全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的工作原理及維護(hù)技術(shù)

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心巴林右805臺(tái)：薩仁格日樂

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)是基于中波技術(shù)相關(guān)理論應(yīng)運(yùn)而生的，中波技術(shù)是現(xiàn)代通信技術(shù)中最為常見的一種，被廣泛應(yīng)用于電視、廣播等行業(yè)，其龐大的信息傳輸量和穩(wěn)定的信息傳輸方式，對(duì)信號(hào)的傳輸有著十分積極的推動(dòng)作用。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，人們對(duì)信息傳輸?shù)男室灿辛嗽絹碓礁叩囊?，在這種需求下，中波發(fā)射技術(shù)也需要持續(xù)優(yōu)化完善，緊跟科技前沿進(jìn)一步改造，同時(shí)為了保持中波發(fā)射的穩(wěn)定性，也需要從電力系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、高頻、技術(shù)指標(biāo)等模塊方面入手對(duì)中波發(fā)射機(jī)進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，同時(shí)還需要以先進(jìn)的理論和豐富的經(jīng)驗(yàn)作為指導(dǎo)方針制定科學(xué)合理的檢查維護(hù)管理方案，才能保證中波發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中的安全可靠性。

1. 全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)工作原理及特點(diǎn)

1.1 全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)工作原理

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)主要由音頻系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)四個(gè)部分組成，其運(yùn)行的核心原理是消除信號(hào)和恢復(fù)信號(hào)。

其中音頻系統(tǒng)相應(yīng)的工作原理是：為了保障中波廣播發(fā)射機(jī)設(shè)備高效、穩(wěn)定地運(yùn)行，避免音頻出現(xiàn)重疊現(xiàn)象，首先就需要利用音頻處理設(shè)備、A/D轉(zhuǎn)換裝置等對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)與相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)對(duì)接上。對(duì)應(yīng)之后的數(shù)字信號(hào)還需要進(jìn)一步借助編碼器進(jìn)行二次編碼然后及時(shí)輸出，在信號(hào)輸出過程中，為了保證信號(hào)傳輸?shù)木_性，還需要射頻功能來對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，按照編碼后二進(jìn)制的脈沖串對(duì)功率進(jìn)行科學(xué)放大并光滑處理調(diào)波，最終達(dá)到想要的音頻輸出效果。

射頻系統(tǒng)作為全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的工作核心，主要作用在載波信號(hào)的放大和輸出過程中，所涉及到的設(shè)施有射頻放大器、帶通率波器以及振蕩器等。在具體工作過程中，首先由射頻系統(tǒng)中的射頻振蕩器構(gòu)成一定的載波信號(hào)，隨后由射頻放大器科學(xué)放大信號(hào)，最后由合成器、帶通濾波器等對(duì)信號(hào)進(jìn)行合成并濾除多余的部分，在將信號(hào)輸出抗阻調(diào)節(jié)至50Ω后，便可輸出信號(hào)。

冷卻系統(tǒng)的主要作用是在全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)工作時(shí)，借助強(qiáng)迫風(fēng)冷卻機(jī)器。由于中波發(fā)射機(jī)的功率較大，在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的熱量，隨著做功時(shí)間的加長(zhǎng)，機(jī)器設(shè)備逐漸會(huì)處在高溫環(huán)境中，容易引發(fā)故障。因此需要冷卻系統(tǒng)及時(shí)采取相應(yīng)的措施來調(diào)節(jié)溫度，目前一般采用的是強(qiáng)風(fēng)冷卻的方式，解決機(jī)器工作時(shí)溫度過高的問題。

監(jiān)控系統(tǒng)的主要作用是對(duì)中波發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保每一個(gè)環(huán)節(jié)都處于正常工作狀態(tài)，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)異常時(shí)，也能夠通過監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所在，以便有針對(duì)性地解決問題。中波發(fā)射機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)有自動(dòng)監(jiān)控和自動(dòng)報(bào)警兩種，在中波發(fā)射機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)利用監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，然后借助中央系統(tǒng)遠(yuǎn)程操控發(fā)射系統(tǒng)，以便順利完成信號(hào)的處理和發(fā)射；當(dāng)設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，提醒工作人員要及時(shí)維修，保證信號(hào)發(fā)射過程的持續(xù)性和穩(wěn)定性。

1.2 全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的特點(diǎn)

