全固态调频广播发射机

全固态调频广播发射机（精选10篇）

全固态调频广播发射机 篇1

位于河南省会的中原福塔,自2011年元旦顺利播出广播电视节目,整个塔标高388 m,我们知道无线广播电视发射中,当功率一定时候天线的增益G(dBi)=10Lg{2L/λ0}。式中L为天线长度,入0为中心工作波长。

鉴于此,节目播出后,有效地覆盖了中原城市群,弥补了河南省广播电视发射台此前发射天线高度不足,覆盖半径差的软肋。388 m的天线高度也引起了兄弟单位的青睐。受郑州市人民广播电台委托,在福塔播出郑州人民广播电台FM91.2和FM94.4两套调频节目,系统采用2+1播出单元,发射机采用哈里斯Z10CD数字发射机,播出之后,信号覆盖半径将近100 km,节目受众增加3倍。

但由于发射塔地处省会城市郑州,经济繁荣,电磁环境复杂。FM94.4开播后,和原有的FM97.6产生了寄生调幅现象,对附近的航空通信产生干扰。因此,在航空部门和台里的协调下,拟对FM94.4进行改频播出处理,以消除其影响力。经过测算,播出郑州台现有调频FM98.6信号,可将寄生调幅的影响降至最低。

1 寄生调幅产生原理

设调频信号的数学表达式为:u(t)=Ac cos(2πf c t+βsin2fmt)(1)。这里,Ac为信号的振幅,V;fc为信号的载波频率,Hz;β为调制指数,常数;fm是调频频率,Hz。

调频发射机播出的射频节目信号和航空设备接收信号之间传输函数的幅度随频率特性进行改变,所以改变调频信号频率,输出信号的幅度也会随之变化。假定幅频特性函数为AF(f),则在载频fc附近,βsin2πfmt的变化引起输出信号幅度在AF(fc)附近随时间变化,此时输出的信号可以表示为:AF(fc)[1+m(βsin2πfm t)]cos2πfct)(2)。这里,m(f)为AF(f)在fc附近的幅频特性。最简单的情况为传输函数的幅频特性在fc附近为线性,此时公式(2)可以表示为:AF(fc)(1+mβsin2πfmt)cos2πfct(3)。式(3)与调幅信号形式完全一样。

如果m(f)为非线性函数,则可以将其展开为傅立叶级数,在fc附近,仍然是线性部分占主要因素。而且由图1也可以看出,当调频信号的调制信号变化一个周期时,寄生调幅信号也变化一个周期,因此寄生调幅信号的频率主要成分是原调频信号的调制信号频率。

由上述分析可知,当对寄生调幅信号进行调幅解调时,输出的解调信号与原调频信号的调制信号相同或相似。因此,飞行人员就可以听到调频广播所传输的内容。

2 改频实施步骤

哈里斯Z10CD发射机采用数字模块化设计,激励器频率控制部分采用数字开关设计,频率输出稳定,调整也较为容易,功放盘采用模块化设计,放大效应管采用宽频效应管,可通过频带较宽,无需更改,所以改频的关键在于对激励器频率和滤波器腔体的改造。

2.1 哈里斯调频激励器的改频

哈里斯Z10CD调频发射机采用全新的DIGIT CD数字激励器。DIGIT CD使用先进的信号发生和调制方法,仅通过设置几个开关就能够选择从85～108 MHz的任何频率,频率精度为0.1 MHz。这些开关位于激励器内的两个电路板上,分别是数字调制器板和锁相环路板。

2.1.1 数字调节器

在数字调制器板上,S2、S3、S4是进行频率选择的设置开关,位于面板中央顶部。NO-N11的标识在数字调制器的金属面板上。通过这些开关的设置可产生一个二进制的字符或数字。NO作为低电平而N11作为高电平。将任一开关设置到开启(OPEN)处可产生“1”,关闭则产生“0”。通过设置这3个开关来选择数字调制器板的输出频率,频率为5.5～5.65 MHz。准确的频率是由5.5 MHz加上频率的分级而得。分频是通过将所有的开关置为“1”来实现。

2.1.2 锁相环路

锁相环路单元,同样有10位的频率选择开关,标注为M0-M9,通过对选择开关的状态更改,即可确定最终的锁相环路输出频率。频率从82.25～102.375MHz。M9为双级选择开关,设置为1时,对应分级数值为80 MHz,设为0时,对应分级数值为40 MHz,其余频率开关设为1时对应分级频率(MHz)如表1。

经过测算,调频98.6MHz对应的开关代码为“1010100100011111010000”,调整数字调节器以及锁相环路单元上的频率选择开关,使它们各自的输出频率混频,产生的就是我们需要的98.6MHz信号,并用数字频率计进行验证,至此,激励器部分改频完成。

2.2 带通滤波器的调整

调频FM94.4原采用的形式是通过和FM91.2组合形成2+1的播出单元通过调频多工器将两路射频信号经多工器整合经过一副天线播出。带通滤波器是多工器的重要构成元件。带通滤波器作用主要是用来分离不同的射频信号,对发射机产生的带外信号进行抑制,规范射频输出信号的频谱。

带通滤波器是目前广电系统常用的滤波器,根据通带的相对宽度可以分为窄带和宽带两种,我们使用的是具有级联式耦合谐振腔结构的窄带带通滤波器。谐振腔是滤波器中最重要的部分,谐振频率和品质因数是评价滤波器质量的关键。

同轴谐振腔为一端短路一端加载的同轴腔,通过测算调整同轴线的特性阻抗(即抽头的高度)和内导体长度即可实现对谐振频率的改变。

3 指标测试

谐波失真、信噪比、频率响应是评判调频发射及运行性能是否良好的重要指标,按照国标要求调频广播标准是谐波失真应小1.0%,信噪比应大于58 dB,频率响应小于±0.5 dB。整个施工完成后,经过用频谱仪的测试,都取得了理想的数据。

4 结语

调频发射机的改频,工作重点是新的频率设置准确,带通滤波器对带外信号抑制性好,通过这次对现有调频设备的改造,一方面对机房现有的发射机设备实现了资源的利用,另一方面利用这次机会,从项目的实施到最后的指标测试都进行了充分论证,对机房的值班人员经行了练兵,提升了技术人员对设备的熟悉程度,为此后再进行此类升级改造工作提供了充分的一手资料。

摘要：广播电视发射台经常会面临诸如增设新的调频节目等业务活动,一些曾经购置的发射机会因为频率计划的改变被搁置,造成了资源的浪费,对频率进行改变,节约了资金,也为新频率的播出赢得了时间。本文以河南省广播电视发射台的哈里斯Z10CD调频发射机为例,介绍了改频实践中激励器和滤波器中的技术改造。

关键词：调频发射机,改频,滤波器,技术参数

参考文献

[1]杜利民.875机房调频发射机的改频[J].内蒙古广播与电视技术,2006,(1).

[2]李景春.调频广播引起的民航接收机互调干扰信号分析[J].中国无线电,2006,(8).

[3]张欣.广播电视发射系统中滤波器的设计[J].硅谷,2008,(2).

全固态调频广播发射机 篇2

关键词:PDM 1KW全固态;中波广播发射机;维护

中图分类号:TN83 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 04-0000-01

PDM 1KW solid-state AM wave broadcast transmitter installation and maintenance

Chen Dan

(Ji’an 841 Radio Station,Ji’an343000,China)

Abstract:As the continuous development of science,technology continues to progress,the solid PDM transmitter,which using a new type of solid state amplifiers pieces,which replaces the high energy consumption,low efficiency of high-power tube.This article discusses the PDM 1KW Solid State AM radio transmitter installation and maintenance.

Keywords:PDM 1KW Solid-state;Medium wave radio transmitter;Maintain

一、概述

省广电局下达到我台的1KW全固态中波广播发射机,我参加了台里安装,调试发射机的整个过程,这台新型的中波广播发射机是近几年来,国家广电总局研制开发的新产品,在全国广电系统实施“西新工程”中被广泛运用的机型,由于科学的不断发展,技术不断进步,全固态PDM发射机,采用了新型的固态放大器件,因而取代了能耗高、效率低的大功率电子管。采用了脉冲宽度调制(PDM)的新电路,与过去的电子管发射机相比,整机效率由过去电子管机的25%左右,提高到现在固态机90%左右,体积大大减小,重量减轻,能耗低、音质美,工作稳定可靠。

二、全固态PDMKW发射机介绍

(一)技术参数

1.载波功率输出,额定值:1KW;运行范围0～1.2KW可调

2.载波频率范围:531KHz～1602KHz(间隔9KHz)

3.RF终端阻抗:50Ω、75Ω或230Ω非平衡

4.频率响应:<±1Db(30Hz-8KHz,M=0.5 测试)

5.谐波失真:<1.5%(50Hz-8KHz,M=0.9 测试)

6.调制能力:1KW,140%正峰调制能力

7.载波跌落:<1.5%

8.谐波辐射:相对于载频优于-60Db(相当于1KW)

9.信噪比:>60Db(1KHz,M=1测试)

