监控系统调幅监测部分电路分析和故障排查

黄泽鸿

摘 要

我台监控系统由北京崇远科技有限公司承建，于2012年竣工。该自动化监控系统是由发射机指标状态采集系统、环境安防系统、信源切换及监视系统、计算机监控系统、四个子系统组成。该监控系统能清晰显示发射机及附属设备的工作状态，方便值机人员查看设备运行情况，有利于维护人员尽快的查找故障问题。本文主要介绍全固态中波发射机在正常播出下，监控工控电脑显示欠调幅的情况。

【关键词】发射机 调幅 检波 监控系统

调幅（Amplitude Modulation，AM）。范围在530-1600KHz，调幅是高频载波的振幅随信号改变的调制。其中，载波信号的振幅随着调制信号的某种特征的变换而变化，但频率保持不变。调幅在有线电或无线电通信和广播中应用甚广。简而言之，调幅是用音频的高低变为幅度的变化的电信号。

监控检测流程：发射机的射频输出端用50Ω同轴电缆接入检波管射频输入端，从检波盒“检波输出”端，射频信号交流电压转变为直流电压（0v～5v）输出，另一端接至调幅度仪（CYK-602A）“信号输入”端。每台调幅度检测仪有六个检测输入端口，我台一台调幅度检测仪检测3个频率、一主一备的6台发射机。以载波和调幅度形式显示，可通过检波盒上“载波幅度调节”电位器，调节载波显示值；载波的显示一般调节在80%左右。当发射机正常工作时，对应通道的载波和调幅度的绿色彩条显示。正常播出状态下，载波动态显示的幅度基本不变，而调幅度彩条指示的高度随调幅度大小而变化。调幅度检测仪通过RS422通讯接口输出，输出端接入ARM（CYK-ARM6）管理器。ARM将6台串口设备的数据采集集中管理，设备输入有6个串口，输出6个以太网接口，简而言之ARM管理器将串口改为以太网口输出，数据传输至监控工控机上显示。

根据监控检测流程，在发射机正常播出时，监控系统工控机上发射机仍欠调幅报警的情况下，结合本人实践工作，分析以下几种故障可能。

1 TS-03发射机输出测试取样

当射频取样电路发生故障，则无射频信号输出，自然无检测信号。在检查输出取样电压时，为保证准确性，我们都使用示波器测量。

1.1 故障现象

监控工控机欠调幅报警，但发射机功率及监听正常。

1.2 故障分析排查

逐级检查监测设备，发现检波管输入端无射频输入电压，考虑到发射机仍处在正常工作状态，初步怀疑发射机射频输出至检波管射频输入间的50Ω同轴电缆故障，因此短路该电缆一端，使用万用表测量是否导通，检查后发现该电缆正常，排除该故障可能性。而后使用示波器检查测量发射机射频输出端电压，显示无射频输出电压，考虑到发射机能正常播出但并无输出检测电压，因而判断为1B4高频取样板故障。

1.3 电路分析

该电路利用电容分压电路，通过电场藕合，取得射频已调波信号。通过C1、C5、C6、C7串联分压电路，分别在C7或C5+C6及C7上获得取样电压，R1为隔离电阻，由于到Q9插座输出端存在电压降，因此该隔离电阻主要系起电压降特性，使得Q9插座输出端仍有电流流过。当测试电压要求较大时，在上获取，当要求电压幅度较小时，在K1转至右边获取。（一般情况下，出厂设置该连接板都处右边位置。）根据所接仪器需要输入电压的大小，可改变连接铜片的位置或电容器电容量，使输出高频电压有效值限制在30V～60V或5V～10V之间。

1.4 故障排除

根据该电路分析及电压的计算方式，最有可能导致该电路板没有输出电压是因C1电容断路或C7有电容击穿现象，将C1电容两端断开，首先使用500V摇表测量，显示该电容处开路状态，其后再用电容测试仪测量该电容容量，发现其几乎无容量，判断该电容损坏。同理，测量C7正常。更换C1电容后，恢复正常调幅显示。

2 检波盒

到检波盒的射频信号，信号中间部分是载波高频信号，其上下调幅信号的包络信号是音频信号。上包络信号和下包络信号对称，但是信号相位相反，我们只需要上包络信号通过检波管进行检波。检波电路输出信号由直流成分、音频信号、高频载波信号三种信号组成。其中检波电路输出端的高频载波信号被高频滤波电容C旁路到地线。

当检查到射频输入口有信号而检波盒无输出，需打开检波盒盖，用示波器（X1档）测量检波管的两端，看是否有信号，是何种信号。

如果检波管负端没有音频信号，则是检波管或变压器故障，然后测试检波管正端是否有高频信号，有高频信号则判断为检波管故障，没有高频信号则判断为变压器故障。如果检波管负端检测有半波信号，则可以判断为电容故障。

日常检修发现，检波盒内的检波二极管损坏率最高，维修时将此二极管更换为耐压比较高的二极管。

3 ARM管理器

3.1 故障现象

监控工控机欠调幅报警，显示三个频率发射机没有调幅显示，但发射机能正常工作。

3.2 故障分析

检查发现三个欠调幅的频率共用一调幅检测仪，而该调幅检测仪有载波和调幅显示，因而初步判断故障现象在ARM管理器上。该ARM在监控工控机上的显示除了这三个频率数据采集外还有电力采集和环境采集，但电力采集和环境采集显示均为正常。排除了该ARM管理器损坏，进一步推断系三个频率的接入串口故障。

3.3 故障排除

将输入串口改至ARM管理器空置的插口。查找C盘检测软件，以笔记本方式打开cfg.pv，更改IP至新插口上，port数值不变，保存后运行即可。

4 结论

在本文书写过程中，对监控系统有系统性的了解，对每个设备的功能进行了分析，这是排除检测故障的有效方法。遇到故障时回归到了原理图上，通过原理图分析才最终找到“病灶”。由于本人水平有限，实践中遇到此类故障时也甚少，通过自身在维修实践中的感受，与同行进行一次交流以获得提升维护技术水平，达到安全运行及共同进步。

参考文献

[1]张丕灶，张建安等.全固态脉宽调制中波发射机[M].厦门：厦门大学生出版社，2002.

[2]庄涛.中波广播发射台理论基础与实践技术手册[M].北京：光明日报出版社，2014.