戴家紅 淮安廣播電視總臺(tái)電視傳輸中心

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3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)故障分析與維修

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【摘要】隨著廣播電視事業(yè)的發(fā)展，城市無線廣播節(jié)目覆蓋率不斷增加，全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)已經(jīng)普遍使用。3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)的常見故障一般集中在激勵(lì)器和功放模塊中，是日常維護(hù)的重點(diǎn)。本文結(jié)合工作中的維護(hù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過典型案例，對(duì)3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)故障排查與維修處理方法進(jìn)行了分析與總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】全固態(tài)發(fā)射機(jī) 激勵(lì)器 功放模塊 故障檢修

一、引言

淮安電視發(fā)射臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)中央臺(tái)1套節(jié)目（16ch）使用國產(chǎn)3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)。此全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)：使用壽命長，備件少，節(jié)省維護(hù)費(fèi)用，工作電壓低，安全系數(shù)大，電控系統(tǒng)簡單，采用微機(jī)控制，固態(tài)功放并聯(lián)冗余技術(shù)，雙激勵(lì)器技術(shù)，功放模塊損壞可以降低功率工作，提高了整機(jī)的可靠性，降低了發(fā)射機(jī)的停播率，效率高，節(jié)省能源。

二、3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)工作原理

3KW全固態(tài)發(fā)射機(jī)原理方框圖如圖1所示。

視頻輸入1、視頻輸入2送入的1Vp—p視頻信號(hào)由視頻電路中2選1電路選出其中一路，經(jīng)放大延時(shí)，箝位，白電平限幅，同步再生等處理后送入中頻調(diào)制器進(jìn)行幅度調(diào)制，已調(diào)幅圖像中頻經(jīng)ASWF形成殘余邊帶后經(jīng)放大輸出到中頻校正Ⅰ，經(jīng)DG，低頻非線性失真校正及頻響調(diào)整等電路后與伴音中頻合成，形成圖像、伴音功率比10﹕1的電視中頻信號(hào)。電視中頻信號(hào)經(jīng)中頻校正Ⅱ進(jìn)行互調(diào)，群延時(shí)，DP校正，ICPM校正后送入變頻器變成射頻信號(hào)并濾除帶外雜波，送入功放放大到400mw～500mw輸出。功放輸出端的定向耦合器中的入射功率檢波出的視頻信號(hào)送入電平控制，變成直流控制電壓，送入變頻器中的電調(diào)衰減器，完成輸出功率的ALC自動(dòng)控制，使輸出功率穩(wěn)定。

音頻信號(hào)送入音頻電路經(jīng)加重及濾波放大等處理后送入中頻調(diào)制的伴音調(diào)制電路，對(duì)伴音中頻進(jìn)行頻率調(diào)制。音頻電路面板上的兩個(gè)衰減器可將音頻信號(hào)在-6db～+12db的范圍內(nèi)調(diào)整，以便在大幅度變化的音頻電平下能將調(diào)制頻偏調(diào)到±50KHZ，調(diào)制器面板上的伴音衰減器可將伴音中頻電平在-8db～+20db范圍內(nèi)調(diào)整，以便實(shí)現(xiàn)圖像，伴音功率10﹕1。

圖1　3KW全固態(tài)發(fā)射機(jī)原理方框圖

圖像、伴音功率比為10﹕1的復(fù)合中頻信號(hào)通過激勵(lì)器的上變頻器變換至發(fā)射頻道，再由放大器放大到1W送到附加器，另一個(gè)激勵(lì)器的信號(hào)也送到附加器，由附加器來切換兩個(gè)激勵(lì)器的信號(hào)，附加器的12V供電由功放開關(guān)的副接點(diǎn)控制，當(dāng)功放電源接通附加器才有電。附加器切換的條件由激勵(lì)器提供，正常值為6V，當(dāng)激勵(lì)器沒輸出時(shí)降為5V，這時(shí)附加器讓另一個(gè)激勵(lì)器輸出。激勵(lì)器輸出的400mw～500mw功率經(jīng)功率分配器分成四路輸出，每路100mw左右去推動(dòng)四路功放，單路功放輸出850W，再經(jīng)功率合成器合成輸出3KW，通過低通濾波器濾除雜波，由天線發(fā)射出去。

