10 kW中波广播发射机数字循环调制编码板原理及维修

田立鑫，张富强

(忻州中波转播台，山西 忻州 034000)

1 循环调制编码的作用

我台使用三部哈尔滨广播器材有限公司生产的DAM10kW中波广播发射机，设备内部均使用循环调制编码板。

循环调制编码板就是把音频信号经A/D转化为12比特的数字音频信号变换为控制功率放大级中的RF放大模块“开/关”的控制信号，使发射机产生相应的载波和调制电平。

没有使用循环调制编码电路的发射机，每次开通“大台阶”功放都从“1”号功放开始，运行时，排在前面的功放就会不间断运行，排在后面的功放则处于休闲状态，造成前面后面的功放寿命相差很大。为了保证寿命相同，检修时每次都将前面的功放板和后面的功放板调换位置。

使用循环调制编码电路可使射频功放模块轮流等几率工作，使其降低热负荷并均匀化，提高了功放模块的寿命。

2 循环调制编码电路的结构

循环调制编码电路采用的主要元件为可编程逻辑器件EPM240和MP1C6Q240,驱动模块D0026。循环调制编码板将数据输入锁存器、二进制数据控制器、大台阶调制编码器、大台阶锁存器和故障检测电路等部分集成在两片现场可编程逻辑门阵列(FPGA)中，同时又加入了移位循环器和故障自动补码器，循环调制编码电路如图1所示。

3 循环调制编码原理

所有从A/D转换来的12位数字音频数据信号通过集成电阻排R10、R11组成的分压器送到数据输入锁存器的输入端。

数字音频信号由12位数字流组成，12位码是B1-B12, B1是最高位数码，B12位为最低位数码。每位码都是二进制形式，12位音频数据的低六位被送入二进制数据控制器，二进制数据控制器输出端将信号直接送到二进制倒相驱动器推动二进制功放模块；高六位被输入到大台阶调制编码器进行编码处理。例如输入数字信号“010100001100”，后面的“001100”六位控制二进制功放模块开关，1/2台阶和1/4台阶模块是关，1/8台阶和1/16台阶模块是开，1/32台阶和1/64台阶模块是关；前面的六位“010100”控制“大台阶”功放模块，将前面的六位转化为十进制数，就是功放模块的开通数字，如将“010100”转化为十进制数为20，即有20个“大台阶”功放模块模块开通[1]。

循环调制编码板在FPGA芯片内部用了六个256*8位只读存储器，每个只读存储器包含256个8位数地址可寻址存储器，每个存储器配置的8位数已由生产厂永久的编程好了。在每片只读存储器中，8个最高有效位B1-B8为编码音频信号地址，其确定256个存储器的配定，每个配定的存储器包含控制“大台阶”数目的数据，其必须正确代表8位音频编码信号。当存储器地址确定，则配定在存储器中的8位数字量在集成电路的输出呈现，这个数字信号每位代表一个“大台阶”功放模块的打开或关闭信号。12位音频数据的高六位被输入只读存储器，在10 kW机器中只取1-6位，第7位和第8位用于跟高功率等级的发射机(50 kW机用7位，200 kW机用8位)。

图1 循环调制编码板的电路框图

这些控制信号集成在FPGA芯片内部的42位移位寄存器中每几十个时钟移位一次。在循环调制编码中没有大台阶1和大台阶42的区别。1和42是首尾相连的，经过42位移位寄存器的移位输出产生大台阶模块的循环效果[2]。

故障自动“补码”原理是当个别少数射频功放故障时，循环调制编码板给了它封锁控制信号，同时将控制信号“1”送给其他空闲功放单元，不会给调制包络带来失真和噪音，也不会影响机器的运行，三大指标不受影响，输出功率维持不变。

当功放故障时，循环调制编码上自动进行“补码”。即对故障功放的控制信号通过循环调制编码板的故障退出控制加到空闲模块上。补码工作即使在机器运行中也能自动进行，无须停机。

4 故障维修

我台转播山西新闻综合广播的DAM 10 kW中波广播发射机运行时发现显示屏显示的功率忽大忽小变化，功率大时为8 kW，功率小时几乎为零。用收音机收听播出效果时，当功率小的时候，收不到声音信号，只有杂音。

首先检查显示器上的数据，发现只有功率和整机电流忽大忽小变化，其它的低压电源、网络零位、推动电流显示均正常。打开机门进行检查，发现功放板上的发光二极管无红灯显示，表明功放模块没有烧毁，处于正常状态。

由于本机使用循环调制编码，仔细观察调制编码板发光二极管，发现当前面的发光二极管亮的时候即循环调制循环到前面的时候，功率较大，当发光二极管后面亮时，即循环调制循环到后面时，功率很低。当循环调制循环到前面的时候，将循环调制编码板上的循环调制功能开关置于“不循环”的位置，此时发现发射机输出功率和电流不再变化，且能稳定在8 kW，按升功率键时，功率不再增加。

将循环调制功能开关置于循环位置，在循环编码调制状态下检查调制编码板上的功放开关信号电压，随着循环二极管的发亮，用万用表测量发现对应功放都得到了开通信号，说明循环调制编码板及数模转化板等前级电路正常。

既然功放板输入电压正常，功率为什么变小呢？说明有的功放没有工作。检查功放板的供电电压，当测量到第25个功放板没有功放电压，一直到第40个功放也没有230 V功放电压。关机后，打开后面机柜，发现功放25-33、功放33-40供电的保险烧毁，更换保险后，故障排除。

5 故障维修后的分析

由于功放25-33、功放33-40供电的保险烧毁,功放供电电压缺失，当使用循环调制板循环调制时，循环到达这些功放板时，大台阶功放数量缺少，就会造成功率低，失真大，效果差。