PDM1kW中波广播发射机射频链路常见故障分析_邵正.pdf

134电视技术 第 47 卷第 1 期(总第 566 期)BROADCASTING&TRANSMISSION广播与传输文献引用格式：邵正.PDM 1 kW 中波广播发射机射频链路常见故障分析 J.电视技术，2023，47（1）：134-136.SHAO Z.Fault analysis of radio frequency link of PDM 1 kW medium wave broadcasting transmitterJ.Video Engineering，2023，47（1）：134-136.中图分类号：TN838 文献标识码：A DOI：10.16280/j.videoe.2023.01.032PDM 1 kW 中波广播发射机射频链路常见故障分析邵 正（浙江省中波发射管理中心遂昌广播转播台，浙江 丽水 323300）摘要：为了有效保证广播电视系统的正常工作，发射机必须时刻保持较好的工作状态，这对其硬件性能提出了较高要求。作为PDM 1 kW 中波广播发射机的关键部件，射频链路在节目内容安全播出过程中发挥着重要作用。通过研究 PDM 1 kW 中波发射机的工作原理和射频链路组成，结合射频组成技术原理深入探析其常见故障原因并给出处置策略，为相关人员提供参考。关键词：广播电视；发射机；射频链路；故障分析Fault Analysis of Radio Frequency Link of PDM 1 kW Medium Wave Broadcasting TransmitterSHAO Zheng(Suichang Radio Relay Station of Zhejiang Medium Wave Launch Management Center,Lishui 323300,China)Abstract:In order to effectively ensure the normal operation of the radio and television system,the transmitter must always maintain a good working state,which puts forward higher requirements for its hardware performance.As a key component of the PDM 1 kW medium wave broadcasting transmitter,the radio frequency link plays an important role in the safe broadcasting of program content.This paper studies the working principle and radio frequency link composition of PDM 1 kW medium wave transmitter,and combines the technical principle of radio frequency composition to deeply analyze the causes of its common faults and give the disposal strategies,providing reference for relevant personnel.Keywords:radio and television;transmitter;radio frequency link;fault analysis0 引 言随着终端用户对广播电视节目内容质量的要求越来越高，中波广播发射机在广电系统运行中的作用更加凸显。相对于传统发射机的高功耗、高故障率等缺点，PDM 1 kW 中波广播发射机从系统组成、技术框架等方面进行了全面革新，尤其在射频链路部分，采用了新型设备组件，提升了中波广播发射机的整机效能1。为了提高射频链路新型组件的工作稳定性，本文在充分研究 PDM 1 kW 中波发射机工作原理以及射频链路组成的基础上，深入探析了射频链路常见的故障现象和处置策略，进一步完善广电系统运行流程，更好地为用户服务。1 中波广播发射机工作原理PDM 1 kW 中波广播发射机整机系统主要由电源、音频、射频、冷却以及监测等系统组成，如图 1所示。作为发射机核心部分之一的射频链路主要包括天调网络、铁塔天线、激励器、调制高频功率放大器以及功率合成器等，能够实现多组频率的信号输出2。假设 PDM 1 kW 中波广播发射机的射频信号频率设定为 1 242 kHz。首先，激励器生成射频信号，考虑到此时发射天线功率不足，无法驱动两级功放A 和 B，因此射频链路会赋能前置功率放大器，而后再分别驱动 A 和 B；驱动后的射频信号经调制、放大后，输出的最大功率为 500 W；通过功率合成器将两 作者简介：邵 正（1997），男，本科，助理工程师，研究方向为广播电视传输覆盖。