10kW全固态调频广播发射技术与维护分析

辽宁省广播电视葫芦岛白狼山转播台：徐晓伟

在现代产业经济迅速提升的背景下，对应的产业技术水平在呈现出逐渐上涨的趋势，其中集成式电路技术以及高性能的半导管体就可以作为其中的一种。另外，随着新时代背景下广播电视的技术需求，传统的技术手段已经无法满足，广播电视的调频技术已经迅速迈向了固态化、数字化以及智能化的发展趋势，出现了10kW全固态调频广播发射技术。这种技术相对于传统的电路技术来说，具备了高效率、低成本的根本特点，并且具备了最前沿的电路技术，优化了广播电视的产业结构。

1.10kW全固态调频广播发射机的工作原理

10kW全固态调频广播发射机最主要的优点就是在于其工作体积较小，并利用双激励器的热备份模式进行自主切换，保障发射机在运转过程中的稳定运行。例如当某个工作模块在运转的过程中出现故障的同时，就可以通过使用另一个工作模块的方式来调整整个发射机的输出功率。因此，其工作原理一般是由激励器、前级功放模块、八功率分配器、1.3KW功放、合成器、低通滤波器、定向耦合器以及配电控制系统等八个部分组成。

1.1 激励器

激励器作为10kW全固态调频广播发射机的核心部分，其输出功率大约为25kW，并且在发射机的调频波段可以跟随广播电视需求来任意设定所需要的功率。同时，由于激励器自身的技术结构采用的DDS频率、DSP数字处理技术以及双激励器热备份模式，在发射机的日常维修上都具备了较强故障处理能力。通过将合成器与激励器二者锁定的方式来进行激励信号的收集切换，在一定程度上也增强了10kW全固态调频广播发射机输出大功率时的稳定性。除此之外，激励器自身的保护功能是非常全面的，当利用高频率引发电路失锁或设备故障时，激励器可以及时对RF输出进行封锁。

1.2 前级功放模块

10kW全固态调频广播发射机，采用了最先进的模块设计理念，以此实现了功放模块以及开关电源模块的工作互换。那么每个功放盒所输出的功率通常为1.3kW，在每个功放盒内部均放置了五块功放板，而这个模块中的控制板主要就是为了处理功放板输出的电压频率、前级功放输出以及一些电流取样信号等等，将这些功放板的工作状态直接利用前面板的多用表指示进行显示。其次，每个功放盒内部均设有散热器以及敞开性的温度继电器，当温度达到一定的高度时，那么功放板上的高温发光管就会及时亮起，并向相关的工作人员发出警报。但值得注意的是，要想实现前级功放模块的稳定运转必须为其提供等量的电压。

1.3 八功率分配器

在八功率分配器的运转当中，由于其常用的电路结构设计是波长微带的八分之一，其中还包含了正交二分配器两个以及相同的四分配器两个。因此在具体的运转当中需要将信号频率直接输送到正交二分配器的端口，保持相等的幅度，这是会产生两路不同的频率信号，相差π/2。但是在经过两个相同的四分配器之后，就会相差-π/2，也就是8路信号且任何一个频率信号之间都具备相同的幅度，在具体的发射机运转上代表了一个1.3kW的放大器。

1.4 1.3kW功放

由上文可知，在功放模块中一共具备八个功放且每个功放盒中均具备五个功放板。同时，其微带电路中具备功率取样电路板、五路功率分配器以及合成器等。那么其中的合成器、分配器由于微带电路设计，在发射机的日常运转中具备宽带补偿的主要功能，产生82Ω的隔离电阻。其次，功率取样电路板可以对任意一个功放盒进行输出且及时反映功率，以功放盒的内部温度为信号对功放板的输入频率进行技术处理。除此之外，当对功放盒的开关状态设定好特定号码的同时，微机对自动发出选通信号，以此来对每个功放盒的工作实际状态进行实时检测。

1.5 合成器

合成器可以分为五合成器以及二合成器。首先从五合成器的角度来说，这类合成器均为带状线结构且集中在一个拥有五个开关的主体当中，当开关状态处于工作的状态中时，那么合成器的工作状态为正常状态，反之则亦然。同时，在五合成器当中包含了四分之一的螺线型波长电缆，其引出电缆线外的导体可以直接令共点悬浮转变为接地态的作用。其次，从二合成器的角度来讲，这类合成器的内部通常是由铜带组成的一种腔体结构，其中的阻抗变换以及功率合成板块均可用过铜带的形式来展现出来，导体假面呈现方式为方型。除此之外，这类合成器的机器后方均安装了制冷程度较强的风扇，主要为了保障在电流温度过高的同时能够有效的降低温度。

