【摘要】作為一種全新的廣播信號(hào)發(fā)射技術(shù),數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)現(xiàn)已在眾多廣播電臺(tái)中加以應(yīng)用,其以卓越的信號(hào)發(fā)射優(yōu)勢取得了良好的應(yīng)用成效。但是該設(shè)備在運(yùn)行中也可能會(huì)出現(xiàn)一些故障,若不及時(shí)加以檢修處理,將會(huì)影響廣播電視信號(hào)的發(fā)射?;诖耍疚膹臄?shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行原理角度進(jìn)行了闡述,分別針對發(fā)射機(jī)的磁環(huán)變壓器故障、天線與網(wǎng)絡(luò)部件故障、輸出功率異常、顯示故障等探究了檢修處理辦法,并提出了日常運(yùn)維建議,以期規(guī)避發(fā)射機(jī)故障。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字調(diào)幅;中波廣播發(fā)射機(jī);故障檢修
中圖分類號(hào):TN92" " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A" " " " " " " " " " " " " " DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2024.22.010
隨著數(shù)字技術(shù)的快速發(fā)展,已經(jīng)逐漸衍生出了眾多前沿技術(shù)應(yīng)用,并滲透到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,包括廣播電視領(lǐng)域,與數(shù)字技術(shù)相互融合,也形成了眾多前沿的應(yīng)用成果。包括數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)在內(nèi)的多種發(fā)射技術(shù),逐步取代了傳統(tǒng)發(fā)射機(jī),促使廣播電視信號(hào)傳輸速率和質(zhì)量均有所提升,具有顯著應(yīng)用優(yōu)勢。但是與此同時(shí),面對全新發(fā)射機(jī)應(yīng)用中可能發(fā)生的故障問題也不容忽視,應(yīng)當(dāng)做好檢修工作,確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。本文主要對數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的運(yùn)行原理以及其常見故障進(jìn)行了研究分析,并提出了相應(yīng)檢修辦法,確保其在廣播電臺(tái)中的運(yùn)行具有良好質(zhì)量保障。
1. 數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)基本構(gòu)成與運(yùn)行原理
1.1 結(jié)構(gòu)
本文結(jié)合本人所負(fù)責(zé)的實(shí)際工作展開分析,以某臺(tái)DAM 10kW中波廣播發(fā)射機(jī)為例,全機(jī)結(jié)構(gòu)包括四個(gè)部分,分別為控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)以及射頻系統(tǒng)。
首先,射頻系統(tǒng)主要包括緩沖放大器、射頻分配器、功率放大合成器、射頻振蕩器、輸出網(wǎng)絡(luò)等眾多不同內(nèi)容。主要作用是為了確保生成具有固定頻率的載頻,并對信號(hào)源產(chǎn)生激勵(lì)作用,形成射頻信號(hào)。隨后,利用功放極放大射頻信號(hào),通過合成器最終向限波濾波網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輸送。
音頻系統(tǒng)作為數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)最為重要的前端處理部分,主要作用是預(yù)處理節(jié)目信號(hào)。以數(shù)字信號(hào)形式轉(zhuǎn)換模擬信號(hào),經(jīng)過編碼處理之后,可獲得最終的控制信號(hào),從而對模擬信號(hào)輸入板、A/D轉(zhuǎn)換板、直流穩(wěn)壓板以及調(diào)制編碼板等起到有效控制作用。
監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用是為了對數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)起到一定的保護(hù)與控制作用,通過開關(guān)發(fā)射機(jī)加以控制,并對電路以及操作人員的人身安全加以保護(hù),確保全面規(guī)避漏電,觸電等事故發(fā)生。
