陳成輝

數(shù)字電視（GT-5900-1000型）發(fā)射機(jī)原理及常規(guī)問題的處理方法

陳成輝

（作者單位：福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心105臺(tái)）

廣播電視作為我國(guó)的宣傳思想文化陣地，在公共文化服務(wù)體系建設(shè)中，擔(dān)負(fù)著重要責(zé)任。根據(jù)國(guó)家新聞出版廣電總局、財(cái)政部《關(guān)于實(shí)施中央廣播電視節(jié)目無(wú)線覆蓋工程的通知》。福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心105臺(tái)新裝兩臺(tái)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)，其中一臺(tái)是高斯貝爾GT-5900-1000型?，F(xiàn)已安裝調(diào)試好，正在試播中。筆者參與了安裝與調(diào)試，對(duì)高斯貝爾GT-5900-1000型出現(xiàn)的常規(guī)問題及處理方法作一些分析。

GT-5900-1000發(fā)射機(jī)；常見故障；處理方法

1　發(fā)射機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

GT-5900-1000發(fā)射機(jī)由射頻、監(jiān)控、散熱及供電系統(tǒng)組成，射頻系統(tǒng)主要對(duì)激勵(lì)器輸出的射頻信號(hào)進(jìn)行放大、分配、功率合成、濾波和預(yù)校正等處理，包括前置放大單元、功率放大單元、激勵(lì)器、授時(shí)器、信號(hào)切換器、分配合成系統(tǒng)及輸出濾波器組成，監(jiān)控部分實(shí)時(shí)采集設(shè)備的工作狀態(tài)參數(shù)，支持用戶遠(yuǎn)程和本地對(duì)發(fā)射機(jī)的操作（包括主控單元，各個(gè)單元的監(jiān)控部件及前面板液晶顯示器）。見圖1。

圖1　系統(tǒng)框圖

2　主要單元簡(jiǎn)介

2.1授時(shí)器

采用JZ-TSS101A作為發(fā)射機(jī)授時(shí)器，為激勵(lì)器提供標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間和頻率信息。該設(shè)備是一款高性能GPS北斗同步時(shí)鐘參考源，內(nèi)置低相位噪聲、低頻率漂移高穩(wěn)定度的恒溫晶振OCXO和高精度授時(shí)型GPS北斗雙模接收機(jī)，采用大規(guī)模集成電路和獨(dú)特的GPS北斗頻率測(cè)控技術(shù)，產(chǎn)生并發(fā)送精確穩(wěn)定的頻率（10MHz）、脈沖（1PPS）、時(shí)間（TOD）和監(jiān)控信號(hào)，適用于DTMB、 DAD、DVB、FM調(diào)頻廣播網(wǎng)等系統(tǒng)單頻網(wǎng)建設(shè)，可以為數(shù)字電視廣播領(lǐng)域單頻網(wǎng)設(shè)備提供高精度的時(shí)間和頻率參考信號(hào)。JZ-TSS101A北斗GPS時(shí)鐘參考源的1PPS秒脈沖信號(hào)是GPS北斗馴服晶振輸出10MHz信號(hào)經(jīng)過10，000，000次分頻后得到1PPS信號(hào)，是UTC時(shí)間基準(zhǔn)的“復(fù)現(xiàn)”，同時(shí)正弦波信號(hào)位嚴(yán)格同步于時(shí)鐘頻率信號(hào)，不受GPS北斗秒脈沖短時(shí)間隨機(jī)跳變帶來(lái)的影響，這種特性特別適合于數(shù)字視頻廣播，CMDA等要求苛刻的領(lǐng)域。

JZ-TSS101A北斗GPS時(shí)鐘參考源具有智能學(xué)習(xí)算法，在馴服晶振過程中能夠不斷“學(xué)習(xí)”高穩(wěn)定晶振的漂移等特性，并將這些參數(shù)存入板載存儲(chǔ)器中，當(dāng)GPS北斗出現(xiàn)異?；虿豢捎脮r(shí)，該產(chǎn)品能夠自動(dòng)切換到保持模式，利用高效的智能保持算法，繼續(xù)提供高可靠性的時(shí)間和頻率基準(zhǔn)信息輸出，在短時(shí)間內(nèi)保持較高的精度。

2.2激勵(lì)器（主/備）

對(duì)ASI信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理，同時(shí)對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)校正處理。

2.3信號(hào)切換單元

設(shè)定值時(shí)可自動(dòng)進(jìn)行主備激勵(lì)器切換。處于手動(dòng)切換狀態(tài)時(shí)，可以人工進(jìn)行主備激勵(lì)器切換。

2.4前置放大單元

對(duì)激勵(lì)器輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)放大，對(duì)輸出功率進(jìn)行自動(dòng)增益控制，保證設(shè)備輸出功率的穩(wěn)定；同時(shí)，對(duì)輸入的射頻信號(hào)進(jìn)行緩啟動(dòng)處理，避免因信號(hào)突變?cè)斐傻脑O(shè)備損壞。