10.整机效率:载波时:≥85%,100%调制:≥86%

(二)全固态PDM1KW发射机的组成及原理

全固态PDM发射机由三大部分组成:高频部分、音频部分、电源部分组成。

工作原理:音频信号经过处理和负载波信号送到脉宽调制级进行调制,然后得到一串脉冲宽度随音频信号变化而变化的调宽脉冲,进行放大后再送到调制器,继续放大到需要的幅度和功率,通过低通滤波器后得到一个有足够幅度和功率的音频信号送去被调级和由高频振荡产生的载频信号,经放大后送到被调级进行调幅,由此产生射频调幅波再经高末槽路,进行调谐滤波,阻抗变换,输出乎合要求的载波,通过天线发射出去,电源部分是输出各种直流电压供发射机各部分工作使用。

三、天馈线系统

在安装PDM1KW固态发射机之前,我们已做了许多前期工作,如架设高76米天线铁塔,铺设天线地网,新建调配亭,架设馈管,防雷接地,工作接地等与发射机配套的工作,无线电波要发射出去,发射机只是整个过程的一部分。天线地网是发射过程其中的重要部分,发射功率的大小受到天线结构,地网优劣,匹配好坏,地导系数传播路经地形等诸多因素的影响,尤其是固态机、功放管MOSFET耐压和耐高温的能力有限,对天馈线的匹配提出更高的要求。

天线的作用,铁塔本身就是发射体,其作用都是将高频已调波的能量转变成电磁波的能量,并将电磁波发送到预定方向的装置,中波主要靠地波传播,而地波传播应使用垂直极化波,因此中波天线一般采用垂直天线,天线的高度与天线电流的腹点与波长有关系,在选择天线高度时,既要考虑水平方向场强的大小,也要尽量避免副瓣干扰。天线仰角越大,场强就越小。中波天线的高度数值为0.53λ。

地网是中波天线的回路,当电流通过地面时产生损失,称为地损,地损主要集中在天线底附近,为了提高天线的效率,尽量减小地损,所以发射天线需要良好的接地设施—地网,地网通常形成为以铁塔底部分的母线为圆心的采用120根φ3.0的软铜线导线长度为工作波长的二分之一,作辐向射线,构成网状体地网,接地电阻应小于0.5Ω。

馈管:我们选用的是SDY-50-15-3型,阻抗为50Ω,前期配套工作都按要求进行,通过测试达到标准。

四、发射机安装与调试

全固态发射机在机房归位到指定位置,连接好电源线(该机采用三相交流电源)连好机器工作接地线,射频输出馈管通过连接头安装在发射机顶端,与此同时,馈管的另一头接到调配亭网络,通过调配网络,直接连到天线铁塔,在机器没有加电之前,先用仪器检查天线调配网络的输入,输出阻抗,然后测试馈管的输入,输出阻抗,经过微调,符合要求。馈管和调配网络在出厂前都已按要求调整好的,只是在运输途中,搬运振动,产生轻微变化,机器在出厂前也已用标称阻抗假负载调好,并进行48小时老化,现在天线系统输入阻抗接近线纯阻50Ω,这一步完成之后,接下来开机前静态检查,开机前加电检查(空载检查)上述正常后,各级加电带负荷检查,看各级电压指示是否正常,正常后,用示波器测试调制驱动信号,检查方波宽度,和方波占空比是否符合要求,调整输出功率时,先将入射功率指示调到接近200W为止,反射功率为0,所有故障指示灯不亮,此时电流接近3.5A。

再将功率慢慢调整到入射功率指示为1KW为止,反射功率指示应小于5W。所有故障指示灯不应亮,最后就是逐渐加大音频信号,使调幅度指示在95%以上,能正常工作,经过一天的开机试机正常运行后,测试机器的三大指标:杂音、频响、失真均符合要求。

在调机当中,发现几个问题,1、该机开机5V电源接触不好,没有指示,经查属整流管管脚松动没有接触好,经处理恢复正常,在调整输出功率时,开始反射功率大于5W,后经检查调整匹配网络使反射功率为2W,达到要求。

经过上述一系列工作,发射机按时正式开播,经过几个月的运行情况观察,一切正常,没有发生技术上的问题,此时,该机已安装调试成功。

五、发射机的维护

日常的维护保养对发射机的安全运行具有非常积极的意义,通过一般性维护保养可将故障消除在萌芽状态,从而预防重大事故的发生。这些检查在每周例检时进行,并在维护卡片上做好发射机的维护记录。同时,高效运行发射设备,使故障时间最短,也需要有良好的记录保存,这些记录有助于保存设备的保养情况和定期校准设备。

防尘保洁可以保持发射机各部件的清洁,安装提供过滤空气的过滤器,并定期清洁过滤器的金属棉。

定期检查各个元器件及接线端子,检查其是否有变色、断裂、脱落、漏液、生锈腐蚀等现象,并检查集成电路的接触性。

全固态中波广播发射机的维护 篇3

1全固态中波广播发射机的维护

为了及时发现全固态广播发射机中存在的问题,以处理相关的故障隐患,确保信息安全播出,必须对相关机器设备进行定期检修。

首先,在开机和关机状态下进行检查。开机前,要注意相应的开关及按钮是否处于正常位置内,各项功能指示是否正常;在关机状态下,要触摸发射机中的大电流接待器和大功率器件,感受其温度,还要重点探查高频部位是否有火星冒出。

其次,在发射机运行的过程中,要对相关数据及时进行监听和抄表,还要仔细检查是否有异常的响声和气味,以及相关表值有没有处于正常状态。

再次,还要定期对全固态中波广播发射机设备及其系统进行全面检修。正常情况下,检修工作主要包括检查元件接点处的螺丝、螺母的紧固程度、各项功能指标是否正常、元件和机器是否出现氧化变形状况,以及对各部分进行保护性实验和测试等。

最后,还要在某些重要的日子前,按照定期检修的检修内容对专门的设备仪器进行检查。

2固态中波广播发射机的故障检查和分析

2.1故障检查

2.1.1外观检查

外观检查是指不依靠仪器设备,从外观上直接探测故障的起因。它主要包括看、摸、闻、听四个方面。看:一看检查仪器的工作状况,各项功能指示状况,如观察指示面板上的指示灯变色或表头与平时有什么不同、馈线馈管是否脱落松动、线路板和电线有无烧焦现象、电容有无漏液等现象;二看元件是否出现冒线、变形、氧化、腐蚀、打火、发霉、变色等现象。听:一听设备内部是否有异常声响,听风机的声音是否正常,如打火的吱吱声或风响声等;二听声音信号的质量,是否有交流声或声音的失真声等。闻:检修人员要仔细地闻闻是否有烧焦味、过热电容爆裂味等异常气味。摸:在保证安全的前提下,对元件设备进行摸温,如集成块、触头、变压器、接线处等;另外,还要注意在开机摸温时,只能触摸元件的表面温度,关机摸温时要将剩余电量放光后再进行触摸,以免发生漏电现象,使人身安全受到威胁。

2.1.2仪器测量

为了更加深入地对设备进行检查,必须使用电压法、电流法、电阻法、波形法等仪器测量方法进行检修。电压法:通过对电压值的观察,分析晶体管、支路电压、集成电路等元器件的工作状态,以判断电路是否存在故障。电流法:通过发射机表头或其他测量仪器分析查看电路的工作状况,以判断晶体管集成电路等元件的工作情况。电阻法:在发电机不加电的状态下通过电桥、万用表、摇表等仪器对元器件或绝缘电阻进行检查,检查器件是否存在短路、开路、漏电等现象。波形法:通过观察播出信号的波形、宽高度、相位等现象来判断故障是否存在,常见的判断仪器有示波器等。

2.1.3综合分析法

开路法:断开电路某处再进行检查。短路法:短路某部分电路再进行检查。分段测量法:分开几部分被测电路,再分别检查。不同的检测方法各有利弊,相关技术人员应该根据不同的场合或条件,本着先易后难的原则,对全固态广播发射机进行故障检查。

2.2故障分析

全固态广播发射机故障发生的原因主要有发射机自身因素以及维护不当缺少检修两个方面。其自身因素有元件损坏、参数变化等;外部因素有灰尘太多导致元件过热而烧毁,天气变化使天线出现抗阻变化等。一般情况下,发射机故障类型主要有硬故障和软故障两种。硬故障是指故障现象十分稳定,无论是处于开机还是重新开机的状态下,故障依旧存在且非常具有规律性,如元件仪器损坏、触点断开等。软故障是指故障有较大随机性,发射机不间断地停止工作或发生故障。这种故障检查起来会比较困难,维修方式也比较复杂。因此,相关技术人员应该对具体故障问题进行深入研究后再进行检查分析。

