朱 懌

（云南省廣播電視局玉溪693 臺(tái)，云南 玉溪 653100）

0 引言

中波廣播發(fā)射機(jī)是廣播發(fā)射系統(tǒng)不可或缺的一部分。隨著我國(guó)廣播事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，中波廣播發(fā)射機(jī)的數(shù)字化特征和信息化特征愈發(fā)明顯［1］。但是，在實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)射機(jī)很容易出現(xiàn)各種故障。因此，分析中波廣播發(fā)射機(jī)工作中可能遇到的故障類(lèi)型，提出有效的解決措施，以便為同行更好地解決中波廣播發(fā)射機(jī)故障提供參考。

1 中波廣播發(fā)射機(jī)的工作原理

中波廣播發(fā)射的電磁波經(jīng)由天線傳輸轉(zhuǎn)化為廣播信號(hào)。在這一過(guò)程中，電磁波一般分為圓極化、橢圓極化及水平面極化3 種類(lèi)型。電磁波經(jīng)由天線轉(zhuǎn)化為廣播信號(hào)，而廣播信號(hào)的傳輸需要一定的時(shí)間。因此，天線設(shè)備的發(fā)射效率與運(yùn)行效率密不可分［2］。

數(shù)字信號(hào)的調(diào)頻特征經(jīng)過(guò)中波廣播發(fā)射機(jī)的轉(zhuǎn)化會(huì)被逐漸淡化，其中數(shù)字和幅度之間的轉(zhuǎn)化依靠中波廣播發(fā)射機(jī)來(lái)完成。編碼過(guò)程中，二進(jìn)制信號(hào)是計(jì)算機(jī)能獲得信號(hào)的前提。中波廣播發(fā)射系統(tǒng)獲取的信號(hào)為模擬信號(hào)，必須進(jìn)行二次加工處理才能被計(jì)算機(jī)捕捉。模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)編碼處理后可變成二進(jìn)制信號(hào)中的“ 0 ”（關(guān)閉）和“ 1 ”（開(kāi)通）。一般來(lái)說(shuō)，編碼工作需要利用計(jì)算機(jī)運(yùn)行編碼程序，依靠編碼器將模擬信號(hào)加工成數(shù)字信號(hào)。加工后的信號(hào)被傳送到功率放大器，放大后電平隨之升高。功率放大器的作用是產(chǎn)生與信號(hào)對(duì)應(yīng)的電壓，以便其他系統(tǒng)進(jìn)行控制。中波廣播發(fā)射機(jī)的工作原理如圖1 所示。

2 中波廣播發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成

了解中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的構(gòu)成可以有效幫助維修人員迅速判斷發(fā)射機(jī)的故障類(lèi)型，可為提高發(fā)射機(jī)的維修工作質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。中波廣播發(fā)射機(jī)由射頻、音頻、控制及電源4 大部分組成。

2.1 射頻部分

射頻部分主要由振蕩器、射頻放大器、功率合成器、帶通濾波器及T 型阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)5 大部分組成。振蕩器產(chǎn)生射頻激勵(lì)信號(hào)，而緩沖放大器放大原有信號(hào)，使得信號(hào)進(jìn)入到預(yù)推動(dòng)級(jí)產(chǎn)生更高的電平，以此推動(dòng)由3 塊功放模塊組成的推動(dòng)級(jí)。到達(dá)推動(dòng)級(jí)的射頻激勵(lì)信號(hào)進(jìn)入射頻分配器，被分離成多個(gè)射頻推動(dòng)信號(hào)，并推送到不同的功放模塊。功率合成器接收到放大信號(hào)并將其合成，經(jīng)過(guò)A/D 模塊轉(zhuǎn)換后進(jìn)入帶通濾波器過(guò)濾出雜波信號(hào)，并利用阻抗微調(diào)電路將輸出信號(hào)電流的阻抗調(diào)整為50 Ω，最后輸出信號(hào)。