電源系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)為中波廣播發(fā)射機(jī)提供供電。與此同時(shí)也需要配備相應(yīng)冷卻裝置,以風(fēng)冷、水冷等為主,當(dāng)前固態(tài)機(jī)大多數(shù)使用風(fēng)冷裝置。除此之外,使用工控計(jì)算機(jī)為DAM 10kW數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)準(zhǔn)創(chuàng)建遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),對各功能單元進(jìn)行監(jiān)測,打造完整的機(jī)房結(jié)構(gòu),確保實(shí)現(xiàn)RTU遠(yuǎn)程控制,滿足中波廣播發(fā)射臺(tái)的應(yīng)用需求。
1.2 原理
隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,各種電壓、電流等模擬信號(hào)逐漸以數(shù)字信號(hào)的方式加以轉(zhuǎn)換使用,更加便于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對其加以處理。使用數(shù)字技術(shù)處理信號(hào)最為關(guān)鍵的是確保對模擬信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換。這一轉(zhuǎn)換過程稱為Analog to Digital。當(dāng)數(shù)字信號(hào)經(jīng)過設(shè)備具體處理之后,也需要進(jìn)一步進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理,最終可輸出模擬量。而這樣的變換過程,則形成了與上文相反的D/A,Digital to Analog過程,二者相互轉(zhuǎn)變,則需要配備數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器,二者屬于數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)必不可少的核心構(gòu)件。
在發(fā)射機(jī)中輸入具有同一時(shí)間與幅值的連續(xù)模擬信號(hào)之后,增加直流分量信號(hào),形成了直流結(jié)合音頻的形式。在該信號(hào)中的直流部分,負(fù)責(zé)對載波功率起到控制作用,隨后通過在直流上附加音頻信號(hào),構(gòu)成混合模擬信號(hào)。但這一模擬信號(hào)不能直接應(yīng)用,需經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換,確保計(jì)算機(jī)可對其進(jìn)行處理,而這一處理完畢之后的數(shù)字信號(hào),也就是對發(fā)射及功放單元加以控制的調(diào)制信號(hào)。DAM型中波發(fā)射機(jī)的功率放大模塊最高為48個(gè),均可滿足快速開關(guān)需求。
通過輸出電壓合成射頻放大器之后形成了一體化的射頻輸出電壓。隨后,參照調(diào)制音頻的信號(hào)輸入變化,輸出射頻電壓參數(shù)。每一功放模塊的輸出電壓為既定值而總輸出電壓參數(shù)取決于放大器的數(shù)量。當(dāng)放大器提供載波時(shí),具有固定數(shù)量而增加音頻信號(hào),則需要增加相應(yīng)的功放模塊數(shù)量,反之則減少。若音頻信號(hào)發(fā)生瞬時(shí)變化,則也需要靈活調(diào)整放大器模塊數(shù)量。
2. 數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)常見故障
2.1 發(fā)射機(jī)過流故障
發(fā)射機(jī)過流故障是目前數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中較為常見的故障類型之一,通常情況下,該故障發(fā)生時(shí),會(huì)引發(fā)整個(gè)機(jī)體電路被損毀情況。其原因與所發(fā)射傳輸信號(hào)通過晶體管時(shí),促使其內(nèi)部在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生電流源增加現(xiàn)象有著密切聯(lián)系,電流過強(qiáng),極易增加機(jī)體被毀壞風(fēng)險(xiǎn)[1]。
以某臺(tái)DAM 10kW數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)過流故障為例,在數(shù)字調(diào)制技術(shù)支持下,雖然使得整機(jī)運(yùn)行效率得到明顯提高,但運(yùn)行期間也伴隨著發(fā)射機(jī)過流故障頻繁發(fā)生現(xiàn)象,同時(shí)存在電壓不穩(wěn)定問題。通過對該故障展開進(jìn)一步分析,得知高壓二擋位增加了控制信號(hào),引起發(fā)射機(jī)過流故障,導(dǎo)致模擬輸入板的場效應(yīng)管損毀情況相對嚴(yán)重。由場效應(yīng)管與晶體管兩部分組成音頻閉鎖電路結(jié)構(gòu),因音頻信號(hào)發(fā)射傳輸時(shí),通過晶體管結(jié)構(gòu)內(nèi)部電壓分配不合理,發(fā)生電流源快速增加情況,直接影響該發(fā)射機(jī)長場效應(yīng)管的導(dǎo)通性,一旦電流超過預(yù)設(shè)閾值,必然導(dǎo)致發(fā)射機(jī)機(jī)體被毀壞。因此,需要借助專用設(shè)備對發(fā)射機(jī)電流強(qiáng)度加以控制,并及時(shí)更換符合其要求型號(hào)的場效應(yīng)管,進(jìn)而解決該故障問題。
