DAM 10kW中波广播发射机射频系统的常见故障及维护

DAM 10kW中波广播发射机射频系统的常见故障及维护
作者：梁小青
来源：《卫星电视与宽带多媒体》2024年第08期
【摘要】在现代广播技术高速发展的背景下，中波广播因具有覆盖范围广，信号稳定性好，适应性强，成本低等优点，在我国依然被广泛使用。

中波广播发射机是中波广播信号发射的重要设备，而射频系统是发射机的重要组成部分，保障其正常工作是发射台站的一项重要工作任务。

本文就DAM 10kW中波广播发射机射频系统的组成、运行原理、常见故障检修和维护进行探讨分析。

【关键词】射频系统；运行原理；故障检修；维护
中图分类号：TN92 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.08.009
DAM 10kW中波广播发射机是中波广播发射台站比较常用的发射机机型，射频系统是发射机将信号发射出去的重要设备，发生故障的概率也比较高。

为保障其正常工作，发射台站的技术人员就要了解其组成、运行原理，以便发生故障时能快速处理，恢复发射机的正常工作，保障安全播出。

本文介绍了DAM 10kW中波广播发射机射频系统的运行原理，并对射频系统在工作过程中发生故障如何检修进行了分析。

此外，根据发射机射频系统的运行特点，提出了射频系统的维护要点。

1. 射频系统的组成及运行原理
1.1 射频系统组成
DAM 10kW中波广播发射机的射频系统主要是由振荡器、缓冲放大器、预推动放大器、推动级放大器、推动级合成母板、推动分配器、功率放大器、功率合成母板、输出网络等组成。

其中振荡器由单独一块电路板组成（A17振荡器板），缓冲放大器是由一块结构比较简单的非标准功放模块板组成。

预推动放大器由一块标准的功放模块板组成。

推动级由三块标准功放模块板组成。

缓冲放大器、預推动放大器和推动级放大器都插在推动级合成母板上。

推动分配器由一块圆盘电路板组成。

功率放大器由48块标准的功放模块板组成，插在3块功率合成母板上，其中42块功放模块作为大台阶功放使用，6块功放模块作为二进制台阶功放使用。

输出网络分为带通滤波器和阻抗微调网络两部分，主要由大电容和大电感线圈组成。

1.2 射频系统运行原理简介
振荡器通过频率合成或是外激励输入产生发射机所需特定频率的载频方波信号，然后送给缓冲放大器。

缓冲放大器通过板上的场效应管、三极管等元器件将载频方波信号进行放大，再用电感和电容组成的带宽耦合网络通过选频方式将载频方波信号转换成载频正弦波信号，缓冲放大器输出的信号送给预推动放大器和推动级放大器进行处理和放大后，送给推动级合成母板，由推动级合成母板对信号进行合成后经射频分配器送给功率放大器的功放模块板使用。

调制编码板产生12bit的数字音频信号送给功率放大器，控制48块功放模块板的工作，功放模块板工作产生的射频功率在功率合成母板上进行功率合成，形成总的射频功率输出，然后送给输出网络。

输出网络通过滤波和阻抗匹配后，将信号通过馈线送到发射天线，天线再将信号发射出去[1]。

发射机射频系统的运行原理如图1所示。

2. 发射机射频系统常见故障检修分析
DAM 10kW中波广播发射机有着完善的故障检测功能，当发射机发生故障时，会及时通过发射机面板上的LED灯发出告警，值班人员可通过对面板上显示的故障进行处理，快速恢复发射机的正常工作，保障安全播出。

下面将对DAM 10kW中波广播发射机射频系统工作过程中常见的故障检修进行分析。

2.1 振荡器故障检修分析
射频系统的振荡器发生故障时，会导致无载波信号产生或输出的载波信号电压变低，影响射频系统的正常工作。

振荡器板发生故障主要是由以下几个原因造成的：①频率合成器发生故障，导致无载波信号产生。

由于振荡器配有主备频率合成器，当主频率合成器发生故障时，振荡器板上的信号切换器会自动切换到备用频率合成器工作，对发射机正常工作影响不大，可等播出结束后再对频率合成器进行检修。

