DCM广播发射机高功率开机保护故障判断和检修

卢云高

（作者单位：个旧654台）



DCM广播发射机高功率开机保护故障判断和检修

卢云高

（作者单位：个旧654台）

摘 要：本文介绍了DCM10kW数字循环调制中波发射机驻波比检测电路工作原理，结合个旧654台设备出现的故障实例，分析了故障产生的原因及处理方法，以供同行参考。

关键词：DCM中波发射机；驻波比；故障检修

射频输出监测板是监测发射机射频通道输出的一块综合型检测控制模块，是确保发射机高效安全运行的重要保障，也是监视功率传输的关键。输出监测板对发射机的输出功率、传输状况提供可靠的信息，最终由控制电路执行操作。

1 天线电压驻波比检测电路工作原理

DCM10kW数字循环调制中波广播发射机输出监测板主要由入射、反射功率，VSW关断保护和射频输出监测取样电平3个部分组成，驻波比监测电路是监测板的基本电路。简化原理见图1。

图1　驻波比检测电路原理图

图1中，C3、C4与C15组成射频电压取样。C3、C4电容分压的高频电压取自输出网络，C15电压幅度调整；拨码开关S8（A、B、C、D）与C13并联谐振于工作频率，起隔离调整的作用。A、B、C、D粗调，C13细调；T1高频电流变压器（电流拾取），高频电流取自输出网络；S2天线电压驻波比和带通滤波器驻波比检测开关。S2置于“校准”位置可使相应比较器的反向输入第④端有约+5V的电压，模拟电压驻波比故障信号，以检验判断电路工作是否正常；S4（C与L4）并联谐振于工作频率，L4相位调整；D7、D8全波整流二极管，相位检测变换与调试。R7控制比较器反向输入端直流电压的大小，R7阻值增大，直流电压的衰耗增大能降低高音频调制时，边带功率出现的驻波比故障；P1、P2示波器探头监测孔，分别监测幅度和相位调整。

发射机正常工作时，负载为50Ω纯阻抗（即50Ω+j0），电压/电流=负载阻坑。同时，应将射频电压和电流的取样电平调平衡，让两者幅度相等相位相同。工作时，S2置于“正常”位置，这时变压器T2和T3初级线圈没有电流产生，次级也就没有电压输出。反之，在“不正常”情况下，电流或电压任意一个因素发生变化，都将在T2和T3次级产生一感应电压，经过二极管D7和D8全波整流后产生直流电压，通过电阻R7送到比较器反向输入端。该电压超过比较器正相输入端标准参考值时，比较器N1和N4有直流电压输出，使单稳态触发器工作，输出一控制信号。当不连续的、轻微的单个驻波比超限时，例如，出现电源电压波动或雷电冲击等现象时，控制电路会瞬时关闭调制编码板功放模块，启动振荡同步电路，封锁射频推动信号，以避免损坏功放板，并进行非锁存显示。若出现多个连续的驻波比冲击故障超过设备厂家设置的保护门限，导致整机驻波比过大保护，便发出“降功率”命令，同时向控制电路发出信号故障，进行锁存显示。只有当反射功率低于设定值，降功率操作才停止。在功率降低时，虽然驻波比并没有改善，但反射电压变小，机器仍能继续工作。当发生恶性故障时，例如误将S2置于“校准”位置，输出状况不能提供可靠的监控信息以保护电路执行降功率或关机，此时会烧功放主电源保险，击穿功放模块，严重时甚至会损坏器件和部件。

2 天线电压驻波器零位调节方法

固态发射机具有先进的控制系统，大量应用了拨码开关和微型（小豆）开关等微电子产品，使用和维护要求高。如果缺乏操作常识或不遵守操作规定，可能会造成电路板上的开关和跳线设置不在出厂时的位置；或因环境因素（如灰尘的影响）和元器件自身因素（如失效或接触不良），也可能会引发故障。因此，我们必须掌握该类发射机的输出监测板天线电压驻波器零位调试方法。调试方法如下：

