詹文俊

（作者單位：國(guó)家廣播電視總局七三一臺(tái)）

DX-600中波發(fā)射機(jī)由3個(gè)獨(dú)立的PB-200單元組成，每個(gè)PB-200單元都輸出200 kW射頻功率，3個(gè)PB-200單元輸出的射頻功率在合成器中進(jìn)行功率合成，最終產(chǎn)生600 kW射頻功率，并通過天饋線系統(tǒng)發(fā)射出去[1]。為了進(jìn)一步提高DX-600發(fā)射機(jī)的備份能力，近幾年各發(fā)射臺(tái)站都對(duì)DX-600發(fā)射機(jī)進(jìn)行了單PB上天線項(xiàng)目改造，從而實(shí)現(xiàn)了單個(gè)PB-200單元能夠獨(dú)立播出的目標(biāo)。

單PB上天線工作模式在合成器中射頻功率輸出通路的主要工作原理是：利用合成器原有的測(cè)試網(wǎng)絡(luò)，用饋筒將測(cè)試端口與射頻輸出開關(guān)進(jìn)行連接，同時(shí)拆除射頻輸出開關(guān)的接地端。當(dāng)需要某個(gè)PB-200單元單獨(dú)上天線工作時(shí)，就可以在TCU遠(yuǎn)程信息控制單元的觸摸屏上，控制對(duì)應(yīng)PB-200單元的射頻輔助開關(guān)處于測(cè)試狀態(tài)，將PB-200單元輸出的射頻功率通過對(duì)應(yīng)的射頻輔助開關(guān)、合成器測(cè)試網(wǎng)絡(luò)、測(cè)試端口、射頻輸出開關(guān)送到發(fā)射機(jī)的天饋線系統(tǒng)，從而達(dá)到單PB上天線的目的。

合成器上的3個(gè)射頻輔助開關(guān)均受TCU控制單元的控制，再加上3個(gè)PB-200單元的音頻信號(hào)源、激勵(lì)源均通過TCU控制單元進(jìn)行轉(zhuǎn)接、分配，一旦TCU控制單元部分出現(xiàn)故障，就可能會(huì)出現(xiàn)射頻輔助開關(guān)無法正常切換或各PB-200單元的音頻信號(hào)源、激勵(lì)源通路出現(xiàn)開路等故障，無法絕對(duì)保證單PB上天線的可靠性。例如，某臺(tái)站曾經(jīng)就出現(xiàn)過DX-600發(fā)射機(jī)切換單PB上天線工作模式時(shí)，射頻輔助開關(guān)無法切換的現(xiàn)象，從而延長(zhǎng)了停播時(shí)間。

1 射頻輔助開關(guān)工作原理及其切換故障的應(yīng)急解決方案

1.1 射頻輔助開關(guān)的工作原理

圖1為射頻輔助開關(guān)驅(qū)動(dòng)板原理圖，J1為16個(gè)端子的排插，其端子上的各種信號(hào)來自射頻輔助開關(guān)接口板，并與TCU控制單元形成聯(lián)系。J1-1端子為+24 V電源；J1-3、4端子為射頻輔助開關(guān)的控制信號(hào)；J1-8、10端子為射頻輔助開關(guān)的狀態(tài)信號(hào)；J1-12、16端子接地。射頻輔助開關(guān)的工作狀態(tài)由TCU控制單元進(jìn)行控制。

1.1.1 射頻輔助開關(guān)工作狀態(tài)

當(dāng)TCU控制單元上的觸摸屏上選擇射頻輔助開關(guān)在工作狀態(tài)時(shí)，送到射頻輔助開關(guān)驅(qū)動(dòng)板上的J1-4端子為低電平，此時(shí)射頻輔助開關(guān)驅(qū)動(dòng)板上繼電器K1運(yùn)作，其常開接點(diǎn)4、6端子間及7、9端子間接通。板上的+24 V電源經(jīng)過K1繼電器的4、6端子、TB1-1、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、TP1-2、K3繼電器的7、8端子、K1繼電器的7、9端子、K4繼電器的7、8端子、R5電阻、地，形成一個(gè)閉合通路，驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，其連桿向外伸展，帶動(dòng)輔助開關(guān)（K1或K2或K3）轉(zhuǎn)動(dòng)，直到輔助開關(guān)上的3、4接點(diǎn)間及5、6接點(diǎn)間閉合，此時(shí)PB-200功放單元的射頻輸出經(jīng)輔助開關(guān)（K1或K2或K3）就可以連接到模式開關(guān)（K10或K20或K30）上，如圖1所示。