频率合成器故障大多时候都是元器件损坏造成，如果有备用的频率合成器，直接拿来更换，是比较快速修复故障的方法。

也可以把频率合成器拆开，检查里面的元器件，将损坏的元器件进行更换，即可修复频率合成器的故障。

②连接线故障，频率合成器与振荡器板之间的连接线或是振荡器板到缓冲放大器之间的连接线发生故障。

连接线使用时间久了可能会出现接触不良或是打火短路故障，造成没有信号输入到振荡器板或是缓
冲放大器。

检修时查看连接线两边的插线头是否有打火烧黑、并用万用表测量两端的接线是否有短路等现象，如有烧黑打火和短路情况，将连接线拆下来进行维修或是换一条新的电缆连接线。

③振荡器板上元器件故障。

应对振荡器板上的元器件进行检查，可用万用表测量保险丝是否烧断，电阻、电容、集成块是否有损坏的，发现有损坏的元器件可用同型号的进行更换即可修复故障[2]。

2.2 功放模块板故障检修分析
DAM 10kW中波广播发射机射频系统的缓冲放大器、预推动放大器、推动级放大器和功率放大器都是由功放模块板组成，其中预推动放大器、推动级放大器和功率放大器之间的功放模块板可以任意交替使用，缓冲放大器功放模块板为非标准功放模块板，不能与其他功放模块板交替使用。

发射机射频系统发生故障时，大多都是由功放模块板故障引起。

故障检修时，可通过看功放模块板上工作指示灯来找出产生故障的功放模块板，它正常时显示绿色，发生故障时变成红色。

找到故障的功放板后，将其拔出来，用备用功放模块板插进去替代，使发射机正常工作后，再对故障的功放模块板进行维修。

功放模块板故障大多都是板上的元器件发生损坏，特别是保险丝和场效应管。

可用万用表测量，检查板上的保险丝是否烧断，场效应管是否被击穿，电阻、电容、电感、二极管、三极管等元器件是否损坏，如果找不出故障点，就拿一块好的功放模块板与故障的功放模块板对比测量，找出故障的元器件，将损坏元器件拆下来，换上好的元器件可修复功放模块板故障。

2.3 供电电源故障检修分析
DAM 10kW中波广播发射机射频系统需要电源提供特定的电压来工作，当供电电源发生故障时会造成射频系统故障，影响发射机正常的工作。

振荡器板工作电压为+22VDC，供电链路为：低压变压器→低压整流滤波→A39低压分配板→振荡器板。

缓冲放大器工作电压为＋30VDC，供电链路为低压变压器→低压整流滤波→推动级合成母板→缓冲放大器板。

预推动放大器工作电压为＋60VDC，它的供电通过缓冲放大器板进行过渡，当缓冲放大器板拔出来检修时可切断预推动放大器的工作电源，供电链路为：低压变压器→低压整流滤波→推动级合成母板→缓冲放大器板→预推动放大器板。

推动级放大器有三块功放模块板，1#功放模块板的工作电源由推动电源调整器提供，分别给板上的两个半桥供电，根据推动负载情况两个半桥的工作电压可以在＋0～110VDC之间变化，供电链路为：高压变压器→高压整流器→A24熔断器组件板→推动电源调整器→推动级合成母板→推动级放大器1#功放模块板。

2#、3#功放模块的工作电压为+115VDC，供电链路为：高压变压器→高压整流滤波→A24熔断器组件板→A22推动稳压电源板→推动级合成母板→预推动放大器2#、3#功放模块板。

功率放大器的大台阶功放模块板工作电压为＋230VDC，供电链路为：高压变压器→高压整流滤波→A24熔断器组件板→功率合成母板→42块大台阶功放模块板。

功率放大器的小台阶功放模块的工作电压为
+115VDC，供电线路为：高压变压器→高压整流滤波→A24熔断器组件板→功率合成母板→6块小台阶功放模块板。

所以当发射机射频系统的供电电源发生故障时，射频系统就无法正常工
作，可对它们的供电链路进行检查，查看是否有电线接触不良，短路、插头松动打火等现象，发现有故障的地方及时进行修复。

值得特别注意的是，检查预推动放大器功放模块的工作电源时，要查看缓冲放大器是否工作正常，板上的F1、F2保险丝是否烧断[3]。

2.4 功率合成母板故障检修分析
缓冲放大器、预推动放大器、推动级放大器的功放模块板都插在推动级合成母板上，功率放大器的48块功放模块板都插在功率合成母板上。

当这两个合成母板的滤波电容、保险管、磁环、铜棒、插槽等元器件发生损坏时，会造成射频系统故障。

特别是合成母板上的插槽母座损坏，会导致功放模块插入母板不到位、松动，造成接触不良，打火等现象，烧坏合成母板的母座或功放模块板的金手指。

合成母板发生故障时，重点检查以上元器件，发现有损坏元器件并进行维修可排除故障。

2.5 射频系统检测电路故障检修分析
当发射机面板上的工作状态指示灯发出告警，显示振荡器、缓冲放大器、预推动放大器、包络等故障时，发射机却正常工作，出现这种情况可能是发射机射频系统工作状态检测电路发生故障造成的告警，这种情况也是比较常见的。

