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地面数字电视广播发射机故障及处置研究

2020-01-04梁志友

科学技术创新 2020年13期
关键词:电视广播发射机射频

梁志友

(黑龙江省鹤岗市萝北县团结镇综合文化站,黑龙江 萝北154252)

现阶段,地面数字电视广播已走进大众的生活,实现基本普及。随着地面数字广播电视应用率的提高,区域内的发射机设备不断增加,对工作人员的维护、检修水平也提出了更高的要求[1]。针对地面数字电视广播发射机故障现象及部位,有效地进行识别和处理对于保障发射机正常运作具有重要意义。

1 地面数字电视广播发射机的原理

以1kW(AW-DTIK-I,B 型4 模块)地面数字电视广播发射机为例,该设备的构成包含激励器、预放、功率分配器、功率放大器及功率合成器,以及供电电源、显示控制单元、防雷保护单元、散热系统等。

地面数字电视广播发射机设备的运行原理在于数字广播电视节目码流经由信号线CTTB 激励器接口,由CTTB 激励器将输入的数字广播电视节目码流经信道进行编码、经调制单元进行处理,然后输出数字IQ 信号。随后将输出的数字IQ 信号经D/A 芯片转化,输出的D/A 转换信号经变频处理,输出射频信号。输出的射频信号经可变增益放大器对功率进行控制,而后在模拟滤波作用下在将射频信号送达前级推动单元[2]。输入的射频信号功率经前级推动单元步进衰减器,随后经由AGC 电路控制,并被送至功率放大器。射频信号经前置放大器、20W 推动放大器后可输出20W 的射频信号。随后输出的20W 射频信号开始进入射频切换单元,随后切换至主路激励器和备路激励器、主路前级推动单元和备路前级推动单元。在地面数字电视广播发射机自动切换模式下,主路激励器和备路激励器、主路前级推动单元和备路前级推动单元可在异常状态下进行自动切换,以保障广播电视节目的正常播出。地面数字电视广播发射机的射频切换单元可自主选择射频信号,并将选择过的射频信号送达功率分配器,经由3 路功率分配器将射频信号分配至3个功率放大器,分别进行放大后经由3 路功率合成器实现功率合成,合成后的射频信号至输出滤波器,然后经由地面数字电视广播发射机天馈线系统发射,实现地面信号的无线覆盖。

2 地面数字电视广播发射机的故障现象与处置方法

1kW(AW-DTIK-I,B 型4 模块)地面数字电视广播发射机集成度高、结构复杂,故障处理难度较大。地面数字电视广播发射机的故障处置是一项理论与实际相结合的工作,实际操作性较强,要求一线工作人员既具有充足的理论知识,同时具有丰富的检修工作经验。在多年的工作实践中,笔者遇到的地面数字电视广播发射机故障现象较多,现对近期发现的故障问题及处置方法进行总结。

2.1 报警保护问题及处置方法

地面数字电视广播发射机具备自动保护系统,该系统的运行是为了避免地面数字电视广播发射机发生严重故障时对设备造成损伤,一旦地面数字电视广播发射机的某些部件发生严重故障,控制系统将自动降低射频功率或自动关机,避免外部原因作用进一步损害发射机。地面数字电视广播发射机一旦出现故障报警,控制系统就会出现报警显示,当设备过热、过压、过功率、过流、驻波比过大时地面数字电视广播发射机自动实施保护,以确保发射机的安全[4]。报警情况通过地面数字电视广播发射机LCD 显示屏或设备远程控制端口可进行查询。

维修实例1:我台1kW(AW-DTIK-I,B 型4 模块)地面数字电视广播发射机发生过一起AGC 关闭时反射功率报警故障。故障现象的具体表现为反射功率报警,故障现象的成因为“设置门限1 倍<反射功率小于设置门限1.5 倍”。故障现象的具体处理方法为:“log”日志下记录反射功率报警的时间、具体报警内容等信息,立即降低地面数字电视广播发射机的功率,直至功率降低至设置门限。值得注意的是,在处理反射功率报警故障时,当反射功率>设置门限1.5 倍时,马上关闭地面数字电视广播发射机。关闭整机后检查射频输出后的接头、多功器合成部件、连接电缆头,同时进一步检查软馈有无破皮进水现象,以及功分器和分馈线、天线等连接情况。发现异常及时处理,以保障地面数字电视广播发射机安全。

