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全固态中波广播发射机维护技术研究
摘要:本文主要研究全固态中波发射机的维护问题,首先阐述了发射机的技术原理,并针对常见的发射机与天线故障、设备告警问题、输出网络问题、电源相关故障等提出了相应的检测与维护对策,其次总结了日常检修维护方法。根据结果可知,通过健全天馈系统维护方案、加强重点元器件检查和维护、明确单元维护要点等方式,可有效降低发射机的故障概率,充分发挥技术先进、性能稳定、输出功率高等优势,从整体上保证发射机正常运行。
关键词:全固态中波广播;技术原理;发射机;维护技术
当前国内科技飞速发展,人们的精神文化需求不断提升,对电波发送设备提出较高要求。在此背景下,中波发射机因其高频率、大功率等优势,逐渐替代传统电子管发射机的地位,在广电节目传输中得到广泛应用。但在使用期间,中波发射机容易受多种因素影响出现发电机掉功率、设备误告警、主整电源过负荷、电源抽头等故障,影响发射效率提升。为延长发射机使用寿命,降低使用故障,应定期对功能元器件升级维护,通过实施全面检查、提高防雷防水重视度等方式,促进维护工作顺利高效开展。
1全固态中波广播发射机的技术原理
此类发射机在广播发射领域较为常见,应用较为频繁,在广播发射期间,中波发射机可将电信号变为音频信号,使用户接收到相关内容。其原理是利用短波或者超短波进行无线电信号传输。在发射期间,音频信号被转变成无线电波,再依靠电波传递到空间内,最后发挥接收器的作用,将其转变成新频信号。与其他类型的发射机相比,其特点表现在传输距离远、辐射范围大、信号传输抗干扰能力较强、整体较为稳定,且经济性强,便于后期维护管理。现阶段,多用于广播电台、校园广播等领域,适用于音频节目播放。对于维护人员来说,先要对发射机的运行原理有充分的了解,才可及时发现异常情况,使整个发射系统处于稳定状态下运行。在中波发射机中,音频系统由音频处理、A/D转换与调制解码构成,可通过调制解码器对数字信号重新编码处理,并依靠射频系统提高信号准确度。射频系统的运行原理是通过振荡器形成载波信号,由放大器放大,经过滤波器处理后达到消除干扰的效果;监控系统可对发射机运行状态进行实时监控,还可自动分析运行数据,实现自动远程操作,降低故障率[1]。
2全固态中波广播发射机的常见故障与维护措施
2.1发射机与天线故障
(1)风机故障。风机作为发射机的主要部件之一,作用是在设备运行中除尘散热,常见故障如下。在首次开机时,总开关开启后并未投入运行,风机未转动,或者朝着相反方向转动,严重时整机陷入瘫痪状态,此时交流电灯熄灭。上述故障成因在于三相电没有明确的标志,接入时出现误操作,导致相序不正确,整机无法顺利投入使用。维护人员到场后,先开启总开关,检验配电盘上的控制器,如若输入灯亮起,但输出灯熄灭,意味着接入三相电的相序错误。检验配电盘上电源的连接情况,观察是否存在焊接不到位情况,如若存在,需要交换三相电的连接位置,反复调整顺序直至输出灯被点亮,此时风机运行状态可恢复正常。
(2)整机反射大。上述故障的成因主要是安装期间,各硬馈连接不够牢靠,或因天馈线系统反射过大所致,通常在天馈线检修、首次安装后出现。维修人员到场后,先重启发射机,如若能够正常运行,说明是偶然因素影响出现了误动作;如若无法启动,则要检查天馈线系统的驻波比,是否处于1.1以内,尤其是在极端天气过后,应检查接头馈管是否进水、连接不当等,逐一排除,最后检查滤波器,观察是否出现打火、发热等情况,如若没有异常,说明滤波器状态正常。此举较为简单方便,十分高效可靠。
(3)发射天线故障。在发射机运行期间,发射天线有时可能出现异常情况,如出现驻波比浮动增加、回波损耗过大等,影响发射机正常运行。对此,检修人员先将发射机设置成虚拟负载状态,对网络反馈线路、天线幅度进行检查,重点检查特定频率下的无线电传输情况,确保处于正常状态;对发射机调谐,观察信号传输功率与正常值是否相似,单频信号有无明显改变;还要检查变送器的运行状态,尤其是变送器内部中性线,提早发现异常,并采取对症措施。