检测电路发生故障，大多是A32显示板或推动级合成母板上的激励检测电路元器件损坏引起，可根据发射机的电路图纸，对检测电路相关的元器件进行检查，查看板上集成块、整流管、电阻、电容等元器件有无损坏，将损坏的元器件更换可排除因检测电路损坏引起的发射机射频系统告警故障。

2.6 输出网络故障检修分析
发射机的输出网络主要由电感和电容组成，输出网络故障主要是由以下几个方面引起的：①阻抗不匹配，发射机的输出网络阻抗有时候会因为季节、温度改变而造成与功率合成器输出端、馈线输入端的阻抗不匹配，可通过调整发射机前面的“调谐”和“负载”旋钮来使之相匹配。

②连接电感与电容之间的铜皮螺丝松动造成接触不良打火，若检查发现松动要及时紧固螺丝。

③电容故障，检查电容发现裂痕损坏要及时更换，避免造成输出网络失谐。

2.7 与射频系统相关联的其他故障检修分析
DAM 10kW中波广播发射机射频系统与其他设备相关联的地方比较多，当它们发生故障时，也会引起发射机射频系统工作异常，主要有以下几个方面：①调制编码板故障。

调制编码板为功率放大器的48块功放模块板提供12Bit的数字音频信号，高6位控制42个大台阶功放模块板的开、关，低6位控制6块二进制台阶功放模块板的开、关。

当调制编码板发生故障时，会导致送给功率放大器的数字音频信号异常或是中断。

造成调制编码板故障的原因大多是供电电源、板上元器件损坏，或是调制编码板至功率放大器的连接线故障。

对以上元器件进行检查，发现损坏的元器件进行维修，排除调制编码板的故障，才不会影响射频系统的正常工
作。

②推动电源调整器故障。

推动电源调整器给推动级放大器的1#功放模块提供工作电源，当它发生故障时，会导致其提供的工作电压降低或中断，造成推动级放大器工作異常。

推动电源调整器故障大多是供电故障或是板上的元器件损坏引起，找出故障的元器件，进行维修即可排除推动电源调整器故障，才不会影响射频系统的推动级放大器正常工作[4]。

3. 射频系统的维护要点
制定DAM 10kW发射机射频系统的定期维护计划和维护检查的详细内容，并定期认真地执行，是减少发射机射频系统故障发生的重要手段。

发射台技术人员对射频系统进行维护时，应重点做好以下工作：
（1）做好除尘工作，避免电路板、元器件上灰尘积累过多，灰尘多可能会产生静电，影响散热，造成元器件之间打火损坏。

（2）检查电路板上的元器件有没有温度过高，打火烧黑痕迹，电容有没有鼓起漏液等情况，发现异常应及时更换，避免引起设备故障。

（3）检查合成母板的铜棒、滤波电容、磁环等元器件的螺丝有没有松动，发现有松动要及时拧紧。

（4）检查电解电容是否漏液、变形或容量减小等情况，发现异常要及时更换。

（5）检查功放模块板插在合成母板插槽上是否牢固、到位，松动容易造成打火，会损坏功放模块的金手指和母板插槽。

（6）检查测试功率放大模块的联锁接地电阻，保证模块插接良好，避免电缆连锁故障造成发射机停机。

（7）定期用网络分析仪检查测量4Ω和50Ω接点的阻抗是否匹配。

不匹配容易造成驻波比告警等情况发生。

当阻抗发生变化时，可通过发射机前面的“调谐”和“调载”旋钮及时调整，使阻抗相匹配[5]。

4. 结束语
发射台站的技术人员要熟悉射频系统的组成、运行原理和常见故障的检修，在值班过程中遇到射频系统故障时，才能从容快速处理，让发射机快速恢复正常工作，减少停播时间。

同时定期做好维护工作，才能确保发射机射频系统长久的安全运行，保证安全播出。

参考文献：
[1]戈义志，刘吉坤.数字幅度调制中波广播发射机故障检修200例[M].北京：中国广播影视出版社，2015：39-100.
[2]解苏汉.DX中波发射机与天馈网络[M].西安：陕西科学技术出版社，2013：22-37.
[3]陈晓卫.全固态中波广播发射机使用与维护[M].北京：中国广播电视出版社，2002：27-38.
[4]段军宏，范孙青.现代广播发射技术基础与实践研究[M].长春：吉林大学出版社，2017：43-49.
[5]刘洪才.现代中短波广播发射机[M].北京：中国广播电视出版社，2003：41-70.。