宗錦柱 徐玉娟 高頂 徐州廣播電視傳媒集團

模數(shù)同播下電視發(fā)射機的管理及維護

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隨著地面數(shù)字電視的不斷發(fā)展，電視地面廣播進入了模數(shù)同播時代。本文對數(shù)字發(fā)射機和模擬發(fā)射機的特點及其管理和維護做了簡要介紹。

數(shù)字發(fā)射機 模擬發(fā)射機 管理維護

一、前言

電視廣播技術(shù)的不斷發(fā)展對電視信號的發(fā)射和接收設(shè)備提出了新的要求，在數(shù)字電視廣播廣泛發(fā)展和應(yīng)用的今天，電視地面廣播進入了模數(shù)同播時代。

徐州廣電的現(xiàn)狀是五臺模擬發(fā)射機和三臺數(shù)字發(fā)射機組成了模數(shù)同播階段。

二、模擬發(fā)射機和數(shù)字發(fā)射機的構(gòu)成及性能特點

2.1 模擬發(fā)射機的構(gòu)成及性能特點

以我臺的東芝TV/TU3000A系列10KW模擬發(fā)射機為例，介紹模擬發(fā)射機的構(gòu)成及性能特點。

模擬發(fā)射機的構(gòu)成：模擬電視發(fā)射機主要由激勵器、功率放大器、無源部件（分配器、合成器、帶通濾波器、定向耦合器等）、主控單元、電源及配電電控單元和風冷系統(tǒng)組成。激勵器由視頻處理器、視頻校正器、圖像中頻調(diào)制器、圖像混頻器、聲音中頻調(diào)制器、聲音混頻器、振蕩器（頻率合成振蕩器）、控制板、中頻校正器等組成。東芝模擬電視發(fā)射機系統(tǒng)原理框圖如圖1 所示。

性能特點

（1）AGC功能可保證發(fā)射機輸出功率保持恒定

（2）控制電路中使用了CPU（中央處理器）以監(jiān)控發(fā)射機的工作狀態(tài)并在顯示屏上顯示，具有高級監(jiān)控功能，可顯示發(fā)射功率、反射功率、FET電流和冷卻空氣壓力數(shù)值，具有遠程操控功能。

（3）每臺功率放大器與單獨電源設(shè)備對應(yīng)，個別電源發(fā)生故障，可以實現(xiàn)降功率發(fā)射，保證電視發(fā)射不中斷；控制電路發(fā)生故障，可以通過手動控制強制啟動發(fā)射機。

2.2 數(shù)字發(fā)射機的構(gòu)成及性能特點

以成廣DTMB數(shù)字電視發(fā)射機為例，介紹數(shù)字電視發(fā)射機的構(gòu)成及性能特點。

數(shù)字發(fā)射機的構(gòu)成：數(shù)字電視就是將模擬電視信號經(jīng)取樣、量化和編碼的數(shù)字信號進行各種處理，如信道編碼、調(diào)制、傳輸、存儲等。數(shù)字發(fā)射機原理框圖如圖2所示。

圖1 東芝TV/TU3000A模擬電視發(fā)射機系統(tǒng)原理框圖

圖 2 成廣DTMB數(shù)字電視發(fā)射機系統(tǒng)原理框圖

成廣1KW數(shù)字電視發(fā)射機包括激勵器、激勵功放、末級功放單元、開關(guān)電源、顯控系統(tǒng)、同相合成器、數(shù)字濾波器、GPRS遠程監(jiān)控模塊等部分組成。激勵器采用全模式捷變國標地面數(shù)字雙激勵配置，自動切換，該激勵器均含線性及非線性自適應(yīng)預(yù)校正模塊。發(fā)射機功放單元由兩級放大單元組成。前級放大單元為激勵放大器，將激勵器的輸出功率放大到1W。激勵放大器采用主備工作方式，以保證發(fā)射機工作更加可靠。

