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摘 要：文章分析了中波广播发射机功率不稳的故障，判断了可能影响发射机功率不稳的多种故障，阐述了相关电路的工作原理，介绍了故障检查步骤及故障的具体处理方法。
关键词：中波广播发射机;影响功率不稳因素;调配网络;功率控制单元;故障分析处理
0 引言
湖北广播电视台广播发射台774 kHz主机DX-200发射机2006年投入使用，工作年限长，器件老化严重，故障率偏高，现就2017年年底出现的一例故障的维修情况作系统分析。
1 设备配置情况
湖北省台774 kHz主机采用DX-200发射机，备机采用DX-100发射机，主备用发射机采用天线同轴倒换开关（美国哈里斯公司提供）切换后经过340 m 50 Ω同轴馈管经外架挂杆至调配间通过天馈网络后上天线。
2 故障现象
主机DX-200播出过程中，在高功率200 kW状态下，发射机天线驻波报警，功率不稳，上下大幅度摆动，切换至中功率100 kW后工作正常。此故障出现无规律，有时正常工作一周左右出现，有时一两天出现，严重时工作6 h出现，故障出现后切到中功率100 kW一切正常，无任何故障报警。
3 故障分析
根据故障现象，发射机在中功率100 kW时能正常工作。在高功率状态下高频电流和电压等级高，发射机输出网络、天线倒换开关或天调网络器件老化或者损坏都会引起驻波报警，从而出现功率不稳现象。因此，采用排除法进行故障定位。
由于DX-200在中功率100 kW时能正常工作，在200 kW时出现天线驻波故障报警，说明发射机输出检测电路工作正常，能及时检测设备故障，并作出相应反应显示故障和报警。
如果天调网络器件参数发射变化或耐压不够，都会在高功率状态下出现拉弧打火现象，发射机检测电路检测天线驻波故障引起功率不稳。为此对调配网络做了仔细检查，没有发现打火痕迹和器件损坏。使用网络分析仪测试天馈阻抗，阻抗值为49.9Ω-j2Ω，与DX-200发射机的阻抗要求匹配。在高功率故障状况下观察调配网络，也没有发现拉弧打火现象，综合上述情况可以判断调配网络没有问题。
如果发射机输出网络出现问题，也能导致发射机高功率状态下功率不稳和驻波故障报警。为此笔者对发射机输出网络的电感和电容做了细致的检查和测量，对温度偏高和容量变小的电容进行了更换，在200 kW高功率试机正常，并对发射机工作状态进行了调整，发射机工作在谐振状态，但一周后故障又出现，说明故障症结不在发射机输出网络部分。
4 故障判断
在排除了上述3种故障可能后，基本可以确定故障出在天线同轴倒换开关上，此型开关是哈里斯公司随机配备的标准型中波广播发射机天线倒换同轴开关，阻抗、功率、耐压都是与DX-200相匹配的，它采用全密封电动旋转刀片式切换方式，国内没有同规格产品，且价格不菲。为此笔者做了精确的检修工作预案，在不影响安全播出的前提下，利用停机检修的2.5 h时间段，经过拆卸、检查、处理、安装、调试和试机6个环节，顺利完成了天线开关检修。
检查情况：打开开关密封腔体，观察主机输出固定片上附有大量铜屑且有打火痕迹，铜屑是硬馈安装时没有处理好的残留物，慢慢积累在开关定片上，在高功率调制状态下出现拉弧打火，发射机输出检测电路检测出驻波并报警，出现功率频繁升降现象。
处理情况：先用吸尘器除尘，再用2000#砂纸打磨定片和动片上的打火点，用无水酒精洗干净后用暖风干燥，再逐步还原密封腔体，最后完成与馈管和发射机间的连接，检查无误后，加高功率试机，连续工作24 h无驻波故障报警和功率不稳，本以为故障已解决，但之后又出现高功率不稳情况。不同的是没有驻波故障报警显示，由此可以推断，上述故障应该是多种故障同时出现叠加在一起，只解决了天线倒换开关打火引起的驻波报警频繁升降功率的故障，而叠加在一起的功率不稳故障仍然存在。
5 再次故障分析
单独功率不稳故障产生原因有4种：（1）B+、B-电源故障;（2）A/D转换电路故障;（3）调制编码器故障;（4）模拟输入电路故障。
相关电路的检查与分析：
（1）根据发射机在中功率100 kW时工作正常，可排除B+、B-电源故障引起的。