圖1 射頻輔助開關(guān)驅(qū)動(dòng)板原理圖

驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作時(shí)，也連帶一塊金屬擋板，當(dāng)射頻輔助開關(guān)完全到位后，擋板剛好落在射頻輔助開關(guān)驅(qū)動(dòng)板上的分離式光電耦合器U2的正中間，這時(shí)U2不工作，驅(qū)動(dòng)板上Q1場(chǎng)效應(yīng)管子飽和導(dǎo)通，發(fā)光二極管DS5亮黃燈，此為射頻輔助開關(guān)工作狀態(tài)位置指示燈；同時(shí)，K3繼電器動(dòng)作，K3的常閉接點(diǎn)7、8間斷開，從而切斷驅(qū)動(dòng)電機(jī)的+24 V電源通路；K3常開接點(diǎn)4、6間閉合，J1-8通過K3繼電器的6、4接點(diǎn)、JP5短接線、J1-12與地相連，此時(shí)J1-8輸出射頻輔助開關(guān)的工作狀態(tài)低電平信號(hào)。

1.1.2 射頻輔助開關(guān)測(cè)試狀態(tài)

當(dāng)TCU控制單元上的觸摸屏上選擇射頻輔助開關(guān)在測(cè)試狀態(tài)時(shí)，那么送到射頻輔助開關(guān)驅(qū)動(dòng)板上的J1-3端子為低電平，此時(shí)射頻輔助開關(guān)驅(qū)動(dòng)板上繼電器K1不動(dòng)作[2]，其常閉接點(diǎn)4、5端子間及7、8端子間接通。板上的+24 V電源經(jīng)K1繼電器的4、5端子、K2繼電器的7、8端子、TB1-2、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、TP1-1、K1繼電器7、8端子、K4繼電器的7、8端子、R5、地，從而形成一個(gè)閉合通路，驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，其連桿向內(nèi)收縮，帶動(dòng)輔助開關(guān)（K1或K2或K3）轉(zhuǎn)動(dòng)，直到輔助開關(guān)上的1、2接點(diǎn)間及7、8接點(diǎn)間閉合，此時(shí)PB-200功放單元輸出經(jīng)輔助開關(guān)（K1或K2或K3）就可以連接到測(cè)試網(wǎng)絡(luò)上，如圖1所示。

當(dāng)射頻輔助開關(guān)測(cè)試狀態(tài)完全到位后，擋板剛好落在射頻輔助開關(guān)驅(qū)動(dòng)板上的分離式光電耦合器U1的正中間，這時(shí)U1不工作，驅(qū)動(dòng)板上Q3場(chǎng)效應(yīng)管子飽和導(dǎo)通，發(fā)光二極管DS4亮黃燈，此為射頻輔助開關(guān)測(cè)試狀態(tài)工作指示燈；同時(shí)，K2繼電器動(dòng)作，K2的常閉接點(diǎn)7、8間斷開，從而切斷驅(qū)動(dòng)電機(jī)的+24 V電源通路；K2常開接點(diǎn)4、6間閉合，J1-10經(jīng)K2繼電器6、4端子、JP6短接線、J1-12與地相連，此時(shí)J1-10輸出射頻輔助開關(guān)的測(cè)試狀態(tài)低電平信號(hào)。