2.5功放單元

對(duì)分配系統(tǒng)輸出的射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大。

2.6功率分配器

對(duì)前級(jí)放大單元輸出的射頻信號(hào)進(jìn)行分配，輸出信號(hào)到功放單元。

2.7功率合成

對(duì)功放單元輸出的信號(hào)進(jìn)行合成，輸出信號(hào)到功率濾波器。

2.8監(jiān)控單元

監(jiān)控單元主要對(duì)發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集顯示，并實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的各個(gè)單元提供有效保護(hù)，支持Web管理。

2.9功率濾波器

功率濾波器對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波處理，避免發(fā)射機(jī)輸出信號(hào)雜波對(duì)空間信號(hào)造成干擾。

設(shè)備采用交流380 V或220 V供電。如采用380 V供電，則給直接使用380 V給功放單元的直流電源供電，同時(shí)取其中一相交流AC 220 V給除功放外的其他設(shè)備供電；主備激勵(lì)器輸出信號(hào)通過信號(hào)切換開關(guān)輸出，然后由一個(gè)前級(jí)放大單元經(jīng)功率分配后推動(dòng)三個(gè)功率放大單元，再進(jìn)行功率合成，經(jīng)過濾波器對(duì)帶外雜散信號(hào)進(jìn)行濾波后輸出給天饋系統(tǒng)。監(jiān)控單元對(duì)前級(jí)放大單元、三個(gè)功率放大單元、合成單元等的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。各功放單元的前面板指示燈可直觀顯示設(shè)備工作狀態(tài)。監(jiān)控單元對(duì)前級(jí)和功放單元提供多種保護(hù)，如過流、過溫和大駐波保護(hù)。當(dāng)某個(gè)功放單元的電流，溫度或VSWR過高時(shí)，監(jiān)控單元可產(chǎn)生一個(gè)電壓關(guān)閉此功放單元的電源：如果溫度或VSWR正常后，各功放單元的電源不會(huì)自動(dòng)開啟，需人工將監(jiān)控單元系統(tǒng)設(shè)置內(nèi)的溫度保護(hù)、電流保護(hù)和駐波保護(hù)開關(guān)鍵全部關(guān)閉再開啟一次，或是將監(jiān)控單元的交流開關(guān)關(guān)閉再開啟一次，功放單元內(nèi)的電源才會(huì)開啟工作。當(dāng)輸入信號(hào)過激時(shí)，前級(jí)放大單元內(nèi)的過激保護(hù)模塊能將輸入電平控制在需要的電平，使AGC在鎖定范圍內(nèi)，保證設(shè)備在過激狀態(tài)時(shí)也同樣正常工作。同時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)5 V監(jiān)測(cè)電壓，監(jiān)控單元液晶顯示的過激指示燈會(huì)由綠色變成紅色，提醒工作人員需要檢查輸入信號(hào)，排除輸入信號(hào)過激現(xiàn)象。

3　故障現(xiàn)象及解決方法

監(jiān)控單元實(shí)時(shí)采集設(shè)備的工作狀態(tài)信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，最終顯示在液晶屏和Web網(wǎng)管上，對(duì)于該單元的故障主要如下。第一，開機(jī)后一直顯示為開機(jī)界面。故障現(xiàn)象：設(shè)備開機(jī)后一直顯示為開機(jī)界面。原因分析：監(jiān)控主板和液晶顯示屏數(shù)據(jù)線連接異常。排除方法：對(duì)數(shù)據(jù)線重新插拔。第二，前置放大單元工作參數(shù)顯示異常。故障現(xiàn)象：前置放大單元部分或全部參數(shù)顯示為0。原因分析：監(jiān)控單元和前置放大單元之間的數(shù)據(jù)連接線異常。排除方法：對(duì)數(shù)據(jù)線重新插拔或更換。第三，功率放大單元工作參數(shù)顯示異常。故障現(xiàn)象：功率放大單元部分或全部參數(shù)顯示為0。原因分析：監(jiān)控單元和功率放大單元之間的數(shù)據(jù)連接線異常。排除方法：對(duì)數(shù)據(jù)線重新插拔或更換。

切換單元對(duì)主備激勵(lì)器輸出信號(hào)電平進(jìn)行檢測(cè)，判斷信號(hào)是否正常，當(dāng)主激勵(lì)器信號(hào)異常時(shí)自動(dòng)切換到備用調(diào)制器，當(dāng)主激勵(lì)器恢復(fù)正常時(shí)，切換單元自動(dòng)將信號(hào)恢復(fù)到主路。如果不能進(jìn)行手動(dòng)/自動(dòng)切換單元內(nèi)部切換控制板或切換開關(guān)問題。