全固态中波广播发射机的故障排除步骤可大体分为了解情况、分析测量、判断验证、维护检修四步。在这些步骤中,分析过程最关键也最困难。相关技术人员应时时刻刻注意对故障的分析。当发现故障存在时,应依据故障的现象和探测结果,运用理论知识和过往的实践经验对故障进行深入分析。针对判断故障发生的原因,怎样证实,哪种原因的可能性较大,从哪方面开始检修等,技术人员都应该形成一个科学合理的维修程序。另外,在进行故障检查时,还要从多方面考虑,开拓思路,综合运用多种检测方法。此外,值得注意的是,相关技术人员不光要找出故障出现的原因,还要具体分析故障的根源、怎样预防其再次发生等。最后,在故障处理完成后,还要及时记录,对不同的故障进行分析整理并分类,以养成不断分析思考故障的好习惯,提高维护和检修故障的能力。

3固态发射机常见故障实例分析

3.1开启低压电源时

开启低压电源时,有时会出现+12 V灯不亮的状况,故障有可能为相应的单向开关未合上或保险丝开路等。若出现+24V、+18 V灯无任何反应时,故障有可能为相应的空气开关未合上或低压稳压器出现状况。出现脉宽超限灯不亮的现象时,有可能是由调制推动器发生了损坏。最后,若出现晶振或门开关红灯现象,则有可能是由于+12 V保险丝开路或开关损坏造成的。

3.2开启主电源时

开启主电源时,有时会出现主电源灯不亮的问题,原因有可能是中放电源保险丝开路;出现调制输出灯长亮时,有可能为功率放大器损坏或三相电源输出限度问题;当出现主电源指示灯发红的现象时,有可能是主电源电压不稳定造成;中间放大器指示灯发红时,故障有可能为中间放大器受损或相应高频激励器发生损坏。

3.3开启播出时

开启播出状态下,常出现的问题有:调制输出灯不亮、电流过荷红灯、电流异常等。这说明有可能出现了调制或功率放大器损坏、机内打火或短路以及调谐回路和负载发生变化等故障。

4维护工作中必须要注意的情况

在平时的全固态中波广播发射机维护工作中,要特别注意以下几点:(1)要注重广播发射机原始数据的积累,在设备使用后的一段时期内,要仔细记载设备运行的不同技术参数和有关数据,如电路板上各种不同作用的开关、设备中各种监测点的信号类型等;(2)要定期将检测的各种监测点的电压与原始数据相比较,以做到故障发生时能及时处理;(3)要重点注意设备运行过程中反复出现的故障,详细具体探查故障出现的原因,以确保形成高效合理的维修方案,将隐患消除在萌芽中;(4)假如设备出现了元件烧毁或保险丝烧断等情况,不能轻易地更换元件,首先要检查发射机的荷载状况,检查供电设备是否处于正常状态中,在保证各方面正常、不会有危险发生时,才可进行元器件的更换。

5结语

目前,我国正处于科学技术发展飞速的时代,旧设备不断被新设备所代替,世界进入了数字化的信息时代,广播技术也在不断发展。近年来,全固态中波广播发射机逐步代替了电子管发射机,其维护和管理也提上了日程。因此,相关技术人员要在扎实专业基础的同时,不断积累维护经验,深入研究并学习新的理论知识,以实现发射技术的不断突破,满足广播电视总局的要求,提高广播播音的安全性和高效性。

摘要：随着中波事业的快速发展,电子管发射机逐步被全固态发射机所取代。为确保全固态中波发射机的有效运作,保障广播效果,本文对如何检查维护发射机故障以及需要注意的情况进行了分析,希望能为维护和管理广播发射机工作提供借鉴。

关键词：中波广播,发射机,故障处理

参考文献

[1]王春萍.全固态中波广播发射机的维护与故障处理[J].中国广电技术文萃,2013(2).

全固态中波发射机防雷工作的探讨 篇4

【关键词】雷电；全固态中波发射机；防雷

目前全固态中波发射机在广播电视台站应用较多，由于全固态中波发射机抗干扰能力较差，一旦受到雷击则会导致管子被击穿或是烧坏，从而影响节目的正常播出。由于发射台站中的天线处于建筑物的顶端，极易受到雷电的影响，一旦雷击发生，雷电则会通过天线来破坏发射机，因此需要做好全固态中波发射机的防雷保护工作，确保全固态中波发射机能够保持正常的运行状态。

一、全固态中波发射机的防雷

（一）功放电路的防雷。在全固态中波发射机功放电路设计时，需要尽可能的做到减轻功率放大管的负荷，确保具有足够的冗余，这样一旦有不规则电压或电流侵入天线时，电流合成器及直流电压供电部分会受到快速驻波比的有效保护，能够在较短的时间内快速断开发射机与天线的连接，避免发射机受到损害。同时全固态中波发射机的匹配网络，在具备阻抗匹配功能的同时，还具有较强的抗雷击作用。因此在网络设计时需要合理的选择元件值，在负荷短路时等效到功率合成变压器输出端的等效负载阻搞的电抗性质和阻抗值进行控制，从而实现对功放模块的保护。进一步对功率反射、天线驻波比、过流保护及过压保护等装置进行调整，采用压敏电阻和放电管来组成全固态发射机保护系统的避雷电路，当雷击事故发生时，能够对发射机起到一定的保护作用。

（二）电源系统的防雷。全固态中波发射机电源系统受到雷电袭击的可能性较大，因此需要做好输入电流的保护工作，可以采用从室外至发射机输入端分段递减的保护措施。特别是当发射机设计较为合理时，闪电电流无法进入到发射机的内部。由于可变电阻在设计时只是为了有效的实现对低过压进行保护，无法将其作为整个发射机的雷电保护。因此全固态中波发射机的防雷工作，需要将阀式避雷器安装在机房高压进线处，有效的实现对冲浪高电压及电流的泄放。还可以将真空放电装置、压敏电阻避雷器等安装在电源进线系统的低压配电盘处，有效的实现对电源架空线路防雷保护。

（三）发射机房地网的防雷。在全固态中波发射机防雷工作中，需要重新对发射机房内的地网进行铺设，使其与射频地有效的进行连接，同时发射机箱体需要就近进行接地。可以将适宜的高频同轴避雷器加装在高频同轴电缆接头处。将一套阀式避雷器安装在机房高压进线处，有效的避免雷电从电源侵入，同时实现对冲浪高电压的对地泄放，在雷击发生时，实现对电源架空线的有效保护。

二、全固态中波发射机的避雷措施

（一）接入泄放电圈。雷击电流主要以直流形式为主，为了避免雷电从天线处侵入，可以将一个微享级电感线圈在天线的输入端接入，并将其入地，这样当雷击发生时，雷电流则会经由线圈直接传输到地下，从而将巨大的雷击电流释放出去，有效的实现对全固态中波发射机的有效保护。

（二）石墨放电器。在天线输入端如果加装一组石墨放电球，同时在接地引线上加装几十只磁环。一旦遇到雷击情况后，石墨放电球就会发生放电反应，这是由石墨自身的阻尼放电作用引起的。此时，如果发射机正处于正常的运行中，突然受雷击影响，放电球放电，雷击电流就会通过引线直接流入大地中，接地引线上的磁环出现反向电动势，起到阻尼放电的作用，也保证了发射机不会出现短路，对发射机起到很好的保护作用。石墨放电球的间距以9mm为最佳间距。

（三）隔离电容器。当雷击发生时，雷击产生的能量主要集中在直流和低频范围内，因此可以在天线和调配网络之间接入一个容值较大的电容器，实现对雷电流的有效隔离，而且不会对高频输出带来不利影响。作为防雷部件，这个电容器参数的设置，决定了防雷效果的性能，当需要对该电容器进行更换时，对其规格也不能随意进行更改。选择天馈匹配网络的设计时，宜选择能够有效阻隔各种杂波的匹配网络，从而起到较好的抗雷击效果。

（四）相移网络。在高频通路中，传输线及网络都会发生一定程度的相移。在发生雷击时，放电球出现短路的情況下，发射机的负载阻抗就会发生改变，极易造成设备输出端电压过高，损坏设备，因此，安装一组相移网络，在放电球发生放电时，相移网络可以使发射机负载阻抗的变化在一定的范围内进行，对发射机起到充分的保护作用。

（五）电源系统。电源系统也是防雷措施中最重要的一个环节，雷击对电源系统的袭击可能性非常大，因此对输入的电流要采用从外向内逐次递减的方法进行分段保护。为了有效的阻止雷电从电源系统侵入发射机内部，可以在高压进线端架设明线，这样无论是感应雷还是直击雷，在高压线上都会发生高压冲浪现象，在机房高压进线端处，安装避雷器，对冲浪高压电流可以进行泄地处理。除此以外，在电源的进线系统中，可以安装真空放电装置，也能起到防雷保护作用。

（六）改造接地系统。在发射塔周围都会有铺设有地网，它是由120根铜线组成，并以塔底作为中心，3度一根向四周进行放射状铺设。对于全固态中波发射机，为了提高防雷效果，还可以挖掘地井，通过增设紫铜板、木炭、食盐及降阻剂等，使其与若干组成地网的铜线有效的连接在一起，提高引流的效果，确保接地系统的安全性。

三、全固态中波发射机防雷注意事项

（一）对放电球间距进行调节。处于室内的放电球之间的距离十分靠近，因此需要做好放电球间距的调节工作。特别是当雷击发生后，需要仔细检查放电球，对于存在打火痕迹的放电球，需要对其进行适当处理和清洁，确保放电球性能的稳定性。

（二）调试天馈匹配网络。需要经常性的检查一些常用仪器的性能，确保其保持良好状态，并对天馈匹配网络进行认真的调试。

（三）检查避雷措施。在雷雨季节到来之前，需要对各项避雷措施进行严格检查，及时发现问题并进行处理，避免造成严重的损失。

四、结束语

全固态中波发射机的防雷工作对于广播台站来讲具有非常重要的意义，因此在日常工作中，需要制定科学合理的防雷措施，有效的实现对广播发射设备的保护，确保发射机系统能够保持良好的运行状态。

参考文献

[1]李慧兰.探索中波全固态广播发射机天调系统防雷措施[J].无线互联科技，2011（10）.

