1kW调频发射机的原理与常见故障处理探讨

时间:2022-05-17 17:40:02 公文范文 浏览次数:

摘 要:1kW调频发射机是广播、通讯领域的重要设备。在实际工作中,发射机往往会出现一些故障,影响广播工作的正常开展。切实做好发射机日常维护工作,及时解决发射机故障,确保设备安全稳定运行,是发射机使用单位日常工作的重要任务之一。文章围绕1kW调频发射机维护和故障检修有关问题进行探讨,阐述了1kW调频发射机的基本工作原理,介绍了1kW调频发射机常见故障的解决方法,并就发射机场效应管故障的排除及发射机日常维护等问题进行了简要说明。

关键词:工作原理;故障;场效应管

引言

现代社会,无线电广播已经成为日常工作生活中十分普遍的事物,在国民经济社会文化发展中发挥着重要的促进和保障作用。1kW调频发射机是无线电广播诸多发射机种类中的一种,凭借着强大的功能和优越的适应性在广播、通讯领域承担着重要职能。

1 1kW调频发射机的基本工作原理

1.1 1kW调频发射机系统组成分析

随着时代的发展,关于无线电发射机的技术也在不断升级换代。当前的主流调频发射机多数采用模块化设计方式,1kW调频发射机也是如此。1kW调频发射机的系统结构包括调频激励器、逻辑控制单元、开关电源(两块)、500W射频功率放大模块(两块),功率分配器和功率合成器等单元。其中,为降低使用单位日常维护难度,功放模块和开关电源均采用盒式插拔结构设计,必要时可以相互置换。500W功放模块主要结构包括两个功放电路、一个分配器和一个合成器,其中,使用BLF278或MRF151G型场效应管作为功放电路的功放管。每个场效应管实际上是由两只并联封装的功放管构成,从而使得输出功率达到300W,发射机功放模块包括两个场效应管,公路达到500W,足够应对正常情况下的功率需求。此外,功放模块采用了保护电路设计,能够在温度超标、电压超标、电流超标等异常情况下保护设备安全。合成器内部则包括不平衡保护电路和定向耦合器功率取样电路。

1.2 1kW调频发射机的信号处理步骤分析

1kW调频发射机主要接收卫星信号或微波信号,接收到信号首先输入数字接收机,经过接收机的解码处理转为L\R两路信号,输送到调频激励器,再依次经过内部音频处理器、同步器进行对应的处理后,开始调频调制,原本的音频信号形势转为调频信号,载波波段范围从87.5MHz到108MHz,激励器放大器对调频后的信号进行放大,使其输出功率不低于20W,射频信号从激励器出来后进入功率分配器,在此均分为两路信号,分别作为两个500W的功放模块的推动信号。信号经功放模块放大后进入功率合成器,功率上升至1000W,然后进入多工器,再由馈线传输到天线,由天线进行发射。

1.3 逻辑控制單元与电源系统分析

逻辑控制单元主要包括激励器、功放模块和开关电源三个部分,三者协调互动,可以实现逻辑控制单元的自动控制管理等一系列功能。具体包括AGC自动增益控制、自动保护、自动开关机设置等,使用者还可以通过这个单元对发射机进行远程控制,或者是在此查询发射机功率、电流、温度、不平衡等重要信息。发射机的电源系统以48V的开关电源为主,辅以各个功率模块的保护电路,包括+5V、+12V、+24V等多个直流电源。

2 1kW调频发射机的常见故障现象分析及排除策略

2.1 发射机反射功率指示超出正常范围

针对这种情况,第一步要确定故障源是否是功放模块。工作人员要对功放模块的温度、电流强度、不平衡参数等指标进行全面检测,如果各参数没有全部处于正常状态,则应进行进一步检查,将两个功放模块进行互换,如果互换后指标仍不达标,则认为模块内部电路故障,如果互换后另一个功放模块参数不正常,则认为故障存在于分配器、合成器或RF连接电缆。

