全固态中波广播发射机工作原理及维护技术

　　颜 平

　　（青海省广播电视局560台，青海 西宁 810003）

　　摘要：通过对全固态中波广播发射机的监测系统、射频系统等技术原理进行分析，可以充分发挥其功能价值，并对发射机在运行过程中的各种故障问题进行研究，以保证发射机的稳定、正常运行。文章针对全固态中波广播发射机的工作原理和相关维护方法进行研究，提出合理化的整改建议，并为广播电视行业的良好建设与发展奠定基础。

　　关键词：中波广播发射机；工作原理；维护技术　　文献标识码：A　　中图分类号：G22

　　文章编号：2096-4137（2023）08-119-03　　DOI：10.13535/j.cnki.10-1507/n.2023.08. 36

　　在社会发展进程的趋势影响下，各个工程领域都在不断创新工艺技术，对全固态中波广播发射机而言，其自身具有易维护、效率高、专业性强、可靠性高等优势，往往适用于中波频段以及音乐节目的传输过程，且要求频率必须达到 531 ～ 1602kHz。在功率放大器中，模块开启时需要对其进行叠加与合成，并形成与音频信号互相统一的包络。比如在 10 kW 全固态中波广播发射机中，主要包括两种功率放大器，一种是大型功率放大器，另外一种是小型功率放大器，同时还含有42 个同等输出电压的大型功率放大器和6 个二进制输出电压的小型功率放大器，该方法也被称为是量化幅度调制。由于全固态中波广播发射机对广播电视节目的高质量发展具有重要的促进意义，因此通过对发射机的工作原理展开深入探究，及时分析和解决发射机的常见故障，强化维护技术的质量，可以进一步提高发射机的长期运行质量，促进广播电视的良好发展。

　　1　全固态中波广播发射机的工作原理

　　1.1　音频系统的工作原理

　　音频系统对全固态中波广播发射机来说，具有重要的功能作用，具体可以体现在发射机的运行过程中，主要是由音频处理、调制解码、A/D 转换这几部分所组成。音频系统的主要功能包括：需要转化音频信号为数字信号，通过借助音频处理装置、A/D 转换装置等，可以在进行信号转换时先采样音频信号，然后进行量化处理，在特定时间段内，取随机信号在时间轴上的数值并将其作为音频样本；可以利用调制编码器装置，实现数字信号的重新编码及相关处理；在射频系统的作用下，可以提高数字信号的精确性。

　　1.2　射频系统的工作原理

　　全固态中波广播发射机中，射频系统有2 方面的重要作用，一是信号调制，二是功率合成输出。根据音频调制系统，将数字信号进行转化后再对其调制，促进功率合成、输出的效率。在射频系统中包含了很多的组成部分，如射频放大器、带通滤波器以及振荡器等。其应用原理为振荡器形成载波信号，在放大器的作用下对载波信号进行放大，借助带通滤波器对各种干扰进行滤除，调整输出信号并作为阻抗值进行输出。功率放大器需要对电压数据进行合成，使其在48 个功率放大器中实现自由转换。由于功率放大器具有特定原理，在功能发挥下，射频控制信号和模块场效应管可以产生相位差。

　　1.3　应用监测系统的基本原理

　　该发射机运行时由监测系统发挥主要功能，监测系统起到实时监控的效果，这也是发射机正常运行的前提和保障。监测系统包含2 部分：监测系统和报警系统，这2 个系统均为自动化运行模式。除了可以进行实时监控外，监测系统还可以对运行数据和实际运行情况进行自动分析，从而实现远程自动化的监控效果。因此，监测系统一方面可以减少相关人力、物力的输出，另一方面也要降低发射机的故障发生概率。

　　1.4　应用冷却系统的基本原理

　　与很多电子设备一样，全固态中波广播发射机在实际运行中也会产生较大的热量，而且该热量的产生容易损坏发射机的各个系统及零件部位，影响到发射机的正常运作过程。通过配置冷却系统可以及时排出或冷却多余的热量，利用冷风模式给机体降温，确保广播发射机能够在恰当温度条件下开展运行工作。

　　2　全固态中波广播发射机的故障分析

　　2.1　发射天线及网络组件的故障排除

　　发射天线和网络组件在发射机运行过程中也会产生故障，导致天线的正反射产生错误，妨碍了发射机的正常工作状态。在具体的实践工作中如果出现此故障，可以根据以下步骤进行解决：第一，设置发射机状态为虚拟负载状态，通过对天线幅度调制、网络反馈电路进行系统检查，仔细分析特定频率下无线电的传输状态有无故障；第二，可以调谐发射机并观察发射机的信号变化，如在信号传输功率与单频信号间，观察是否出现了明显的变化；第三，通过对变送器的网络运行情况进行严格检查，可以了解变送器内部网络相线和中性线形成的3 次谐波，然后及时找出这种误差并进行有效消除。

　　2.2　设备告警的异常问题

　　在广播发射机的组成系统中，一般会设置警报系统，一旦产生任何的运行错误，警报系统都能够及时发现异常并发出警报提示，可是当发射机处于正常运行时，警报系统很可能出现错误报警等情况，这很明显对全固态中波发射机的稳定工作会产生不利影响，所以在设备告警异常的分析处理中，首先需要从反馈系统、网络线损坏等角度进行思考，及时监测系统的异常情况。