（2）A/D转换电路。A/D转换电路输出的12Bit数字音频信号经过调制编码器去控制所有功放模块的开和关，开通的功放模块数量决定了发射机的功率，当A/D转换出现错误时，会出现发射机功率不稳的情况。更换A/D转换板后试机故障依旧，排除A/D转换电路引起的发射机功率不稳现象[1]。
（3）调制编码器。调制编码器接入A/D转换电路送来的12Bit数字音频信号输入锁存器U16和U17，两个都是8位D触发器。U16是用12Bit信号中的高八位（B1～B8）数字信号为地址码，读出对应的只读存储器（ROM）中的数据去控制220个大台阶功放模块的开和关。根据发射机只在高功率时功率不稳的具体情况，重点检查两个工作在高位的调制编码器。更换两个调制编码板后加高功率试机，功率不稳故障仍然存在[2]。
排除上述3种可能引起功率不稳故障的部位，基本上可以确定问题出在模拟输入板电路。
（4）模拟输入板包括音频处理单元、音频+直流合成单元、功率调整单元和功率控制单元。更换模拟输入板，开机加高功率，并对电路作相应调整，使输出功率稳定在额定功率（200 kW）上，观察发射机的工作状态正常。通過长时间高功率状态下运行，发射机没有出现相同故障，故障彻底排除[3]。
6 故障模拟输入板的检查
检查音频+直流合成单元电路，在音频检测点TP12用示波器观察波形，在高功率状态下加1 kHz单音频信号（90%调制度），信号幅度及波形正常无失真，在直流分量检测点TP14用示波器测量直流分量幅度（2.5 V）正常。检测结果说明问题不在音频+直流单元电路。 模拟输入板功率控制电路在开机状态下检测功率控制单元TP5，TP16和TP7测试点的电压，单元电路在工作正常时测试点电压值分别为：TP5（0.45 V加调制1.2 V），TP16（0.55 V加调制2 V），TP7（0 V加调制3.4 V）。存在故障的模拟输入板功率控制电路，实测TP5正常值、TP16异常，而两测试点之间的电路中只有一只（NE5532）集成电路，更换电路中的U4（NE5532运算放大器）后，开机检测TP16电压正常，加高功率加调制信号，发射机工作正常功率稳定，模拟输入板故障排除。
7 结语
本次故障的描述、分析、检查及处理过程是正确的，虽然走了一些弯路，但故障最终得以解决，只是因为这个故障的出现隐藏了两个故障原因：一是天线倒换开关内部打火发射机天线驻波报警，频繁升降功率;二是模拟输入板功率控制单元器件损坏引起高功率状态下功率不稳。在解决了天线驻波故障后，模拟输入板功率控制单元的故障才显现出来，把两个故障都处理完成后，发射机恢复正常工作。通过此次故障的处理过程，提示在以后的发射机维护工作中，只有不断地总结经验教训才能有效地提高设备维护能力和技术理论水平，从而提高工作效率和故障处置能力。
[参考文献]
[1]廖鹏祥.DAM10kW数字调幅中波广播发射机故障分析及维护[J].西部广播电视，2016（11）：224.
[2]康哲.全固态数字调制中波发射机常见故障和日常维护分析[J].西部广播电视，2015（1）：167-168.
[3]高倩，赵文强.中波发射机故障分析和处理[J].科技信息，2009（8）：165-166.
（编辑 姚 鑫）
Examination and analysis of power instability fault of
DX-200 digital medium wave transmitter
Liu Kaihong
（Hubei Broadcasting and Television Station Launching Station， Wuhan 430108， China）
Abstract：This paper analyzes the fault of medium wave radio transmitter， analyzes many kinds of faults that may affect the transmitter power instability， expounds the working principle of relevant circuits， and introduces the fault inspection steps and specific processing methods in detail.