全固态调频广播发射机 篇5

1 工作原理简介

整机由五大部分组成:高频系统(包括激励器、前置放大器、功率放大器、功率合成母板、输出网络、输出监测板)、调制系统(包括音频调入、脉宽调制器、调制度指示板)、电源部分(包括低压电源、高压电源、稳压电源)、微机实时控制系统和风冷系统。

(1)高频激励器:采用外激励与数字频率合成器自动切换的工作方式,当外激励故障时自动切换为数字频率合成器工作,数字频率合成器有主备两路,当主路故障时可手动切换为备路工作。

(2)前级放大器:高频激励器输出的载频方波送入前级放大器,经过缓冲放大、推动放大和桥式丁类放大至前级槽路,输出正弦推动电压至2路调制/高频功率放大器。

(3)脉宽调制器:输入到发射机的音频信号经过机内衰减器后送至脉宽调制器,脉宽调制器的主要作用是产生宽度随音频幅度变化的推动脉冲,设有功率自动调整、驻波封锁、高频电流过大音频正峰切除等电路,其输出的推动脉冲分别送至2只调制器中去。

(4)调制/高频功率放大器:调制器接收来自脉宽调制器输出的推动脉冲,调制管工作于开关状态,输出是叠加直流电压的矩形波,通过低通滤波器,滤除72kHz负载波及其谐波,对72kHz副载波具有80dB以上的衰减。低通滤波器输出是叠加音频的直流电压,供给高频功率放大器。高频功率放大器接收来自调谐回路输出的正弦电压,工作于丁类放大状态,单只功放盒可输出功率600W,桥式功放电源由调制器输出的直流加音频供给以实现幅度调制。

(5)功率合成变压器至发射机输出:2路功率放大器输出接至功率合成变压器,合成输出的方波经过带通滤波器滤除谐波后输出正弦波,带通滤波器兼阻抗变换作用。带通滤波器输出经过定向耦合器后送至阻抗微调器,发射机输出设有高频取样电路,一路送至解调器,解调输出音频电压,供发射台监听,另一路接至高频插座,供发射测量技术指标。

(6)微机控制系统:对发射机进行实时监测、控制和保护,管理发射机的正常运行,包括可手动/自动开关机、升降功率,还具有上位机控制及远程通讯功能,机器各部分工作状态均可查询。

(7)稳压电源:主电源为380V三相四线,经采用十二项整流以简化滤波和减小瞬变电压,输出电压为一230V供给调制器、功率放大器,其半压-115V经稳压后供高频末前级,整机低压电源、高压电源和冷却风机的供电均由电源变压器提供。低压稳压用单相桥式整流,输出四种直流电压+5V、+15V、一15V、+30V,主要供前级电路。

2 故障检测判断

(1)发射机主要部分的参考工作状态。①高频功率放大器:每一路功放输出载波功率约为600W,当脉冲空度比K0=0.5时加至功放直流电源电压约为-110V。②脉宽调制器:脉宽调制器输出调宽脉冲幅度约为14V,输出直流电压约为7.5V,脉冲重复频率72kHz。③调制器:调制器输出调宽脉冲幅度约为230V,无音频调制时,解调器输出直流电压约为-110V。④高压电源:高压电源电压约为-230V,电流载波状态下约为5.2A。每一路调制功放的电源电流约为2.8～3A。

(2)发射机的缺损工作状态。发射机正常工作状态下,2路功率合成输出1可kW。当一路功放失效时,发射机仍可继续工作,只是输出功率有所下降。此时发射机输出功率为:P=1kW[(2-1)/2]2=0.25kW。由于个别功放失效会引起工作着的功放负载阻抗升高,因而会导致发射机技术指标有所下降。当某一路功放失效时,不能从正在工作的发射机上将其拔出修理,否则前后的匹配电路会失谐。因此只能等到停机时拔出修理或更换备份功放。

(3)场效应功率管的检查。场效应功率管IRFP350是否损坏,一般可用指针方式万用表检查(表内电池需在6～15V之间)。其检查方法如下。①先用手摸地线放掉人体静电以免损坏场效应管。②万用表置RX10K档,红表笔接场效应管S极,黑表笔接G极一秒钟,GS间电阻应大于20MΩ,由于此时GS间输入电容被正向充电,所以DS极应导通,用红表笔接S极,黑表笔接D极,阻值很小。③接着将黑表笔接S极、红表笔接G极一秒钟,GS间输入电容被反向充电,此时DS极截止(夹断),用红表笔接S极、黑表笔接D极,阻值应大于20MΩ。④以上检查若符合要求,则说明被检查管良好,否则管子已损坏。⑤注意测DS间是否导通,必须红表笔接S极、黑表笔接D极,因为管子内部DS间接有反向二极管,以免误判。

(4)微机控制系统可查询告警故障,判断故障部位。

(5)低压合后,机器稳压电源、激励器工作,前置放大及脉宽调制器也带电,检查微机控制器有无故障告警,确有故障应检查相应电路,否则工作正常。

(6)按“开机”键,前置放大闭锁解除,前置放大开始工作,注意观察电压、电流表是否正常。检查微机控制器有无故障告警,若有故障应检查相应故障电路。若正常,则按升降功率键观察显示屏上的功率同时观察功率表和电流表的显示。

(7)如若无异常则发射机全部进入正常工作状态,然后送入播音信号就可正常播音。

(8)发射机工作中应注意各插件和面板上的指示灯及微机控制器的状态量是否告警。微机控制器的状态量告警应查访告警故障判断故障部位。

3 主要部位检修方法

在发射机维护中功放的维护和输出检测电路的维护很重要,也很常见,下面分别叙述。

3.1 功放的维护与故障检修

(1)用示波器经常检查功放的激励电平是否在22～25VP-P,并检查显示板欠、过激励检测门限电平是否准确,过高或过低的激励电平都会造成功放管的过耗损坏。欠激励使功放管饱和导通不好,造成功放管的损耗加大;过激励会使功放管由饱和到截止过渡时处于放大区的时间延长,也加大了功放管的损耗。当激励电平超过功放输入双向保护稳压管的稳压电压时(大于36VP-P值),该保护稳压管将被击穿(±18V),保护场效应管不被损坏。关断功放时用数字表直流电压挡测量功放桥下管V3、V4的栅极上应有-10V左右的电压，说明激励电平在22～25VP-P左右,开功放时V3、V4栅极上应有-0.7V左右的负电压。

(2)当某功放板经常损坏,应看它是否在同一位置损坏,若在同一位置经常损坏,应检查它的磁环线圈和并联在磁环线圈两端的相位补偿线圈是否良好,激励电平的电缆线是否接触良好,更换电缆后的电缆长度是否一致(要求2个功放的激励电平相位一致,电缆应一样长)。若不在同一位置损坏,应着重检查本功放板的输入激励变压器,控制功放开、关电路,隔直电容C8等是否有问题,功放的插板是否氧化和接触是否良好,各场效应管焊接是否良好,故障功放的激励电平和输出电平是否与相邻功放的幅度和相位一致。

(3)功放在检修时应同时更换4个场效应管,避免其他功放管受损后参数变差,不能保持功放桥的平衡对称。特别注意的是:检修功放时应保证每个功放管焊接良好,特别是A半桥和B半桥的上管焊接良好,避免因源极虚焊造成功放输出变压器初级线圈开路,损坏该功放输出变压器磁环和场效应管,严重时还会造成相邻功放管的损坏和中断输出功率,应引起足够的重视。

(4)功放工作时,有的功放保险检测发光二极管轻微闪烁,实际上保险并熔断,功放仍能工作,这是功放管漏极的滤波电容C1或C2性能下降所致(容量减小)。当激励电平偏低,激励电平会更小(负载加重),该红灯也会出现轻微闪亮,使该功放退出工作,这时应检查功放激励电平是否过小(注意检查欠激励保护门限电平是否调得过低,使激励电平低不保护)。

