3KW全固态电视发射机故障分析与维修

戴家红 淮安广播电视总台电视传输中心



3KW全固态电视发射机故障分析与维修

戴家红 淮安广播电视总台电视传输中心

【摘要】随着广播电视事业的发展，城市无线广播节目覆盖率不断增加，全固态电视发射机已经普遍使用。3KW全固态电视发射机的常见故障一般集中在激励器和功放模块中，是日常维护的重点。本文结合工作中的维护实践经验，通过典型案例，对3KW全固态电视发射机故障排查与维修处理方法进行了分析与总结。

【关键词】全固态发射机 激励器 功放模块 故障检修

一、引言

淮安电视发射台转发中央台1套节目（16ch）使用国产3KW全固态电视发射机。此全固态电视发射机有许多优点：使用寿命长，备件少，节省维护费用，工作电压低，安全系数大，电控系统简单，采用微机控制，固态功放并联冗余技术，双激励器技术，功放模块损坏可以降低功率工作，提高了整机的可靠性，降低了发射机的停播率，效率高，节省能源。

二、3KW全固态电视发射机工作原理

3KW全固态发射机原理方框图如图1所示。

视频输入1、视频输入2送入的1Vp—p视频信号由视频电路中2选1电路选出其中一路，经放大延时，箝位，白电平限幅，同步再生等处理后送入中频调制器进行幅度调制，已调幅图像中频经ASWF形成残余边带后经放大输出到中频校正Ⅰ，经DG，低频非线性失真校正及频响调整等电路后与伴音中频合成，形成图像、伴音功率比10﹕1的电视中频信号。电视中频信号经中频校正Ⅱ进行互调，群延时，DP校正，ICPM校正后送入变频器变成射频信号并滤除带外杂波，送入功放放大到400mw～500mw输出。功放输出端的定向耦合器中的入射功率检波出的视频信号送入电平控制，变成直流控制电压，送入变频器中的电调衰减器，完成输出功率的ALC自动控制，使输出功率稳定。

音频信号送入音频电路经加重及滤波放大等处理后送入中频调制的伴音调制电路，对伴音中频进行频率调制。音频电路面板上的两个衰减器可将音频信号在-6db～+12db的范围内调整，以便在大幅度变化的音频电平下能将调制频偏调到±50KHZ，调制器面板上的伴音衰减器可将伴音中频电平在-8db～+20db范围内调整，以便实现图像，伴音功率10﹕1。

图1　3KW全固态发射机原理方框图

图像、伴音功率比为10﹕1的复合中频信号通过激励器的上变频器变换至发射频道，再由放大器放大到1W送到附加器，另一个激励器的信号也送到附加器，由附加器来切换两个激励器的信号，附加器的12V供电由功放开关的副接点控制，当功放电源接通附加器才有电。附加器切换的条件由激励器提供，正常值为6V，当激励器没输出时降为5V，这时附加器让另一个激励器输出。激励器输出的400mw～500mw功率经功率分配器分成四路输出，每路100mw左右去推动四路功放，单路功放输出850W，再经功率合成器合成输出3KW，通过低通滤波器滤除杂波，由天线发射出去。

三、 故障检修实例

1故障现象

3KW全固态电视发射机在播出中，经常出现主、备激励器掉激励的现象，直接影响到发射机的正常播出。

分析处理方法：在发射机播出中，当主激励器掉激励时，切换到备激励器，类似故障仍然出现，根据现象判断为公共输出电路部分的问题。检查主、备激励器切换器，切换开关正常，打开切换器盖，检查A、B 激励器输入电缆头正常，用手晃动切换器内激励器高频输出电缆头，发现输出功率指示出现明显的高低变化。证明电缆头内部虚焊接触不良。打开电缆头，重新用电烙铁焊接电缆头，播出恢复正常。

