中波发射台信号源系统常见故障的排除

冯学精

（山西省广播电视局中波台管理中心，山西 太原 030012）

1 中波发射台信号源系统概述

1.1 总体组成概述

中波发射台信号源系统主要组成部分包括音频处理器，以及GPS同步信号接收信号、FM信号、微波信号、光纤信号以及卫星信号接收设备等[1]。图1是中波发射台信号源系统的组成框架示意图。

图1 中波发射台信号源系统的组成框架示意图

1.2 数字化广播电视卫星直播系统概述

在当今的中波发射台信号源系统中，数字化广播电视卫星直播系统的主要组成部分有前端系统、传输系统、用户管理系统以及用户接收系统。图2是数字化广播电视卫星直播系统总体框架结构示意图。

图2 数字化广播电视卫星直播系统总体框架结构示意图

在该系统中，前端系统可对节目源进行采集、编辑与包装制作，并进行音频的MPEG-2编码，借助于复用技术，可将音频及其辅助信号混合在一起，一套节目数码流便由此形成，同时也可以实现授权以及加扰控制[2]。

传输系统中的高频功率放大器会对来自于变频器中的射频信号做放大处理，使其与要求功率相符，然后经波导送到发射天线。借助于发射天线，可将信号发送给直播卫星；借助于直播卫星中的转发器，可对发射台发射的信号做放大处理，然后通过另一个频率发射到地球上的信号覆盖区域中。

用户管理系统可对用户管理资料进行注册和登记；对节目进行购买与包装；对节目计费标准进行制定；对用户收费进行管理。

用户接收系统的主要组成部分包括卫星接收机、传输线缆、高频头和接收天线等。其主要功能是对高频头变频之后的信号再次进行解码、解扰、解复用、解调以及变频等处理，最后将其还原成音视频信号的形式输出。

1.3 卫星广播电视频段划分概述

根据国际电信联盟所制定的无线电规则，在当今，卫星广播电视的频段可划分为UHF频段、L频段、C频段、X频段、Ku频段以及Ka频段，其中的C频段以及Ku频段是目前最常用的两个频段。表1所示为卫星广播电视频段类型及其频率参数情况。

表1 卫星广播电视频段类型及其频率参数情况

2 中波发射台信号源系统常见故障及其排除方法

在整个中波发射台系统中，信号源系统是最为重要的一个组成部分。因此，信号源系统运行效果将会对整体中波发射台的信号发射效果产生直接影响。在具体的应用过程中，只有能够对信号源系统中的故障做出迅速判断，并将其迅速排除，才可以有效确保中波发射台的应用效果，让广播电视的播出效果得以良好保障，这也是中波发射台中的值机技术人员必须要具备的一项基本业务技能。通常情况下，在中波发射台的信号源系统中，常见故障表现在以下两个方面，第一是节目信号中断故障，第二是激励信号故障。以下是对这两种常见故障及其排除所进行的分析。

2.1 节目信号中断故障及其排除方法

在广播电视节目正常播出的过程中，某一频率上的节目源信号可能会出现突然中断现象。在出现这种故障的情况下，首先需要切换到备用信号上，如果备用信号保持正常，音频可以正常输出，则说明该故障可能是主信号链路中的故障，此时就需要对主信号设备进行检查；如果在切换到备用信号之后，发现备用信号也存在问题，音频依然无法正常输出，则说明故障位置处于发射机与切换器这两者之间的传输线上，此时需要对发射机、传输线以及切换器中的输出端口进行重点检查。在全固态形式的数字化中波发射机中，其音频调制编码的主要组成电路是数字电路，在具体应用中，发射机偶尔会出现死机现象，此时，面板上不会有相应的故障显示，但是也没有调制信号，在遇到此类情况时，可尝试全部关闭发射机中的高压和低压，然后再重新开机，通常情况下，在重启之后，故障也会被消除。

但是因为信号链路上通常会存在多个设备，因此故障的具体位置也很难确定。在这样的情况下，检修人员最好配备一套检测监听耳机，该耳机的阻抗应在16Ω以上。在音频中断故障出现时，便可沿着音频信号链路进行信号的逐级监听。同时，该方式在音频失真以及声音小等的各种故障检测中也具有良好的应用效果。因为当今的音频处理器、数字卫星接收机、信号切换装置以及时延均衡器等的输出端口都采用了平衡形式的卡侬插孔，所以在检测监听耳机应用中，其插头也应该选择与之相对应的卡侬插头。图3是通过检测监听耳机所进行的音频故障检测示意图。

图3 通过检测监听耳机所进行的音频故障检测示意图

在检测并确定了相应的故障点之后，便可根据实际情况，通过重启、调制等方式及时将故障排除。

2.2 激励信号故障及其排除方法

在中波发射台信号源系统出现激励信号故障的情况下，发射机会将高压或低压自动关闭，然后再自动上高压，在上高压之后，发射机依然可以正常运行，但是其面板上却会显示出欠激励情况，需要通过人工复位之后显示才会正常。之所以会出现这样的情况，大都是因为同步激励器不够稳定。对于同步激励器而言，其主要故障有两种，其一是内部的电路出现故障，其二是外部的接口出现故障，而最为常见的故障就是外部接口位置接触不良。对于此类故障，在具体处理中，只要将其输出接口和插头之间接触牢固即可。