Key words：medium wave broadcast transmitter; factors affecting power instability; deployment network; power control unit; fault analysis and processing
关键词：中波广播发射机;影响功率不稳因素;调配网络;功率控制单元;故障分析处理
0 引言
湖北广播电视台广播发射台774 kHz主机DX-200发射机2006年投入使用，工作年限长，器件老化严重，故障率偏高，现就2017年年底出现的一例故障的维修情况作系统分析。
1 设备配置情况
湖北省台774 kHz主机采用DX-200发射机，备机采用DX-100发射机，主备用发射机采用天线同轴倒换开关（美国哈里斯公司提供）切换后经过340 m 50 Ω同轴馈管经外架挂杆至调配间通过天馈网络后上天线。
2 故障现象
主机DX-200播出过程中，在高功率200 kW状态下，发射机天线驻波报警，功率不稳，上下大幅度摆动，切换至中功率100 kW后工作正常。此故障出现无规律，有时正常工作一周左右出现，有时一两天出现，严重时工作6 h出现，故障出现后切到中功率100 kW一切正常，无任何故障报警。
3 故障分析
根据故障现象，发射机在中功率100 kW时能正常工作。在高功率状态下高频电流和电压等级高，发射机输出网络、天线倒换开关或天调网络器件老化或者损坏都会引起驻波报警，从而出现功率不稳现象。因此，采用排除法进行故障定位。
由于DX-200在中功率100 kW时能正常工作，在200 kW时出现天线驻波故障报警，说明发射机输出检测电路工作正常，能及时检测设备故障，并作出相应反应显示故障和报警。
如果天调网络器件参数发射变化或耐压不够，都会在高功率状态下出现拉弧打火现象，发射机检测电路检测天线驻波故障引起功率不稳。为此对调配网络做了仔细检查，没有发现打火痕迹和器件损坏。使用网络分析仪测试天馈阻抗，阻抗值为49.9Ω-j2Ω，与DX-200发射机的阻抗要求匹配。在高功率故障状况下观察调配网络，也没有发现拉弧打火现象，综合上述情况可以判断调配网络没有问题。
如果发射机输出网络出现问题，也能导致发射机高功率状态下功率不稳和驻波故障报警。为此笔者对发射机输出网络的电感和电容做了细致的检查和测量，对温度偏高和容量变小的电容进行了更换，在200 kW高功率试机正常，并对发射机工作状态进行了调整，发射机工作在谐振状态，但一周后故障又出现，说明故障症结不在发射机输出网络部分。
4 故障判断
在排除了上述3种故障可能后，基本可以确定故障出在天线同轴倒换开关上，此型开关是哈里斯公司随机配备的标准型中波广播发射机天线倒换同轴开关，阻抗、功率、耐压都是与DX-200相匹配的，它采用全密封电动旋转刀片式切换方式，国内没有同规格产品，且价格不菲。为此笔者做了精确的检修工作预案，在不影响安全播出的前提下，利用停机检修的2.5 h时间段，经过拆卸、检查、处理、安装、调试和试机6个环节，顺利完成了天线开关检修。
检查情况：打开开关密封腔体，观察主机输出固定片上附有大量铜屑且有打火痕迹，铜屑是硬馈安装时没有处理好的残留物，慢慢积累在开关定片上，在高功率调制状态下出现拉弧打火，发射机输出检测电路检测出驻波并报警，出现功率频繁升降现象。
处理情况：先用吸尘器除尘，再用2000#砂纸打磨定片和动片上的打火点，用无水酒精洗干净后用暖风干燥，再逐步还原密封腔体，最后完成与馈管和发射机间的连接，检查无误后，加高功率试机，连续工作24 h无驻波故障报警和功率不稳，本以为故障已解决，但之后又出现高功率不稳情况。不同的是没有驻波故障报警显示，由此可以推断，上述故障应该是多种故障同时出现叠加在一起，只解决了天线倒换开关打火引起的驻波报警频繁升降功率的故障，而叠加在一起的功率不稳故障仍然存在。
5 再次故障分析
单独功率不稳故障产生原因有4种：（1）B+、B-电源故障;（2）A/D转换电路故障;（3）调制编码器故障;（4）模拟输入电路故障。
相关电路的检查与分析：
（1）根据发射机在中功率100 kW时工作正常，可排除B+、B-电源故障引起的。
（2）A/D转换电路。A/D转换电路输出的12Bit数字音频信号经过调制编码器去控制所有功放模块的开和关，开通的功放模块数量决定了发射机的功率，当A/D转换出现错误时，会出现发射机功率不稳的情况。更换A/D转换板后试机故障依旧，排除A/D转换电路引起的发射机功率不稳现象[1]。