3.2 输出检测电路维护检修

本板的工作较重要,维护不当时会使天线和带通滤波驻波比大不保护,造成发射机的损坏。

(1)要经常检查天线和带通滤波驻波比检测比较器同相端的门限电压是否在设计值(天线22.5V,带通2.3V)。该电压不能过大,过大会使驻波比大不保护或保护迟缓,造成发射机的损坏;也不能过小,过小会使保护灵敏度过高。应把驻波比大设定在大于1.35时进行保护。因为天线受温度、季节和天气的变化,阻抗会发生变化,不可能保持在50Ω的匹配阻抗上,而是在一定范围内。加之驻波比检测时,电压取样和电流取样有误差,幅度和相位检测变压器初级的电压取样调谐和电流取样转换电压的调谐也有误差,使幅度和相位检测器有较小的电压输出,再加上天线可能会受到各种轻微的高频干扰。所以,允许发射机工作时有较小的反射功率。假若保护门限电压调得过小,当反射功率较小,驻波比S在1.35范围内时,发射机就会进行不必要的保护和降功率。

(2)每次开低压时,应观察天线和带通滤波驻波比大保护电路是否正常,显示板电压驻波比自测红灯DS24是否有0.51ms的红灯闪亮。如该红灯没有亮,说明显示板没有产生10ms自检高电平到显示板驻波比自检触发器N64A进行复位清零;如红灯亮了不灭,说明显示板A32没有收到从本板送去的模拟驻波比大14ms或19ms低电平。此时应检查:一是开低压自动检测或人工检测时,显示板是否送10ms低电平到本板,在面板多用表上观察天线或带通零位指示是否稍动一下又回到原位。二是从显示板(面板上)观察带通滤波和天线驻波比大红灯是否闪亮0.5s,看本板是否发出14ms和19ms低电平到显示板。

4 检修注意事项

(1)全固态发射机为确保安全工作,要求机房供电电源电压比较稳定。根据台内资金情况最好设置交流稳压装置。

(2)高频功率放大器由于采用两路功放合成,为确保各路功放相位一致,要求各功放电路元件、结构、连线完全一致,在维修中高频信号输入输出线不可接反,尤其是高频变压器接线不能反,否则会造成功率场效应管损坏。

(3)同一发射机的各插盒位置不能调换。相同发射主、备机上相同的功放盒在检修时,为了快速判断故障功放盒,可以调换一试,但检修完后,应恢复到原来的功放盒上,严禁高频激励机盒相互对调,否则会调制电流发生突变引起发射机的失谐、失配,造成不必要的损失。

(4)发射机所有电气连接处要经常检查有无松动或脱落,尤其是接插件、接线板、螺钉连接处。

(5)若主备发射机同时不能开启上天线,或一部开启后功率正常而功放电流仅1A左右,则有可能避雷器有故障,应去掉避雷器再开机试验。

(6)由于发射机采用了强制风冷, 所以要求用户机房干净卫生、减少灰尘, 必要时采用防尘降温措施,有条件的台站最好设置空调降温。

参考文献

[1]陈晓卫.全固态中波广播发射机使用与维护[M].北京:中国广播电视出版社.2002.

[2]谢苏汉.DX中波发射机与天馈网络[M].西安:陕西科学技术出版社.2013.

全固态调频广播发射机 篇6

1 设备现状分析

1.1 发射效率较高

通过全固态中波广播发射机的基本数据调查了解到, 该发射机引进现阶段先进技术形式, 因此其整体运行状况要优于同类型设备, 发射效率超过七成以上设备。在相关数据中了解到传统的发射机功率仅能够达到其效率的30%。设备在噪声方面影响也较小。

1.2 材料及运行费用较低

在发射机材料选择上基于其高质量要求, 因此其设备制作以全新材料为主, 在使用年限和寿命上都要优于传统材料, 并不需要对电子管进行更换。对于使用时间较长的情况, 也并不需要对电子管进行更新。另外, 发射机中采用全固态中波广播发射机则能够提高工作效率, 并可以在日常运行过程中降低成本。

1.3 后期维护成本低

该设备除材料本身与运行费用较低外, 其后期维护成本也较低, 与传统发射机设备对比来看, 该设备的整体运行性能较高, 运行较为平稳, 产生成本也比较低。设备之中所需要的设备材料在长时间作业之后势必也会产生一些问题, 传统设备中的电子管造价相对较高, 而在全固态中波广播发射机中, 所应用的半导体材料使用寿命周期较长, 应用效果好, 后期出现问题的概率小, 因此使后期维护成本较低。

1.4 设备作业较为简单

在传统的发射机应用中出现诸多问题都是因电路复杂因素影响, 比较容易产生故障, 且不易处理。一旦发生故障, 将会对查找工作造成较大的困扰。受到先进理念影响, 全固态发射机中采用了音频以及图像信道之间相融合的方式进行合计, 因此在作业方面相对比较简单。

2 设备的常规检查、故障的类型及主要解决对策

2.1 常规检查

常规检查中主要针对外观进行直接观察, 并不需要借助仪器设备。具体方法包括听、看、摸等。常规仪器检测属于直接观察方式的深化, 可以使用电流法或者电压法等方式, 此外, 也包括了综合分析等方式。通过对设备故障情况的综合分析, 确定故障短路问题。故障检测方式种类十分多样, 应当根据具体情况确定具体方法, 坚持先易后难的原则。在全固态中波发射机设备中, 包含着丰富集成电路, 排除整机单元模块故障的步骤是充分掌握具体情况—认真实施判断—优化测量验证——完成被损坏元件及器件的合理更换维修。基于此, 在进行故障维修中加强注意, 分析判断环节非常重要, 其可以确定设备故障点。通过设备处理等方式之后, 需要形成良好记录, 并通过总结与分类等方式, 提升实践能力。

2.2 设备故障的类型及解决对策

第一, 高压电源缺相、风机故障等问题将有可能会造成发射机设备因故障限制关闭, 基于这种情况要针对出现问题的故障点进行检测, 再按复位键显示故障复位。在第一次开机过程中要注意冷却气流并不是充分稳定的状态, 风接点不稳定可能会造成温度情况差, 也比较容易出现误报警的问题。造成这种情况是因为发射机电控电路具有灵敏度高且反应速度较快, 严重情况下可能会造成电路闭合, 使设备被动关机, 引起设备故障。

第二, 针对输出网络类型的硬件设备等可能会产生问题, 主要包括失配类型问题的出现, 将会对发射机射频产生效果上的反射。这会导致放电球发生拉弧打火等故障。造成此现象的原因主要是催发瞬时驻波比的问题。这种问题通常都有可能呈现出连续性, 进一步造成对输出功率方面的影响。系统设备中所有故障警示灯均闪亮, 这样可以降低失配产生的返工情况。系统反射功率下降之后, 可能会造成积水方面的问题。因此, 通过对网络元件等进行调配发现, 这将会造成反射功率始终较高。为了能够解决反射功率发生的问题, 可以通过暂时性功能关闭的方式解决此类问题, 随后进行重启, 在反射功率相对较大的情况下, 则需要对全部功放模块进行关闭。只有在入射与反射均不存在的情况下才能够进行重启。这个类型的问题出现的主要原因是驻波比超时, 在实际操作中会经常出现, 单次执行任务需要进行一次开机。通过接通电源的方式能够自动解决故障问题。

第三, 在发射机播音的过程中, 音频信号会不断产生改变, 电话源电流将会产生改变, 接通共放数量将会因此而增加。主整电流负荷势必会在功放数增加的基础上超出负荷。在受到外界因素影响之后造成系统设备无法良性运行时, 需要对此类故障实施基本处理, 对高压关闭一段时间, 并再次调制高压。

第四, 从转换板及模拟输入板等方面的射频情况看, 也存在几个方面的问题。例如:在关闭输出功效信号之后可能存在数据锁存器显示为0的情况, 又如直流稳压运行过程中出现的电源问题。一旦监测板发生问题, 则需要彻底关闭设备之后查明具体问题所在, 再选择解决对策。

第五, 利用强制冷风的方法完成机器送风无疑会造成灰尘渗入的问题。功放板的位置上将会积存大量灰尘, 这样会对机器散热产生负面效果, 风压显示正常也将会对功放板造成影响, 出现烧损故障等。因此对设备故障板进行除尘至关重要, 通过定期处理方式可以有效解决此类问题, 降低发热情况, 同样也需要采取不定期除垢等方式对运行中出现的问题进行解决。定期检查与不定期检查相结合, 更好地对信号接收天线等实施有效保护, 确保信号源能够具有稳定性。

3 结语

为确保我国广电事业的发展, 实现节目安全, 需要充分做好中波广电设备的维护与保养, 并在这过程中形成相对更加完善的审查机制与制度。在常规管理工作中加强故障排查, 确保设备的良性运转, 只有这样才能够产生高品质的效果, 更好地为广大人民群众服务。

参考文献

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[2]张健平.PDM全固态中波广播发射机调制推动器/调制器典型故障的分析及维护[J].东南传播, 2015 (9) .

[3]胡晓, 陈剑彬, 姜文谦.基于定向耦合器的大功率发射机驻波比计算[A].中国新闻技术工作者联合会2012年学术年会、五届四次理事会暨第六届“王选新闻科学技术奖”的“人才奖”和“优秀论文奖”颁奖大会论文集[C].中国新闻技术工作者联合会, 2012.

