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新款10kW调频广播发射机的特点与维护

2016-02-28李晓明

西部广播电视 2016年8期
关键词:分配器电路板新款

李晓明

(作者单位:宁夏广播电视台传输发射中心)

新款10kW调频广播发射机的特点与维护

李晓明

(作者单位:宁夏广播电视台传输发射中心)

本文从新款10kW调频立体声广播发射机的日常运行出发,结合维护经验,简要介绍其特点和正常运行的基本维护。

调频广播发射机;激励器;功放单元;LDMOS器件;系统控制器

1 概述

随着网络通信的普及和深入的发展,广播电视的通信领域的智能化设备随之涌现。对广播电视传输发射的设备,具有高稳定性的运行,高质量的播出,低故障率的维护,简便的操作,智能化远程监控和高工作效率等基本要求,已经是各广播电视台所必需的,这就对有关的技术工作人员提出了新的要求。

2014年底,宁夏广播电视台调频电视发射部,完成了对2003年“西新工程”和“503工程”所建设的调频发射系统的升级改造。统一更换了机房8个10kW调频广播发射机,改造了2付多频点共天馈线系统以及调频发射机房配电室,将原交流稳压电源更换为智能大功率的UPS电源,升级了16套广播电视节目的信源系统。在此本文结合新款10kW调频立体声广播发射机的实际运行情况,简要介绍其特点和正常运行的基本维护。

2 新款调频广播发射机的组成和特点

新款KFT-Ⅲ-914型10kW立体声调频广播发射机,是由主、备激励器、系统控制器、功率六分配器、6个FM1800W功放单元、六路功率合成器、定向耦合器、天线倒换闸、天线/假负载、8个DC50V直流开关电源、冷却单元、应急开关机控制单元及交流配电盘等组成。(图略)各单元特点如下。

2.1激励器

主备激励器是意大利RVR公司第三代PTX-LCD30S升级版的激励器。它是由音频信号DSP数字信号电路板、∑多路复用器、VCO/PLL压控振荡器/锁相环电路、RF功率放大器、负载或天线,以及CPU控制器、面板显示器和直流供电电源等单元组成(图略)。

音频信号DSP数字信号电路板是由A/D转换器、信源切换、数字信号立体声编码器/RDS立体声编码器,和D/A转换器组成。该电路板可同时输入(AES/EBU)数字音频信号和 (L、R)模拟的音频信号,有信源选择功能,首选数字音频信号源。对输入的(AES/EBU)数字音频信号经信号处理后,加到立体声编码器进行立体声复合信号的数字编码;对选择输入的(L、R)模拟音频信号,经A/D转换器,分别进行(L、R)A/D转换后,加到RDS立体声编码器进行立体声复合信号的数字编码。

立体声编码器输出的数字立体声复合信号,经D/A转换为模拟的立体声复合信号后,与并行输入的SCA1/SCA1/SCA3/RDS的辅助信号一道,送到∑多路复用器经处理后,送入VCO/PLL压控振荡器/锁相环电路中,对已设置并产生出所要发射的载波频率进行频率调制,再经RF功率放大器放大输出。

激励器在面板上可显示、设置、控制所有的具体数据和工作状况,自带RS232/RS485通信接口,可远程遥控。

2.2系统控制器

系统控制器是新款发射机运行操控的中枢,彩色触摸屏、各单元采样及整机外部通信由中央处理器CPU完成,而整机操控采用可编程逻辑部件(PLD)方式以硬件逻辑回路来实现。它通过彩色触摸屏既能对主机输出功率、反射功率、供电状态、风机状态、联锁状态、通信状态和切换状态实时监控,又能对主备激励器、每个1800W功放单元、每个开关电源的工作状态和工作参数实时监控。并对输出过荷、驻波比过大、冷却异常、联锁异常、功放过热等故障实时告警和保护。它与各单元的通讯为RS485接口,通过RS485接口、或以太网RJ45接口可远程遥控,可本地或遥控开关发射机。并具有主备激励器选择输出的自动切换功能。

