接触不良导致的误码率升高引起的思考和解决办法探讨

文 魏宏林

DX发射机是无线局中波发射机的主力机型，是一种全固态发射机，由发射机控制单元、功率放大单元、电源系统和合成系统构成。而这些单元是由许多功能独立的模块构成，这些模块基本上都有插接件，甚至功率放大模块本身就直接插接在功率合成母版上。还有许多大电流的连接件，这些大电流的连接件肩负着大电流、高电压的传输。

插接元器件种类很多，分类方法也很多。接插件按用途来分，有电源接插件（或称电源插头、插座）、音视频接插件、印制电路连接器（印制电路与导线或印制板的连接）、 IC插座（IC封装引脚与印刷电路板的连接）、电视天线接插件、电话接插件、光纤电缆连接件等；接插件按结构形状来分，有圆形连接件、矩形连接件、条形连接件、印制板连接件、IC连接件、带状扁平排线（电缆）接插件等；按工作频率分，有低频和高频连接器。高频连接器也称同轴连接器，采用同轴结构，与同轴电缆相连接。

由于插接件的制造材料、制造工艺、制造原理、使用环境的不同，其安全性和可靠性往往随着使用时间的增加而逐渐降低，使得这些连接件本身和检测其运行正常与否的检测电路都容易发生故障，但这些故障的发生往往具有发生偶然性、不确定性，往往故障出现一次后，不知道下一次会在什么时候出现，这给我们查找故障带来了极大地困难。

故障举例

我台DX型中波发射机曾经出现过多次由于插接件接触不良导致的故障，这类故障发生具有不确定性，查找起来也比较困难，但是造成的后果比较严重。下面是我台发生的两起接触不良故障。

1.由于模数转换取样信号不稳定导致的发射机关机

我台模数（A/D）转换取样信号的取样通路图，从射频分配板的J29端子来的射频采样信号，经过驱动编码板经过射频相移后，再处理成二分之一载波频率或者载波频率输出，经过发射机接口板，进入到A/D转换板，作为A/D转换板的启动脉冲编码方波，如果转换出现错误，会在A/D转换板的A/DPAL（U5）上产生转换错误逻辑信号，这个信号发出一个数据清除逻辑信号，对调制编码器板上栓锁器U6和U7中的所有数字数据进行清除，并且也产生了一个“转换错误”逻辑输入信号，经过数据读取脉冲加到控制器去。驱动级编码板的主要功能是向预驱动级的14块驱动级放大器模块提供接通控制信号。但是它还有一个作用，就是接收到一个射频驱动取样信号后，将这一取样信号处理成用于A/D（模/数）转换器的取样信号。

台里曾经发生过几次莫名其妙的转换错误故障，检修结束后，B01机并机400KW试机，PB1、PB2单元出现射频封锁，PB2单元LED板显示A/D（模数）转换错误红灯故障。经过仔细查找，发现由于U18的模块插座插接不牢靠，导致A/D取样信号输出不稳定，引起A/D（模数）转换取样输出信号时断时续，导致发射机没有取样信号关机。故障的原因明确后，我们将原来的方孔接插件更换为圆孔镀金接插件，如图1所示，方孔接插件的内部是一个弹片，弹性会在使用一段时间后变差，而圆孔接插件比方孔接插件压接的力更大，接触良好，并且弹性不会随着使用时间的增加而变差。使用一段时间，此故障没有再发生过。

电接触不良故障深层原因思考

电接触的不可靠导致发射机软故障的发生原因之一，是什么原因引起的电接触不好呢，下面我分析几种可能的原因。

1.插接件制造材料的原因

各种接触材料的性能随着时间而产生变化，受到外界的环境、流过的电流和外界的作用力等因素的影响，其电接触的良好性会降低，所以要长时间保持插接件的电传导性，选择好的插接件材料是至关重要的，尽量选择表面有耐腐蚀金属镀层的插接件，如果选择不好，就会出现表面抗磨性差，粗糙不平，这样一来镀层就往往不能起到应有的防腐抗磨作用。再就是制作插接件的基础材料的选择，要选择有弹性的材料，如果选择不好，不能保证插接件的压力，则插接件在工作一段时间后，会因为弹性减弱而导致接触不良。