三、 故障檢修實(shí)例

1故障現(xiàn)象

3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)在播出中，經(jīng)常出現(xiàn)主、備激勵(lì)器掉激勵(lì)的現(xiàn)象，直接影響到發(fā)射機(jī)的正常播出。

分析處理方法：在發(fā)射機(jī)播出中，當(dāng)主激勵(lì)器掉激勵(lì)時(shí)，切換到備激勵(lì)器，類似故障仍然出現(xiàn)，根據(jù)現(xiàn)象判斷為公共輸出電路部分的問題。檢查主、備激勵(lì)器切換器，切換開關(guān)正常，打開切換器蓋，檢查A、B 激勵(lì)器輸入電纜頭正常，用手晃動(dòng)切換器內(nèi)激勵(lì)器高頻輸出電纜頭，發(fā)現(xiàn)輸出功率指示出現(xiàn)明顯的高低變化。證明電纜頭內(nèi)部虛焊接觸不良。打開電纜頭，重新用電烙鐵焊接電纜頭，播出恢復(fù)正常。

預(yù)防措施：通過處理激勵(lì)器輸出高頻電纜頭虛焊的問題。發(fā)現(xiàn)電纜頭內(nèi)部的焊接對(duì)高頻信號(hào)的輸出很重要。在平時(shí)的檢修工作中應(yīng)檢查測量發(fā)射機(jī)內(nèi)部的電纜頭是否正常，有無虛焊、松動(dòng)的問題，并且制作幾根備用電纜，以防應(yīng)急之需，從而確保安全播出。

2故障現(xiàn)象

激勵(lì)器圖像功放輸出僅0．3W，伴音功放功率輸出正常，AV62功放模塊正常，自動(dòng)切換器工作，倒向備份激勵(lì)器工作。

分析處理方法：3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)采用雙激勵(lì)器結(jié)構(gòu)，具有較高的穩(wěn)定性。因此在檢修、維護(hù)激勵(lì)器時(shí)，可采用比較法，替換法，以及短接法，能迅速準(zhǔn)確的判斷出激勵(lì)器出現(xiàn)故障的小盒。首先調(diào)節(jié)圖像AGC和ALC自動(dòng)控制和手動(dòng)控制，激勵(lì)器圖像功放功率均無明顯增大，將備份激勵(lì)器的圖像變頻小盒輸出的RF信號(hào)短接到激勵(lì)器圖像功放輸入端，圖像功放表頭指示輸出1W，因此判斷激勵(lì)器圖像功放小盒工作正常；使用示波器檢測本振小盒圖像和伴音輸出信號(hào)，通過比較，發(fā)現(xiàn)圖像本振輸出信號(hào)電平幅度明顯小于伴音本振輸出信號(hào)電平幅度，使用備份激勵(lì)器本振小盒替換該激勵(lì)器本振小盒，機(jī)器恢復(fù)正常，因此判斷故障發(fā)生在本振小盒。

該激勵(lì)器本振小盒采用鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)，能夠提供頻率穩(wěn)定度很高的輸出信號(hào)。它主要由基準(zhǔn)分頻器，主分頻器，相位/頻率比較器和一個(gè)工作頻率高達(dá)1﹒1GHz的預(yù)定標(biāo)器組成。本振小盒的VCO（壓控振蕩器）采用了高質(zhì)量的Z—COMM器件，它能工作在VHF—UHF頻段的較寬頻率范圍內(nèi)。本振小盒的頻道由面板設(shè)定，根據(jù)所設(shè)定的頻道，微處理器控制VCO的振蕩頻率，并顯示該頻道數(shù)字。

VCO輸出的頻率信號(hào)經(jīng)衰減器衰減為+10dbm的信號(hào)電平加到RF放大器（Ic6）上，該信號(hào)經(jīng)過放大后分三路輸出，一路信號(hào)輸出去預(yù)分頻器（Ic16）分頻后，再經(jīng)過Ic15放大加到PLL（MC145220）電路，由基準(zhǔn)振蕩器VCX01（Ic12）產(chǎn)生的24MHz基準(zhǔn)頻率信號(hào)也加到PLL（mc145220）電路上，二者信號(hào)在PLL中進(jìn)行相位比較處理后，產(chǎn)生的VCO控制信號(hào)經(jīng)由積分電路（Ic3A）和低通濾波器（Ic3B）組成的閉合環(huán)路，從而控制VCO的振蕩頻率，保證它能輸出穩(wěn)定的本振頻率。另兩路信號(hào)分別經(jīng)過Ic7，Ic8（MSA1105）放大后，分別輸出圖像本振信號(hào)。本振小盒工作原理方框圖如圖2所示。