2.3FM1800W功放单元

新款调频广播发射机由六个FM1800W功放单元组合而成。每个功放单元均为独立插件,是由前级放大器、分配器、末级放大器、功率合成器、低通滤波器、监控电路、温度采样及散热基板组成(图略)。其核心器件功放管采用横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管,前级放大器为单管(LDMOSFET)BLF245管模块,末级放大器仅为两个并联的(LDMOSFET)BLF178X管模块,合成后正常输出功率为1800W,功放单元采用DC50V供电。面板上装有DC绿灯,VSWR、TEMP和DRIVE红灯指示,内置CPU单板机监控电路板,实时监测各级放大器的工作状态和工作数据,对出现的过温、过激励、驻波比过大、过载等异常现象加以报警,并将检测出的输出功率、反射功率、工作电流、工作电压和各级放大器的工作温度等参数,通过RS-485接口与整机系统控制器联接,自动调节控制或封锁激励实时保护,并将异常数据显示于彩色触摸屏上。

2.4功率分配器和功率合成器

新款调频广播发射机六个功放单元的RF功率分配器、RF功率合成器是按平衡对称设计的,采用维尔金森功率合成器及分配器,避免了以往采用3db合成器易出现的功率分配合成不平衡现象,有利于功放系统安全工作。各功放单元与整机硬连接(省去电缆),可插拨便于维护检修。

2.5开关电源

新款调频广播发射机由8块2500W/DC50V直流开关电源以均流的方式输出,为6个1800W功放单元提供直流供电。其体积小,重量轻,更换方便,工作电压范围宽、输出稳定、保护功能强,高效率,具有标准的网络功能配置,使每块开关电源的工作状态及工作参数均受监控。

2.6冷却单元

新款调频广播发射机的冷却系统与众不同,由安装在机顶上的四个大功率轴流风机和分布在发射机前后、左右的下方入风口组成。它们的工作电压为AC220V,工作状态分别受系统控制器的监控,如果判断出有两个风机不工作或出现故障时,将关闭功放单元直流供电的开关电源,使整机无输出。

3 发射机的维护

发射机的维护是发射台技术人员的重要职责,是保证发射机正常播出的必要条件。日常维护工作除了要建立严格的规章制度,做到制度健全、责任明确、定期考核、奖惩分明外,在技术规程上还必须遵循有关方面制定的标准的技术规范。

针对新款调频广播发射机的特点,我们在日常的维护工作中,除了采取必要安全防范措施以外,特别应注意以下几个方面。

第一,注意机房的清洁卫生,定期除尘。

第二,注意检查冷却系统,定期清洗滤尘罩,保证风路畅通和冷却效果。定期检查风机转动轴,看是否有粉尘进入轴承影响转速或长期磨损造成轴承晃动,影响发射机正常工作。

第三,定期清洁FM1800W功放单元散热片表面积尘,保证良好的散热效果。清洁其内部的功放前级、末级放大器、微带功率分配器、微带功率合成器、带通滤波器、到射频输出口之间、电源、检测监控电路的灰尘,以免造成局部打火的故障现象,检查电路板上的元器件有无异常现象,电路板上大电流节点焊锡有无烧开。

第四,定期检查射频连接电缆头是否拧紧接好,避免开路或接触不良。特别要注意功放单元的射频输出端,六路功率合成器的输入端、输出端、到功率吸收负载的连接头温度;检查六路功率合成器有无局部发热和变色情况。插拔功放单元时,务必注意后部要准确定位,避免功放单元后部馈电插座中的插针因对位不准或用力过猛而损坏。

第五,定期测试调频立体声发射机的技术指标,检测激励器DSP数字信号电路板左右声道的频响、谐波失真、信噪比、分离度、电平差、和预加重等各项指标。

第六,定期将发射机的输出由天线倒置假负载上,进行工作状态数据的检测和记录,并与原始测试数据进行对比分析,以此检查多频共天馈线的性能,达到提前预防故障的目的。

第七,不得随意调整发射机各部分内部和面板上的可调螺钉,以免改变机器原有的正常工作状态。发射机虽然支持热插拔,但在实际运行时,在设备正常运行中,避免随意拨动激励器上的旋钮、拔插功放单元,造成不必要的器件损坏或影响机器正常工作。

第八,功放单元和吸收负载中的场效应晶体管和氧化铍电阻的基座材料有毒,因此,在检修和更换时要格外注意,对更换下来的已损坏的场效应晶体管和氧化铍电阻,要妥善处理,切不可随意处置,以保护环境。

4 结语

以上是根据使用、维护和学习成都凯腾全固态新型发射机设备方面的总结出的一点粗浅体会。随着广播电视技术的不断提升,产品的更新速度随之加快,这就要求从事发射台的技术人员必需不断学习、充实新的知识,以适应新设备技术维护的要求,只有这样我们才能胜任,才能做好日常设备的维护工作,确保广播电视节目的安全、优质播出。

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