2.环境对元器件接触性能的影响

在接触故障中，环境对元器件接触性能的影响可以说是比较大的，接触面的氧化对导电是有很大影响的，暴露在空气中的金属，肯定会不同程度的受到氧化，原件的氧化程度与原件使用的材料、暴露在空气中的时间、环境中灰尘和杂质的多少有关，氧化是肯定存在的，而且金属氧化物是不导电的，原件一般都在使用的过程中长时间与空气接触，在接触面上肯定部分地方已经被氧化，只是我们的肉眼不能发觉，这些氧化物使得实际接触面积大大减少，进一步影响导电的良好度。

3.灰尘和杂质对接触性能的影响

虽然我们的DX-200水冷发射机的功率放大单元基本处于密闭状态，但是，也避免不了有少量的灰尘进入机箱内部，这些灰尘慢慢和水分慢慢和这些集成块的引脚进行接触和反应，形成一层氧化膜，而且杂质覆盖到引脚的表面，进一步影响到接触面的有效接触面积。

4.发射机接插件的热胀冷缩

发射机工作的时候，功率放大模块除了正常工作输出的功率外，有一部分电能转化为热能，在功放单元中使用了一个闭环的风冷系统，用以冷却铁氧体环合成器以及系统中的印刷电路板，将系统中不同元部件的余热高效地带走，这些热能通过发射机的热交换器带到发射机外部，但是，发射机功率放大单元工作的时候，由于工作在密闭的环境中，机箱内的温度免不了会升高，这就对处在其中的插接原件造成热胀冷缩，变相的移动了插接件的位置，这样经过反复的膨胀收缩，接触面的接触状况发生了很大变化。有的接触面只是表面看起来接触上了，实际上内部已经发生断裂，断裂的地方有很多不平的地方，如果有一点错位，就有可能接触不良，所以存在很大的安全隐患。

电接触不良的查找办法

接触不良故障是比较难以发现的故障，下面是几种查找此类故障的方法：

1.观察可疑原件的方法

在不通电的情况下，观察故障电路的内部元器件有无变色漏液生锈等，电路接线是否良好。搞清损坏元器件所在电路部位及其作用，分析导致损坏的真正原因，以及可能波及的范围，这样才能查出引起故障的原因，加以整修。观察法是一种初步表面检查，通常在不通电的情况下，观察是否有明显故障迹象，一旦发现，将会简化故障处理过程。外表直观检查可检查接插件是否有引脚相碰、引线断线等现象。

2.替换可疑原件的方法

对可疑的元器件、印刷电路板、接插件等，用同类型的部分通过试换来查找故障的方法。脱焊有问题的有源器件，使用好的元器件来代替，以观察其现象。对有疑问的印刷电路板或大器件，可从设备中拆除，然后使用好的印刷电路板或大器件替换。进行器件替代后，如对故障现象无影响，说明被替代的器件没有问题，是好的；反之，如故障现象消失，说明被替代的器件有问题。变动有疑问电路中的半可变元件，或者触动有疑问元器件管脚管座焊片、开关触点等；或者把有疑问的印刷电路板等插入式部件，反复进行拔出插入操作，以及把有疑问的元器件重新焊接，观察其对故障现象的影响，以暴露接触不良、虚焊等故障原因，及时加以整修。这种方法对焊点虚焊，元器件运行在临界状态、不稳定，环境温度、电压变化影响其工作等故障有很好的应对作用。

3.数字示波器查找法

由于接插件接触不良造成的故障具有偶然性的特点，其故障现象不易捕捉，可以利用数字示波器的波形存储功能来捕捉偶然的故障信号和故障毛刺信号。

在面板上有4个白色存储（STORAGE）按键，若按这四个按键则立即改变示波器的操作模式。以下步骤教您如何使用这些存储按键。

（1）连接信号到示波器并得到稳定波形显示。

（2）请按Autostore（自动存储）键。

注意此时在状态上，STORE将取代原来的RUN。为了容易观测，所有存储的波形都以半亮度显示在屏幕上，最近一次出现的波形则以全亮度显示在屏幕上，Autostore在许多应用中非常有用。可以将显示各种变化波形的最坏情况，捕获并存储波形，测量噪声（noise）和抖动（jitter），捕获偶发事件。