2.2 音頻部分

音頻部分主要由模擬輸入板、A/D 轉(zhuǎn)換板、調(diào)制編碼板及直流穩(wěn)壓板4 部分組成。模擬輸入板可以過(guò)濾掉音頻信號(hào)中不需要的高音頻成分，在濾波中加入載波功率的直流成分，輸出音頻+直流信號(hào)。A/D 轉(zhuǎn)換板接收到信號(hào)后進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將信號(hào)變成大小為12 bit 的數(shù)字音頻信號(hào)。調(diào)制編碼板將該數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制信號(hào)中的“ 0 ”（關(guān)閉）和“ 1 ”（開(kāi)通）來(lái)控制功放級(jí)射頻功放模塊。直流穩(wěn)壓板給調(diào)制編碼板提供可供正常運(yùn)行的電源電壓。

2.3 控制部分

控制部分包含控制板、顯示板以及對(duì)外接口板3 部分。

控制板的輸入信號(hào)有兩種類(lèi)型：一是來(lái)自于開(kāi)關(guān)儀表板和對(duì)外接口板的操作控制信號(hào)，包括開(kāi)機(jī)（高、中、低功率）或關(guān)機(jī)（高、中、低功率）等指令；二是來(lái)自于顯示板的故障檢測(cè)邏輯信號(hào)?？刂瓢蹇筛鶕?jù)信號(hào)指令，完成開(kāi)/關(guān)機(jī)、信號(hào)輸出功率等級(jí)的調(diào)整以及故障應(yīng)急保護(hù)等操作。

顯示板主要有兩個(gè)功能：一是輸出邏輯信號(hào)到控制板；二是將輸出的邏輯信號(hào)傳送到26 個(gè)雙色指示燈處，然后根據(jù)顏色的變化來(lái)監(jiān)視發(fā)射機(jī)是否良好。

對(duì)外接口板接收狀態(tài)指示信號(hào)并鎖定保存。若發(fā)射機(jī)突然發(fā)生故障關(guān)閉，狀態(tài)指示信號(hào)將被鎖定在故障位置，直到故障解除才會(huì)解鎖并正常工作。交流供電電源出現(xiàn)故障時(shí)，利用備份電池電源保存當(dāng)時(shí)邏輯電路下發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)，一旦交流供電電源恢復(fù)正常狀態(tài)，發(fā)射機(jī)的邏輯電路會(huì)自動(dòng)“恢復(fù)記憶”，自動(dòng)開(kāi)機(jī)并恢復(fù)至故障前的工作狀態(tài)。

2.4 電源部分

變壓器T1和變壓器T2是電源電壓的主要供給部分。功放電源電壓由變壓器T1提供，主要電壓類(lèi)型有+230 V DC 和+115 V DC。變壓器T1的服務(wù)模塊有42 個(gè)大臺(tái)階模塊、6 個(gè)二進(jìn)制臺(tái)階模塊及推動(dòng)級(jí)模塊3 種。低壓電源電壓主要指的是非穩(wěn)壓電源，由變壓器T2提供，包括+30 V DC、±22 V DC、±8 V DC 以及+60 V DC 等電壓類(lèi)型。變壓器T2給相應(yīng)的電路提供低壓電源，便于電路板穩(wěn)壓。

3 中波廣播發(fā)射機(jī)故障分析

3.1 天線和網(wǎng)絡(luò)零點(diǎn)變化故障

中波廣播發(fā)射機(jī)天線和發(fā)射系統(tǒng)阻抗的匹配程度可以通過(guò)天線零點(diǎn)值來(lái)判斷［3］。若零點(diǎn)數(shù)值較高，說(shuō)明二者不匹配；若零點(diǎn)數(shù)值正好為零，則說(shuō)明二者完全匹配。一旦出現(xiàn)不匹配的情況，出于保護(hù)電路的考慮，發(fā)射機(jī)會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)。研究顯示，影響天線零點(diǎn)數(shù)值變化的因素有許多，包括氣候、饋線進(jìn)水等。尤其是氣候條件較為惡劣時(shí)，饋線系統(tǒng)容易產(chǎn)生大量的靜電，從而使天線零點(diǎn)數(shù)值不斷上升。另外，饋線中進(jìn)入雨水時(shí)，線路的輸入阻抗也會(huì)發(fā)生一定的變化，導(dǎo)致饋線系統(tǒng)和發(fā)射設(shè)備阻抗無(wú)法完全匹配而發(fā)生故障。