[4]李艳霞, 石岩.发射机故障时的理论分析及处理方法[A].2006全国广播电视发射技术论文集[C], 2006.

[5]吴承琴.论上广TS-03C全固态PDM中波广播发射机调制功放常见故障分析及解决[J].东南传播, 2012 (7) .

全固态调频广播发射机 篇7

随着广播事业的发展, 国内部分中波发射台使用的电子管中波发射机已逐步更换为固态发射机。通过近几年的使用观察, 固态发射机因其工作性能稳定、三大指标良好、整机效率高, 节电、易维护等特点得到了众多一线用户的好评。

中波固态发射机功放器件主要采用丁类放大器中常用的IRF350和IPF 250型号的场效应 (MOS) 管。这些管子的工作特点是多数载流子参与导电, 热稳定性较好。但同时也存在大多数晶体管电流随温度的改变而成非线性变化的特性, 比如IRF350在25℃时候最大漏极电流Idss为16A, 但到100℃时Idss就变为10A, 由于温度的变化, 管子的工作状态就会不稳定, 从而影响整机性能。目前, 固态发射机内部结构布局紧凑, 空间较小, 同时又使用大量集成电路, 机器原配的降温风机很难满足降温的需要。

为解决降温问题, 许多用户把发射机后部密封起一个独立空间, 装上空调进行强制降温。这是一种简单有效的方法, 但在发射机工作过程中, 发射机内部的温度是随机器工作状态 (比如功放模块导通的数量) 变化的, 而外部空调的制冷风量与温度基本是恒定的, 不能进行智能调节, 降温效果不理想;同时也耗费大量电力能源。如何准确监测发射机内部工作温度并科学控制、调整外部空调降温是实际工作中一个重要的问题。

二、实施方案

在工业应用领域, 随着电子技术发展, 大量成熟的测温仪表与控制系统以其精度高, 准确可靠, 控制方便等优点被广泛使用, 并猛烈冲击着传统的模拟测温和控制系统。期间, 单片微型计算机 (MSC) 的应用起着主要作用。MSC的特点、原理和应用在广电系统已不陌生, 从卫星接收机到音频处理器, 从数字电视到电脑灯光控制, 处处都离不开MSC。因此笔者以普及成熟的高速8098为例, 探讨一下在发射机温度控制方面的应用 (8098的详细工作原理不再做介绍) 。

(一) 基本测温模型

1.原理

温度测量和控制原理框图如图1所示。

集成温度传感器从发射机内部采集的温度值, 通过传感器转换为微小的电信号, 该电信号需经过放大到A/D转换器的期限值后通过8098内部A/D转换为10位数字量。8098可按预定的数学模型计算出当前的采样温度, 并把采样值和预置的控温值 (预置值可以按功放模块全部导通时的计算参考) 比较 (预置的可事先写进外围的EPROM, 或采用键盘输入) , 比较后如果采样值大于预置, 则8098通过P2.0输出高电平, 使空调降温 (出风量大) 。由于发射机正常工作中内部温度不会大幅下降, 所以当温度降到某一规定值时, 8098自动输出低电平, 使空调降温暂停 (出风量小) 。

2.电路器件分析

A.温度传感器

目前工业范围常用的温度传感器有热电偶、热电阻、热敏电阻、半导体PN结传感器和集成温度传感器等。根据发射机工作特点, 选用集成温度传感器作为测温元件。该传感器是在半导体PN结测温基础上迅速发展的一种新型测温元件, 特点为:内部具有恒流源, 无须精密电压放大和冷端补偿, 线性好, 温度电流系数小 (K=1u A或1uA/℃) , 抗干扰能力强, 可长距离测温。目前常用型号为AD-590和SL134等, 主要指标为:

(1) 测温范围:-5 5～1 5 0℃;

(2) 测温线性度为±0.5℃。

B.温度信号转换与放大电路

由于温度传感器输出信号一般较小, 不能直接A/D芯片, 所以需要进行信号放大。本系统拟采用图2电路进行实际温度信号放大 (图略) 。

由于集成温度传感器的输出电压一般在mv级, 故电路中运放的放大倍数应达100倍以上, 如要精确地进行转换, 则输入级的运放可选自稳定高精度运放ICL7650, 其输入端的钳位二极管起保护作用, 这样可以避免外界干扰损坏运放。第二级运放主要完成反相功能, 故采用通用廉价的运放, 如u A741, 电位器W2选用多圈精密电位器, 参数满足下式:

C.输出执行器件

从图1中可看出, 输出通道有1路, 由8098的输出口、光电隔离器和必要的驱动电路等组成。在本系统执行驱动机构中, 直接将8098的输出线通过光电耦合电路驱动空调。

综上所述, 8098根据发射机内部的温度情况, 科学地改变空调的出风量, 保证内部工作温度维持在预置温度点上, 达到温控目的。

(二) 改进型测温模型

由于发射机内部功放模块导通的数量是受发射机输入音频信号控制, 然后由音频调制编码来完成对每一个功放模块的导通控制。模块的工作和截止使模块的温度变化, 从而影响发射机内部整体温度变化。如果用8098监控功放模块的实时工作状态, 根据功放模块的导通按照上文提到的 (一) 部分的原理来控制空调的出风量, 那就会初步达到精确温度控制的目的。

此模型中, 如何用8098对发射机功放模块工作状态实时监控是关键所在。现以数字调幅 (DM) 全固态10KW发射机原理为例谈谈笔者的看法。

DM发射机中, 调制编码器输入的12比特 (BIT) 数字音频信号对48个功放模块进行直接或间接开关控制。12BIT数字音频信号的低6位 (B7～B12) 直接对6个二进制台阶功放模块控制, 而高6位 (B1～B6) 则作为地址码, 读出发射机厂家预置好的只读存储器ROM中数据, 经过锁存器从而间接利用这些数据去控制42个大台阶功放模块开关。如果检测到系统故障, 调制编码板就发出信号, 关断所有功放模块。功放模块导通的数量不同, 最后合成发射的功率就不同, 这样各元器件的工作温度也不同。

8098中, P0口只能作为输入端口, 但它既可以输入数字量信号, 也可以通过A/D命令寄存器来选择P0口的任何一个引脚 (共有P0～P4四个引脚) 作为A/D转换的模拟量输入或数字模拟同时混合输入。我们用8098的P0口来读取调制编码器中的锁存器, 从而得到实时动态的功放模块开关状态。这样运用 (一) 的模型原理即可实现精确控制。

以上方案只是单片机在发射机运行控制中采用新技术的一个初步尝试, 随着单片机及其外围器件的发展和嵌入式系统的成熟运用, 今后的发射机完全可以采用单片机统一精确控制, 实时调整发射机工作状态, 从而更好地保障发射机工作可靠性, 确保安全播出。因笔者水平有限, 文中不当之处, 愿和大家共同学习探讨, 共同做好广播发射工作。

摘要：文章从中波广播发射台实际工作出发, 通过对固态数字发射机工作时, 内部设备器件温度状态监测的讨论, 提出了采用单片微型计算机8098来监测控制固态中波发射机, 从而调整发射机外部配备的降温空调工作状态, 保证发射机正常的运行状态, 减少器件损耗, 节省电能的技术方案。文中以全固态数字调幅 (DM) 发射机工作原理为例, 阐述了用单片微型计算机8098读取发射机内部调制编码板数据, 从而实现现场实时控制发射机功放模块开关数量, 达到精确温控的目的。

关键词：温度,控制,采集,单片机

参考文献

[1]8098单片微型计算机应用实例.西安电子科技大学出版社

全固态调频广播发射机 篇8

发射机本身在工作的过程中具有体积小等优势, 使用双激励器进行自动转换, 在双激励器的使用过程中, 发射机的可靠性得到了极大的提高;采用功放展开模块化工作, 如果工作过程中存在多个功放模块故障, 这时控制器就可以通过它在发射器中自身存在的调整作用对其它模块的输出功率进行调整, 进而使发射器的发生要求得到满足;同时还要在维护与检修功放模块时进行“热插拔”, 一般情况下这种情况不会对安全播出造成影响。面对这种故障可以在控制系统中主要采用分布式对其进行控制, 32个功放模块由4个功放控制器控制, 同时还有4个电源处于两个微处理器的控制之下。发射机的冷却系统为风冷设计, 一般来说这种设计方式与水冷系统放在一起进行比较, 这种设计方式维修起来要更加方便。

发射机中的激励器在工作时会输出桥式分支器, 桥式分支器输出之后会分成两路, 其中一路会被送入IPA—AB模块中;而另外一路则会被送入到IPA—CD模块中, 两路分送完毕之后经1个2路分配器进行驱动, 这样一来就组成了4个分路, 即Z-Plane A、Z-Plane B、Z-Plane C、Z-Plane D分别为A1—A8、B1—B8、C1—C8、D1—D8。8个PA输出的合成在4路Wilkinson隔离合成器中完成, 当隔离完成之后才可以将这4路输出送至1个两路合成器中, 得到2.5k W的额定输出, 再将两个2.5k W的单元输出合为1个5k W的射频功率, 最后2个合成器的输出在1个3d B合成器中合成, 得到10k W的输出值。