　　2.3　异常输出和处理

　　在广播发射机的输出环节中，处理输出信号的工作原理是：采用换能器实现频率的分频处理，应用高频信号发出方式完成上升电波，如果输出功率产生异常，也会影响发射机中数字调制技术的应用。发射机运行过程中，可能会出现数据信号代码的屏蔽故障，在此时间段也会影响闭合信号数据，从而对采样频率功能产生不良影响。之所以会发生该障碍，其根本原因在于实际频率和采样频率出现差异，或是采样信号出现错误，以至于编码器的工作状态受到不利的影响。当输出信号为错误信号时，就代表错误代码输入模块已经产生问题，进而影响了放大器的功能发挥，并使开关发生故障问题。对于该异常情况的处理方法包括：可以将金属铂加入检测模块中，或使用和母片组成电容装置，最大限度消除干扰信号。

　　3　全固态中波广播发射机的维护技术

　　3.1　合理制订日常维护计划

　　对于所有的机械设备来说都存在使用年限的问题，所以当全固态中波发射机正式投入使用后，相关技术人员应当结合设备的运行状态及工作环境，科学制订日常维护计划，减少故障发生的可能性，延长设备使用的期限。比如说，可以选择发射机功率互相匹配的空调装置，并调整机房温度低于 40℃，做好周围设备和电源分布的检查，优化空间布局，防止设备发射信号时被强电磁场干扰。对于设备内部，需安装相应的电磁屏蔽装置，要求符合具体的接地标准。基于故障预防措施进行考虑，在调控设备运行时也要根据相关规定，落实设备运行的数据记录工作，并对各项运行数据展开定期分析，按照标准值的差距预测设备可能会产生的一些故障问题，合理维护和调整数据周期。此外，也要对发射机控制面板进行严格确认，并分析表头指示灯的闪烁状态，以便可以及时发现异常情况。此外，还要对设备内部的主要构件进行检修和维护计划的制订，结合已有经验以及具体的检修资料展开深入分析，确保不同构件的维护周期可以达到使用要求，进行备件采购、存储工作时，需要做好相关设备的维护与管理。例如遇到雷雨天气时，功放元件很可能受到影响并发生故障，常见的现象有功放盒指示灯不亮等，所以需要在雷雨季节开展多次维护检修，以便及时确认保险丝是否存在熔断、连接不良等状况，并对损坏部件进行及时更换，确保设备的正常工作。因此，在日常维护工作中，必须要充分保证设备全生命周期的贯彻检查。

　　3.2　加强对各项关键指标的检查

　　应用全固态中波发射机进行工作时，主要是采用数字电路方式，可以防止因失真、频响等指标的累积效应影响，将各个技术指标调整到合理范围内，充分保证设备的稳定运行状态。在检修过程中首先要加强对谐波失真的分析，失真往往与静态调幅具有一定关系，如果调幅特性曲线平直度的数值越小，则说明失真越大，调制器越有可能发生故障。同时，还要分析频率响应的情况，如果相关数值超出既定范围，则表明发射机处理输入信号时会因频率差存在放大不均衡等问题，又或者是与天线发射和调制器故障具有关联，需要进一步排除故障。

　　3.3　明确单元维护的要点内容

　　在检修维护过程中可以发现，设备的不同型号及电路设备的选择都存在较大差异性，可以将发射机分为各个基本单元，如冷却、功放、天线等，通过掌握不同单元中的维护要点，合理选择和使用维护方法。当冷却单元设备在外界空气环境中长期暴露，容易受到尘土覆盖的影响，产生冷却效果降低的问题，所以在维护冷却单元时，首先要做好风机的清洁、无尘操作。可以从机房空气过滤器入手，及时清理内部金属的表层污垢，定期更换滤网，确保过滤器的正常发挥。对于维护天线单元的管理，需每年开展一次检查，全面清理系统拉线和底部绝缘子。为防止发射机长期工作出现节点松动，必须要定期对电感线圈以及连接点的紧固进行严格检测，确保发射机的正常工作。在维护功放单元时，也要注重一些易损构件的详细检查，如场效应管等。可以利用万用表测量异常情况，如果发现有击穿现象，需要尽快更换相应设备构件。实际操作过程中，还要根据相应步骤先拆掉和散热板的连接螺丝，拆下管脚并防止烫坏电路板上的铜箔连线，配合热风枪吹净管脚焊锡位置，确保过孔的光滑和清洁效果，利用绝缘薄膜套牢新管脚后进行引脚焊接，切除多余部件再重新固定。维护变送器单元还要对网络状态进行检查，保证无线电波的安全传输。同时，要保证输出电压具有较强的稳定性，正常波动需小于10%。如果超出该限值范围，则需安装自动补偿式稳压器，提高三相电源装置的完整度，降低因电机过热而致使设备出现损坏的概率。

　　4　结语

　　综上所述，为了充分提高无线电视节目的传输质量，必须要严格保障全固态中波广播发射机的安全运行，合理分析设备功率放大器故障、异常输出等问题，立足于冷却单元、控制单元、工作温度等方面进行探究，认真做好发射机的管理与维护，完善技术维护人员的专业知识与技能培训。重点观察设备的运行状态，全面、仔细地记录所有设备及系统的运行数据，了解发射机设备的运行状况。结合发射机在运行过程中产生的数据分析，综合发射机的原始资料信息，可以进一步明确和制定维护保养工作的实施方案。

　　作者简介：颜平（1987-），男，陕西子洲人，青海省广播电视局560台助理工程师，研究方向：广播发射。

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　　（责任编辑：肖央然）