全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)是基于中波傳輸技術(shù)和其他科學(xué)技術(shù)支持下，對(duì)信號(hào)進(jìn)行發(fā)射和傳輸?shù)囊环N特定設(shè)備。中波發(fā)射機(jī)被廣泛應(yīng)用于電視、廣播等行業(yè)，基于其具備較為可觀的信號(hào)傳輸效率，與傳統(tǒng)的電子管發(fā)射機(jī)相比，中波發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸量更大、信號(hào)處理效果更好、信號(hào)傳輸更穩(wěn)定，此外它還具有經(jīng)濟(jì)效益高、工作效率高、安全穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。

經(jīng)濟(jì)效益高：從效益方面來看，中波發(fā)射機(jī)以半導(dǎo)體晶體管為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，普通發(fā)射機(jī)則主要以電子管器件作為主體結(jié)構(gòu)，半導(dǎo)體晶體管與電子管器件相比較，前者壽命更長(zhǎng)且不容易出現(xiàn)故障，后者壽命較短且維修費(fèi)用極高，因此中波發(fā)射機(jī)能大大降低成本，更具經(jīng)濟(jì)效益。

工作效率高：將中波發(fā)射機(jī)與電子管發(fā)射機(jī)的工作效率進(jìn)行對(duì)比，全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)主要采用的是PDM技術(shù)，工作效率可達(dá)75%以上；電子管發(fā)射機(jī)主要采用的是電子管板，工作效率在27%左右，可見中波發(fā)射機(jī)更具高效性。

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的體積也相對(duì)較小，封閉性也更好，在設(shè)備維護(hù)和二次改造方面也更加簡(jiǎn)單，普通電子管發(fā)射機(jī)的電壓能夠達(dá)到5000V，而全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)工作時(shí)的最高電壓不超過600V，因此其不僅大大降低了維修的頻率，也更加安全穩(wěn)定。

2. 全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)自身的主要優(yōu)勢(shì)

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)與普通發(fā)射機(jī)相比有著頗多優(yōu)勢(shì)，其中最為顯著的有工作效率高、安全穩(wěn)定性強(qiáng)、使用費(fèi)用和維護(hù)成本低等幾點(diǎn)。基于PDM技術(shù)的全固態(tài)中波發(fā)射器，工作效率比基于電子板調(diào)機(jī)的發(fā)射機(jī)高出50%左右；相較于電子管發(fā)射機(jī)，中波發(fā)射機(jī)體積小、封閉性好、使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行過程中最高電壓在500V ～600V，整體運(yùn)行狀態(tài)十分穩(wěn)定，這種性能也降低了中波發(fā)射機(jī)的配件和零件更換頻率，因此使用費(fèi)用和維護(hù)成本都更低。

3. 全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)現(xiàn)存問題探析

在我國(guó)電視廣播事業(yè)發(fā)展的初步階段，利用較多的是10 kW規(guī)格的電子管中波平調(diào)發(fā)射機(jī)，隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，漸漸引入了DAM、PDM等類型的全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)，前文中提到，相較于電子管發(fā)射機(jī)，中波發(fā)射機(jī)具有很多優(yōu)勢(shì)，但從近些年來的應(yīng)用實(shí)踐來看，全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)也存在一些問題。

首先是中波發(fā)射機(jī)缺少能夠直接讀數(shù)的調(diào)幅檢測(cè)系統(tǒng)，由于工作人員不能直接讀數(shù)，因此更加需要在開機(jī)前后做好充足的準(zhǔn)備。例如在開機(jī)前需要檢查機(jī)門、低壓穩(wěn)定盒、中間放大盒、調(diào)制推動(dòng)盒等是否正常，確認(rèn)符合開機(jī)要求后才能進(jìn)行工作。在開機(jī)之后工作人員要根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，眼觀表頭、指示燈等原件是否正常；耳聽機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)有無(wú)異響；手摸設(shè)備溫度是否過高；鼻聞運(yùn)行過程中是否有燒焦的味道等，此外還需要工作人員加強(qiáng)巡視，以便在設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)時(shí)能夠及時(shí)找到問題并第一時(shí)間解決。

4. 全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)維護(hù)技術(shù)