（3）利用位置（position）旋钮，将扫描轨迹往上或往下移动一格。

最后捕获的波形以全亮度显示，先前捕获的波形则以半亮度显示。利用光标（Cursors）描述波形特性，清除显示画面，请按Erase键，欲退出自动存储（Autostore）模式，请按Run或Autostore键。

4.万用表测量的方法

这种方法是用万用表的欧姆挡对接插件的有关电阻进行测量。对接插件的连通点测量标准是，其连通电阻值应小于0.5Ω，否则认为接插件接触不良。对接插件的断开点测量标准是，其断开电阻值应为无穷大，若断开电阻接近零，说明断开点有相碰现象。将万用表置于“R×10”挡，两支表笔分别接接插件的同一根导线的两个端头，测得的电阻值应为零。若测得的电阻值不为零，说明该导线有断路故障或多股导线中大多数导线断开。再将万用表置于“R×10k”挡，两支表笔分别接接插件的任意两个端，可测量两个端的导线之间的绝缘情况。在检测过程中，万用表的指针都应停在无穷大位置上不动。如果发现某两个端头之间的电阻不是无穷大，则说明该两个端头之间的导线有局部短路性故障。

解决方法

1.注意备件的存储条件

对于每一批到货的备件，与货物清单核对无误后，及时整理、记录、入库排放整齐，并贴上清晰醒目的备件名称标识；把备份电路板工厂编号和版本号与原板对照，并检查备板是否与原板完全相同，内容包括：元器件、跳线、开关等，并与图纸进行对照。将备板上的跳线和开关置于和原板相同的位置，并调整备份电路板上可调电位器，使其与原板电位器的阻值一致。检查备件有无损坏，如有损坏的，检查备板上的焊点是否有虚焊、漏焊、脱焊的地方。制定严密的备件管理制度，由专人负责管理。备件库在夏季要定期除潮，保持空气干燥，以防备件锈蚀。定期对备用电路板进行上机试验，使其元器件保持可用。

2.选用材料质量可靠的插接件

接插件的选择主要有两个注意点：

（1）外部镀层的选择。

应选择在大气中具有较高的稳定性，常温下能很好的抵抗水、空气、酸、碱、灰尘的侵蚀，有良好的导电性。耐温，由于接插件在工作的时候，电流在接触点处产生热量，导致温升，因此一般接插件的工作温度应该为环境温度与接插点温升两者之和。耐潮湿和灰尘，一般接插件的外部镀层起到对以铁为基础的电化学保护作用，但是镀层必须保持密封，因为，一般的镀层对于铁质的基底都是阴极性镀层，只有在密封的状态下，才不容易和外界的碱性和酸性液体发生化学电离。耐振动，耐振动和冲击是接插件的重要特性，它是检验接插件机械结构的坚固性和电接触可靠性的重要指标。

（2）电气特性的选择

接触电阻，高质量的接插件应该具有低而稳定的接触电阻。抗电强度，衡量电连接器接触件之间接插件和外壳之间耐受一定电压的能力。绝缘电阻，衡量电连接器接触件之间接插件和外壳之间绝缘性能的好坏，一般为数百兆欧和数千兆欧。

（3）注意发射机房的温度和湿度的控制

发射机所处的机房要保持干净，尽量减少灰尘进入发射机内部，而且要注意机房内湿度的控制，尽量保持在低湿度范围内，减少湿气对发射机中插接件的腐蚀。

（4）检修的时候加大对接插件的检查力度

检修发射机的时候重点要对芯片和底座、保险与底座、功率放大器与合成母板、接线端子与印刷电路板之间的接插件是否有开裂、聚集灰尘、虚接的情况发生。

结论

现代DX型数字化调幅中波广播发射机是由许多板卡构成的，板卡与板卡之间的连接、芯片与板卡之间的连接都需要接插件，所以接插件在中间扮演的角色是举足轻重的，如果选用的不好，直接影响到发射机的正常工作，所以一定要引起足够的重视。