圖2　本振小盒工作原理方框圖

首先使用頻率計(jì)檢查本振小盒輸出的伴音、圖像本振頻率是否漂移，經(jīng)檢查伴音、圖像本振頻率均正常，由此判斷本振小盒VCO，OCXO，PLL電路工作基本正常。故障可能出在放大電路部分。應(yīng)重點(diǎn)檢查Ic6，Ic7，Ic8，外圍元件及供電電路。使用示波器分別檢查Ic6，Ic7，Ic8的輸入輸出端，通過觀察，比較波形，發(fā)現(xiàn)Ic8輸入端和輸出端的波形幅度基本一樣，波形幅度沒有發(fā)生變化。在檢查Ic8外圍電路元件及供電電路均正常后，判斷Ic8（MSA1105）發(fā)生故障，更換后故障解除。

美國認(rèn)知語言學(xué)家萊考夫（Lakof George）指出：“隱喻的實(shí)質(zhì)是通過甲事物來理解和體驗(yàn)乙事物?！弊g者在進(jìn)行隱喻翻譯時(shí)不僅要充分傳達(dá)隱喻的真實(shí)意義，而且要重塑喻體意象。喻體意象承載了豐厚的文化積淀，是最難準(zhǔn)確傳遞的，也最容易經(jīng)翻譯出現(xiàn)文化虧損。為了提供相對(duì)完整的語境，以便于判斷，下例摘錄一段較長的文字：

3故障現(xiàn)象

功放單元無輸出，整機(jī)發(fā)射功率下降。

分析處理方法：激勵(lì)器正常的情況下，遇到某個(gè)功放單元無功率輸出時(shí)應(yīng)首先檢查功放單元面板+32V電源指示是否正常，電源是否發(fā)生短路、開路、過壓等故障引起電源部分保護(hù)無輸出。之后檢查發(fā)射機(jī)前面板上過熱或過激勵(lì)告警燈是否告警。如果告警燈亮則說明相對(duì)應(yīng)的保護(hù)電路已啟動(dòng)，過激勵(lì)電路處于保護(hù)狀態(tài)。此時(shí)可按下面板的復(fù)位按鈕，看功放是否恢復(fù)正常，如不能正常工作，則應(yīng)采用相應(yīng)的降溫或降激勵(lì)措施。此外還應(yīng)檢查分配器和分配器與功放模塊之間的連接線。功放單元出現(xiàn)內(nèi)部故障時(shí)，也可以采用信號(hào)追蹤法，利用示波器從功放輸入端依次向功放輸出端追蹤，看在什么地方信號(hào)不好，則故障應(yīng)就在此處。功放單元無功率輸出，面板+32V電壓指示不正常，輸出+32V無輸出，發(fā)現(xiàn)整流二極管短路，更換配件后故障排除。功放單元過保護(hù)原理方框圖如圖3所示。

4故障現(xiàn)象

功放單元功率輸出告警，功放過熱指示燈亮，整機(jī)發(fā)射功率下降。

圖3　功放單元過保護(hù)原理方框圖

分析處理方法：比較容易出現(xiàn)此故障的常見部位和原因有以下幾種：①射頻輸入電纜接觸不良導(dǎo)致激勵(lì)信號(hào)不是直接傳輸，而是相當(dāng)于兩者之間加入電容后再進(jìn)行耦合傳輸，從而導(dǎo)致功放電路參數(shù)改變，匹配和響應(yīng)也發(fā)生改變，最終造成輸出功率下降。②合成器中的電容擊穿或電感脫焊使回路失諧，也會(huì)引起功率下降。