4.1 做好防塵工作，為中波發(fā)射機(jī)提供良好的工作環(huán)境

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)對(duì)所處的環(huán)境有嚴(yán)格的環(huán)境要求，為了創(chuàng)造良好的設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，保證環(huán)境的清潔度，不僅要定期對(duì)機(jī)房進(jìn)行清潔度檢查，還要使用清潔儀器對(duì)機(jī)房中的灰塵進(jìn)行清理，并用空氣過濾器做好日常防塵工作，避免灰塵影響中波發(fā)射機(jī)的工作效率，全方位確保機(jī)房的清潔度達(dá)標(biāo)。

4.2 對(duì)設(shè)備開關(guān)的定期檢查，確保設(shè)備開關(guān)無(wú)老化現(xiàn)象

設(shè)備開關(guān)是中波發(fā)射機(jī)使用頻率最高的機(jī)械配件之一，因此設(shè)備開關(guān)老化也是中波發(fā)射機(jī)運(yùn)行過程中最常見的故障現(xiàn)象之一，與此同時(shí)，開關(guān)老化引發(fā)的后果也十分嚴(yán)重。設(shè)備開關(guān)老化一般具體體現(xiàn)在彈簧張力表小，零件松動(dòng)過瀕臨脫落，開關(guān)不靈活等方面，使用過程中容易出現(xiàn)火花或線路有燒灼老化的痕跡，因此在對(duì)中波發(fā)射機(jī)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，要定期對(duì)開關(guān)進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)進(jìn)行處理，以免免引發(fā)更加嚴(yán)重的故障。由于疏于對(duì)設(shè)備開關(guān)展開定期檢查而引發(fā)的事故案件有很多，主要原因是設(shè)備開關(guān)看似不起眼，是一個(gè)容易更換的小配件，但實(shí)際上其引發(fā)的連帶問題造成的后果比較嚴(yán)重，導(dǎo)致故障發(fā)生后需要對(duì)中波發(fā)射機(jī)進(jìn)行整體的檢查，不僅造成中波發(fā)射機(jī)停止工作，還浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力。因此在對(duì)全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，要嚴(yán)格遵循相關(guān)制度規(guī)定，有序開展檢查和排查，長(zhǎng)效化、常態(tài)化進(jìn)行管理，保證中波發(fā)射機(jī)始終能夠正常完成信號(hào)的處理和發(fā)射。

4.3 功能模塊的維護(hù)維修

功能模塊的故障類型一般分為兩種，一種是過熱保護(hù)故障，另一種是過載保護(hù)故障。在處理過熱保護(hù)故障時(shí)，首先要對(duì)散熱系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備如散熱器、風(fēng)機(jī)等的情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)造成故障的原因后進(jìn)行下一步的維修。若要解除警報(bào)，則需要先清除散熱器里里外外的灰塵、清理濾塵網(wǎng)中的雜質(zhì)以及將風(fēng)機(jī)進(jìn)行更換，在確保中波發(fā)射機(jī)的散熱系統(tǒng)能夠正常工作后，便可解除紅燈警報(bào)信號(hào)。在過載保護(hù)故障時(shí)，工作人員主要檢查射頻及輸出連線是否正常，在條件允許的情況下可以更換模塊，條件不允許則要進(jìn)行維修，若維修或更換功能模塊都無(wú)法解除紅燈警報(bào)，也要考慮是否存在激勵(lì)保護(hù)引發(fā)故障的情況，進(jìn)而進(jìn)行下一步的維修處理工作。

4.4 電路系統(tǒng)的定期維護(hù)

電路系統(tǒng)是全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)運(yùn)行工作的主要脈絡(luò)結(jié)構(gòu)，在電路系統(tǒng)的維護(hù)管理過程中，需要對(duì)超載電路和設(shè)備連接線路兩個(gè)維度進(jìn)行持續(xù)有效的管理，才能保證電路系統(tǒng)乃至整個(gè)發(fā)射機(jī)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。在對(duì)超載電路進(jìn)行檢查維護(hù)時(shí)，需要對(duì)低壓電路和主電源兩部分進(jìn)行維護(hù)管理；在對(duì)設(shè)備連接線路進(jìn)行檢查維護(hù)時(shí)，主要是對(duì)線路的駐波比、音頻調(diào)制、電流和電壓大小以及調(diào)制系統(tǒng)的線路工作進(jìn)行檢測(cè)，以便隨時(shí)掌握電路系統(tǒng)的運(yùn)行具體情況，發(fā)現(xiàn)問題也能夠及時(shí)整改。

