調(diào)頻發(fā)射機(jī)整機(jī)駐波比過(guò)大故障的分析及檢修方法研究

山西廣播電視無(wú)線管理中心1125臺(tái)　張永杰

1　引言

作為我國(guó)現(xiàn)代廣播電視系統(tǒng)的重要組成設(shè)備之一，調(diào)頻發(fā)射機(jī)一直以其安全可靠，性能良好等優(yōu)點(diǎn)在行業(yè)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，為信號(hào)的接收和傳播提供動(dòng)力。日新月異的多媒體數(shù)字時(shí)代，人們對(duì)電視臺(tái)節(jié)目的播放質(zhì)量需求也在不斷上升，這也就要求電視系統(tǒng)的廣播信號(hào)必須穩(wěn)定持久，能夠長(zhǎng)時(shí)間正常平穩(wěn)運(yùn)行以滿足城鎮(zhèn)居民日常生活休閑需要。因此，調(diào)頻發(fā)射機(jī)是技術(shù)工作關(guān)注的重中之重，在長(zhǎng)期的實(shí)踐操作和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)中我們發(fā)現(xiàn)，駐波比過(guò)大是引發(fā)多數(shù)常見故障的因素，必須要針對(duì)性地對(duì)駐波比性能指標(biāo)進(jìn)行仔細(xì)的分析，結(jié)合現(xiàn)實(shí)工作事例研究故障發(fā)生后的整機(jī)檢修方法，才能盡可能地降低維護(hù)成本，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，保證電視節(jié)目的順利播出。

2　駐波比介紹

電壓駐波比簡(jiǎn)稱駐波比（VSWR），是反映電視調(diào)頻發(fā)射機(jī)工作狀態(tài)的重要性能指標(biāo)之一，其數(shù)值為駐波的電壓波峰最大值除以波谷最小值，即Vmax比Vmin。波腹和波節(jié)分別在入射波與反射波的方向相同和相反時(shí)產(chǎn)生，此時(shí)駐波的電壓振幅為兩者的和或差值，其余情況位置點(diǎn)的電壓振幅均保持在波峰和波谷之間，表現(xiàn)為“行駐波”駐波比的穩(wěn)定。廣播信號(hào)的天饋線系統(tǒng)負(fù)責(zé)發(fā)射和接收音頻、視頻信號(hào)，駐波比即用于反映天線與發(fā)射機(jī)之間的阻抗匹配程度，發(fā)射波及正向波是否正常輸入輸出。一般來(lái)說(shuō)，駐波比的最佳數(shù)值為1，此時(shí)表示調(diào)頻發(fā)射機(jī)的功率良好，沒有出現(xiàn)高頻能量反射折回的情況，但當(dāng)駐波比數(shù)值不穩(wěn)定在1甚至過(guò)大的情況一旦出現(xiàn)，就說(shuō)明發(fā)射機(jī)的功率不穩(wěn)定，調(diào)頻電波大量反射，輸送到無(wú)線電天線系統(tǒng)的功率降低，將會(huì)導(dǎo)致濾波器和高槽路產(chǎn)生過(guò)高電壓，發(fā)射臺(tái)輸出電壓也大大增加，并瞬間能量轉(zhuǎn)化提高設(shè)備溫度，產(chǎn)生的高溫?zé)崃咳菀资构Ψ烹妷汗軗p毀甚至燒毀發(fā)射機(jī)，帶來(lái)嚴(yán)重的安全事故，也使調(diào)頻電視信號(hào)造成極大影響。