（3）调制编码器。调制编码器接入A/D转换电路送来的12Bit数字音频信号输入锁存器U16和U17，两个都是8位D触发器。U16是用12Bit信号中的高八位（B1～B8）数字信号为地址码，读出对应的只读存储器（ROM）中的数据去控制220个大台阶功放模块的开和关。根据发射机只在高功率时功率不稳的具体情况，重点检查两个工作在高位的调制编码器。更换两个调制编码板后加高功率试机，功率不稳故障仍然存在[2]。
排除上述3种可能引起功率不稳故障的部位，基本上可以确定问题出在模拟输入板电路。
（4）模拟输入板包括音频处理单元、音频+直流合成单元、功率调整单元和功率控制单元。更换模拟输入板，开机加高功率，并对电路作相应调整，使输出功率稳定在额定功率（200 kW）上，观察发射机的工作状态正常。通過长时间高功率状态下运行，发射机没有出现相同故障，故障彻底排除[3]。
6 故障模拟输入板的检查
检查音频+直流合成单元电路，在音频检测点TP12用示波器观察波形，在高功率状态下加1 kHz单音频信号（90%调制度），信号幅度及波形正常无失真，在直流分量检测点TP14用示波器测量直流分量幅度（2.5 V）正常。检测结果说明问题不在音频+直流单元电路。 模拟输入板功率控制电路在开机状态下检测功率控制单元TP5，TP16和TP7测试点的电压，单元电路在工作正常时测试点电压值分别为：TP5（0.45 V加调制1.2 V），TP16（0.55 V加调制2 V），TP7（0 V加调制3.4 V）。存在故障的模拟输入板功率控制电路，实测TP5正常值、TP16异常，而两测试点之间的电路中只有一只（NE5532）集成电路，更换电路中的U4（NE5532运算放大器）后，开机检测TP16电压正常，加高功率加调制信号，发射机工作正常功率稳定，模拟输入板故障排除。
7 结语
本次故障的描述、分析、检查及处理过程是正确的，虽然走了一些弯路，但故障最终得以解决，只是因为这个故障的出现隐藏了两个故障原因：一是天线倒换开关内部打火发射机天线驻波报警，频繁升降功率;二是模拟输入板功率控制单元器件损坏引起高功率状态下功率不稳。在解决了天线驻波故障后，模拟输入板功率控制单元的故障才显现出来，把两个故障都处理完成后，发射机恢复正常工作。通过此次故障的处理过程，提示在以后的发射机维护工作中，只有不断地总结经验教训才能有效地提高设备维护能力和技术理论水平，从而提高工作效率和故障处置能力。
[参考文献]
[1]廖鹏祥.DAM10kW数字调幅中波广播发射机故障分析及维护[J].西部广播电视，2016（11）：224.
[2]康哲.全固态数字调制中波发射机常见故障和日常维护分析[J].西部广播电视，2015（1）：167-168.
[3]高倩，赵文强.中波发射机故障分析和处理[J].科技信息，2009（8）：165-166.
（编辑 姚 鑫）
Examination and analysis of power instability fault of
DX-200 digital medium wave transmitter
Liu Kaihong
（Hubei Broadcasting and Television Station Launching Station， Wuhan 430108， China）
Abstract：This paper analyzes the fault of medium wave radio transmitter， analyzes many kinds of faults that may affect the transmitter power instability， expounds the working principle of relevant circuits， and introduces the fault inspection steps and specific processing methods in detail.
Key words：medium wave broadcast transmitter; factors affecting power instability; deployment network; power control unit; fault analysis and processing
作者簡介：刘开宏（1970—），男，湖北武汉人，工程师，学士;研究方向：广播发射。