高东升
内蒙古自治区广播电视传输发射中心610台 内蒙古 呼和浩特市 010050
模拟输入板是音频系统的第一部分,输入的600Ω平衡音频信号经贝塞尔滤波器的滤波、限幅电路,再进行阻抗变换,叠加一个负的直流电压。这时信号为(音频+直流),音频幅度决定调幅度,直流电平的大小决定发射机的载波功率音频+直流信号经数控衰减器N8,可自动控制衰减比例。之后将叠加一个频率为72kHz 的振荡三角波,最后输出的是复合信号,送给模数转换板和直流稳压板。
音频信号来自于音频处理器,阻抗为600Ω,从接口X2 接入,经贝塞尔函数滤波器滤除高频成分,由平衡/不平衡电路、缓冲放大电路等进行处理。
电源取样信号来自熔断器组件板(A24) 上的电阻分压器,电压约5V,从X5-8 输入,经处理后送至N10-10,N10 为模拟除法器,为了避免调制信号或外电变化太大引起输出功率变化,对复合信号进行提升或者压缩来实现对输出功率的补偿。
BCD 码功率控制信号来自控制板(A38),有X4 输入锁存器N17、N18,经电平转换器送入数控衰减器(N8),对发射机输出功率进行控制。此处还有一个数据清除低电平信号,出故障时用于将锁存器复位,即锁存器输出为低电平。
音频封锁信号实际就是关功放信号,该信号来自显示板经控制板输入,输入为高电平,则V3 导通,也就是将N4A-3 输入的复合音频信号对地短路,在控制电路关功放时,封锁音频信号。
来自模数转换板(A34)的大台阶同步信号是一串短脉冲,脉冲幅度为0.4V。在音频优化电路中控制方波波形产生恰到好处的72kHz 三角波,从而实现提高小信号的分辨率,减少发射机的量化失真,提高信噪比,且该频率的三角波刚好能被输出网络的滤波器衰减掉。载波状态时,大台阶同步信号为0。
复合音频信号包含音频+直流+72kHz 三角波,从 N4B-7 输出送至模数转换板。载波功率10kW,调幅度为100%时,输出的音频分量为6Vpp、直流分量为-3V、很小的72kHz抖动三角波。
音频样值信号从N5B-7 输出, 送到直流电源稳压板(A30)的X4-8 端口,去调制B-(-5VDC)电源。该受控的B-电源在功放模块上与功放开关控制信号一起控制功放管的开关速度,从而实现对射频包络的补偿作用。
检查新板正面有无器件损坏、变形,检查问题新板背面是否有焊点短路、虚焊、漏焊的现象,确认无以上问题或现象后,用万用表的欧姆档测量保险座与地之间的电阻,正常时应该没有短路现象。
新板上机后,先将熔断器组件板的所有保险取下或翘起一端,并将控制板上的功放关断开关拨至“OFF”,以防止通低压开机时,新板上有故障引起功放板等相关电路的损坏。通低压,查看模拟输入板表面情况、查看显示板有无红灯指示。然后用万用表的直流档测保险端的电压,应有+22V、-22V, 测 TP12、 TP13、 TP14 应分别为-15V、+5V、+15V。
发射机开低功率,观察显示板、模拟输入板、模数转换板和调制编码板,发射机无异常后,加到高功率,然后进行下列调整。调整包括音频增益调整、最大功率调整、“音频+直流”采样调整和抖动三角波的调整。
音频增益调整的可变电阻是R15,先查看调制编码板上功放板开通指示灯数量,然后用无感平头小改锥调整R15,R15的增益调整范围较大(1.2 至27.7 倍),能将-10dB 至+10dB 的音频调整在音频峰值±0.75V上,即调制编码板上可以看到功放板开通指示灯有17 或18 个绿灯。也可以用电压表测量N4B-7 的电压,调整R15 使得电压表显示为-3V。