3　調(diào)頻發(fā)射機(jī)整機(jī)駐波比過(guò)大的故障分析

3.1　天線系統(tǒng)元器件故障

駐波比記錄在發(fā)射機(jī)的無(wú)線電收發(fā)天線系統(tǒng)中，因此系統(tǒng)本身的元器件故障是引起駐波比過(guò)大的直接因素之一。例如發(fā)射機(jī)在正常運(yùn)行中突然信號(hào)指示燈亮，顯示屏數(shù)字表示反射功率異常波動(dòng)，時(shí)高時(shí)低，電視監(jiān)控也能看到節(jié)目收看的質(zhì)量變差，聲音聽不清、畫面抖動(dòng)、出現(xiàn)波紋等，就應(yīng)該立即對(duì)發(fā)射機(jī)的各個(gè)控制電路進(jìn)行逐一排查，連接器線路是否接觸良好，保護(hù)電路是否正常工作等。在其他部位均無(wú)明顯問題時(shí)，不能忽略對(duì)發(fā)射機(jī)天線間饋管的檢查，很多時(shí)候由于發(fā)射機(jī)的外部工作環(huán)境變化（如夏冬兩季氣候炎熱或寒冷），過(guò)高或過(guò)低的溫度都容易使天線饋管內(nèi)壁自然出現(xiàn)裂痕或損口，產(chǎn)生反射波。當(dāng)饋管上的峰值電壓由于入射波與反射波方向相反而抵消時(shí)電壓不會(huì)太大，失真也??；但當(dāng)饋管的裂紋長(zhǎng)度一定，而峰值電壓又高時(shí)，就會(huì)對(duì)入射波產(chǎn)生較大的阻抗干擾，入射波與反射波方向相同無(wú)法彼此抵消，從而引發(fā)很大的駐波，駐波比＞1，此時(shí)指示燈就會(huì)警示，自我保護(hù)系統(tǒng)自啟（參見圖1發(fā)射機(jī)保護(hù)電路），致使發(fā)射機(jī)停止工作，如果發(fā)現(xiàn)不及時(shí)還容易引發(fā)天線饋管燒毀的不良后果，相關(guān)技術(shù)人員必須注意此類故障的分析和應(yīng)急措施。

圖1　駐波比過(guò)大保護(hù)電路

除此特殊情況之外，發(fā)射機(jī)輸出負(fù)載阻抗變化也會(huì)導(dǎo)致駐波比過(guò)大，在確定原因并對(duì)此類故障進(jìn)行分析時(shí)，需要充分考慮“假負(fù)載”現(xiàn)象的出現(xiàn)：由于調(diào)頻發(fā)射機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于高強(qiáng)度的工作狀態(tài)，其自身的設(shè)備壽命本來(lái)就隨著使用時(shí)間的累積而逐漸減少，環(huán)境和時(shí)間的變化也會(huì)使發(fā)射機(jī)內(nèi)部的元件阻抗和電阻值產(chǎn)生一定的變化，當(dāng)接通電源后電流經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)成一部分能量，還會(huì)改變網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的發(fā)熱情況，這樣就容易產(chǎn)生假負(fù)載，再加之本身的輸出功率作用，駐波比自然就會(huì)過(guò)大。但只要技術(shù)人員具有足夠的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)技能，判斷查明此類故障并不算太難，對(duì)有質(zhì)量問題的元件及時(shí)更換即可。

3.2　異常放電

在調(diào)頻發(fā)射機(jī)的天線系統(tǒng)和調(diào)頻調(diào)諧器及阻抗匹配的網(wǎng)絡(luò)之間的放電也是引發(fā)駐波比過(guò)大的一類原因。在發(fā)射機(jī)接收到產(chǎn)生的電弧并試圖維持的時(shí)候，自身的輸出功率也被消減，而導(dǎo)致放電的原因主要是一些自然因素和設(shè)備問題。首先，當(dāng)發(fā)射機(jī)工作的環(huán)境所處的自然氣候條件不太穩(wěn)定，甚至出現(xiàn)風(fēng)雨、雷電、冰雹等惡劣天氣時(shí)，設(shè)備放電球間隙的放電和絕緣拉線兩端的放電將積累很多的靜電荷，發(fā)射機(jī)接通電源通電后就會(huì)自然放電；其次，放電球間隙值太小或真空電容器等耐壓水平太低時(shí)也容易在工作中引發(fā)放電；在雨水天氣多發(fā)時(shí)空氣濕度高，容易讓線路的表面凝結(jié)水滴甚至完全潮濕，因此降低傳輸線的耐壓性能，就容易讓發(fā)射機(jī)系統(tǒng)在調(diào)制解調(diào)入射波峰值時(shí)引發(fā)駐波比過(guò)大；此外當(dāng)廣播信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)的真空電容器遭到破損或設(shè)備加壓裝置內(nèi)的脫水機(jī)工作異常時(shí)，就會(huì)使功率和電壓不穩(wěn)，引發(fā)放電和駐波比增大。