1.6 低通滤波器

低通滤波器作为一种腔体滤波器，其主要的工作过程就是为了将输出的谐波分量进行及时去除，例如二合成器的腔体结构。那么这种滤波器中所运用的复合短路，要想确保通带平坦特征可以定K节，可以将其中的M导出节用于抑制二、三次谐波的产生，例如将二次谐波抑制到60d，以此来确保低通滤波器对于谐波的缩短能够呈现出逐渐下降的趋势。

1.7 定向耦合器

定向耦合器在10kW全固态调频广播发射机设备中位于二合成器的输出端，其器具设有3英寸的铜性馈管，主要用来测量和保护三个耦合的输出端接头，分别为两个入射耦合、一个反射耦合。在输出的过程中通过与微机接口板相接的方式，实施检测整个发射机的运行指标。其次，当调整定向耦合器的方向以及耦合程度以外，就可以根据不同的方向来实现耦合传输。但值得注意的是，在调整方向的过程中注意其插入深度不要发生改变，以免造成由于幅度过大造成耦合烧坏的现象。此外，如果要对反射耦合进行调整，那么可以将耦合环指向入射波处且时刻检测耦合的输出值，控制在10mW左右。

2.10kW全固态调频广播发射机的工作特点

2.1 节约成本

10kW全固态调频广播发射机在运转的过程中主要利用高性能的固态半导管体部件，因此在建造的过程中不需要像传统的发射机一样安装一些大型的设备组件，有效的节约了建造成本。其次，在现代技术迅速发展的背景下，10kW全固态调频广播发射机最显著的特点就是在使用期限上延长了很长时间，更换频率也不用过于频繁。最后，由于10kW全固态变送器的安装，直接将整个发射机的运转变得更加稳定，且在一定程度上降低了故障发生的概率，完善了工业生产线的发展，在故障检修时的经济成本也很低。

2.2 效率高

由于10kW全固态调频广播发射机中所采用的技术均为PDM技术，其利用效率可以高达百分之七十五，而传统的发射机效率则只能达到百分之二十到三十，因此在实际的运行效率上呈现逐渐上升的发展状态。

2.3 运行稳定

由上文可知，10kW全固态调频广播发射机中利用到的固态半导管体技术和功率合成技术。同时，为了切实提高发射机性能的稳定性，还利用到了一些数字智能化系统、集成电路以及数字逻辑电路，将发射机的固态频率变化降低且提高了抗干扰能力，将发射机的工作输出运转变得更加稳定。

2.4 控制噪音

在10kW全固态调频广播发射机中主要通过运用轴流风扇来替代一些高性能的制冷风扇，这也在一定程度上降低了发射机固态信号的噪音，更易于工作人员进行检修维护。同时由于其模块化结构设计的发展，例如RF放大器，在发展的过程中都是通过单个的独立模块进行整体发展的，在设备的更换上以及故障的排除上更加便捷。除此之外，冷却系统作为发射机的重要组成部分之一，在设计上通常采用风冷设计，比较传统的水冷系统来说更加的实用便捷，且同样具备维护简便的主要特点。

3.10kW 全固态调频广播发射机的常见故障

3.1 电源插头故障

在10kW全固态调频广播发射机的常见电源插头故障中，其主要的次级故障包括S1-TAP1和PS1-TAP2两种，且这两个故障的故障点通常都在保险丝或者一些可控硅上。因此在实际的故障排除期间，相关的监测人员可以通过故障点进行及时判断，当故障点发生在电源上时，那么就要利用万能表进行及时的调整，及时阻挡电源，设置电阻范围。同时，也再在此基础上对故障点进行进一步的检修，确保故障点的保险丝是否发生熔断并技术做出更换。最后一点也是作重要的一点，就是故障检修人员在更换保险丝的同时也要及时对可控硅进行检查，观察可控硅是否还能继续运转，一旦发生短路现象，就必须先更换可控硅再更换保险丝。

3.2 发射机功率故障

10kW全固态调频广播发射机在运行过程中最明显的特点就是它的最大功率小于10kW，处于固定的发展状态，一旦发射机的功率放大器模块发生故障，则会在大部分程度上影响到其他模块的征程运转，最终导致发射机报废。当发射机在实际的运转中其功率下降到5kW时候且无法在加大功率的同时，可以及时检查看看是否是因为同一功放模块中的两块功放板出现了损坏现象，这也是由于发射机内部系统发展不平衡的所引起的。因此在实际的故障检修中，可以及时采用“拼凑法”，将损坏的功放板与另一组功放模块进行交换使用，保障广播电视节目的正常播出，最后再将受到损伤的功放板进行进一步的集中处理。