2.2 天線與網(wǎng)絡(luò)部件故障及檢修
無線網(wǎng)絡(luò)部件故障也是數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中較常出現(xiàn)的故障類型,該類故障通常在播音狀態(tài)下出現(xiàn),若未能及時(shí)處理該故障問題,將直接對天線正常反射功能造成干擾影響。針對該故障的檢修處理,具體可從以下幾個(gè)方面著手。
(1)工作人員開展故障檢修工作時(shí),可以先檢查天線調(diào)幅、網(wǎng)絡(luò)反饋等部位是否存在異常情況,若發(fā)現(xiàn)線路受損,需要及時(shí)修補(bǔ)受損嚴(yán)重的線路;一般情況下,處理受損線路前,應(yīng)檢查當(dāng)前數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)是否處于假負(fù)載狀態(tài),再處理特定頻率中存在的無線電傳輸不穩(wěn)定問題[2]。
(2)當(dāng)天線與網(wǎng)絡(luò)部件故障發(fā)生后,檢修人員可以先分析數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的信號(hào)及其傳輸功率是否正常,若單頻信號(hào)或信號(hào)傳輸功率均與正常狀態(tài)不一致時(shí),應(yīng)在做好反饋記錄的基礎(chǔ)上,選擇合適的方式對其調(diào)整。例如,對使用音頻節(jié)目源使用時(shí),當(dāng)前頻率無任何異常情況,但調(diào)幅電流則受到影響而引起天線發(fā)出預(yù)警信號(hào),此時(shí)信號(hào)功率應(yīng)處于較低狀態(tài)。
(3)對運(yùn)行狀態(tài)下數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的網(wǎng)絡(luò)情況是否正常進(jìn)行檢查,分析是否存在引起天線與網(wǎng)絡(luò)部件故障的潛在隱患;同時(shí)測試其電路變化是否正常,確保電容器受損問題發(fā)現(xiàn)與處理及時(shí)性,使其始終保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
2.3 輸出功率異常與檢修
通常情況下,當(dāng)數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí),無法避免輸出功率異常情況發(fā)生,該故障直接影響著數(shù)字調(diào)制過程。正常工作條件下,數(shù)據(jù)信號(hào)被編碼屏蔽后,也會(huì)對閉合信號(hào)數(shù)據(jù)帶來不同程度的干擾影響。同時(shí)需要借助轉(zhuǎn)換器對數(shù)字調(diào)幅中波廣播的輸出信息進(jìn)行分頻處理,和處理發(fā)射后的射頻信號(hào)處理,以支持電波上升。針對上述輸出功率異常實(shí)際頻率不一致的問題,應(yīng)進(jìn)一步分析取樣信號(hào)和編碼器當(dāng)前工作狀態(tài);當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤編碼時(shí),則要及時(shí)進(jìn)行修正,避免導(dǎo)致功放功能失效。檢修人員可以將適量云母片及金屬箔在取樣模塊中放置,以形成一個(gè)具有較強(qiáng)干擾性能的電容器,解決輸出功率異常問題同時(shí),又能增強(qiáng)數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性。
此外,當(dāng)功放模塊存在錯(cuò)誤編碼時(shí),促使開關(guān)控制信號(hào)進(jìn)入,會(huì)增加輸出功率異常情況發(fā)生率,該異常情況具體表現(xiàn)在功率表針晃動(dòng)幅度過大方面;因此,若設(shè)備啟動(dòng)后,直接發(fā)生輸出功率異常問題,可以采取重新啟動(dòng)發(fā)射機(jī)的方式,該類故障均能得到相應(yīng)解決。若重啟后,該故障仍未消失,檢修人員可以對編碼器工作情況是否正常進(jìn)行確認(rèn),在確定故障引發(fā)原因后,提出有效的處理措施,使數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)恢復(fù)正常運(yùn)行。
2.4 顯示故障預(yù)檢修
