中波广播发射机主要故障及维护关键技术

郑锡龙 廖裕华

（作者单位：广东省惠东中波转播台）

近年来，我国中波广播发射机的应用越来越广泛，广播传播的信号也越来越稳定。但在实际应用过程中发现，中波广播发射机会因为外界条件和设备自身的干扰而出现各种故障，对中波广播发射机的稳定运行造成极大影响。所以，在中波广播发射机应用过程中掌握正确的故障排除和维护技术非常必要。

1 中波广播发射机的工作原理

通常情况下，中波广播发射机使用的是基于垂直振子技术的单桅杆拉线天线，通过发射电磁波的方式完成信号转化。在信号转化过程中，主要存在椭圆极化、圆形极化和水平极化三种类型的电磁波。中波广播发射机天线的发射效率主要取决于设备的运行效率，其具体的计算公式为：N1=Pr/Pi=Pr(Pr+P1)。该公式中，Pi指的是输入功率，Pr指的是天线振子的损耗，天线发射的效率恒小于1。

中波广播发射机的主要工作原理就是消除数字的调频，也就是消除量化调频。该原理主要涉及两个方面：一是幅度处理，二是数字处理。在数字调频过程中，计算机无法直接接收和解读模拟信号，而是先将信号转化为数字编程信号，也就是利用二进制中的“0”和“1”来表示信号，并通过特定的编码器对这些数字信号进行相应的编码处理，然后利用功率放大器进行适当处理，把“0”当作关闭代码，把“1”当作开通代码。功率放大器根据信号中的“0”和“1”产生相应的电压，并以此达到系统控制的目的。

2 中波广播发射机的系统构成

2.1 射频系统

射频系统是中波广播发射机的核心组成部分，具体由设备内网络、激励信号源、功率放大器等构成。其中，设备内网络由调配网络和带通滤波器组成，设备内网络的运行过程就是这两者相互作用的过程。射频系统在整个中波广播发射机的系统结构中具有重要地位，其运行良好与否会对中波广播发射机的工作质量造成直接影响。通常来说，中波广播发射机需要利用射频系统中的激励信号源来实现截频功能，然后利用驱动前级实现载频信号的放大，最后利用功率放大器来获得足够高的射频功率，只有系统的这几个部分密切配合，才能保证信号稳定发射。

2.2 监控系统

中波广播发射机的监控系统主要包括自动监控和自动报警两部分。监控系统位于室内，主要对计算机设备的运行状态进行监控，同时对于计算机软硬件的更新和完善也起着关键作用。监控系统可同时调用多个监控平台，能够将整个发射系统的管理和运行置于有效监控之下，这样就能够实时掌握系统内每一个设备的运行状况，为中波广播的顺利发射提供全方位的保障。为确保监控系统稳定运行，应完善监控系统的基础设施配置，构建合理的监控体系，实施分层监控，增强监控系统的预警能力。目前，中波广播发射机的监控系统可同时对多个系统进行监管，开展集中监控作业，并且可以远程监控周边音频信号。

2.3 音频系统

中波广播发射机的音频系统主要包括音频处理器、调制编码器和模数转换器三部分，各部分的作用不尽相同。模数转换器的作用就是对计算机不能接收和处理的模拟信号进行转换，使其变为计算机可以读取的数字信号，通常运用二进制编码予以表示。音频处理器的作用就是对信号和输出频率的叠加过程进行有效控制，同时对补偿量进行合理确定。调制编码器的作用就是转化数字信号，将其转化成模拟信号进行输出，利用功率放大器把这些模拟信号输送至各个系统，以达到相应的系统控制目的。

2.4 电源及冷却系统

中波广播发射机的电源和冷却系统的构成较为复杂，主要包括滤波器、高压和低压整流电源及其他的一些设备。高压整流电源的作用主要是给功率大的滤波器提供电源，低压整流电源的作用主要是给中波广播发射机前级的多个部件和系统提供电源，冷却发动机负责维护系统的稳定运行，一般采用的是强迫风冷的方式。

3 中波广播发射机主要故障及处理

3.1 天线与网络零点变化

天线零点主要体现了天线反馈系统阻抗和发射机的匹配程度，是反映中波广播发射机性能的一项主要指标。天线零点值越低意味着匹配程度越好，在完全匹配的情况下天线零点值应当为0。假如不匹配，发射机的保护电路会自动关机。导致天线零点出现异常的情况非常复杂，包括馈线进水、气候原因、VSWR监测电路波幅同相位不匹配等。例如，当气候条件比较恶劣时，馈线系统中会出现很多的静电，导致天线零点加大。馈线进入水分后，会改变馈线输入阻抗，造成发射机阻抗与馈线系统匹配不佳。