维修实例2:在AGC(自动增益控制)开启状态下我台1kW(AW-DTIK-I,B 型4 模块)地面数字电视广播发射机曾出现吸收功率报警故障。故障现象的具体表现为吸收功率报警故障,故障现象的成因为吸收功率>设置门限。故障处置方法为:“log”日志下记录REJT 报警的时间、报警内容,将功率立即下降至4dB,1min 后仍不满足将功率再下降1dB。再观察1min 如地面数字电视广播发射机依旧处于保护状态,立即关机,同时进一步检查地面数字电视广播发射机的电源模块、发射单元等,针对发现的异常及时处理。

2.2 整机部分故障及处置方法

整机部分故障在地面数字电视广播发射机设备中也较为常见。主要故障问题有设备无法开机、整机过载保护、主激励器故障、空气开关自动关闭等[4-5]。现阶段随着地面数字电视广播发射机维护经验的不断积累,维护手段的不断增加,处理整机部分故障已不再是难题,只要掌握设备构成、原理,熟练掌握设备操作技术和维护技术,掌握设备正常工作时候的静态和动态参数指标,具备正确调试设备的技能,做好设备的日常维护、保养、检修,就可以有效处理整机部分故障,避免故障发生引起机器损坏的问题。

维修实例:我台地面数字电视广播发射机发生过一次主激励器故障。主激励器故障发生后,因不能切换到备激励器,故首先对主备激励器进行检查,检查激励器的故障情况,(转下页)同时检查切换数据线连接是否良好,最后发现切换数据线连接不良,经处理后,成功切换至备激励器,确保地面数字电视广播发射机正常运行,并进一步检查主激励器。

2.3 功放故障的分析及处理

地面数字电视广播发射机攻放故障是较为常见的一类故障现象,是设备检修的重点和难点。因功放对设备功率输出起到决定性的作用,因此有效处理功放故障对于保障地面数字电视广播发射机正常运行尤为重要。功放故障的发生原因主要为LDMOS 场效应管烧坏、电压电流不正常至过压过流保护等。常见的功放故障有功放出现过热保护、功放出现过载保护、功放出现保护等[6]。

维修实例1:本台地面数字电视广播发射机出现过一起功放故障,故障表现为地面数字电视广播发射机无输出,检查射频输入、供电均提示正常;检查地面数字电视广播发射机盖板,指示灯均亮;检查功放快直流电电压,提示正常;检查功放块输入端,提示有射频输入端无射频输出。结合上述表现,笔者初步判断故障问题可能为功放烧坏。进一步打开功放盖板进行检查,发现LDMOS 管烧焦。将烧焦LDMOS 管烧焦更换后,地面数字电视广播发射机恢复正常工作。

维修实例2:本台地面数字电视广播发射机运行过程中发生一起主站发射机驻波保护无输出故障。故障表现为发射机驻波保护无输出。检修过程中将地面数字电视广播发射机输出接至假负载,再次开机后将地面数字电视广播发射机运行正常。初步判断故障问题可能为天馈系统或滤波器。检查天馈系统,提示反射正常。检查滤波器,提示滤波器反射过大。初步判断故障成因为滤波器失谐。我台地面数字电视广播发射机配置的滤波器是高性能、高精度带通滤波器,现场不具备调试能力,故返厂调试,调试后主站发射机驻波保护无输出故障解除。

结束语

现阶段,地面数字电视广播发射机的更新较快,为保障设备稳定、可靠运行,一线工作人员应多学习理论知识,多钻研检修维护技术,多积累检修维护经验。准确掌握地面数字电视广播发射机的工作原理,做好设备的维护检修,有针对性的进行预检预防,发生故障时及时检查故障原因、排查各种因素、积极寻找解决故障的正确处理方法,更好地保证地面数字电视广播发射机的安全运行,确保地面数字电视节目的正常播出,推动我国广播电视行业的健康持续发展。

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