全固态中波广播发射机维护技术研究

赵丽雯

（内蒙古自治区广播电视局科左中787台，内蒙古 通辽 029300）

0 引 言

随着社会发展进程的不断加快，新技术正在生活的各个领域不断创新和发展。发射机具有固态、易于维护、效率高、可靠性高以及技术含量高的特点。该种设备适合在中波频段531～1 602 kHz中传输语音和音乐节目。当模块开启时，每个功率放大器模块的输出电压被叠加并合成，最终形成与音频信号相同的包络，以实现幅度调制。例如，目前的10 kW全固态中波广播发射机受控的最终功率放大器模块包括42个具有相同输出电压的大型功率放大器和6个具有二进制输出电压的小型功率放大器。因此，该调制方法也称为量化幅度调制。

1 全固态中波发射机的物理工作原理

1.1 数字调频

在对模拟音频信号的幅度进行调制之前，必须将其转换为数字信号。在转换两个信号时，必须先对音频信号进行采样然后量化[1]。音频信号在时间轴上具有许多值，可以在特定时间段内放大或随时选择作为音频样本。处理完音频信号后，将重新分配样本，以便可以形成离散的样本信号[2]。流程如图1所示。

图1 数字调频流程

1.2 功率放大器模块

转换器可以发送数字信号，其放大器模块的开关由该数字信号控制。功率合成器可以合成和处理输出电压数据，这些过程都在功率放大器模块中执行[3]。此阶段，在功率放大器的基本设置中主要使用功率放大器管，满足在48个功率放大器之间自由转换信号的需求，使传输平稳进行[4]。功率频率场效应流水线总共具有4个采用桥式连接方法，增添D型增益特性的NO通道。在特定功率放大器的工作过程中，模块上的每个场效应管一个接一个地工作，与RF控制信号形成180°的相位差。传输音频信号时必须连接功率放大器的两个部分[5]。测量功率放大器时，测量标准是场效应管的过渡时间，如果场效应管的频率较高，而过渡区中的停留时间较短，则意味着在工作过程中将消耗较少的电能[6]。

2 全固态中波广播发射机的故障分析

所有固态中波广播发射机在操作过程中不可避免地会遇到某些错误，并且这种类型的错误是相对特定的，基本显示在控制面板上。对全固态中波广播发射机的故障分析如下。

2.1 设备功率放大器的故障表现及其原因

设备功率放大器故障是所有固态中波广播发射机工作期间的常见故障类型。通常，此类设备主要由48个RF功率放大器板、3个功率合成模板以及RF功率合成器组成，所有功率放大器都使用相同的RF放大器模块，在实际操作中可以更换[7]。正是由于功率放大器的功能可以在运行期间进行交换，所以该设备的功率放大器模块经常会发生故障。故障的主要类型是损坏功率放大器模块的场效应管。造成这种类型错误的主要原因有两个，一是驱动的幅度错误，二是驱动信号的相位错误[8]。

2.2 对发射天线和网络组件进行故障排除

发射天线和网络组件流程如图2所示。其中的故障通常发生在发送过程中，一旦发生错误就会影响天线的正反射。可以使用以下策略来处理这种类型的错误。首先，检查天线幅度调制和网络反馈电路。检查时先将发射机设置为虚拟负载状态，并观察在特定频率下无线电波的传输是否正常[9]。其次，在对发射机进行调谐之后，检查发射机的单频信号和信号传输功率，看两者是否发生了显著变化。最后，在变送器运行时有必要检查其网络状态。观察在变送器内部网络的相线和中性线之间形成的非线性负载的三次谐波，以便可以及时发现并消除误差。

图2 发射天线和网络组件流程

2.3 设备告警异常情况及其原因

通常，固态中波广播发射机一旦发生错误，设备警报系统将立即发出警报，但在实际操作过程中经常发生设备异常警报之类的错误。设备异常告警的主要现象是设备零位发生异常变化，反射信号不正常，此问题的主要原因是反馈线或网络线损坏。在解决此类问题时，也应从这一方面入手[10]。

2.4 异常输出和处理

当发射机工作时，如果输出功率异常，数字调制将受到影响。正常情况下，当数据信号处于工作状态时，代码被屏蔽，该阶段的闭合信号数据也受采样频率的影响。当发射器处理输出信号时，它会通过换能器对频率进行分频，然后发出相应的高频信号使电波上升。这主要是因为在特定的传播过程中，采样频率与实际频率不匹配，并且采样信号失真会影响编码器的工作状态。一旦在模块中输入了不正确的代码，输出信号也不正确，这也会影响功率放大器的功能并导致开关故障。对于这种类型的故障，必须在检测模块中放入云母片和较大电容的金属箔，以便可以构建消除信号干扰的电容器，确保发射机可以继续正常工作。

2.5 设备同一位置保险丝烧断多次的故障表现及其原因

固态中波无线电发射器上同一位置保险丝烧断多次是当前广播电台和电视台广播信号传输中最常见的错误类型。发生这种类型故障的主要原因是功率合成器的位置靠近全固态中波广播传输的地线，这很容易导致合成器内部电容器中的空气阻力过大，从而出现短路。

3 全固态中波广播发射机的维护

3.1 变送器控制单元的维护

在变送器运行期间，控制单元的维护非常重要。正常情况下，除尘和触点维护是固态广播发射机控制部分例行维护的主要方面，每周至少对控制单元进行一次大修。首先使用高压气枪清除灰尘，其次仔细检查控制单元上的各个触点，以查看每个触点之间的连接是否松动，如果控制单元的触点松动则应及时进行修理和纠正，最后仔细检查各种控制电缆和电源线是否损坏，适当更换或处理，以确保控制单元的稳定性和健康运行。

3.2 维护变送器冷却单元

冷却系统的正常运行是全固态中波广播发射机正常运行的保证，因此增加冷却系统的维护非常重要。除尘是冷却系统日常维护的主要方法，人员应经常检查防尘网表面的灰尘及时清除，并定期更换。如果在空气相对质量差的环境中使用变送器，则应更频繁地清洁防尘网，以确保防尘网清洁且冷却单元通风良好。

3.3 增加对变送器工作温度的维护

在全固态中波广播发射机的工作中，为了提高散热效率，可以调节功率放大器的工作条件。提高功率放大器的输出效率，可以从功率放大器管中散发热量。散热器接触良好，可以减小外壳和散热器之间的热阻。此外，对于机器内部零件密集的房间，必须定期清除周围的灰尘。

4 结 论

受各种因素的影响，全固态中波广播发射机在运行过程中可能会发生各种错误，故必须采取有效措施及时纠正，保持发射机的正常运行，确保无线电节目的顺利传输。同时，要做好发射机的日常维护工作，加强对维护人员的培训，提高他们的责任心，从而提高维护质量。