3.2 输出功率故障

为降低系统能耗，发动机组在正常运行状态下的负荷分配应遵循微增率相等的原则，假如系统运行中偏离这一原则，则会导致输出功率异常。为避免输出功率异常，应调节好输入电阻，控制好总电流水平，假如出现总电流小于最小电流的情况，则表明检测器和调制板之间出现了故障，需要对调制板进行更换。假如故障还没有消失，说明功率放大器可能发生了故障，应重点检查功率放大器的电容元件。

3.3 模块插座异常

模块插座异常大部分都属于功能故障，因模块插座经过频繁拔插，使得弹簧张力有所减弱，进而导致电路接触不良。插座受损后，有的会出现火烧的痕迹。所以，排除模块插座故障时要先检查插座的外观，掌握插座受损情况和老化程度，再确定是否有必要更换新的插座。与此同时，在插座使用过程中要尽量减少插拔频率，以有效延长插座的使用年限。

3.4 输出变压电压异常

中波广播发射机的电压要控制在一定范围之内，低于或超出这个范围都属于电压异常，需要及时予以处理。比如，变压器超负荷运转或绝缘性能降低时，可能导致绕组间短路，造成输变电压异常，出现杂音、高温等现象。同时，高压侧缺相、阻扰缺相、三相负荷不平衡等也会造成输出变电压异常。解决这类故障首先要对变电异常原因进行准确判断，假如是由变压器绝缘性能降低引起的，可采取更换变压器和线路的方法；假如是由三相负荷不平衡引起的，就应适当调整三相负荷。

3.5 功放管击穿

导致中波广播发射机发生功放管击穿的原因有多个方面，只有准确认定故障原因，才能将故障尽快排除。所以，在处理此类故障时，关键是找到造成击穿的原因。一般来说，造成功放管击穿的原因主要有变压器损坏、热敏电阻探测电路故障、场效应管漏极相位出错、射频推动信号幅度错误等。处理功放管击穿故障，要及时发现并更换损坏的元件，有针对性地进行处理。

4 中波广播发射机的维护技术

4.1 定期保洁

中波广播发射机的很多故障都是由灰尘引起的，过多的灰尘沉积会对发射机元件、线路造成腐蚀，导致发射机的灵敏度、准确度降低，进而出现信号失真等情况，严重的还会造成系统崩溃。所以，在中波广播发射机的使用和维护过程中，必须定期做好清洁除尘工作，以避免发射机中沉积过多的灰尘。通常而言，每月至少应对发射机进行两次除尘，同时要对有关位置进行润滑，以确保发射机表面始终清洁、干净。发射机除尘需要借助专门的除尘工具，这样才能确保除尘的全面性，使得一些隐蔽位置的灰尘也能被彻底清除干净，比较常用的除尘工具有高压气泵、毛刷、吸尘器等。应注意，在对发射机进行除尘处理时要保护好内部元件，切忌对设备造成损坏。

4.2 定期更换元器件

中波广播发射机中的电气元件较多，其中部分电气元件的发热现象比较严重，可能影响到周围元件的正常运行，导致发射机出现故障。所以，在发射机日常维护过程中要重点做好这部分电气元件的检查和维护工作，对性能下降、老化的元件进行及时更换，确保电气元件始终处于最佳工作状态。首先，要了解发射机电子元件的功能。在开展日常维护工作时，工作人员要掌握各种电气元件的功能、可能对其正常运行造成影响的因素等，不断优化电气元件运行的环境。其次，掌握电气元件的正常运行参数。一些元件的参数能够使用专门的仪器进行测量，在开展维护工作时，应准确测量各种元件的运行参数，确保第一时间发现故障，并及时对故障元件进行更换。

4.3 检查开关

中波广播发射机的开关很容易发生故障，如开关的弹簧片张力降低造成开关时发生火花、开关不灵敏等，这些都可能引起发射机运行异常。所以，在进行发射机日常维护时，要注意检查开关的性能，如出现不良或损坏的情况，要马上予以更换。另外，还要对开关异常的原因进行分析，确认是由于开关使用时间过长而出现了老化，还是开关内部线路出现了短路，只有对故障原因做到心中有数，才能从根本上解决故障问题，并预防故障再次发生。

5 结语

随着我国社会经济的不断发展，广播已逐渐深入到了人们生活的方方面面，给生产和生活带来了极大的便利。目前，中波广播发射机在广播行业得到了越来越广泛的应用，发挥了非常重要的作用。但在中波广播发射机的使用过程中，会出现一些这样或那样的故障，需要对其进行定期的维护和检修，这就要求维修人员详细了解中波广播发射机的系统结构、工作原理，定期对其开展日常维护，及时处理各种故障，确保中波广播发射机稳定运行。