在對(duì)全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的電路系統(tǒng)進(jìn)行檢查時(shí)，主要是要對(duì)天線系統(tǒng)和傳輸電路進(jìn)行檢查，兩者也是電路系統(tǒng)在運(yùn)行過程中工作時(shí)間最長(zhǎng)、使用頻率最高的，為了對(duì)天線系統(tǒng)和傳輸電路更好地展開檢查和更便于維護(hù)管理，首先要求工作人員制定相關(guān)的檢查要求和制度，結(jié)合發(fā)射機(jī)的總體工作目標(biāo)和電路系統(tǒng)的實(shí)際使用情況，構(gòu)建完善的管理系統(tǒng)。檢查的要求和制度需要細(xì)化到各個(gè)零件如線路關(guān)聯(lián)頭、天線單元、電容和電阻、饋線設(shè)備等；檢查還需要足夠規(guī)范化，要有相應(yīng)的清理和清潔制度及目標(biāo)，以保持設(shè)施設(shè)備的潔凈，同時(shí)保證中波發(fā)射機(jī)工作環(huán)境的清潔度。

除此之外，要對(duì)電路系統(tǒng)中的運(yùn)行絕緣子和底座電子設(shè)備的避雷設(shè)備進(jìn)行檢查，當(dāng)避雷設(shè)備中的放電球間距出現(xiàn)異常時(shí)，要及時(shí)尋求專業(yè)人士的幫助，進(jìn)行全面嚴(yán)格的檢修，并結(jié)合實(shí)際情況制定科學(xué)合理的解決方案，以保證避雷設(shè)備正常工作，保證電路系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

4.5 全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)的檢查維護(hù)

從上文的分析中不難看出，全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的維護(hù)管理是其在信號(hào)轉(zhuǎn)換和發(fā)射過程中必不可少的程序，需要管理人員和工作人員以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和科學(xué)的方法來對(duì)待，更需要以先進(jìn)的理論和豐富的經(jīng)驗(yàn)來實(shí)踐，才能充分發(fā)揮中波發(fā)射機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，保證發(fā)射機(jī)工作的安全、穩(wěn)定、高效性。在這個(gè)過程中，檢查中波發(fā)射機(jī)的冷卻系統(tǒng)是否正常也十分重要，由于中波發(fā)射機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理和發(fā)射是一個(gè)做功的過程，因此會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，而電子設(shè)備在過熱環(huán)境下都會(huì)出現(xiàn)異常，因此只有對(duì)發(fā)射機(jī)的電容、電阻、對(duì)線圈、變壓器以及其他各種相關(guān)設(shè)備進(jìn)行溫度監(jiān)控，才能盡可能避免溫度過熱的情況發(fā)生，從而使全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)達(dá)到最好的運(yùn)行狀態(tài)。

4.6 定期全面清潔

無(wú)論是對(duì)全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的開關(guān)設(shè)備、功能模塊還是電路系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，都離不開機(jī)器設(shè)備的清潔工作。首先要制定一個(gè)相對(duì)合理的清潔計(jì)劃，如每周對(duì)風(fēng)扇、過濾網(wǎng)等進(jìn)行一次清理，充分降低粉塵對(duì)設(shè)備造成不良影響；每季度對(duì)存在異常的部分進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，對(duì)于出現(xiàn)雜音或者信號(hào)轉(zhuǎn)換不理想的部分進(jìn)行調(diào)整，對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行全面清潔；每年對(duì)全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)進(jìn)行一次全面大檢修，細(xì)致到檢查螺絲釘是否有松動(dòng)、電路是否出現(xiàn)老化等，并根據(jù)檢查的情況對(duì)發(fā)射機(jī)的整體狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，做好年檢分析工作，保證全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行。

5. 結(jié)束語(yǔ)

近些年來，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展有了飛躍式的進(jìn)步，在這種大環(huán)境下，全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的技術(shù)也得到了長(zhǎng)足進(jìn)步與發(fā)展。與之相關(guān)的元器件的改善和人工智能系統(tǒng)以及數(shù)字系統(tǒng)的出現(xiàn)，也使全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。相信在未來，全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)還會(huì)乘勢(shì)而上，在信息技術(shù)不斷提高、設(shè)備元件不斷改良、維護(hù)管理經(jīng)驗(yàn)不斷豐富的發(fā)展趨勢(shì)下，全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)也會(huì)越來越好。希望本文的分析，能為全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的原理和維護(hù)技術(shù)提供一些有價(jià)值的參考。