2 10k W调频广播发射机的日常维护

2.1 将防尘工作做好

在10k W调频广播发射机中, 各种元器件之间存在的距离比较小, 一旦灰尘积累过多就会对机器的散热造成影响, 甚至会对机器元器件进行腐蚀, 进而使插接的质量受到影响, 影响到功放模块的正常散热, 所以定期对发射机内部的灰尘进行清除是非常重要的, 日常工作中可以通过吹风机吹、吸尘器吸等方式进行处理。

2.2 对机房温度进行控制

发射机工作过程中工作温度与风量的保证是非常关键的, 如果温度过高, 发射机的正常工作就会受到影响, 所以可以通过空调降温对这一问题进行解决。在日常工作中可以每周对灰尘过滤网进行一次清洗, 如果机房环境差、密封不严, 可以每两周清洗一次过滤网, 通过对过滤网的定期清洗保证足够的风量。

2.3 推拉电源时要认真细心

移动电源在使用的过程中电线接头很容易会松开甚至断开, 所以电源部分的清洁一定要特别小心细致。

2.4 对运行记录进行保存

发射机运行记录的保存是非常重要的, 尤其是有关机器运行及维护的过程一定要记录好, 因为这些记录将会在未来的故障隐患预防以及设备故障分析工作中起到重要作用。

2.5 将维护记录完成好

这里说的维护记录主要指的是发射机在运行过程中会经过一些维修或者维护, 工作人员应该将这些维护工作详细的记录下来, 对维护内容进行清楚的记录对于后续的工作来说是十分重要的, 例如维护记录中可以对运行的征兆、问题解决的过程和方法等进行清楚的记录, 在此基础上根据维修内容列出修理与更换原件的清单。

2.6 场效应使用防静电烙铁的更换

场效应使用防静电烙铁连续使用的时间不能超过5s, 因为场效应管存在很高的输入阻抗, 在存储的过程中应该保证在短路的状态中进行存储, 不然很容易会导致场效应管的损坏。

3 10k W调频广播发射机的常见故障分析

3.1 电源抽头故障

S1—TAP1、PS1—TAP2等故障属于次级故障, 这些故障的故障点一般位于可控硅或者保险丝上。工作人员在检查故障的过程中可以从故障显示中对故障点进行判断, 如果经判断故障点在1号电源上, 就可以对万用表进行相应的调整, 将其调至电阻档, 在此基础上对1号电源保险展开进一步的检测, 通过测量以后发现1号电源中的第7、8个保险已经熔断, 在这种情况下只要对保险进行重新更换就可以了。但是值得注意的是, 保险在更换之前应该对保险后面的可控硅进行测量, 看可控硅的工作是否正常, 如果可控硅已经有短路现象出现, 应该先对可控硅进行更换, 然后再更换保险。

3.2 IPA—LOAD—AB故障

这种故障主要表现为发射机掉功率。对模块电流进行查看可以发现Z-Plane A和Z-Plane B的电流是不平衡的, 同时中功放后面的3d B耦合器连接的800W、50Ω电阻已经损坏。这时可以对中功放负载电阻进行更换, 这样发射机就可以很快恢复正常了。

3.3 风机故障

风机故障主要有两种故障可能会发生, 一种情况是发射机开机之后, 这种情况下风机始终保持在高速运转的状态中。经过仔细检查之后可以发现, 电源线的保险已经发生了断路, 直接导致了风机的高速运转, 这时可以对风机保险进行更换, 这样风机的工作就会恢复正常。

另一种情况是LOW—AIR故障。Z10发射机在正常情况下的风量是350cfm, 如果风量发生变化, 减小到88cfm, 就会导致LOW—AIR故障的出现, 这时可以对风机进行调整, 调至运转状态中, 在下次例行检修时再对用于风速取样的热敏电阻进行调节即可使故障得到消除。

3.4 发射机功率为5k W, 不能增加

如果发射机在运行过程中的功率只有5k W, 不能再增加功率。这时通过检查可以发现, 在同一组功放模块中已经有两块发生了损坏, 对其原因进行分析可以发现主要是以为内系统不平衡导致的, 这时可以通过“拼凑法”进行解决, 拔下已经损坏的PA, 与另外一组中FOURSOME模块相互调换, 这样就可以保证发射机正常播出的恢复, 在下次检修时再对已经损坏的模块进行进一步的处理。

4 结语

目前工作中维护发射机的劳动强度已经大大降低, 但是对于技术性的要求却有增无减, 值机员在平时的工作中应该不断学习, 对经验进行及时的归纳与总结, 注重对资料的积累。

参考文献

[1]王天柱.FM103S-Ⅱ型全固态调频广播发射机的原理与维护[J].山西电子技术, 2009 (02) .

[2]郭佩鑫.10k W固态调频广播发射机功放单元的调试维护[J].西部广播电视, 2014 (10) .

[3]钟湛池.Z10型10k W全固态调频发射机的日常维护和常见故障处理[J].广播电视信息, 2012 (07) .

全固态调频广播发射机 篇9

【关键词】广播电视；固态发射机；信息技术产业

在广播电视的信号发射领域里，伴随全固态发射机技术的迅速改善、发展，同时这种全固态发射机具有巨大的优势如成本低、效率大、性能好、使用寿命长以及日常维护少等，使得老式的电子管以及速调管发射机已经逐步被全固态广播电视发射机所取代，这是电子制造业以及信息技术产业也不断发展的必然要求。也是因为老式的电子管以及速调管发射机相对于全固态广播电视发射机问题过于突出。因此，本文将对我们当前使用的这种全固态广播电视发射机进行原理分析并提出相应的维修策略。

一、分析电视广播全固态广播电视发射机的内部结构以及工作原理

GNE1133类型（由同方吉兆有限公司生产）的UHF3kw大型功率的合放式全固态广播电视发射机主要是由如下结构共同组成的有机整体，具体包括激励器、功率放大器、无源部件、供电控制结构、风冷系统以及计算机的监控系统。

全固态广播电视发射机的无源部件结构基本上包括合成器、分配器以及带通滤波器等方面的设施装置。

在GNE1133类型（由同方吉兆有限公司生产）的UHF3kw大型功率的合放式全固态广播电视发射机中，处于这个系统核心地位的是激励器部件，它是由主激励器和备激励器两部分共同构成的，利用发射机进行发射电视信号对其工作运行实现具有一定程度上的控制作用。而发射机的激励器结构部件则主要是由控制主单元、开关电源、激励功放装置、上变频器、互调校正、群时延校正、DG与DP校正、以及视频与音频中频调制器等等结构共同组成的。在发射机的正常运行过程中，激励器里的预校正指数主要是经过计算机远程操控下设置实现的，将用于把信息源局部所送的视频以及音频信号数据送达至确定的频道载波上，与此同时，把载波电平实现调整放大，以此推进发电机整体实现正常工作运行。

此外，GNE1133类型（由同方吉兆有限公司生产）的UHF3kw大型功率的合放式全固态广播电视发射机为了达到正常发电机的运行工作，系统内部还设置了8个550W的功放和x4x2的合成方法，这也就实现了发射机的输出功率达到3kw以上。上述的全固态广播电视发射机，对每个功率放大器都设置了4只大型功率场效应管的末极结构。与此同时，在发射机功率放大器的每只效应管和与其相连的输入或是输出电路整体结构下，组成了发射机内的单管放大器，而且由两个效应管和电路构成的单放大管与3dm电桥的整体影响下，又形成了发射机内的平衡式放大器和同向的二合成器来实施功率合成。它的输出功率一般大于550W。这个功放模块是具有宽线性、高增益的宽带功放，在发射机运行工作利用中具备较好的线性，而且功放的一致性也是很强的，在进行功放的过程中能够进行互换利用，其在数字化升级的便捷性方面也是比较突出的。

第三，在上面提到的全固态广播电视发射机的无源构件结构部分里，分配器与其合成器的装置设备皆是应用了吉赛尔原理方法或者是利用了悬带的结构形式，利用同向的一次分配合成的方法在发射机的运行工作里保证合成与分配的完成。这一种发射机的无源结构构件分配及其合成形式，在发射机正常工作运行的期间，一方面可以避免出现其它全固态发射机数次合成导致的损耗极大的情况发生，另一方面也使得合成器与分配器的构成形式达到了相对简单的效果，不至于像其它发射机构件那样，具有较强的复杂性。由此同时，在发射机的各端口处，还拥有一定的分离特点，这样就可以使其保证在26dB以上的隔离状态，发射机的无源结构部件构成相对紧密，可以最大限度的实现及保证发射机运行工作过程中输出的功率。

最后，全固态广播电视发射机全机设备在运行工作中，全部的运行工作情况都能够利用主操控的单元显示系统来进行显示，主控制单元则是由单片机、数码表以及功率测量板等结构构成的。