在发射机的具体应用中，如果本机激励器可以正常工作，但是在外部激励器应用中却出现了工作异常情况，就需要对其各个接口以及线路进行检查。为判断是否为激励器损坏，可将另一台频率相同的激励器换用测试，或者是将另一个频率相同的输出端口换用测试。

根据实际要求，激励器和发射机激励接口之间的距离应控制在1 m以内，但是在一些中波发射台中，为了让安装足够便利，通常会在信号激励柜内部安装激励器，在这样的情况下，同轴传输线缆的长度就比较长，进而在一定程度上降低了激励信号幅度，同时也会有一些其他的频率对激励信号产生干扰，在信号幅度接近发射集中振荡器的临界检测状态时，发射机就很容易产生停机故障。因此，为有效解决这一问题，在故障排除中，一定要按要求将激励器的安装位置重新进行合理设置。同时，为实现激励器冗余度的有效提升，也可以将多个同频输出接口在同一台激励器上串接，这样便可让激励器中输出的信号更加稳定。图4是激励器中的若干个同频输出端口串接示意图。

图4 激励器中的若干个同频输出端口串接示意图

3 中波发射台信号源系统故障处理案例分析

3.1 某信号源系统概述

在某广电中心，中波发射台机房的位置是北纬29°，东京105°48'，其海拔高度是780 m，卫星天线仰角是53.7°，俯角是-19.2°，主要接收的信号是中星6B卫星中的下行信号。在该信号源系统处在正常工作状态时，卫星接收机会对卫星立体声信号进行解码，并将其送入到信号源系统中，在同洲P5000卫星接收机的面板上锁定，面板上的绿色指示灯会常亮，电源提示灯为红色。在该系统的机房控制室里，前端信号源监控系统会将各路立体声声道显示为柱状。

3.2 卫星接收系统无信号故障及其排除方法

在故障发生时，机房监控室中的信号源监控显示出音频立体声卫星信号源完全消失，与该台对应的同洲P5000接收机面板上全部的锁定指示灯均为红色。根据以往的检修记录可判断出，可能导致该故障的原因有四个：第一是高频头被损坏；第二是高频头与功分器之间的连线被损坏；第三是功分器被损坏；第四是卫星接收机上的高频头馈电出现了故障。图5是该中波发射电台卫星信号源系统框架示意图。

图5 该中波发射电台卫星信号源系统框架示意图

在具体故障排除中，主要按照以下步骤进行。

（1）通过原来的高频头、备用卫星接收机以及备用馈线，在卫星接收天线位置进行简易接收系统的搭建，并做好参数设置，然后查看是否有卫星信号出现。如果没有查到卫星信号，则说明高频头已经被损坏，需要对高频头进行更换；如果查到了卫星信号，则说明高频头无故障，需进行下一步排查。

（2）将系统恢复到原来状态，将功分器信号输入端原有的信号传输线拔出，将备用的卫星接收机接入，并做好参数设置，然后查看是否有卫星信号出现。如果没有查到卫星信号，则需要对高频头到功分器之间的馈线接头进行检查，对于损坏的馈线，应及时做好修复；如果查到了卫星信号，则说明高频头到功分器之间的馈线没有问题，需进行下一步的排查。

（3）越过功分器，直接通过高频头来进行卫星信号和卫星接收机之间的连接，并查看是否有卫星信号出现；如果查到了卫星信号，且接收条件完全满足实际需求，则需要对功分器进行检查，如果功分器损坏，则需要立即做更换处理；如果没有查到卫星信号，则需要继续进行下一步排查。

（4）用备用的卫星接收机来替代原来的卫星接收机，并做好参数设置，然后查看是否有卫星信号出现。如果查到了卫星信号，则说明卫星接收机出现了故障，只需对其进行维修或更换即可；如果没有查到卫星信号，则说明高频头供电电源出现了故障，此时需对其电源进行更换。

3.3 故障排除效果

在该广电中心的中波发射台信号源系统故障检修中，技术人员通过上述步骤进行故障排查，最终确定是高频头供电电源故障。在发现故障之后，技术人员及时用备用电源将其更换掉，系统故障立即排除，所有的立体声信号均出现，同洲P5000接收机面板上的所有指示灯都恢复到了正常状态。由此可见，该系统故障已经彻底排除。

4 结束语

综上所述，在对中波发射台中的信号源系统进行应用和运维的过程中，技术人员一定要对该系统的组成及其各部分功能做到全面了解，根据以往的运维记录，对常见的系统故障现象及其原因进行科学分析，并根据实际情况，采取合理的步骤对出现的故障进行排查。只有这样才可以及时找到故障点，明确故障原因，可通过合理的措施来进行故障处理，以此来确保信号源系统的运行效果，为广播电视节目的正常播出提供良好保障。■