第一，用双踪示波器A探头监测P2，S 2置于地电位（测试、校准、CAL），按“升功率钮到1kW（带通滤波器零位调整正常后才能加满功率进行），再瞬间按下开关S 2人为模拟VSWR故障，此时可以看到P2的信号幅度有所下降。调节C 13，使示波器显示波形幅度最小（可用拨码开关S 8选择与C 13并联电容）。这个信号包含有载波频率的许多

谐波；

第二，将S 2置于正常位置（NORMAL），示波器B探头监测P 1，将L 4设置在中间位置，用拨码开关S 4选择电容，使两个波形相位尽量一致；

第三，调节电容C 15使两个波形幅度相同，调节L 4使两个波形相位同相。

第四，检测P 8近似于零电平，面板表“天线零位检测”应指示零。需要注意的是，调节L 4之前调节C 15是不能使两个信号等幅同相。

3 故障实例

3.1 故障现象

处于工作中的DCM 10kW中波数字循环调制发射机，当功放机箱发出异常响声时，有一组主电源+230V/25A保险丝熔断。更换主电源保险，开机后会发现四个功放单元故障指示灯变红。更换烧坏的16支IRFP350管，开机升功率到10kW，工作时间没有多久，入射功率表大幅下降到3kW，工作几天后，在其他位置又出现烧功放管的故障。这是由于驻波比过大保护，造成功放模块缺损，输出功率只能开到3Kw维持播出。

3.2 故障检修过程

从故障现象看，在“高”、“中”、“低”三种工作状态下，开机驻波比零位相差甚大。在高功率状态（5～10kW）下，发射机面板上的天线零位和滤波器零位指示过大，故障指示灯闪烁，功率降低。调整输出网络阻抗微调电路，改善不大。其他原因：带通滤波器故障、谐振电路失谐、从发射机输出到天线阻抗失配、输出监测电路有问题等。以上种种原因，造成带通滤波器和天线驻波比检测电路进行保护动作。在故障检修时，首先，外观检查发射机功率合成器后的带通滤波器、T型匹配网络和天线调配网络等有关的元器件。如未发现异常，再用网络分析仪检查输出网络与天线的阻抗匹配情况，在机房测天馈线阻抗，断开馈线在输出网络输出端接50Ω假负载，最终若测合成变压器输出阻抗均在界定范围内，我们要再次分析驻波比检测电路的工作原理，看检测电路信号的幅度和相位是否符合设计要求。这时可以用一台双踪示波器，把第一通道上的探头接到相位检测板P1端（射频电压输出取样），第二通道的探头接到P2端（射频电流输出取样），正常时P1和P2的信号幅度和相位基本相同，如图2所示，故障时两信号的相位相差1800，如图3所示。

图2　S2置于“正常”位置波形

图3　S2置于“校准”位置波形

检修人员在仔细观察输出监测板上的元器件后，准备用无感起子调节L4，使两信号相位尽量一致时，无意中发现S2拨码开关被置于“CAL”，将S2拨回“NORMAL”位置后，发现P1和P2两个波形的信号幅度相同，相位相差小于30。此时，检测P8近似于零电平，观察面板表“天线零位检测”指示0，开机观察一段时间，无异常现象，恢复播出后也再没发生烧功放模块的故障。

4 结语

综上所述，DCM中波广播发射机，其控制系统、信号系统和互锁系统采用逻辑电路，固态器件小型，元器件较为精密，安装紧凑，空间很小，给维护带来了一定的困难。为使技术人员维护失误，导致发射机安全保护系统感应器对数据作出“故障”反应，我们用数码相机对主要单元电路进行了拍照存档以供维修时参考。

作者简介：卢云高，（1974-），男，云南石屏人，本科，广播电视工程中级工程师，云南省广播电视局个旧654台值机员，研究方向：广播电视工程。