二、广播电视固态发射机的日常维修策略

（一）关于发射机的日常工作

1.对于发射机要进行定期、适时的除灰尘工作，避免出现灰尘积攒过多，将排风口堵塞，最终排风扇无法正常工作以及内部功放过热、受损。2.要将工作机房的室内温度控制在5℃～40℃的范围内，温度不宜过高，也不宜过低，否则都将极大地影响相关工作设备稳定、安全地运行。3.做好定期针对发射机设备的各类功能参数实施检测工作，定时、定点对相关设施进行巡视工作，与此同时也要认真做好激励器的输出功率、驻波比值反射功率以及发射功率等有关数据信息的记录工作。定期对激励器及其功放的工作参数进行详细的记录，以备将来将来出现事故问题时，通过对比分析数据信息来找出事故的起因。4.要对天馈线进行经常性的检查，认真观察天馈线是否存在显著的变形现象，馈线以及相关接头是否出现断裂或受潮、进水情况等。同时，要针对天线的驻波，比实施定期的检测工作，特别是对大风或者雷雨天气过后，为了确保相关设施长久稳定工作、运行，必须保证驻波比数值不能大于1.25。

（二）发射机的一般故障现象

自动开关不能正常使用，而手动开关处于正常工作状态；电控单元以及主控单元通讯工作不正常，检测485通讯口、连接线和通讯芯片；电控电源（正常数值应为±9V）显示不正常，查看其显示正常与否；认真检查电控板以及主控板上全部的集成块管脚的接触是否良好且电路板是否存在明显的焊接点。

（三）排查发射机的故障问题

主控单元LCD上显示出HIGH VSWR，表明该单元发生过过载保护现象。检测驻天线的驻波比情况。先将其连接到假负载诊断该天线正常与否，然后用扫频仪来扫频，正常数值应为1.1，绝不能超过1.5。查看馈线进水与否，腐蚀与否。这种情况一旦发生，将导致反射过大现象。查看发射机设施与馈线间以及馈线与天线间接触是否良好。

（四）发射机存在输出功率低的故障现象

查看射频的输入电缆是否接触良好。接触不良就会导致功放的电路输出及输入参数出现变化，输出功率的数值变小。此外，相关的合成器的电容以及电感元件出现异常，输出功率值也会变小。

结语

随着电子制造业以及信息技术产业的不断发展，使广播电视的发射机设备变为了现在常见的全固态广播电视发射机，熟悉其工作原理及日常维护有助于实现将其全面应用，并充分的使这种发射机安全得到保障。

参考文献

[1]张学新等.液冷全固态电视发射机的系统构成和性能浅析[J].电视技术，2012（20）.

[2]戴广明等.一种新型固态钢管调制磁控管发射机[J].现代雷达，2010（7）.

[3]刘宏杰.固态调频发射机特性及典型故障处理[J].中国有线电视，2010（11）.

作者简介

全固态调频广播发射机 篇10

1 全固态中波发射机的特点

全固态中波发射机电声指标优良, 效率高, 尤其伴随数字调制发射机的应用, 其调制方式从模拟向数字调制转化, 进一步提高了整机效率及稳定性和可靠性, 克服了电子管发射机失真、自激振荡、整机效率低等缺陷。

1.1 技术更上一层楼

全固态中波发射机采用数字调制技术, 避免了各种非线性失真, 电声技术指标优于其他模拟调制发射机;由于采用高稳定度和高精密度的频率合成器的激励信号源和丁类放大器, 减少了放大级数;自身完备的各类控制、检测和保护系统, 提高了发射机的稳定性和可靠性, 节约大量人力物力和财力。

1.2 维护简便

由于全固态中波发射机中的高压电源、被调级和调制级三者合为一体, 并且采用的是功率合成器, 缩小了发射机的体积, 加之功放末级采用MOS场效管桥式丁类放大器, 整机指标得到改善, 维护简便, 费用低。

1.3 停播率降低

由于低频、控制部分采用低电压, 而集成电路由稳定电源供电, 并且末级采用12相整流电源, 避免了瞬间过电压, 即使有少数功放板出现故障, 也可正常运行。

2 提高全固态中波发射机运行质量对策

全固态中波发射机因其采用先进的技术, 带领广播电视进入了一个新时代, 让人们享受了高质、顺畅的节目。但高质量的节目来源于高质量运行, 如何确保发射机高质量运行呢?笔者根据多年的工作经验提出以下对策。

2.1 确保正常工作环境

正常的工作环境是发射机高效运行的基本条件, 脱离正常的工作环境, 技术再精湛的发射机都无法发挥其功效。

2.1.1 供电电源

电源供电系统是发射机的能源动力, 任何发射机只能在允许的电源电压和工频变化范围内正常运行。要使全固态中波发射机正常运行, 必须确保其在正常电压下工作, 一般在额定值±10%左右。另外使用的电源线的导线截面积要有足够的冗余量, 避免造成电源线电压过大, 影响播出质量。

2.1.2 音频

音频系统是发射机的节目源, 其运行直接影响广播节目的播出质量。由于中波发射机的动态范围有限, 往往在扩大有效覆盖范围的同时响度又无法兼顾, 因此必须音频处理器除应有的三大指标外, 还应具备压缩比、动作时间与恢复时间技术指标。特别是一些信号不稳定的地方, 如果音频系统处理不当, 一旦音频处理器动态反应速度慢, 压缩比不够大, 无法满足音量的动态范围, 就有可能造成停播。

2.1.3 屏蔽接地

由于全固态发射机使用的功率器件工作耐压、工作电压小, 对干扰要求相对比较高, 因此优良的电磁屏蔽、合理的接地必不可少。一般采用挖地井技术, 土坑要求2米以上, 最好能见底下水, 并焊接上粗铜棒, 缺水地区在铜板上下填埋降阻材料, 如盐或木炭。

2.1.4 天馈线与匹配网络

天线铁塔和地网常年日晒雨淋, 容易受气候变化影响, 毁坏程度高, 直接降低播出效果。为减少自然现象对发射机的影响, 天线的高度要适中, 比如76米的铁塔用于603kHz以下的广播频率, 天线若不加顶, 自身Q值很高, 容易产生边带驻波比, 无法获得良好的通带特性。地网必须与塔底的地井连接, 要使接地电阻足够小, 才能使发射机正常稳定工作。网络的设计必须要让通带内的广播信号低损耗的通过, 又要阻止不需要的信号, 一般一个发射台的广播频率不宜小于100kHz, 双频共塔的两个发射频率之比不小于1.25。

2.2 做好防雷措施

虽然全固态发射机在技术上得到飞速发展, 具有诸多优点, 但由于其抗外界干扰能力差, 特别是多雷地区, 防雷成为不可避免的问题, 采取可靠的防雷措施是保障发射机高速运行的关键环节。

由于发射机产生雷电主要集中在设于高建筑物的天线上, 因此天线的防雷是减少雷击的主要手段。假若在播出时遇上雷雨天气, 天线遭雷击, 而天线没有采取任何防雷措施, 此时极易产生过压拉弧, 从而导致发射机损坏。所以除天线底部安装放电球外, 还可在调配网络中安装石墨放电球, 其间隙良好的放电特性能提高发射机阻抗, 对发射机起保护作用。雷电的主要能量集中在低频和直流部分, 为降低其能量, 可以在天线下并联一只微享级电感器, 为天线网络提供一个对地静电放电通路, 使雷电能量入地。

2.3 注重日常维护

全固态发射机能否长期保持安全、优质、稳定和不间断地运行, 与科学安排、有效维护紧密相关。全故态发射机采用了大量的小信号微功耗的集成电路芯片、多线接插件和模块化结构, 故障往往看不见, 摸不着, 因此对维护工作提出了更高的要求。在维护中, 要根据发射机运行情况, 制定出清洁周期, 定期更换数字调制发射机的后备电池;要定期检查并加固网络、接地排等大流电接点的紧固螺栓, 不要轻易变动个连接线的形状或位置, 以免因变动而引起的参数变化;要避免发射机在高场强环境下维护, 若必须检修, 首先要对静电进行防护, 避免静电带来的毁坏;在进行焊接作业时, 要使用适当功率等级的电烙铁, 焊接的时间不宜过长, 否则容易导致电路板上的铜箔连线和金属化过孔;由于全固态发射机应用的是集成电路, 维护时必须从电路原理分析, 所以必须借助仪器仪表, 比如电磁式万用表、数字万用表等, 才能准确有效的排除故障。在使用仪器仪表中, 必须使其准确可信, 要定期进行校验和计量。

总之, 全固态中波发射机具有高效率、指标好、易维护、稳定性强、播出效果好等特点, 而稳定的运行环境、行之有效的防护措施是使其高效运行的重要途径。只有不断改善发射机的运行质量, 才能真正发挥其先进技术的特效。

参考文献

[1]范烘清.全固态中波广播发射机的特点及维护经验[J].西部广播电视, 2003 (5) :57.