地面数字电视发射机的日常维护与检修

常晓华

（天水电视调频转播台，甘肃 天水 741000）

0 引 言

近年来，随着国家对地面数字无线覆盖工程的推广，地面数字电视发射机的数量随之增多，应用范围也越来越广。地面数字电视发射机在运行的过程中，时常会发生一些故障，直接影响发射机安全不间断传输的效率及广大观众收看电视节目的连续性和图像画面的流畅性[1]。天水电视调频转播台的地面数字电视发射机每天都运行19小时以上，在日常运行过程中很难发现故障隐患，从而提升了维护工作的难度。做好地面数字电视发射机的日常维护工作，对保障发射机不间断地传输电视信号至关重要。因此，维护人员必须对设备存在的问题提前做好预防，对日常的检修维护工作要特别重视，做到防患于未然[2]。

在日常的值机过程中，技术人员要严格遵守机房的操作使用规范，对设备进行规范操作。同时，技术维护人员必须掌握地面数字电视发射机的关键组成部分及其工作原理。只有这样，技术人员才能在值机过程中发现设备故障，才能快速、准确定位故障原因，及时排除故障，从而更好地为地面数字电视发射机的正常安全播出保驾护航[3]。

地面数字电视发射机的维护是一项复杂的工作，在技术难度和维护时间上都有体现。由于地面数字电视发射机与模拟电视发射机比，其内部构造比较复杂，集成化程度较高，加上地面数字电视发射机每天的运行时间较长，所以发射机发生故障时很难及时对发射机进行维修。因此，技术维护人员应该结合工作实际需要，做到早发现、早预防，将发射机故障发生掌握在可控范围内，必须加大周检、月检、季检的工作力度，以确保地面数字电视发射机的正常稳定运行[4-5]。

地面数字电视发机的发射系统由激励器、功率分配器、功率放大器、功率合成器以及定向耦合器等组成。首先，数字信号进入激励器，通过激励器内部调制变频转换成模拟射频信号，其次进入功率分配器，分别输入相应的功率放大单元，放大到额定的功率要求后，送入定向耦合器，最后由天馈系统将信号发射出去。发射机的信号流程如图1所示。

图1 发射机信号流程

地面数字电视发射机的维护工作对保障地面数字电视信号不间断地连续传输至关重要[6]。

1 整机预防性维护

针对发射机的整机预防性维护工作主要包括以下方面的内容。

（1）要实现“高质量、不间断、既经济、又安全”的播出，必须以预防为主。对于易损元件和操作频繁、低电压、大电流部件以及易受高温影响的大元件，维护周期要适当短一些。

（2）对温度的检查维护。通过周检、月检、季检等，对电流较大的器件如功放管、滤波器、阻流圈等的温度进行检查维护。检修时应断开电源电压，并在放电后进行。一旦发现器件存在老化现象，应及时更换，从而减小设备老化性故障的发生概率，保障设备稳定运行[7-8]。

（3）对大电流插件、连接件的维护。当连接件某个部位接触不良，就会出现发热、温度过高现象，同时产生拉弧、干扰信号等问题，容易损坏元器件。

（4）对冷却系统的检修与维护。发射机在不间断的运行过程中，风冷系统长时间运转，容易出现磨损、老化现象，需在周检、月检、季检时按轴承使用寿命及时更换，防止因机械故障引起发射机内部温度过高进而造成其他故障。同时，应加强机房内部的环境卫生，使机房保持整洁，温度适宜，从而降低故障的发生率。

2 功率放大器原理与维护

2.1 功率放大器的原理

2.1.1 1.2 kW功率放大器

以GT-5900-1000型发射机为例，1 000 W功率放大单元内部有4个功放模块，工作于宽带和丙类状态下的4个300 W功放模块在额定输出1 kW时，每个功放至少提供260 W以上的输出。经微带4路功率合成器合成，合成后的信号再经过一个低通滤波器和定相耦合器后输出至终端负载。

2.1.2 微带传输线

微带传输线是一种微波集成传输线，被应用于微波电路。由于可用光刻程序制作，容易与其他无源微波电路和有源微波电路集成，实现部件和系统的集成化。随着大功率晶体管和场效应管的出现，微带传输线已被广泛地应用于广播电视设备上。

2.1.3 微带线的特性和应用

微带线是一种传输线，具有与同轴线一样的传输特性。微带线传输的特性阻抗同样是与频率无关的常数，只取决于它的宽高比和介质材料。微带线具有以下特性：

（1）微带线在微波频率下，电流和电压没有很明确的物理意义，不能直接测量，所以微带线阻抗也不能直接测量，可以通过测量反射参量和驻波参量来确定；

（2）微带线具有阻抗变换作用；

（3）微带线的阻抗呈周期性变化，应用微带线时还应考虑它的传输损耗，尤其是在大功率工作的情况下，它的传输损耗由基片的介质损耗、导体所带的电阻损耗和辐射损耗组成，因此选择材料是非常重要的[9-10]。