兩路激勵放大器送來的調(diào)制信號在進入功放系統(tǒng)前進行切換，工作中的激勵器或激勵放大器出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將自動或手動無縫切換到備用激勵器和激勵放大器工作通道上。激勵放大器內(nèi)設(shè)有環(huán)路AGC控制電路，可確保整機輸出功率穩(wěn)定。末級放大單元將1W功率放大到1KW功率，發(fā)射機輸出端采用六腔數(shù)字帶通濾波器，有效濾除頻道外的雜波分量，保證發(fā)射機發(fā)射頻譜。

性能特點

（1）外觀新穎，體積小。發(fā)射機采用ARM嵌入式微機監(jiān)控系統(tǒng)，大屏幕彩色液晶觸摸屏控制，人機界面友好。通過整機RS485通訊接口和以太網(wǎng)絡(luò)RJ45接口，可實現(xiàn)遠程遙控遙測。功率放大器采用寬帶甲乙類大功率LDMOS場效應(yīng)晶體管放大器，采用國際寬帶同相合成技術(shù)，冗余設(shè)計。功放單元的供電采用開關(guān)電源一對一獨立供電，以確保工作穩(wěn)定可靠。采用三路腔體式同相功率合成器，濾波器為交叉耦合六腔帶通濾波器。

圖3 成廣DTMB數(shù)字電視發(fā)射機故障智能診斷界面

（2）先進的分布冷卻技術(shù)：功放系統(tǒng)采用分布冷卻方式，通過采用向上直吹直排的最合理風道設(shè)計，使熱量一次性向上排除而無循環(huán)，散熱效率高。每一個功放單元對應(yīng)一臺風機進行強迫風冷。1KW發(fā)射機共用三臺橫流風機，可分別更換風機而不引起停機，避免了原來只用一臺主風機冷卻，當風機損壞后被迫停機的故障發(fā)生。、

（3）發(fā)射機具備完善的自診斷功能：具有斷電記憶功能、單頻網(wǎng)異常聲光告警功能、斷視頻保護有視頻自動恢復功能，駐波比過大、過熱、過激勵、缺相逆相保護及防雷等多重保護措施。

監(jiān)控系統(tǒng)顯示發(fā)射機關(guān)鍵部件實時工作狀態(tài)和發(fā)射機工作日志等詳細數(shù)據(jù)。 具有先進的故障智能診斷技術(shù)，見圖3。對簡單故障可以自動修復和復位，便于維護人員對故障的判斷和排除。

三、模擬和數(shù)字電視發(fā)射機的管理維護

3.1 模擬電視發(fā)射機的管理維護

根據(jù)模擬發(fā)射機的性能特點制定日常管理維護制度。

（1）預(yù)防措施

每天通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)查看各單元儀表指標參數(shù)是否正常，如存在異常就必須及時進行維護修理。

定期檢查發(fā)射機儀表及發(fā)射端子，如果發(fā)現(xiàn)異常情況（鼓風機或排風扇、功率放大器或電源故障），要找出原因消除故障再重新啟動。每半年對控制電路進行一次徹底檢查，要確認日常工作中不經(jīng)常使用的控制電路的情況。

檢查獨立的設(shè)備在支架上是否牢固；檢查保險絲和發(fā)光二級管，更換壞的保險絲。檢查固定端子的螺絲。螺絲長時間震動可能會松脫，要隨時緊固。發(fā)射機是精密設(shè)備，應(yīng)保持內(nèi)部清潔。

（2）每日檢查巡視項目

檢查各單元儀表指示讀數(shù)；

檢查各單元儀表的工作狀態(tài)；

檢查各單元監(jiān)控器電平及鼓風機的運轉(zhuǎn)。

（3）故障處理

一般東芝模擬發(fā)射機根據(jù)監(jiān)控風壓大于1000Pa以上時即對發(fā)射機的圖像功放、伴音功放模塊進行清理除塵，否則有可能會造成模塊溫度升高功率下降。清理時先拆卸一半的圖像和伴音功率放大器模塊，保留一半以降功率保證發(fā)射正常。安裝好除塵過的模塊后再繼續(xù)拆除剩下的一部分模塊的清理，全部完成后基本上能夠把風壓降低到800Pa左右。如果因溫度過高而燒壞模塊，發(fā)現(xiàn)后及時替換備用模塊，壞的交廠家維修。

