中波廣播發(fā)射機故障現象及維護措施分析

朱 懌

（云南省廣播電視局玉溪693 臺，云南 玉溪 653100）

0 引言

中波廣播發(fā)射機是廣播發(fā)射系統(tǒng)不可或缺的一部分。隨著我國廣播事業(yè)的進一步發(fā)展，中波廣播發(fā)射機的數字化特征和信息化特征愈發(fā)明顯［1］。但是，在實際運行中，發(fā)射機很容易出現各種故障。因此，分析中波廣播發(fā)射機工作中可能遇到的故障類型，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)射機故障提供參考。

1 中波廣播發(fā)射機的工作原理

中波廣播發(fā)射的電磁波經由天線傳輸轉化為廣播信號。在這一過程中，電磁波一般分為圓極化、橢圓極化及水平面極化3 種類型。電磁波經由天線轉化為廣播信號，而廣播信號的傳輸需要一定的時間。因此，天線設備的發(fā)射效率與運行效率密不可分［2］。

數字信號的調頻特征經過中波廣播發(fā)射機的轉化會被逐漸淡化，其中數字和幅度之間的轉化依靠中波廣播發(fā)射機來完成。編碼過程中，二進制信號是計算機能獲得信號的前提。中波廣播發(fā)射系統(tǒng)獲取的信號為模擬信號，必須進行二次加工處理才能被計算機捕捉。模擬信號經過編碼處理后可變成二進制信號中的“ 0 ”（關閉）和“ 1 ”（開通）。一般來說，編碼工作需要利用計算機運行編碼程序，依靠編碼器將模擬信號加工成數字信號。加工后的信號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生與信號對應的電壓，以便其他系統(tǒng)進行控制。中波廣播發(fā)射機的工作原理如圖1 所示。

2 中波廣播發(fā)射機的系統(tǒng)構成

了解中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的構成可以有效幫助維修人員迅速判斷發(fā)射機的故障類型，可為提高發(fā)射機的維修工作質量奠定基礎。中波廣播發(fā)射機由射頻、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 型阻抗匹配網絡5 大部分組成。振蕩器產生射頻激勵信號，而緩沖放大器放大原有信號，使得信號進入到預推動級產生更高的電平，以此推動由3 塊功放模塊組成的推動級。到達推動級的射頻激勵信號進入射頻分配器，被分離成多個射頻推動信號，并推送到不同的功放模塊。功率合成器接收到放大信號并將其合成，經過A/D 模塊轉換后進入帶通濾波器過濾出雜波信號，并利用阻抗微調電路將輸出信號電流的阻抗調整為50 Ω，最后輸出信號。

2.2 音頻部分

音頻部分主要由模擬輸入板、A/D 轉換板、調制編碼板及直流穩(wěn)壓板4 部分組成。模擬輸入板可以過濾掉音頻信號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。A/D 轉換板接收到信號后進行轉換，將信號變成大小為12 bit 的數字音頻信號。調制編碼板將該數字信號轉變成二進制信號中的“ 0 ”（關閉）和“ 1 ”（開通）來控制功放級射頻功放模塊。直流穩(wěn)壓板給調制編碼板提供可供正常運行的電源電壓。

2.3 控制部分

控制部分包含控制板、顯示板以及對外接口板3 部分。

控制板的輸入信號有兩種類型：一是來自于開關儀表板和對外接口板的操作控制信號，包括開機（高、中、低功率）或關機（高、中、低功率）等指令；二是來自于顯示板的故障檢測邏輯信號。控制板可根據信號指令，完成開/關機、信號輸出功率等級的調整以及故障應急保護等操作。

顯示板主要有兩個功能：一是輸出邏輯信號到控制板；二是將輸出的邏輯信號傳送到26 個雙色指示燈處，然后根據顏色的變化來監(jiān)視發(fā)射機是否良好。

對外接口板接收狀態(tài)指示信號并鎖定保存。若發(fā)射機突然發(fā)生故障關閉，狀態(tài)指示信號將被鎖定在故障位置，直到故障解除才會解鎖并正常工作。交流供電電源出現故障時，利用備份電池電源保存當時邏輯電路下發(fā)射機的工作狀態(tài)，一旦交流供電電源恢復正常狀態(tài)，發(fā)射機的邏輯電路會自動“恢復記憶”，自動開機并恢復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，主要電壓類型有+230 V DC 和+115 V DC。變壓器T1的服務模塊有42 個大臺階模塊、6 個二進制臺階模塊及推動級模塊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 等電壓類型。變壓器T2給相應的電路提供低壓電源，便于電路板穩(wěn)壓。

3 中波廣播發(fā)射機故障分析

3.1 天線和網絡零點變化故障

中波廣播發(fā)射機天線和發(fā)射系統(tǒng)阻抗的匹配程度可以通過天線零點值來判斷［3］。若零點數值較高，說明二者不匹配；若零點數值正好為零，則說明二者完全匹配。一旦出現不匹配的情況，出于保護電路的考慮，發(fā)射機會自動關機。研究顯示，影響天線零點數值變化的因素有許多，包括氣候、饋線進水等。尤其是氣候條件較為惡劣時，饋線系統(tǒng)容易產生大量的靜電，從而使天線零點數值不斷上升。另外，饋線中進入雨水時，線路的輸入阻抗也會發(fā)生一定的變化，導致饋線系統(tǒng)和發(fā)射設備阻抗無法完全匹配而發(fā)生故障。

