调频广播发射机故障排查与分析方法研究

王瑞忠

（枣庄电视转播台，山东 枣庄 277000）

引言

在广播发射机技术日益进步的背景下，技术的更新也促使其稳定性提升，并且目前用户对于节目收听的需求逐渐增大，也促使各大发射台站的调频广播发射机需要保持全天候的工作时限与工作强度。目前，很多发射机工作环境在以大功率电磁和强电流环境为主的不断冲击下，很容易对其内部的电路板元器件造成损坏，且目前所使用的广播发射机在制造期间，其内部结构十分复杂，一旦发生故障送回原厂维修的过程十分复杂，中间伴随这台站单播和维修周期较长的风险。因此在此基础上以自动化技术来处理相关故障，不仅可以保障广播稳定持续播出，同时也可减少维修的时间和成本支出。

1 案例分析与处理方法探究

1.1 故障现象的分析与观察

本次故障现象：在广播发射机正常运行过程中，输出功率突然为零，且其控制面板不发出告警，重启之后没有任何效果。然后查询发射机运行日志记录，并且发送开机TX-ON指令之后，发射机无响应。

1.2 环境模拟与故障排查

根据本次故障发生的现象，选择节点定位法来对该故障进行排查与处理，以此来找到故障发生的位置和产生的原因，由此需要结合其发射机中不同的模块来定义不同的节点。本次节点共分为主控、激励、功放与输出四大部分[1]。

随后逐个排查这四个节点。在排查结果中，发射机可以正常将激励器打开，能够正常输入，并且在输入和输出端信号都显示十分正常，由此可以将激励器位置发生的故障加以排除；随后打开发射机的盖板，对功放模块进行观察，发现其无任何异常和告警现象，由此可排除功放模块节点故障。再次观察发射机运行情况，其没有任何无反射或者是驻波等故障，由此可以将其输出节点发生故障的位置加以排除。而在主控节点发出开机命令之后，不会受到其他节点的影响，由此可以判断出发射机的控制节点部分是本次故障发生的具体位置。随后使用节点定位分析法来分析主控节点，逻辑电路如图1所示。

此时可以将每一个系统的元器件都看作一个节点，这样在确定故障节点的同时则能够确定故障元器件。再对元器件输入和输出电压理论与实测值进行对比，判断该元器件是否处于正常状态，如果理论值和实测值在输入和输出方面相同，那么则表示本元器件处于正常的运行状态；相反，如果两次测量值不同，则说明元器件已经被损坏[2]。

如果发射机主板在现有的工作环境中脱离，那么在缺少供电的情况下，发射机会停止运作。为了得到这些原器件的实际测量电压值，结合电路图使用外接电源为主控板供电，以此来对其正常运作状态和环境以模拟的办法来分析。

1.3 节点定位法

从图1内容可以了解到，ON/OFF CONTROL为开机和关机节点，由此分析也需要从本节点开始。在图1中①位置，开机指令需要从主控板的TX-ON按钮和发射机面板上的开机按钮来实现。随后将5 V高电压接入到③位置，在①位置前置部位并没有高电压进行接入。由于本次发射机主要是以低电平来实现开机操作，因此J1连锁的24和25脚进行短接是其开机必须要满足的条件，如果不满足此条件，后续开机操作也将无法进行。

在按下开机按钮或者是闭合开关S4时，会出现一个低电平通过R171电阻到U38非门电路的1脚位置，这时的U38电路输出2脚应当是高电平。且U38会输出一个高电平到U45和门电路的一脚。U45和门电路输入端的2脚已经接入了5 V的高电平，并且其已经被并联接到发射机关机开关的S7和场效应管的Q3输出位置。随后在命令开机指令发出后，S4会闭合，S7会断开，随后其会短接到J1连锁接口的24和25脚，这时的场效应管D极与S极并没有被导通，此时U45和门电路应当为高电平的2脚和3脚。

当U45输出一个高电平到U41的6脚处时，这时的U41为D触发电器。然而当U41的5脚输入处于低电平状态时那么系统中所输出的Q1就会与原有的输出值保持一致。反之当U41的5脚输入进入到高电平状态，那么所输出的值极即为6脚位置数值[3]。然而此时需要格外注意的就是，U41的5脚前置位置属于异或门电路U46，因此就会导致该口输入1脚与开机开关S4相连接，同时2脚位置此时就会相应输入高电平和关机开关S7。随后如若工作人员进行开机动作后就会导致S4闭合，S7断开，在这种情况下U46异或门电路1脚就会进入到低电平状态，同时2脚和3脚均进入到高电平状态，同时U41D触发器输出的Q1与D1保持一致，为高电平。

当U41输出一个高电平到U37和非门电路的1脚，U37和非门电路的2脚接入高电平，这时的U37和非门电路所输出的3脚则为低电平。而如果U37和非门电路输出一个低电平到U38的非门电路的5脚，那么这时的U38非门电路输出端的6脚应当为高电平，此时U38应作为整个链路末端至输出。

2 故障排除

结合上述分析可以明确，在给予主控板加电之后，利用万能表可逐步检查各个主控板中的节点电压，这样就可以找到故障所发生的具体位置，其中J8和J11为主控板上的供电接口。此时的J11处于空置的状态，这样就可以在J11的1和3脚的位置外接一个5 V的电源，利用该电源为主控板进行供电。且此时就可以从U38的非门电路开始测量每个节点的电压状况，以此来对故障节点进行判断。

随后按下主控板上的开机开关，在对连锁J1接口的24和25脚进行短接之后，可在U38输出端的6脚位置进行电压测量，利用万能表测量出其属于低电压，由此可判断故障发生的节点在U38的前置位置。随后利用万能表测量U37输出端的3脚和TP23测试点的电压，两者分别为高电平和低电平。因为此时没有将发射机接入进去，这样TP23测试点本身的电压将会被拉低，而如果将U37输出端的2脚电压强行拉高，随后将其接入到电源的J11口上的1脚上，这时在3脚位置的输出电压相对很高，这样U37输入端的1脚电压就可以被判断为低电压，那么在U37的前置位器件上就是发生故障的具体位置。

然后再对U41中D触发器输入端的6脚节点电压进行测量，测量结果为该位置的电压为低电平表现形式，这样就可以判断出，在U41前置位的器件上就是故障所发生的位置。然后再对U45输入端的1脚和2脚电压进行测量，结果为前者为高电压，后者为低电压。在上文分析中可以明确，当发送开机指令之后，U45的2脚应当为高电平，所以可以将故障点锁定在U452脚的电路上。再将U45和门电路的2脚进行连接，连接二者是的R217和R233，随后将电路板上的R217电阻拆除后，对U45输入端的2脚电压进行测量，结果依旧较高，所以此时的故障点为R217电阻的前置节点。而将其接回之后，对场效应管Q3进行测量，发现其输出D极为低电平。而由于G极加了高电平才会被接通，这样Q3的D和S极只有在J1的24和25脚断开是，D极输出为低电平，而此时的J124和25脚短接后，D和S极均为接通，D极应当为高电平，此时可以确定故障点为Q3场效应管的位置。

3 结论

在Q3场管效应是故障节点位置的问题被确定之后，需要选择型号相同的场效应管，再将开机按钮按下，这时在通电之后每个节点的电压所测量的值，在实际测量和理论测量上二者相同；再去按下关机按钮，各个节点的电压实测值也和理论值相同。然后在发射机中安装已经修复好的主控板，这时的发射机运行十分正常，由此可确定故障已经被完全排除。