3.3 风扇故障

10kW全固态调频广播发射机变送器中的风扇主要用于给发射机进行及时散热和除尘，这也由于一旦变送器的风扇发生故障，那么就会直接造成发射机由于温度过高而造成短路的现象。那么在实际的故障检修中，风扇故障主要体现在以下两个方面。首先就是在变送器工作的过程中，会呈现出高速运转的工作状态，这样大幅度的摩擦和产生的热量都会直接导致保险丝的熔断，可以通过及时更换保险丝的方式来解决这一故障。其次就是在变送器工作的过程中，其产生的空气量值约为350cfm，但如果空气量减少到88cfm时就会产生故障，也就是LOW-AIR错误。在这种故障状态下，就要求相关人员要及时调整风扇的运转状态，并在实际的检修过程中测量风速的变化，确保风扇的日常运转。

3.4发射机掉功率故障

当10kW全固态调频广播发射机发生掉功率故障的时候，就需要对发射机内部的电流模块进行检修排查，一旦发现电流运转不平衡或者电阻器损坏的现象，就要及时对负载电阻进行更换，帮助发射机恢复正常运转的工作状态。同时也要注意，在相关人员在对负载电阻进行检测的过程中可以支架断开功放模块中的接口端，利用万能表来进行更简便的故障排除。

4.10kW 全固态调频广播发射机的日常维护

4.1 做好防尘工作

由于在10kW全固态调频广播发射机的生产过程中其各构件之间的距离较短，所以在运行的过程中会不可避免的产生一些灰尘，当这些灰尘覆盖到组件上的同时，会在一定程度上影响发射机的正常散热。直接关联到插接端口的质量，以至于会直接发射机的组件，从而导致发射机故障造成人力、物力、财力的损伤，因此在实际的日常维护中，需要对相关的工作人员及时讲解清理发射机灰尘的重要性，要求工作人员及时对灰尘进行清理，在必要的情况下也可以利用一些吸尘装置来清除发射机内部的灰尘，确保工作的顺利开展。

4.2 做好机房恒温

由上文可知，在变送器的运转当中，发射机的温度会不可避免的升高，直接导致变送器以及发射机的正常运转。因此，为了实时保障发射机的工作环境以及风速的变化，可以在每个发射机的机房中放置一个具备自动调节温度的空调，保障其室内温度控制在5~35摄氏度之间，如果发生温度过冷或者过热的情况，也会直接导致机器运转不稳定。同时也要注意，过于干燥的机房环境会直接导致静电反应，危害发射机内部的电子构件，所以也要保障相关人员每周都要对过滤网进行及时的清理，保障发射机的散热装置。

4.3 做好电源推拉

在清洁发射机的电源部分时，一定要非常严谨。这也是由于在实际的维护工作中，发射机的电源接头线非常容易出现松动的现象，导致排线断开，所以在电源推拉的维护工作中也需要要求工作人员加强对10kW全固态调频广播发射机工作原理的学习，了解其工作特点以及技术需求，做好电源的推拉工作。

4.4 保持记录完整

对于发射机的日常维护来说，保障其运行记录的完整性是极其重要的。这也是由于发射机的运行记录就像是一种人工监测的控制系统，实施监测发射机的运行状态。尤其是在10kW全固态调频广播发射机的维护工作中，更要保持运行记录的完整性，因为这些记录极大程度会成为将来故障检修的重要依据。因此在实际的日常维护工作中，首先相关人员要进行的第一项工作就是进行记录检查，并在检查的过程中反复推敲发生故障的主要原因以及解决的方法，关注故障发生的具体时间，从而在下一次的故障检修中提供更加简便的方法，节约故障排查的时间。

综上所述，在10kW全固态调频广播发射机的日常运转中，由于其工作构件原理较多，所以在日常的检修工作上的工作量也非常大，这也对相关的工作人员提出了更高的技术要求。因此在实际的检修的过程当中，也要求相关人员在提升自身业务水平的同时不断总结发射机的故障经验，实时跟进设备的日常运转，以此来保障发射机的工作效率。其次，还要在发射机发生故障的同时，将故障原因以及故障时间等主要特点做好充分记录，例如在遇到设备故障的过程中，可以首先观察故障的指示灯，找到发生故障的工作模块，观察模块中各运行组织的控制参数。因此帮助维修人员快速了解故障数据之间的对比，找到故障发生的具体位置，以此实现对发射机的及时检修，保障10kW全固态调频广播发射机的正常运转。