预防措施：通过处理激励器输出高频电缆头虚焊的问题。发现电缆头内部的焊接对高频信号的输出很重要。在平时的检修工作中应检查测量发射机内部的电缆头是否正常，有无虚焊、松动的问题，并且制作几根备用电缆，以防应急之需，从而确保安全播出。

2故障现象

激励器图像功放输出仅0．3W，伴音功放功率输出正常，AV62功放模块正常，自动切换器工作，倒向备份激励器工作。

分析处理方法：3KW全固态电视发射机采用双激励器结构，具有较高的稳定性。因此在检修、维护激励器时，可采用比较法，替换法，以及短接法，能迅速准确的判断出激励器出现故障的小盒。首先调节图像AGC和ALC自动控制和手动控制，激励器图像功放功率均无明显增大，将备份激励器的图像变频小盒输出的RF信号短接到激励器图像功放输入端，图像功放表头指示输出1W，因此判断激励器图像功放小盒工作正常；使用示波器检测本振小盒图像和伴音输出信号，通过比较，发现图像本振输出信号电平幅度明显小于伴音本振输出信号电平幅度，使用备份激励器本振小盒替换该激励器本振小盒，机器恢复正常，因此判断故障发生在本振小盒。

该激励器本振小盒采用锁相环频率合成技术，能够提供频率稳定度很高的输出信号。它主要由基准分频器，主分频器，相位/频率比较器和一个工作频率高达1﹒1GHz的预定标器组成。本振小盒的VCO（压控振荡器）采用了高质量的Z—COMM器件，它能工作在VHF—UHF频段的较宽频率范围内。本振小盒的频道由面板设定，根据所设定的频道，微处理器控制VCO的振荡频率，并显示该频道数字。

VCO输出的频率信号经衰减器衰减为+10dbm的信号电平加到RF放大器（Ic6）上，该信号经过放大后分三路输出，一路信号输出去预分频器（Ic16）分频后，再经过Ic15放大加到PLL（MC145220）电路，由基准振荡器VCX01（Ic12）产生的24MHz基准频率信号也加到PLL（mc145220）电路上，二者信号在PLL中进行相位比较处理后，产生的VCO控制信号经由积分电路（Ic3A）和低通滤波器（Ic3B）组成的闭合环路，从而控制VCO的振荡频率，保证它能输出稳定的本振频率。另两路信号分别经过Ic7，Ic8（MSA1105）放大后，分别输出图像本振信号。本振小盒工作原理方框图如图2所示。

图2　本振小盒工作原理方框图

首先使用频率计检查本振小盒输出的伴音、图像本振频率是否漂移，经检查伴音、图像本振频率均正常，由此判断本振小盒VCO，OCXO，PLL电路工作基本正常。故障可能出在放大电路部分。应重点检查Ic6，Ic7，Ic8，外围元件及供电电路。使用示波器分别检查Ic6，Ic7，Ic8的输入输出端，通过观察，比较波形，发现Ic8输入端和输出端的波形幅度基本一样，波形幅度没有发生变化。在检查Ic8外围电路元件及供电电路均正常后，判断Ic8（MSA1105）发生故障，更换后故障解除。

美国认知语言学家莱考夫（Lakof George）指出：“隐喻的实质是通过甲事物来理解和体验乙事物。”译者在进行隐喻翻译时不仅要充分传达隐喻的真实意义，而且要重塑喻体意象。喻体意象承载了丰厚的文化积淀，是最难准确传递的，也最容易经翻译出现文化亏损。为了提供相对完整的语境，以便于判断，下例摘录一段较长的文字：

3故障现象

功放单元无输出，整机发射功率下降。

分析处理方法：激励器正常的情况下，遇到某个功放单元无功率输出时应首先检查功放单元面板+32V电源指示是否正常，电源是否发生短路、开路、过压等故障引起电源部分保护无输出。之后检查发射机前面板上过热或过激励告警灯是否告警。如果告警灯亮则说明相对应的保护电路已启动，过激励电路处于保护状态。此时可按下面板的复位按钮，看功放是否恢复正常，如不能正常工作，则应采用相应的降温或降激励措施。此外还应检查分配器和分配器与功放模块之间的连接线。功放单元出现内部故障时，也可以采用信号追踪法，利用示波器从功放输入端依次向功放输出端追踪，看在什么地方信号不好，则故障应就在此处。功放单元无功率输出，面板+32V电压指示不正常，输出+32V无输出，发现整流二极管短路，更换配件后故障排除。功放单元过保护原理方框图如图3所示。