東芝模擬發(fā)射機由于使用鼓風機進行抽風冷卻，所以鼓風機的維護也是相當重要的。定期檢查：旋轉(zhuǎn)時葉輪是否發(fā)出異響，旋轉(zhuǎn)是否順暢，旋轉(zhuǎn)時是否接觸某些其它物體。電動鼓風機的軸承有一定的壽命，當聽到異常噪音時，則表示軸承接近壽命終止，需要更換軸承。（四臺發(fā)射機的鼓風機軸承已更換過兩個，操作過程及其不易）。

3.2 數(shù)字電視發(fā)射機的管理維護

根據(jù)數(shù)字電視發(fā)射機的性能特點制定適合的日常管理維護。

（1）每日巡查

根據(jù)數(shù)字發(fā)射機顯示屏查看發(fā)射功率，各模塊的工作狀態(tài)，電流指數(shù)，點擊故障自檢查查看出故障點。

（2）常見故障及處理

1）輸入信號故障

發(fā)射機在單頻網(wǎng)工作模式下，輸入信號出現(xiàn)故障時一般會引起激勵器無輸出，如以下情況的出現(xiàn)均會使發(fā)射機沒有輸出功率：

①復用數(shù)據(jù)輸入接口信號丟失；

②復用數(shù)據(jù)輸入接口數(shù)據(jù)格式錯誤；

③10MHz基準時鐘輸入接口信號丟失；

④1PPS秒脈沖同步參考輸入接口信號丟失。

此時，在觸摸屏控制單元子菜單上“激勵器報警2”顯示“報警”，應(yīng)檢查GPS接收器和碼流設(shè)備（包括復用器）的工作狀態(tài)故障以及與發(fā)射機的連接線，在故障解除幾秒鐘后發(fā)射機可自動恢復正常工作。

2）觸摸屏無反應(yīng)

觸摸屏在工作時點擊無反應(yīng)，則可能是觸摸屏控制系統(tǒng)死機，可通過位于顯示單元插件的背面的觸摸屏控制開關(guān)重啟觸摸屏。

3）AGC失控

發(fā)射機AGC失控后，輸出功率的顯示值不在900 ～1100W 之內(nèi)，此時激勵放大器顯示屏中的“A”無顯示，而顯示屏中的AGC開關(guān)設(shè)置在“ON”狀態(tài)。檢查時應(yīng)先察看激勵放大器顯示屏中的“→”有無顯示，無顯示則是通訊故障，檢查通訊連接線；若有顯示則檢查“Pset”的預(yù)設(shè)值是否超出900 ～ 1100W 范圍，若超出范圍則需重設(shè)，若沒有則需檢查功放單元是否有保護情況出現(xiàn)。發(fā)射機三個功放單元中，有一個或幾個出現(xiàn)保護或因故未運行時，不能強行設(shè)置啟用AGC功能，而應(yīng)將激勵放大器顯示屏中的AGC開關(guān)設(shè)置在“OFF”狀態(tài)。在工作過程中功放單元出現(xiàn)保護或故障，激勵放大器將自動退 出AGC工作狀態(tài)，即“A”不顯示，以保護發(fā)射機功放系統(tǒng)避免被損壞。

4）發(fā)射中功率降低

我們通過故障自診斷功能查出風機損壞如圖4，然后根據(jù)診斷的處理方法通知廠家更換一個小的風機后即可正常工作。

圖4 自診斷功能查出風機損壞案例

四、總結(jié)

（1）數(shù)字發(fā)射機比模擬發(fā)射機易于維護管理，維修方便且智能，模擬發(fā)射機的難點在于體積大，而且由于采用鼓風機抽風冷卻，在對發(fā)射機進行內(nèi)部清理時難度大，有時還需要對鼓風機進行更換軸承。

（2）我們在日常的維護和修理中經(jīng)過試驗，發(fā)現(xiàn)東芝模擬發(fā)射機的圖像功率放大器可以用于伴音信號，同樣伴音信號功率放大器也可用于圖像信號。這一特點對我們在維修發(fā)射機時的應(yīng)急發(fā)射方面起到了關(guān)鍵的作用。但數(shù)字電視發(fā)射機在故障診斷方面比模擬發(fā)射機更智能。