电视技术 第 47 卷第 1 期(总第 566 期)135BROADCASTING&TRANSMISSION广播与传输路信号进行空间汇聚，从而实现 1 kW 的总输出功率；最后通过天调网络、铁塔天线，可以发射功率为1 kW、频率为 1 242 kHz 射频信号3。从上述技术原理可以看出，射频链路的重要设备为调制/功放部件（Modulation，MO）/（Power Amplifier，PA），即调制/高频功率放大器，其内部功能电路如图 2 所示4。从图 2 可以看出，该设备组成可以完成信号调制与功率放大的一体运行。值得注意的是，该部件的工作状态与发射机信号功率和其他参数相关。图 2 调制/功放部件的内部电路组成MO/PA 电路由信号调制器、高频信号功率放大器以及相应的保护电路构成。驱动电路输出频率调制脉宽封锁信号，调制器接收信号后处于激励状态，可实时输出信号叠加态（脉宽信号+直流信号（140 V）的调制矩形电磁脉冲信号，利用低通滤波器（Low Pass Filter，LPF）输出叠加音频信息的正弦电压（载波频率）到高频功放。此时功放处于丁类，则输出信号的电路如图 3 所示5。当场效应晶体管（Field Effect Transistor，FET）处于正常状态，S1，S2，S3，S4等通路开关由推动电压控制，一旦处于负周期，S1，S3则处在断开状态，S2，S4则处在合路状态，反之亦然。图 3 高频功率放大器桥式丁类放大电路的等效电路2 PDM 1 kW 中波广播发射机射频链路常见故障实例2.1 功率调节无法实现故障现象：发射机整机开机后，射频链路的输出信号功率保持在 1 kW，但是不能通过功率升降的操作实现功率调节。首先排查电路的前置驱动器，排除驱动电路内部的故障，没有发现问题，初步怀疑电路控制信号出现异常。此时，断开输入信号，同步检测调制脉宽封锁信号是否会伴随按键调节出现电平抖动，即调低功率时，脉宽调制电平占空比减小，则可以确定该电路正常。因此判断故障点可能位于取样端，直接造成发射机整机的输出额定功率 1 kW。射频链路的取样端内部结构如图 4 所示6。首先断开节点 L3，利用万用表实测其从左至接地点之间的电路阻抗值为 10，查阅 PDM 1 kW 中波广播发射机的图 1 PDM 1 kW 中波广播发射机整机系统组成136电视技术 第 47 卷第 1 期(总第 566 期)BROADCASTING&TRANSMISSION广播与传输图 4 取样组件的内部电路结构出厂参数表，显示该数字理论值应为 20，由此导致功率调节功能失效。通过不断调整前端线圈 L2的抽头，可以改变电路阻抗值直至 20 7。在实测值满足要求后，合路L3，整机加电，可以看到射频链路一侧输出功率为500 W，可以通过控制按钮实现功率调节。2.2 调制器异常故障现象：调制器工作异常，输出信号无法满足实际要求，触发驻波报警8。首先通过示波器检测调制器 XS7_3 针脚的信号输出电压（15 V）。如果信号存在，则同步检测XS7_11 针脚的信号输出电压值是否大于 0.7 V，一旦实测大于 0.7 V 则调制器处于锁闭状态，即调制器内部出现电路故障9，如图 5 所示。此时，迅速取出调制器，检测各 FET 和 NPN 型三极管是否异常,探测内部线圈有无虚焊、10 电阻是否烧坏等。根据实际故障情况，及时更换故障部件，整机上电测试无误后，恢复系统正常工作状态。图 5 调制器内部电路结构3 结 语了解 PDM 1 kW 中波广播发射机的工作原理，熟悉其射频链路系统组成和工作方式，能够在发射机故障时，结合故障情况进行逐一排查和检测修复。本文针对常见故障现象、排查方式以及处置策略等方面进行了详细解析，能够便于技术人员针对性地解决故障问题，有效应对突发情况，并降低故障发生频率，提高系统工作效率，从而较好地实现广播电视节目安全播出。参考文献：1 翟丽颖.PDM1kW 中波广播发射机常见故障分析及日常维护 C/Proceedings of 2022 Shanghai Forum on Engineering Technology and New Materials，2022.2 达娃次仁.PDM 1 kW 中波广播发射机常见故障及处理措施 J.西部广播电视，2022，43（22）：225-227.3 罗毅.PDM 1 kW 全固态中波广播发射机故障分析及处理措施 J.中国有线电视，2022（2）：72-74.4 黄楚勇.PDM 1KW 中波发射机功率合成母板故障处理二例 J.数字通信世界，2020（7）：22-23.5 冉力.ZHT-PDM1 kW 中波发射机调制功放电路原理剖析与故障维修 J.西部广播电视，2021，42（18）：225-227.6 许力，陈福东，徐秀红，等.中波广播发射机射频功放模块的故障检测与维修经验 J.中国有线电视，2022（9）：42-45.7 陈鸿，周坤鹤，孙瑞晨.浅析全固态 DAM 中波发射机射频包络放大故障的诊断与维护 J.广播电视信息，2022，29（8）：80-84.8 邸宏霞.中波广播发射机推动电源调整板的原理分析与故障处理 J.数字传媒研究，2022，39（7）：64-67.9 张晶鑫.中波发射机播出信号失真故障与对策分析 J.集成电路应用，2022，39（8）：96-97.编辑：张玉聪