3.2 輸出功率因調(diào)幅影響發(fā)生故障

若發(fā)射設(shè)備在運(yùn)行時(shí)遵循等微增率規(guī)律，調(diào)幅時(shí)將會(huì)引發(fā)輸出功率故障。為了避免該情況的發(fā)生，一般技術(shù)人員會(huì)采取調(diào)整輸入電阻和示波器調(diào)制板等手段來(lái)調(diào)整發(fā)射機(jī)的輸出功率，同時(shí)可以根據(jù)總電流情況判斷輸出功率是否因調(diào)幅影響而產(chǎn)生故障。判斷標(biāo)準(zhǔn)：若總電流低于最低電流值，說(shuō)明調(diào)制板或檢測(cè)器中間可能產(chǎn)生了故障，要及時(shí)更換調(diào)制板；若更換調(diào)制板后，總電流仍然低于最低電流值，說(shuō)明故障部位應(yīng)在功率放大器，此時(shí)要重點(diǎn)檢測(cè)功率放大器的內(nèi)部元件。

3.3 模塊插座存有異常

經(jīng)常拔插模塊插座會(huì)影響內(nèi)部彈簧的張力，從而導(dǎo)致插座接觸不良。如果發(fā)現(xiàn)插座被損壞還伴有火燒的痕跡，檢修時(shí)要先查看設(shè)備是否老化，再查看設(shè)備的損壞程度，并根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)更換插座。

3.4 輸出變電壓存有異常

正常情況下，發(fā)射機(jī)運(yùn)行時(shí)，電壓在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。若發(fā)射機(jī)的輸出變電壓值不在該范圍內(nèi)，說(shuō)明輸出電壓異常，此時(shí)要對(duì)其進(jìn)行及時(shí)分析。輸出變電壓存有異常的可能原因有如下4 個(gè)，可根據(jù)實(shí)際情況采取對(duì)應(yīng)的處理措施。

（1）變壓器的絕緣性能偏低引起輸出變電壓異常，此時(shí)要及時(shí)檢查線路，更換變壓器。

（2）變壓器超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)使得繞組之間出現(xiàn)線路短路，此時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查線路，找出故障部分，及時(shí)采取措施恢復(fù)線路繞組。

（3）三相負(fù)荷不平衡導(dǎo)致輸出變電壓異常，檢修時(shí)要調(diào)整線路運(yùn)行負(fù)荷。

（4）阻擾缺相會(huì)引起變電壓異常，此時(shí)要及時(shí)檢查線路，看線路之間的連接是否緊密。

3.5 功放管發(fā)生擊穿故障

熱敏電阻探測(cè)的電路故障、變壓器損壞以及調(diào)錯(cuò)射頻信號(hào)幅度等現(xiàn)象，都會(huì)造成功放管擊穿。出現(xiàn)此故障時(shí)要解析故障原因，了解各種設(shè)備元件的運(yùn)行參數(shù)，及時(shí)更換設(shè)備元件。另外，模塊虛焊和連焊也會(huì)造成功放管擊穿，需仔細(xì)檢查模塊是否出現(xiàn)虛焊、連焊狀況，然后根據(jù)實(shí)際情況重新焊接。

4 中波廣播發(fā)射機(jī)的維護(hù)方法

4.1 科學(xué)制定檢查維護(hù)計(jì)劃

考慮到中波廣播發(fā)射機(jī)故障維修的復(fù)雜性，維護(hù)時(shí)應(yīng)科學(xué)制定維護(hù)計(jì)劃［4］。首先，應(yīng)統(tǒng)一規(guī)劃發(fā)射機(jī)各部位的具體工作流程和工作步驟，確保維護(hù)工作有序進(jìn)行。其次，制定可操作性較強(qiáng)的檢查維修計(jì)劃，制定相應(yīng)的工作制度，嚴(yán)格按照檢修計(jì)劃對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行定期常態(tài)化檢查，同時(shí)計(jì)算好各部位之間的檢修間隔周期，力求將故障控制在預(yù)測(cè)階段，最大限度地減輕發(fā)射機(jī)故障維修壓力。再次，需提高維修人員的責(zé)任意識(shí)，在日常維修或故障維修中，以動(dòng)態(tài)檔案的形式記錄設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，以便日后查閱翻看，同時(shí)按照嚴(yán)格的故障維修具體流程操作，以免維修計(jì)劃流于形式。最后，維修人員還應(yīng)把握適度原則，掌握具體問(wèn)題對(duì)應(yīng)的分析維修策略，根據(jù)具體情況適當(dāng)調(diào)整維修計(jì)劃。