2.2 发射机开机后立刻封锁功率并自动关机,或开机后反射功率很大而发射功率仅为额定功率的三分之一

一般而言,该故障往往是发射机射频通道或天馈线系统断开或短路所导致。为了验证这一点,可以对发射机施加假性载荷。根据结果有两条故障排除路线。一是施加假性负载后发射机工作正常,那么故障位置应位于天馈线系统。应进一步对天馈线和天线功率分配器连接点进行检查。前者是检查完整性,后者是检查稳固程度。另外,两者都要检查是否进水。二是施加假性负载后故障不变,则应进一步检查功率合成器。通常功率合成器与功放模块输出端之间的连接铜片焊点脱落是引发故障的原因。

2.3 关机很长一段时间后开机出现保护现象

这个故障的原因通常是冷机条件下开机,场效应管的瞬间输出超标引发保护电路启动所致。要避免这个问题的发生,开机时的激励器输出功率必须控制在一个较低的水平,随后逐步调高或依靠AGC电路使功率上升至正常额定功率。

3 发射机场效应管故障分析及解决策略

在调频发射机组成系统中,场效应管的故障发生率很高。激励器瞬时输出过大、长期失谐过热、输出负载瞬间变化、静电高压冲击及自身寿命等都是可能导致场效应管发生故障的原因。尽管场效应管包括两只功放管,但限于采用的功放管并联封装设计方式,如果其中一个功放管故障,也必须两个同时进行更换。发射机出现异常时,对其进行状态分析,发现发射机的功率下降显著,在不平衡参数变大的同时,一个功放电流指示归零。这时可以认为是场效应管故障,然后使用万能表进行确认。场效应管的拆卸作业技术要求较为复杂,烙铁需要接地,操作人员要佩戴防静电手环。第一步是用烙铁将场效应管和周围的器件分离,之后再拆除固定螺栓。安装新场效应管时,应预先对器件和相关电路板进行清理,防止有灰尘沾染,并在场效应管散热面上涂抹好散热硅脂。硅脂要涂抹均匀,保证散热效率。然后将场效应管用螺栓固定在指定位置,再将其与周围器件焊接到一起。安装完成后应对新场效应管的静态电压和电流进行测量,如不达标应进行调整。最后将盖板重新盖好并固定。整个过程中应避免对其他器件的损坏,防止改变分布参数。

4 关于发射机日常维护的建议和意见

发射机的正常稳定运转,离不开周到细致的维护保养。设备维护必须坚持常态化。发射机使用单位要结合发射机工作情况制定设备维护计划,定期开展设备维护检修。日常工作中,工作人员要从外观、声音、气味、振动等多种渠道观察发射机运行状况。一旦发展异常问题就要立即采取措施,确认问题根源后要及时进行针对性地解决,避免事故发生或扩大化。发射机维护和故障处理是一门复杂的实践性工作,需要进行经年累月的实际操作和经验积累。在检修和维修时要胆大心细,防止引发二次故障,并做好记录,为后续工作打下基础。

5 结束语

调频发射机是广播通讯系统中的关键组成。确保调频发射机状态稳定,运转正常是维护良好广播通讯秩序的前提要件。统计数据显示,发射机故障多数原因是日常维护检修不到位。发射机使用单位必须加强发射机的日常维护管理,切实落实维护保养措施,定期开展发射机检修工作,对发现的故障隐患及时排除,为发射机的正常高效工作提供良好的客观条件。随着我国社会事业的蓬勃发展,广播通讯领域的发展空间日益广阔,在国民经济体系中发挥的作用日胜一日。发射机使用单位要对发射机工作机理和常见故障进行深入细致的分析和研究,努力提高发射机运维水平,增强发射机故障排查能力,为我国广播通讯事业的健康发展贡献自己的力量。

参考文献

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[3]王双吉.浅谈电视发射机的维护[J].科技创新导报,2011(10).

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