4故障现象

功放单元功率输出告警，功放过热指示灯亮，整机发射功率下降。

图3　功放单元过保护原理方框图

分析处理方法：比较容易出现此故障的常见部位和原因有以下几种：①射频输入电缆接触不良导致激励信号不是直接传输，而是相当于两者之间加入电容后再进行耦合传输，从而导致功放电路参数改变，匹配和响应也发生改变，最终造成输出功率下降。②合成器中的电容击穿或电感脱焊使回路失谐，也会引起功率下降。

图4　功放保护原理方框图

5故障现象

功放过激励保护，功放过激励（OVER DRIVE）指示灯亮，主控单元LCD显示PAX OVER—DRIVE。

分析处理方法：每一块功放模块都具有过激励、过载、过热等保护功能。当出现过激励、过载、过热时，首先输出功率减半，若无过激励、过热现象功放自动解除自我保护。但对于过载现象，功放不能自动解除自我保护，需手动复位或关机重新启动。功放保护原理方框图如图4所示。

由于功放出现过激励保护故障，导致功放环路增益发生变化，激励器输出端后面的射频通道出现异常，而造成ALC控制环路的检波电压发生变化，导致激励器的输出功率增大，从而造成功放自我保护。检查合成器或其他无源部件是否良好，若损坏容易造成功放链路增益下降。

（1）检查开关电源是否良好，正常工作时输出电压应为+48V。

（2）某一功放的输出功率变小或无输出，造成激励器输出功率升高，使功放出现过激励保护。功放输出功率变小，主要有以下几个原因：①功放栅压指示灯不亮，调整功放微动开关的位置，可以排除此现象。②功放栅压为零：用手触摸微动开关簧片，正常应有明显的弹性，否则须进行更换。③功放管损坏：在监控计算机中检查功放各管的工作状态，查找损坏的功放管，并进行更换。3KW全固态电视发射机采用的是BLF861A功放管，更换功放管时应注意功放管BLF861A漏源极之间电压Uds，漏极电流Id，栅源极间电压Ugs，耗散功率PCM等数值都不能超过最大允许值。要特别注意对栅极的保护，其输入电阻非常高，这是它的优点，但也有不足。因为如果栅极感应有电荷，就很难释放掉，电荷的积累会使电压升高，而少量的电荷就足以产生能击穿管子的高电压。因此为了避免这种情况，关键不能让栅极悬空，要在栅极之间保持直流通路。即使不用时，也要用金属线将三个电极短路。在实际安装新管子或是更换时，应先把BLF861A安装在散热片上，将源极与地良好接触，然后用防静电电烙铁或者拔掉电烙铁的电源插头进行焊接，每次焊接时间最好不超过5s，以保证安装的新管子不被损坏。功放管BLF861A属于比较娇贵的器件，在使用时需要倍加保护，小心谨慎。

四、结论

自从全固态电视发射机技术问世以来，解决了以前电子管发射机故障很高带来的停播问题，但是全固态电视发射机和数字电视发射机毕竟是一门新技术。为了保证发射台的安全播出，在维护管理方法上需要付出一定工作量，尤其是检修的思路和方法需要我们不断的学习提高，并且要及时的与厂家取得联系，共同探讨研究一些发射机的疑难问题。

本文总结了3KW全固态电视发射机的典型故障分析和处理方法，可以作为今后设备维护的经验参考，但是面对未来数字电视发射机技术的普及和应用，还需要不断努力学习，以应对更多的挑战。