4.2 定期進(jìn)行除塵作業(yè)

灰塵是影響中波廣播發(fā)射機(jī)高質(zhì)量運(yùn)行的因素之一。若沒(méi)有及時(shí)清理發(fā)射機(jī)中長(zhǎng)期積攢的灰塵，中波廣播發(fā)射機(jī)的工作效率將會(huì)大打折扣，甚至影響發(fā)射信號(hào)的質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)損壞中波廣播發(fā)射系統(tǒng)。因此，需定期除塵以有效降低中波廣播發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障的概率。由于中波廣播發(fā)射機(jī)工作及運(yùn)行的特殊性，各部分的性能靈敏，若長(zhǎng)時(shí)間被灰塵覆蓋，工作元件的靈敏度將會(huì)受到影響。設(shè)備元件在有灰塵的狀態(tài)下長(zhǎng)時(shí)間工作，還有可能造成內(nèi)部損壞而引發(fā)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部故障。因此，需定期對(duì)中波廣播發(fā)射機(jī)進(jìn)行除塵，一方面增大設(shè)備元件的使用周期，延長(zhǎng)其使用壽命，使之更好地服務(wù)于發(fā)射機(jī)系統(tǒng)，另一方面提高中波廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行環(huán)境的潔凈度，提升中波廣播發(fā)射機(jī)的工作效率。除塵時(shí)要嚴(yán)格按照相關(guān)的工作流程和步驟進(jìn)行操作，以免損壞設(shè)備元件而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

4.3 維護(hù)各類(lèi)開(kāi)關(guān)性能

各類(lèi)開(kāi)關(guān)是中波廣播發(fā)射機(jī)必不可少的零部件，也是最容易出現(xiàn)故障的部件。例如，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，工作人員打開(kāi)或關(guān)閉某開(kāi)關(guān)時(shí)有可能出現(xiàn)火花，存在一定的安全隱患。若此種情況反復(fù)多次，不可避免會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)的工作性能造成磨損，從而降低開(kāi)關(guān)的靈敏度，影響發(fā)射機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，技術(shù)人員在日常檢修發(fā)射機(jī)設(shè)備時(shí)，要盡可能細(xì)致檢查各類(lèi)開(kāi)關(guān)。若發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)有磨損或靈敏度降低等不良狀況，應(yīng)及時(shí)更換。工作人員還應(yīng)對(duì)造成上述情況的原因進(jìn)行合理剖析，找出導(dǎo)致開(kāi)關(guān)失靈的原因并填寫(xiě)相應(yīng)的維修記錄。

4.4 定期更換電器元件

中波廣播發(fā)射系統(tǒng)中，電器元件在運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生高熱能。設(shè)備元件長(zhǎng)期處于高溫環(huán)境，有可能影響元件的各項(xiàng)性能而引發(fā)各種功能性故障。因此，在日常維護(hù)中，要針對(duì)各類(lèi)元件制定相應(yīng)的檢查計(jì)劃，及時(shí)更換發(fā)現(xiàn)的老化或嚴(yán)重磨損的設(shè)備元件，以確保設(shè)備元件可高效發(fā)揮作用［5］。工作人員還應(yīng)熟練掌握各類(lèi)設(shè)備元件具有的功能，掌握影響其工作狀態(tài)的因素，以便在工作中盡可能避免使設(shè)備元件工作在受損的環(huán)境。為了更好地維護(hù)設(shè)備元件的工作性能，工作人員還應(yīng)借助專(zhuān)業(yè)儀器測(cè)量設(shè)備元件的運(yùn)行參數(shù)，依靠可靠的數(shù)據(jù)調(diào)整維修進(jìn)程。

5 結(jié)語(yǔ)

中波廣播發(fā)射機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作運(yùn)轉(zhuǎn)容易出現(xiàn)各種各樣的故障，若不及時(shí)解決會(huì)對(duì)廣播事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生不利影響。因此，本文重點(diǎn)探討了中波廣播發(fā)射機(jī)的故障類(lèi)型和維修措施，以期為發(fā)射機(jī)維修工作提供參考。