前置放大單元功率指示燈異常。故障現(xiàn)象：前置放大單元功率指示燈顯示為紅色或黃色。原因分析：外部原因，由于輸入信號(hào)異常，導(dǎo)致AGC失鎖，前置放大單元輸出功率低，這種狀態(tài)時(shí)前面板的AGC指示燈為紅色。可能是前置放大單元由于工作電流，溫度或駐波發(fā)生保護(hù)，導(dǎo)致前置放大單元內(nèi)48VAC/DC電源被關(guān)閉，在這種狀態(tài)下，顯示屏上顯示的AC/DC2電壓為0V。內(nèi)部原因，前置放大單元某一部件工作異常，導(dǎo)致輸出功率低。排除放大器，通過前置放大器之前的各個(gè)部件進(jìn)行逐級(jí)排查，定位故障部件進(jìn)行更換或重新設(shè)置。對(duì)于由于前置放大單元自己保護(hù)造成的故障，應(yīng)對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行重新整體開機(jī)，在此時(shí)觀察前置放大單元各個(gè)參數(shù)的變化，確定保護(hù)原因，再進(jìn)一步判斷故障部件進(jìn)行更換。

功率放大單元功率指示異常。故障現(xiàn)象：功率放大單元功率指示燈顯示為紅色或黃色。原因分析：外部原因，由于輸入信號(hào)異常導(dǎo)致AGC失鎖，前置放大單元輸出功率低，進(jìn)而使功率放大單元輸出功率低，在這種狀態(tài)下，前置放大單元前面板的AGC指示燈為紅色。內(nèi)部原因，功率放大單元某一部件工作異常，導(dǎo)致輸出功率低。排除方法：對(duì)于輸入信號(hào)異常，只能通過對(duì)功率放大器之前的各個(gè)部件進(jìn)行逐級(jí)排查，更換故障部件或重新設(shè)置。

功率放大單元電壓指示燈異常。故障現(xiàn)象：功率放大單元電壓指示燈顯示為紅色或黃色。原因分析：電源自身?yè)p壞或者功放某個(gè)部件有短路，粘連現(xiàn)象。排除方法：在關(guān)閉功放的所有保護(hù)功能后，將功放供電接頭取掉，使用萬(wàn)用表直接測(cè)試電源輸出，如果輸出正常，在測(cè)試功放供電輸入和地之間看是否短路，如短路，則排查功能內(nèi)部供電的問題，如果不短路則給功放單元通電，測(cè)試通電后的電源輸出電壓，如果明顯下降，則電源存在問題，及時(shí)使用備用電源進(jìn)行更換。也可對(duì)換各個(gè)功放單元的電源來(lái)比較判定電源問題。

功率放大單元駐波指示燈異常。故障現(xiàn)象：功率放大單元駐波顯示為紅色或黃色。原因分析：功率放大單元輸出接口連接異常或功率合成器輸入連接異常，功率合成器輸出連接異常，功率合成器本身?yè)p壞。排除方法：重新連接輸出饋線或?qū)⑵涓鼡Q，使用天饋測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)，將功率合成器打開，查看其內(nèi)部有無(wú)燒黑打火痕跡，使用萬(wàn)用表負(fù)載電阻是否為電阻標(biāo)示所示值。

功率放大單元電流指示燈異常，故障現(xiàn)象，功率放大單元電流指示顯示為紅色或黃色。原因分析，外部原因，由于輸入信號(hào)異常導(dǎo)致前置放大單元AGC失鎖，功率放大單元輸出功率低，工作電流低。內(nèi)部原因，功放內(nèi)部某個(gè)模塊出現(xiàn)異常，某個(gè)或幾個(gè)功放管無(wú)信號(hào)輸入或功放管管本身?yè)p壞。排除方法：對(duì)于輸入異常，只能通過對(duì)功率放大單元之前的各個(gè)部件進(jìn)行逐級(jí)排查，定位故障部件進(jìn)行更換或重新設(shè)置。對(duì)于由于功率放大單元自己保護(hù)造成的故障，對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行重新整機(jī)開機(jī)，在此時(shí)觀察功率放大單元各個(gè)參數(shù)的變化，確定保護(hù)原因，再進(jìn)一步判斷故障部分進(jìn)行更換。

功率放大單元溫度指示燈異常，故障現(xiàn)象：功率放大單元電流指示顯示為紅色或黃色。原因分析：功率放大單元風(fēng)機(jī)異常但未完全損壞或功率放大單元內(nèi)功放安裝未到位，導(dǎo)致功放工作溫度較高。排除方法：檢查功率放大單元風(fēng)機(jī)及功能安裝，必要時(shí)更換風(fēng)機(jī)。

福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心105臺(tái)現(xiàn)試播中高斯貝爾GT-5900-1000型發(fā)射機(jī)，所使用的發(fā)射天線是UHF垂直極化。經(jīng)過采用德力DS2500T CMMB&DTMB綜合測(cè)試儀多次不同地點(diǎn)測(cè)試結(jié)果其信號(hào)強(qiáng)度誤碼率基本達(dá)到要求但還不是最佳理想狀態(tài)。為了能最大體現(xiàn)GT-5900-1000型發(fā)射機(jī)的性能，確保覆蓋效果及方向性，現(xiàn)已向上級(jí)申請(qǐng)新增雙軌13-48CH、6層4面、混合極化的UHF四偶極子數(shù)字電視發(fā)射天線。