3.3　瞬間信號(hào)問題

雷電雨水等惡劣天氣不僅能引起放電，還會(huì)使系統(tǒng)中出現(xiàn)信號(hào)的扭曲變化或瞬間信號(hào)，一旦有閃電作用干擾使發(fā)射塔傳輸線中的電流在一瞬間增大后，就會(huì)被設(shè)備的檢測(cè)器檢測(cè)出來(lái)，反映在數(shù)值上使得駐波比過(guò)大；當(dāng)有其他信號(hào)變化時(shí)相位檢測(cè)器也能及時(shí)探測(cè)并顯示在電子監(jiān)控屏幕上，工作人員一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就能意識(shí)到是瞬間信號(hào)導(dǎo)致的天線系統(tǒng)中電壓電流過(guò)強(qiáng)，引發(fā)駐波比偏離正常值域。

4　整機(jī)駐波比過(guò)大的檢修方法

發(fā)射機(jī)的檢修工作主要是用電烙鐵、電子示波器、指針式萬(wàn)用表、測(cè)壓器等工具，在清楚了導(dǎo)致發(fā)射機(jī)駐波比過(guò)大的幾類主要原因之后，相關(guān)人員就可以有理論依據(jù)參考，快速地鎖定故障發(fā)生部位，冷靜分析思路明確，并使用科學(xué)合理的方法對(duì)癥下藥進(jìn)行檢修。

首先，檢修人員可以查看調(diào)頻發(fā)射機(jī)的激勵(lì)器上是否安裝必要限幅裝置，缺乏限幅器會(huì)使得調(diào)頻發(fā)射機(jī)的音頻、視頻信號(hào)的變化超出正常范圍，加之發(fā)射機(jī)網(wǎng)絡(luò)的帶寬有限，使得調(diào)頻的輸出功率增大，提高了駐波比。 因此需要在故障查明后及時(shí)修復(fù)安裝上限幅器。

其次，檢修人員應(yīng)該用排除法或物理儀器測(cè)量方法檢查發(fā)射機(jī)的自我保護(hù)系統(tǒng)線路、控制電路等模塊的電容電阻是否正常，例如可以采用快速封鎖板等方式改進(jìn)駐波比的自我保護(hù)電路，檢查其他部位有沒有橋式整流損壞或線圈、絕緣線漏電短路的情況，對(duì)于已經(jīng)損壞或者年限過(guò)長(zhǎng)而老化的功放管必須立即更換，操作過(guò)程規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)先斷開電源或在除靜電的環(huán)境下松開固定處的螺絲并用吸焊槍吸出焊錫，再用尖嘴鉗把已經(jīng)涂抹導(dǎo)熱硅膠的功放管放置需要替換的部位并擰緊螺絲，最后安全使用電烙鐵快速焊實(shí)功放管的左右四個(gè)管腳，保證固定無(wú)松動(dòng)，即完成此類故障的維修工作。

最后值得注意的是，對(duì)于一時(shí)無(wú)法處理的棘手故障，維修人員先換上備用的發(fā)射機(jī)，確保電視廣播系統(tǒng)的運(yùn)行不受太大影響；同時(shí)將特殊的故障和常見故障在每次檢修后總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，記錄在冊(cè)，方便日后遇到類似問題有方法和思路可供參考。檢修工作結(jié)束后，要進(jìn)行試運(yùn)行并通過(guò)后才算順利完成。

5　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，調(diào)頻發(fā)射機(jī)的整機(jī)駐波比是電視廣播信號(hào)傳輸工作中的關(guān)鍵性能指標(biāo)，數(shù)值過(guò)大更是容易引發(fā)綜合故障，帶來(lái)負(fù)面影響甚至安全意外。因此，分析發(fā)射機(jī)的駐波比故障和研究相應(yīng)的檢修方法，做好日常的維護(hù)工作，是延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，保證電視廣播系統(tǒng)平穩(wěn)可靠運(yùn)行，進(jìn)而使市民觀眾正常收看電視臺(tái)節(jié)目的有效舉措。

[1]周靜.電視發(fā)射機(jī)檢修的基本方法[J].西部廣播電視,2014(09).

[2]黨成玉.電視發(fā)射機(jī)天饋系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)[J].西部廣播電視,2013(15).