全固态中波广播发射机的运行维护及故障处理

田玉灿

（济宁市广播电视传输保障中心，山东 济宁 272100）

0 引 言

济宁市广播电视传输保障中心的全固态中波广播发射机每天运行20个小时。广播发射机长时间的稳定运行，需要有良好的运行环境。而尘土过多、温度过高、电压不稳、静电、雷击等因素容易造成发射机的集成电路工作不稳定甚至损坏集成电路。这些集成电路一旦出现故障，不易排查。为了使发射机更稳定地工作，发射台站必须提供防尘、防雷、防静电、温度自主调控的机房环境和稳定的供电环境。济宁市广播电视传输保障中心在建设之初就充分考虑到了这些情况，提供了完善的机房环境和供电环境。

1 全固态中波广播发射机运行环境

1.1 机房环境

全固态中波广播发射机的稳定工作需要良好的机房环境，要求机房具有完善的防尘、防雷、防静电和温度自主调控的能力。

1.1.1 机房布局结构

济宁市广播电视传输保障中心的机房共分三层，分别是地下一层、地上一层和地上二层。

地下一层为走线层，层内设有沟道，沟道内有三路线槽，分别为电源线槽、音频信号线槽及控制信号线槽。同一种类的导线走同一种类的线槽，有效地减少了彼此之间的电磁干扰。

地上一层为发射机房、中心控制室和低压配电室。机房内安装有8部发射机和假负载等设备。中心控制室是发射台中枢，安装有发射机自动控制及监控系统。中心控制室与机房之间用玻璃墙隔断，值班人员可以通过玻璃墙观测到发射机的运行状态。配电室内装有稳压电源、大型UPS电源和10部开关柜，为发射机和各用电设备供电。

地上二层为软硬馈线转接层。馈线经转接后入地沟，通过地沟连接天调网络供天线发射。二层楼顶设有主备卫星接收天线和避雷针。机房墙体中内置钢筋骨架，骨架四角与地井相连，保证良好的接地。各楼层都安装有一条与钢筋骨架相连的连接母线，机房建筑内的金属门窗、栏杆及其他金属物件通过连接母线与钢筋骨架相连。整个机房形成一个良好接地的等电位空间系统，有效地起到了防雷作用。北方天气比较干燥，容易产生静电，而静电电压较高，很容易损坏电子元件。机房内发射机一机一井，发射机金属外壳接地，可以起到良好的防静电作用。窗户进行了独特设计，窗口处还粘贴了防尘密封条，起到良好的防尘、防鸟、防鼠效果。

1.1.2 机房冷却散热

发射机在工作中会产生大量热能，大幅提高机房室内温度。济宁市广播电视传输保障中心设计得十分宽敞。宽敞的机房可以有效地消散热量，降低温度的变化幅度，大幅减少使用排风扇或空调的频率。机房内配置有两台大功率排风扇和4台功率为10匹的空调，当室内温度过高，超过预设门限时，控制系统自动开启排风扇或空调，保证室内温度保持在30 ℃以下，从而保证发射机的稳定运行。

1.2 供电环境

中波广播发射机内部的电子元件对电压有很高的要求。要使发射机长时间稳定运行，必须要有稳定的电压。市电的电压稳定性满足不了发射机的要求，济宁市广播电视传输保障中心组建了专业的供电系统来实现优良的供电环境。该供电系统由高压配电系统和低压配电系统组成。

1.2.1 高压配电系统

济宁市广播电视传输保障中心有两路高压进线，一路为110 kV，一路为35 kV。两路高压经过变压后电压为10 kV，分别经1号计量柜、1号高压进线柜和2号计量柜、2号高压进线柜，送入高压出线柜。1号和2号高压进线柜处于联锁状态，当其中一个进线柜为合闸状态时另一个则为分闸状态，只有一个进线柜工作。高压出线柜送出两路高压，分别经1号配变柜、1号变压器，2号配变柜、2号变压器送入低压配电柜。1号配变柜和2号配变柜处于联锁状态，只有一柜工作。

1.2.2 低压配电系统

380 V电压进入机房配电室后，送入稳压器和大型UPS电源。稳压器输出端输出稳定的380 V电压，分别送入8路开关柜。8路开关柜呈一一对应关系送入8部发射机，为发射机提供稳定的电压。当一路高压断电，供电系统自动切换到另一路时，会有1 min左右的真空时间。在这段时间内，大型UPS电源负责为发射机供电，保证发射机时刻处于工作状态。

2 运行工作原理

中波广播发射机主要由音频部分、射频部分、控制部分和电源部分组成。发射机的工作原理如图1所示。本文主要讲述音频部分和射频部分的工作原理。

2.1 音频部分

卫星接收机接收到的信号经过解调和处理后生成模拟音频信号，如图1所示。该音频信号送到发射机的模拟输入板，经过滤波并叠加载波功率的直流成分后，形成音频加直流的模拟信号送到A/D转换板，由A/D转换板把该模拟信号转换成12 bit的数字信号送到调制编码板。调制编码板将该数字信号转换成“开关”信号，去控制所有射频放大器开或关。