圖4　功放保護(hù)原理方框圖

5故障現(xiàn)象

功放過激勵(lì)保護(hù)，功放過激勵(lì)（OVER DRIVE）指示燈亮，主控單元LCD顯示PAX OVER—DRIVE。

分析處理方法：每一塊功放模塊都具有過激勵(lì)、過載、過熱等保護(hù)功能。當(dāng)出現(xiàn)過激勵(lì)、過載、過熱時(shí)，首先輸出功率減半，若無過激勵(lì)、過熱現(xiàn)象功放自動(dòng)解除自我保護(hù)。但對(duì)于過載現(xiàn)象，功放不能自動(dòng)解除自我保護(hù)，需手動(dòng)復(fù)位或關(guān)機(jī)重新啟動(dòng)。功放保護(hù)原理方框圖如圖4所示。

由于功放出現(xiàn)過激勵(lì)保護(hù)故障，導(dǎo)致功放環(huán)路增益發(fā)生變化，激勵(lì)器輸出端后面的射頻通道出現(xiàn)異常，而造成ALC控制環(huán)路的檢波電壓發(fā)生變化，導(dǎo)致激勵(lì)器的輸出功率增大，從而造成功放自我保護(hù)。檢查合成器或其他無源部件是否良好，若損壞容易造成功放鏈路增益下降。

（1）檢查開關(guān)電源是否良好，正常工作時(shí)輸出電壓應(yīng)為+48V。

（2）某一功放的輸出功率變小或無輸出，造成激勵(lì)器輸出功率升高，使功放出現(xiàn)過激勵(lì)保護(hù)。功放輸出功率變小，主要有以下幾個(gè)原因：①功放柵壓指示燈不亮，調(diào)整功放微動(dòng)開關(guān)的位置，可以排除此現(xiàn)象。②功放柵壓為零：用手觸摸微動(dòng)開關(guān)簧片，正常應(yīng)有明顯的彈性，否則須進(jìn)行更換。③功放管損壞：在監(jiān)控計(jì)算機(jī)中檢查功放各管的工作狀態(tài)，查找損壞的功放管，并進(jìn)行更換。3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)采用的是BLF861A功放管，更換功放管時(shí)應(yīng)注意功放管BLF861A漏源極之間電壓Uds，漏極電流Id，柵源極間電壓Ugs，耗散功率PCM等數(shù)值都不能超過最大允許值。要特別注意對(duì)柵極的保護(hù)，其輸入電阻非常高，這是它的優(yōu)點(diǎn)，但也有不足。因?yàn)槿绻麞艠O感應(yīng)有電荷，就很難釋放掉，電荷的積累會(huì)使電壓升高，而少量的電荷就足以產(chǎn)生能擊穿管子的高電壓。因此為了避免這種情況，關(guān)鍵不能讓柵極懸空，要在柵極之間保持直流通路。即使不用時(shí)，也要用金屬線將三個(gè)電極短路。在實(shí)際安裝新管子或是更換時(shí)，應(yīng)先把BLF861A安裝在散熱片上，將源極與地良好接觸，然后用防靜電電烙鐵或者拔掉電烙鐵的電源插頭進(jìn)行焊接，每次焊接時(shí)間最好不超過5s，以保證安裝的新管子不被損壞。功放管BLF861A屬于比較嬌貴的器件，在使用時(shí)需要倍加保護(hù)，小心謹(jǐn)慎。

四、結(jié)論

自從全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)技術(shù)問世以來，解決了以前電子管發(fā)射機(jī)故障很高帶來的停播問題，但是全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)和數(shù)字電視發(fā)射機(jī)畢竟是一門新技術(shù)。為了保證發(fā)射臺(tái)的安全播出，在維護(hù)管理方法上需要付出一定工作量，尤其是檢修的思路和方法需要我們不斷的學(xué)習(xí)提高，并且要及時(shí)的與廠家取得聯(lián)系，共同探討研究一些發(fā)射機(jī)的疑難問題。

本文總結(jié)了3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)的典型故障分析和處理方法，可以作為今后設(shè)備維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)參考，但是面對(duì)未來數(shù)字電視發(fā)射機(jī)技術(shù)的普及和應(yīng)用，還需要不斷努力學(xué)習(xí)，以應(yīng)對(duì)更多的挑戰(zhàn)。