1.2 射頻輔助開關(guān)應(yīng)急切換解決方案

綜合以上分析可知，只要射頻輔助開關(guān)驅(qū)動(dòng)板上J1-1有+24 V電源，J1-3、4端子上分別有不同的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)板就能控制射頻輔助開關(guān)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)射頻輔助開關(guān)的工作/測(cè)試兩種狀態(tài)切換自如。因此，當(dāng)TCU控制單元出現(xiàn)故障時(shí)，可用自制控制板代替TCU控制單位，通過人工操作達(dá)到射頻輔助開關(guān)快速切換的目的。自制控制板的原理圖如圖2所示，P為AC220 V的三星插頭，T為輸入交流220、輸出+24 V 的整流開關(guān)電源，K為單刀雙擲開關(guān)，J2為與射頻輔助開關(guān)驅(qū)動(dòng)板上J1相匹配的16端口公插頭。輸入AC220 V電源的接地端G與J2的2端子連接、整流電源T輸出的+24 V端與J2的1端子連接、整流電源負(fù)端通過開關(guān)K分別與J2的3、4端子連接。

圖2 自制控制板原理圖

當(dāng)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)異常需要切換單PB上天線工作，若此時(shí)TCU控制單元出現(xiàn)故障，射頻輔助開關(guān)（K1或K2或K3）無法正常切換時(shí)，可采取以下應(yīng)急措施：第一，發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)，在做好安全措施的情況下，打開射頻輔助開關(guān)（K1或K2或K3）的機(jī)柜門。第二，將射頻輔助開關(guān)（K1或K2或K3）驅(qū)動(dòng)板上的J1插頭拔出，并將自制控制板上的J2插頭插到J1插座上[3-5]。第三，使用移動(dòng)AC220 V電源插板給自制控制板供電，并撥動(dòng)自制控制板上的開關(guān)K，使得K工作在1、2接點(diǎn)導(dǎo)通狀態(tài)，射頻輔助開關(guān)（K1或K2或K3）即可快速切換到測(cè)試狀態(tài)。第四，當(dāng)射頻輔助開關(guān)（K1或K2或K3）切換到位后，拔出J2插頭，關(guān)上機(jī)柜門，發(fā)射機(jī)即可執(zhí)行單PB上天線工作。

2 單元音頻信號(hào)源通路工作原理及其故障的解決方案

2.1 PB-200單元音頻信號(hào)源通路工作原理

如圖3所示，發(fā)射機(jī)音頻處理器輸出的用戶音頻信號(hào)插到J41插座上，經(jīng)165#線送到TCU接口板上的J106（1、2、5）端子；測(cè)試音頻信號(hào)送到J42插座上，經(jīng)168#線送到TCU接口板上的J106（6、7、10）端子。用戶音頻與測(cè)試音頻再經(jīng)TCU接口板轉(zhuǎn)接傳輸?shù)揭纛l控制板上。在TCU的觸摸屏（Man Machine Interface，MMI）上可對(duì)用戶音頻、測(cè)試音頻進(jìn)行輸入選擇，選擇后的音頻信號(hào)作為各PB單元的工作音頻[4]。同時(shí)，在音頻控制板上，輸入音頻疊加了一個(gè)直流信號(hào)，作為各PB-200單元的載波工作時(shí)的直流控制信號(hào)。音頻控制板輸出3路音頻+直流信號(hào)，其經(jīng)過TCU接口板轉(zhuǎn)接，由TCU接口板上的J10、J20、J30端子分別送到音頻插座J14、J19、J24上，分別作為3個(gè)PB-200單元的音頻+直流信號(hào)。TCU控制單元正常工作的情況下，3個(gè)PB-200單元的音頻信號(hào)通路都是暢通的。