2.2 功率放大器的维护

1.2 kW功率放大器安装调试完毕后，维护的重点是功放模块。在实际工作中，维修通常采取三种方法：一是更换整个功放板，二是更换功放管，三是检查合成器以及定向耦合器等，保证与环境温度之间的温差小于10 ℃，如果有温度异常，应及时更换。

更换功放板的流程为：首先，拆去输入输出的连接，断开电源的其他连接插座；其次，更换新的功放板之前，先将散热器上的导热硅脂去除干净，在原处重新涂抹一层导热硅脂；最后新的功放板放入原位，保证功放管与散热器平面贴紧。

更换功放管时，要使用防静电烙铁或者使用能拔掉电源的烙铁来焊接各脚，注意每次焊接的时间不能超过5秒，也可停留几秒后再焊。

更换功放管后，必须重新调整栅极偏压和输入匹配。替换下来的损坏的功放管应放入库房由专人 保管。

2.3 功率放大器的常见故障维护与分析

以功率放大器的常见故障为例，介绍功率放大器的常见故障维护与分析过程。发射机在运行过程中出现输出功率下降的情况，从功放监测控制面板上看，功放模块输出正常，功放组电源电流正常。分析判断出为发射机输出故障，检查发射机吸收负载、天馈系统、多功器等。经过检查发现，合成器的部分器件有温度升高、发热、发烫现象。打开合成器，发现输出端有开路现象，对功放模块继续检查，发现是输出端的开路导致合成器输出功率小，从而出现数字发射机输出功率下降。通过实际检修发现，造成功率下降的原因主要有以下两个。

（1）功放管损坏。故障表现为发射机的输出功率下降，反射功率正常，功放单元中有一组功率下降。经检查是功放管输出端开路或功放管烧坏。应通过调整其余功放模块，降低整机功率输出，防止故障进一步扩散并及时更换故障模块。

（2）合成器故障。如果合成器出现短路或开路，发射机表现为输出功率下降。实际检修发现，故障部位有发热、发烫、烧毁的情况。更换后经过反复调试，指标测试合格后，发射机恢复正常运行。

3 数字电视激励器维护

地面数字电视发射机在正常播出过程中，如果发射机突然出现没有功率输出的现象，技术人员应立即改变激励器的运行状态，及时检查激励器指示灯的状态。如果指示灯不亮，应检查控制线路板线路的连线部位是否正常，最后检查测量本振模块测试点的电压是否正常，如果本振模块的电压超过2～3 V应马上调整电感量[11]。

4 保护装置维护

功率放大装置是地面数字电视发射机内部一个重要的保护装置，是地面数字发射机的一个重要组成部分。发射机在运行过程中，如果温度过高，功率放大装置就会自动进入保护状态，发射机的激励器和功率放大装置会自动发出告警的蜂鸣声。功率放大装置对环境的要求较高，一般情况下容易受湿度、温度和灰尘的影响。为了尽量减少发射机在工作中发生故障，机房内部的环境及温度有严格的要求，机房温度必须控制在24 ℃以下。为了达到这个要求，必须在机房安装大功率空调和大功率排风扇来降温。在日常使用过程中，应监控机房的温度，根据不同温度，适时地开启空调和排风扇设备[12]。同时，要经常打扫机房的卫生，使机房的环境保持干净、 整洁。

5 电源的维护

5.1 供电系统维护

针对台内正常供配电系统，应建立季、月、周检修方案，杜绝“只用不修、不维护、死拼设备”等现象发生；要严格按照操作规程进行电气操作，运行电气设备；对各种维修工具与器材应足额准备到位，为供电系统的稳定运行做好保障工作。

为了保证地面数字电视发射机安全播出，值机技术工作人员应重视供电系统的安全性，确保为发射机提供全天候、不间断的电力保障。针对重点部位、重点设备，还要准备不间断电源（Uninterrupted Power Supply，UPS）做保障，彻底解决供电问题的后顾之忧，保证电源安全。

5.2 UPS常见故障处理

UPS的常见故障是市电有电时UPS发生断电告警。经分析，造成此类故障的原因可能有以下几种情况：

（1）可能是市电输入空气开关跳闸；

（2）可能是市电输入电压不稳造成异常；

（3）可能是UPS输入空气开关损坏或者或保险丝熔断；

（4）可能是UPS内部检测市电的电路故障。

针对这些原因，可采用以下相应的处理方法：（1）检查输入空气开关；（2）如果是市电电压不稳，立即开启发电机，用发电机供电；（3）更换损坏的空气开关或更换熔断的保险丝；（4）检查UPS对市电的检测回路。

6 结 语

地面数字电视发射机是广播电视技术的重要组成部分。地面数字电视发射机的安全性和稳定性在很大程度上决定了电视信号的传输效果。因此，加强对地面数字发射机的维护和检修，能够确保地面数字电视发射机的传输信号不间断、安全稳定运行，进一步提高地面数字电视的播出质量，为广大受众提供优质的广播电视服务。