數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)在啟動(dòng)后,也會(huì)常常發(fā)生LCD黑屏、滾頻以及花屏等問題。其中保險(xiǎn)是影響交流電路運(yùn)行正常的關(guān)鍵因素,當(dāng)其發(fā)生燒毀或開路等情況時(shí),則會(huì)導(dǎo)致交流電源缺失,進(jìn)而增加了LCD黑屏故障(顯示故障)發(fā)生概率。另外,當(dāng)LCD顯示屏+5V直流電源故障發(fā)生后,也極易引起系統(tǒng)運(yùn)行故障,降低設(shè)備運(yùn)行安全性[3]。
因此。針對顯示故障的檢修和處理,檢修人員需要全面檢查用于控制電路運(yùn)行的系統(tǒng),尤其是重點(diǎn)檢查LCD顯示屏控制電路對應(yīng)電源的電纜連接情況,當(dāng)有連接松動(dòng)現(xiàn)象存在時(shí),應(yīng)對其緊固處理。當(dāng)因顯示屏接地不良而導(dǎo)致LCD花屏故障發(fā)生時(shí),檢修人員可在接地情況完全掌握的基礎(chǔ)上,合理增加去耦電容。當(dāng)顯示屏與控制板之間的連接線路異常時(shí),也會(huì)增加LCD花屏故障發(fā)生概率;其中LCD滾頻故障則是受到外部擠壓影響有關(guān),檢修人員應(yīng)及時(shí)更換已經(jīng)損壞的屏幕。
3. 維護(hù)管理
3.1 加強(qiáng)日常檢修
加強(qiáng)日常檢查與維護(hù),有助于降低數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)故障頻率,在故障發(fā)生前及時(shí)針對異常情況提出處理辦法,從而確保數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)穩(wěn)定輸出信號(hào)[4]。基于此,應(yīng)當(dāng)展開全面規(guī)范管理,了解數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)設(shè)備可能發(fā)生的隱患。日常運(yùn)維檢修人員應(yīng)當(dāng)對數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的各部件進(jìn)行定期規(guī)范檢修處理,尤其是數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的開關(guān)部件,由于開關(guān)部件是數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中具有較高使用頻率的部件,受到外力作用可能會(huì)影響開關(guān)性能,加速老化與磨損,促使開關(guān)鍵相較于其他零部件出現(xiàn)故障的概率相對更高[5]。且開關(guān)鍵出現(xiàn)故障后將直接對數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)正常使用產(chǎn)生影響。因此在檢修作業(yè)中,應(yīng)當(dāng)定期檢修各開關(guān)部件,發(fā)現(xiàn)開關(guān)零件脫落、部件松動(dòng)、開關(guān)失靈、簧片張力減小、電弧打火等問題,均應(yīng)當(dāng)及時(shí)對開關(guān)加以更換,從而避免設(shè)備元件在使用過程中出現(xiàn)燒毀問題影響設(shè)備使用。通過定期巡查的方式,記錄設(shè)備使用情況以及異常數(shù)據(jù),記錄運(yùn)維檢修時(shí)間以及對應(yīng)責(zé)任人,通過外觀以及性能檢測兩方面的內(nèi)容對故障及時(shí)加以預(yù)防。
3.2 提高檢修人員水平
隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,中波廣播發(fā)射機(jī)也將會(huì)持續(xù)更新?lián)Q代,具有更加精密的機(jī)構(gòu)以及復(fù)雜的運(yùn)行特征,為了確保及時(shí)檢修數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī),對其故障加以處理,避免影響廣播電臺(tái)運(yùn)行,對于運(yùn)維人員的專業(yè)能力也提出了更高的要求。應(yīng)當(dāng)持續(xù)優(yōu)化提升運(yùn)維檢修人員的專業(yè)能力,通過組織培訓(xùn)學(xué)習(xí)的方式,了解前沿?cái)?shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的基本結(jié)構(gòu)以及常見故障位置,并逐步積累故障處理經(jīng)驗(yàn),進(jìn)而在日常運(yùn)維中可根據(jù)數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的異常情況及時(shí)針對潛在故障點(diǎn)展開檢驗(yàn),從而有效預(yù)防故障。