圖3 PB-200音頻及激勵(lì)信號(hào)通路

2.2 PB-200單元音頻通路故障的應(yīng)急短路方案

由于發(fā)射機(jī)在使用單PB上天線工作模式時(shí)，每個(gè)PB-200單元的音頻信號(hào)通路都是沿用原有的音頻通路，若此時(shí)TCU控制單元出現(xiàn)異常，就可能造成3個(gè)PB-200單元的音頻信號(hào)通路中斷，發(fā)射機(jī)無法正常運(yùn)行。此時(shí)可采取以下應(yīng)急短路措施：第一，拔出J41插座上的用戶音頻卡儂公插頭，同時(shí)拔出需要單PB上天線工作的那個(gè)PB-200單元的輸入音頻卡儂公插頭（J14或J19或J24）。第二，事先準(zhǔn)備一個(gè)如圖3所示的卡儂頭母對(duì)母直通頭，將拔出的兩個(gè)卡儂公插頭分別插到直通頭的兩端，即可實(shí)現(xiàn)用戶音頻不經(jīng)TCU而直接送到PB-200單元。第三，開啟PB-200單元單PB上天線工作，可見PB-200單元輸出功率為零，所有模塊都不能正常工作，因?yàn)榇藭r(shí)用戶音頻信號(hào)沒有經(jīng)過TCU控制單元的音頻控制板，沒有疊加上直流信號(hào)，所以在載波狀態(tài)下，發(fā)射機(jī)的所有模塊都不能正常工作。此時(shí)，可調(diào)整PB-200單元模擬輸入板上的R56電位器，使得模擬輸入板上TP14點(diǎn)的電壓為-0.9 VDC左右，PB-200單元可達(dá)到載波的200 kW功率，再給PB-200單元送上正常播出的音頻信號(hào)，PB-200單元即可正常運(yùn)行。

3 單元激勵(lì)源通路工作原理及其故障的解決方案

3.1 PB-200單元激勵(lì)源通路介紹

如圖3所示，外部激勵(lì)源輸出的外部射頻信號(hào)送到J38插座上，經(jīng)152#線送到TCU接口板上的J101端子，再經(jīng)TCU接口板轉(zhuǎn)接送到射頻源板上，作為發(fā)射機(jī)的外部激勵(lì)信號(hào)；同時(shí)，射頻源板上也產(chǎn)生兩路晶振信號(hào)，分別為晶振A、晶振B，在TCU控制單元觸摸屏（MMI）上可對(duì)3路激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行輸入選擇，選擇某一路激勵(lì)信號(hào)作為發(fā)射機(jī)的激勵(lì)源。TCU控制單元的射頻源板輸出3路激勵(lì)源信號(hào)，經(jīng)過TCU接口板轉(zhuǎn)接，由TCU接口板上的J11的（1、2）端子、（3、4）端子、（5、6）端子分別送到BNC插座J16、J21、J26上，分別作為3個(gè)PB-200單元的激勵(lì)源信號(hào)。TCU控制單元正常工作的情況下，3個(gè)PB-200單元的激勵(lì)源通路都是暢通的。

3.2 PB-200單元激勵(lì)源通路應(yīng)急短路方案

由于發(fā)射機(jī)在單PB上天線工作模式時(shí)，每個(gè)PB-200單元的激勵(lì)源信號(hào)通路都是沿用原有的通路，若此時(shí)TCU控制單元也出現(xiàn)異常，就可能造成3個(gè)PB-200單元的激勵(lì)信號(hào)通路中斷，發(fā)射機(jī)無法播出。此時(shí)可采取以下應(yīng)急短路措施：第一，拔出J38插座上的BNC公插頭，同時(shí)拔出需要單PB上天線工作的PB-200單元的輸入激勵(lì)源BNC公插頭（J16或J21或J26）。第二，事先準(zhǔn)備一個(gè)如圖3所示的BNC母對(duì)母直通頭，將拔出的兩個(gè)BNC公插頭分別插到直通頭的兩端，即可實(shí)現(xiàn)外部激勵(lì)源不經(jīng)TCU控制單元而直接送到PB-200單元。

4 結(jié)語

本文介紹的3種應(yīng)急方案具有操作簡(jiǎn)單、使用便捷、用時(shí)較短等特點(diǎn)，可以使得DX-600發(fā)射機(jī)在使用單PB上天線工作模式時(shí)，能快速消除因TCU控制單元故障而造成發(fā)射機(jī)無法正常工作的影響，縮短了發(fā)射機(jī)的停播時(shí)間。從而保證了DX-600發(fā)射機(jī)單PB上天線工作模式的可靠性，提升了DX-600發(fā)射機(jī)的應(yīng)急播出保障能力，并且在同類型發(fā)射機(jī)中有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。