3.2 輸出功率因調幅影響發(fā)生故障

若發(fā)射設備在運行時遵循等微增率規(guī)律，調幅時將會引發(fā)輸出功率故障。為了避免該情況的發(fā)生，一般技術人員會采取調整輸入電阻和示波器調制板等手段來調整發(fā)射機的輸出功率，同時可以根據總電流情況判斷輸出功率是否因調幅影響而產生故障。判斷標準：若總電流低于最低電流值，說明調制板或檢測器中間可能產生了故障，要及時更換調制板；若更換調制板后，總電流仍然低于最低電流值，說明故障部位應在功率放大器，此時要重點檢測功率放大器的內部元件。

3.3 模塊插座存有異常

經常拔插模塊插座會影響內部彈簧的張力，從而導致插座接觸不良。如果發(fā)現插座被損壞還伴有火燒的痕跡，檢修時要先查看設備是否老化，再查看設備的損壞程度，并根據實際情況及時更換插座。

3.4 輸出變電壓存有異常

正常情況下，發(fā)射機運行時，電壓在一定范圍內波動。若發(fā)射機的輸出變電壓值不在該范圍內，說明輸出電壓異常，此時要對其進行及時分析。輸出變電壓存有異常的可能原因有如下4 個，可根據實際情況采取對應的處理措施。

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

（2）變壓器超負荷運轉使得繞組之間出現線路短路，此時應及時檢查線路，找出故障部分，及時采取措施恢復線路繞組。

（3）三相負荷不平衡導致輸出變電壓異常，檢修時要調整線路運行負荷。

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

3.5 功放管發(fā)生擊穿故障

熱敏電阻探測的電路故障、變壓器損壞以及調錯射頻信號幅度等現象，都會造成功放管擊穿。出現此故障時要解析故障原因，了解各種設備元件的運行參數，及時更換設備元件。另外，模塊虛焊和連焊也會造成功放管擊穿，需仔細檢查模塊是否出現虛焊、連焊狀況，然后根據實際情況重新焊接。

4 中波廣播發(fā)射機的維護方法

4.1 科學制定檢查維護計劃

考慮到中波廣播發(fā)射機故障維修的復雜性，維護時應科學制定維護計劃［4］。首先，應統(tǒng)一規(guī)劃發(fā)射機各部位的具體工作流程和工作步驟，確保維護工作有序進行。其次，制定可操作性較強的檢查維修計劃，制定相應的工作制度，嚴格按照檢修計劃對發(fā)射機進行定期常態(tài)化檢查，同時計算好各部位之間的檢修間隔周期，力求將故障控制在預測階段，最大限度地減輕發(fā)射機故障維修壓力。再次，需提高維修人員的責任意識，在日常維修或故障維修中，以動態(tài)檔案的形式記錄設備的運行狀態(tài)，以便日后查閱翻看，同時按照嚴格的故障維修具體流程操作，以免維修計劃流于形式。最后，維修人員還應把握適度原則，掌握具體問題對應的分析維修策略，根據具體情況適當調整維修計劃。

4.2 定期進行除塵作業(yè)

灰塵是影響中波廣播發(fā)射機高質量運行的因素之一。若沒有及時清理發(fā)射機中長期積攢的灰塵，中波廣播發(fā)射機的工作效率將會大打折扣，甚至影響發(fā)射信號的質量，嚴重時還會損壞中波廣播發(fā)射系統(tǒng)。因此，需定期除塵以有效降低中波廣播發(fā)射機出現故障的概率。由于中波廣播發(fā)射機工作及運行的特殊性，各部分的性能靈敏，若長時間被灰塵覆蓋，工作元件的靈敏度將會受到影響。設備元件在有灰塵的狀態(tài)下長時間工作，還有可能造成內部損壞而引發(fā)發(fā)射機系統(tǒng)內部故障。因此，需定期對中波廣播發(fā)射機進行除塵，一方面增大設備元件的使用周期，延長其使用壽命，使之更好地服務于發(fā)射機系統(tǒng)，另一方面提高中波廣播發(fā)射機運行環(huán)境的潔凈度，提升中波廣播發(fā)射機的工作效率。除塵時要嚴格按照相關的工作流程和步驟進行操作，以免損壞設備元件而造成不必要的經濟損失。

4.3 維護各類開關性能

各類開關是中波廣播發(fā)射機必不可少的零部件，也是最容易出現故障的部件。例如，在設備運行過程中，工作人員打開或關閉某開關時有可能出現火花，存在一定的安全隱患。若此種情況反復多次，不可避免會對開關的工作性能造成磨損，從而降低開關的靈敏度，影響發(fā)射機設備的正常運行。因此，技術人員在日常檢修發(fā)射機設備時，要盡可能細致檢查各類開關。若發(fā)現開關有磨損或靈敏度降低等不良狀況，應及時更換。工作人員還應對造成上述情況的原因進行合理剖析，找出導致開關失靈的原因并填寫相應的維修記錄。

4.4 定期更換電器元件

中波廣播發(fā)射系統(tǒng)中，電器元件在運行時易產生高熱能。設備元件長期處于高溫環(huán)境，有可能影響元件的各項性能而引發(fā)各種功能性故障。因此，在日常維護中，要針對各類元件制定相應的檢查計劃，及時更換發(fā)現的老化或嚴重磨損的設備元件，以確保設備元件可高效發(fā)揮作用［5］。工作人員還應熟練掌握各類設備元件具有的功能，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備元件工作在受損的環(huán)境。為了更好地維護設備元件的工作性能，工作人員還應借助專業(yè)儀器測量設備元件的運行參數，依靠可靠的數據調整維修進程。

5 結語

中波廣播發(fā)射機長時間工作運轉容易出現各種各樣的故障，若不及時解決會對廣播事業(yè)的發(fā)展產生不利影響。因此，本文重點探討了中波廣播發(fā)射機的故障類型和維修措施，以期為發(fā)射機維修工作提供參考。