因此,相關(guān)單位可通過組織案例教學(xué)以及專題講座等方式,帶領(lǐng)運(yùn)維人員學(xué)習(xí)前沿知識(shí)技術(shù),鞏固專業(yè)能力,并做好職業(yè)道德教育,確保運(yùn)維技術(shù)人員始終保持認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度,才能夠準(zhǔn)確處理數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)故障問題。通過培訓(xùn)學(xué)習(xí),了解數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行原理,進(jìn)而在故障發(fā)生后可在最短時(shí)間內(nèi)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對其位置以及原因加以判斷,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)運(yùn)維管理。
3.3 發(fā)射機(jī)防塵處理
根據(jù)引起數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)故障的一般原因進(jìn)行分析,主要是由于環(huán)境原因所導(dǎo)致的設(shè)備故障,因此應(yīng)當(dāng)對數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)所處環(huán)境加以控制,通過做好防護(hù)處理的方式,全面降低可能發(fā)生的故障問題。具體來講,由于大多數(shù)的數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)器放置于機(jī)房中,若缺少定期清理,堆積灰塵較多,進(jìn)入到數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)可能會(huì)產(chǎn)生一定的影響。因此應(yīng)當(dāng)重視機(jī)房的衛(wèi)生條件,可通過安裝紗窗或是空氣過濾裝置等,杜絕灰塵堆積,避免灰塵落入到數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)中影響各項(xiàng)結(jié)構(gòu)的接觸。定期清理機(jī)房,確保達(dá)到無塵狀態(tài),及時(shí)更換過濾裝置,盡可能保障機(jī)房衛(wèi)生環(huán)境整潔。
與此同時(shí),考慮到機(jī)房內(nèi)設(shè)備數(shù)量眾多,運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜,因此應(yīng)當(dāng)避免閑雜人等隨意進(jìn)出。注重日常對機(jī)房的保護(hù),確保非必要不進(jìn)入,工作人員進(jìn)入機(jī)房前應(yīng)當(dāng)做好防塵處理,佩戴鞋套、手套等,避免影響數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行。最后,機(jī)房內(nèi)數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)也可能會(huì)受到天氣因素的影響導(dǎo)致天線參數(shù)變化。因此應(yīng)當(dāng)在極端天氣環(huán)境下做好天線輸出功率和零位表的檢查,切實(shí)規(guī)避打火故障,確保數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
4. 結(jié)束語
數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)信號(hào)傳輸能力較強(qiáng),信號(hào)穩(wěn)定,傳輸質(zhì)量良好,在廣播電視臺(tái)中加以應(yīng)用可為廣播節(jié)目質(zhì)量提供保障。而在該數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)應(yīng)用過程中,也可能會(huì)發(fā)生一定的故障問題,包括磁環(huán)變壓器故障、天線與網(wǎng)絡(luò)部件故障、輸出功率異常、顯示故障等,均應(yīng)當(dāng)通過合理的檢修技術(shù)加以處理。在數(shù)字信號(hào)傳輸技術(shù)不斷發(fā)展的今天,數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)已經(jīng)成為無線廣播的主要信號(hào)發(fā)射設(shè)備。針對以往存在的故障問題,提出確切檢修辦法并合理運(yùn)維之后,可保障其具有良好的應(yīng)用效果。與此同時(shí),在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的未來也將會(huì)逐步優(yōu)化數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī),實(shí)現(xiàn)故障概率的有效降低,為廣播電臺(tái)提供更加良好的技術(shù)應(yīng)用保障。
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