2.2 射频部分

如图1所示，激励器产生射频信号送到缓冲放大器，经放大后产生一个稳定的射频信号送给预推动放大器，放大到足够高的电平后去推动推动级中的3个功放模块。推动级的输出射频信号经合成后送到射频分配板。射频分配板分离出48个射频信号送给各个射频放大器。48个射频放大器的输出端经合成后完成D/A转换，经过输出网络进行滤波和阻抗微调后，送往天线进行发射。

图1 发射机工作原理简图

3 中波广播发射机的维护

3.1 例行维护

中波发射机的维护应严格按照维护计划进行。维护时，应对发射机进行目视检查，观察电阻、电感等元器件有无过热现象，有没有烧焦或者打火痕迹，观察电容有无漏电现象；查看各焊接点是否牢固，有没有松动迹象；定期清洁发射机，先用高压气枪吹发射机内部，然后用酒精毛刷轻轻擦拭电路板残留灰尘，最后再用吸尘器吸走灰尘；结合自动控制系统的故障记录和日志，注意细节，查找存在隐患的元件，并定期进行更换，保证发射机的正常运转[1]。隐患元件多为电容和工作在放大区的三极管。

3.2 创新性维护

济宁市广播电视传输保障中心设计了创意性的维护办法，使发射机的维护工作更方便快捷。具体为，在主备发射机上都安装一个双向开关，控制外部联锁检测电路的解锁与联锁。当主机发生故障，自动切换为备机发射，此时主机接假负载，把双向开关切换为解锁状态后，就可以在备机发射的同时开主机，对主机进行维修，而不需要等到停机时间段维修，极大地提高了维修效率[2]。通过射频测量线和音频测量线连接值班室的跳线盘和发射机，发射机指标测量仪器的音频线和射频线连接短接插头，插头插入发射机对应的音频跳线盘和射频跳线盘。这样，技术人员可以在值班室对所有发射机进行指标测量，极大地便利了指标测量工作。

4 故障处理

发射机运行过程中的故障是无法避免的。高效的故障处理办法可以更快速地修复发射机，为安全播出做出保障。技术人员应根据以往的维修经验，总结出哪些是常见故障，并熟练掌握处理过程，提高故障处理的效率，并在实际故障处理中加以应用。在中波广播发射机的发射过程中，有些故障经常发生，例如无法开机、过流、过压、欠推动及过推动等故障[3]。无法开机，常常是K1或者K2不吸合所导致，应对无法工作的继电器线路进行检查。过流常常是因为音频信号太大，使得电流瞬时值太大，此时要适当减小音频输入信号。功放模块功率大、散热高，模块中的4个效应管和电容器C8容易损坏。功放模块损坏过多，会使推动级负载变化，产生欠推动故障，应及时更换。线电压过高或者射频放大器的开关控制电路故障会造成过推动故障，应及时排查线路，找到故障元件并及时更换。故障元件多为电容和三极管[4-5]。

5 实际故障处理

本节以一故障实例为例，介绍发射机故障的处理过程。

某发射机出现不能开机的故障，具体现象为，K1有吸合动作，K2无动作。

5.1 故障分析

K1吸合逻辑电路如图2所示。K1能吸合，说明开关控制逻辑至K1无问题。出现问题的部分应是K1辅助接点导通后控制逻辑或相关电压中断，致使控制流程中断，不能到达K2。故障原因可能有：K1辅助接点导通后控制电路中的元件损坏；使K2导通的+30 V直流电源有问题；其他相关电路故障。

图2 K1吸合逻辑

5.2 解决步骤

（1）依次检查A38控制板各排线接口（插拔），故障依旧。

（2）如图2所示，K1吸合后，来自X7-15的高电平加在V10-9使V10饱和导通，V10-8输出低电平，经反相后N59-6输出高电平，N59-2输出低电平，N59-12输出高电平送入图2（b）的N62-1，N62-2输出低电平，N62-4输出高电平，N51-3输出高电平，N53-6输出高电平，N53-8输出高电平，该高电平加在V10的6脚使V10饱和导通，V10-7输出低电平去A30直流稳压板控制K2的吸合。依次测量V10-8，N59-6，N59-2，N59-12，N62-2，N62-4，N51-3，N53-6，N53-8，V10-7等10处的电压，测量结果均为正常值，说明逻辑电路没有问题。

逻辑电路没有问题，则开始检查控制电压+30 V直流。+30 V直流电压的连接如图3所示。

图3 +30 V直流电压连接简图

K1，K2的控制电压+30 V直流经由A32显示板X5-2，X5-4而来。检查后发现，A32显示板上的X5-2在开机瞬间有+30 V直流，但X5-4处没有+30 V直流，致使K2的辅助接点X7-17没有电压。用手拉扯X5-4的插线，发现松动很大，分析可能是此时正值冬季最冷时段，发射机房温度大约在零度左右，导致X5-4的连接簧片受凉收缩与接线桩接触不上，出现断路故障。将X5-4簧片取出，打磨、扩张，重新接入后，K2吸合正常，发射机恢复正常。

6 结 语

良好的运行环境和维护维修工作可以使发射机内部各元件尽可能工作在最佳状态，极大地提升中波广播发射机的稳定性、发射效率和播出质量，大幅降低发射机故障率。熟知发射机工作原理，平时多积累和总结经验，对常见故障的处理过程了然于胸，可以大大提高故障处理的效率，为“长时间、不间断、既经济、又安全”的播出任务做出重要保障。