最大功率调整是在10kW 载频功率时,N7B-6的音频信号峰值为±1.5V,调整R27 使得N7B-5的电压为准确的0.75V,或者N7B-7 输出为-1.5V,以保证载频信号时音频信号的100%调制。如果N7B-5 的电压小于0.75V,发射机的载频功率将减小,而音频没有减小,将出现过调制,影响发射机的工作效率。调整好后,开关电表板(A31)上开功率等级和升降功率,实际是经控制板(A38)来控制本板数字衰减器N8 输出的直流+音频的大小,达到同时调整载频功率和音频信号的大小。另外,如果调整后,功率表盘指示有偏差,查看电流表指示约为50A,发射机正常,则通过调整开关电表板上电阻R14,使指针指向10kW。最后按压“升功率”验证最大功率调整是否合适,若合适,按压“降功率”使指针指向10kW,最大功率调整完成。
理论上讲,“音频+直流”采样调整是调整R84 使比较器N5B 的反向输入端(也就是参考电压)的电压为2.725V。实际调试中,应用万用表的直流电压档测直流稳压板(A30)上的B-电源测试点TP7,看着电压表调整R84,使发射机在低压状态时,读数显示-2V;高功率10kW 时,数值显示为-3.8V,这样的调整更贴近发射机的实际运行状态。
抖动三角波的调整用示波器挂接在模拟输入板测试点TP9上,正常时,三角波的频率为72kHz、幅度小于5mV,调整R41 可改变抖动信号频率,调整R43 可改变抖动信号电平,调到适合即可。
故障现象:运行中的发射机输出功率由10kW 掉为1.2kW,显示板显示正常,按“升功率”没有变化。
故障分析:发射机功率与模拟输入板的复合信号、模数转换板的二进制码、预推动推动级的推动电平、功放板、熔断器组件板、输出网络阻抗、天线调配网络阻抗等有关。功率掉到1.2kW,显示板显示正常,即故障点应该发生在模拟输入板、熔断器组件板、输出网络、天线调配网络。
故障处理:关机后将发射机输出切换至假负载,开机后故障依旧,排除天线调配网络的故障。查看输出网络的电容,没有明显的裂纹或放电的痕迹,即输出网络正常。查看功放板以及熔断器组件板,功放板故障指示灯正常,熔断器组件板上的保险正常,即不是因为功放板导通不够、保险熔断而引起的功率降低。
初步断定故障应该主要在模拟输入板上有两种处理方法。方法一:检查最大载波功率调整电路前端的平衡/不平衡转换电路,主要器件N6、N9 外表正常,用示波器挂接TP1 测试点,显示波形幅值与正常运行时的理论值相同,用示波器挂接TP4、TP7,显示与理论值相差,考虑到最大功率调整电位器R27 不易损坏,怀疑衰减器N8 和放大器N11,用备件替换N11 后,故障依旧,替换N8 后故障消失。此次故障按照正常的操作步骤处理完毕。
方法二:在排除了模拟输入板之外的故障后,按照以往的经验,对N8 进行了替换,问题依旧,调整最大功率电位器R27,功率有小幅度的增加,又依次替换N11,N17、N18、N4、N6,故障依旧,替换N9 后,开机出现过流故障,对模拟输入板、控制板、显示板进行检查,怀疑出现检测错误,还将控制板、显示板进行了替换,故障依旧,后来才想到是由于之前调整R27 引起的,将R27 调整到适当,发射机正常。
台站技术人员在掌握了发射机维护抢修技术的基础上,要熟悉每块印制板的功能及对应不同频率的调整方法,必要时能够实现不同频率发射机的备用印制板能互为备份。故障抢修要按照一定的操作规程完成故障查找、故障排除,以最快、最稳妥的方式缩小故障范围,有针对性的进行测量和对比,做到有章可循、有的放矢。不能像方法二那样,把偶然出现的故障误以为是常见故障,按照经验随意调整、替换元器件,从而引发新问题,把原有故障复杂化,延误抢修时间。如果用示波器挂接TP1、TP4,可断定故障点在TP1 或TP4,缩小故障范围,对器件进行测量或替换,即可快速准确的排除上述故障。