2.2设备告警问题
中波广播发射机内部安装报警系统,当运作异常时,系统便会立即响起警报。但在实际工作中,也会受多种因素影响出现误报警情况,影响发射机的正常运行,还会造成人力物力资源浪费。对此,检修人员在发现误报警情况时,先要重点检查网线、反馈系统的状态,判断是否存在老化受损情况,如若存在应及时处理,最大限度降低误报警概率。发射机在长时间不运行的情况下,工作效率逐渐降低,这说明故障发生或者元件老化均会影响设备工作效率,甚至因功率过低,出现无功率输出情况。在此情况下,报警器不会发生告警,技术人员默认为该设备无故障存在,没有及时检修处理,随着时间的推移,导致故障扩大,维修难度增加。针对上述情况,在维修期间,技术人员应调节示波器,对发射机动态监控,检验电压,科学评估设备状态,即便设备自身没有出现状态报警,也要定期检查电路,提早发现并解决问题[2]。
2.3输出网络问题
在输出网络天馈系统中,常常出现失配、故障等问题,导致反射增加。通常情况下,在发射机出现功率输出异常时,相应系统的报警功能没有较大改变。当发射机电路陷入故障时,控制板内传递XS1-5信号会发生改变,从低电平变成高电平。在发射机运行期间,数据信号代码屏蔽问题较为常见,究其原因,主要是采样信号错误,采样频率与实际值不相符合所致,导致编码器运行状态受到干扰,诱发一系列问题。维修人员对RRU故障通道进行排查,主要检查馈线接头是否已经拧紧,是否存在进水情况,弯曲度能否满足要求等。如若设备安装污异常,可将RRU通道与健康状态的通道馈线对换,接通电源观察15分钟,由后台网关确定故障状态出现发生改变,如若没有变化,说明RRU通道处于异常状态,需要将相关零部件换新。
2.4电源相关故障
(1)主整电源过负荷。在发射机运行音频信号随着而变,对主整电源电流、产生较大影响,容易引发故障。这就要求人员先重新启动高压,如若故障仍然存在,应立即停机,针对射频欠激、过敏等进行检查。射频驱动电平处于20—22V之间最为合理,如若超过22V时,可判定为射频过激;如若低于20V,说明射频欠激[3]。
(2)电源抽头故障。该故常在发射机变压器中多发,故障点位于保险丝处,维护人员可观察故障点位,如若位于电源上,可利用万用表调整到电阻档,判断保险是否熔断,做出相应处理措施。值得强调的是,如若保险丝熔断,需要换新,在此之前先要判定可控硅的状态是否正常,如若存在短路,先要更换可控硅,再更换保险丝。
(3)高频高压影响电源使用。在中波发射机运行期间,所用电源大多为高频开关电源,但此类电源对发射机具有不良影响,对Gls开关造成一定的损伤,设备绝缘体电压快速暂停,使电源陷入故障。无论电源处于开启或者闭合状态,电压对发射机运行均具有较大影响,这就需要检修人员立足于整体,对设备全面维护检修,确保驻波比值处于合理范围。在操作期间,技术人员也应及时调整电阻值,使天线馈线的匹配关系得到保障,设备始终稳健运行。
3全固态中波广播发射机的日常维护措施
3.1健全天馈系统维护方案
天馈系统作为中波发射机的重要内容,对发射机运行具有较大影响。对此,要求维护人员加强重视,健全天馈系统日常维护方案,以延长系统使用寿命,实现安全可靠运行。
(1)天线的防雷。维护人员应尽量避免天线场地地貌变化,以免地形改变,经常检查接地体状态,一旦发现受损应及时修复完善。发射机自身也应加强防雷,提高射频短路阻抗。采用石墨防电球,间隙控制为1mm/KV,合理控制放电级间的距离,以免距离过近导致灰尘堆积,影响正常运行。条件允许时,还可将放电装置密封处理,但要能够正常开启,便于维护人员检查和替换[4]。
(2)馈线的防潮防水。在中波发射机运行中,馈管处于室外环境,维护人员在日常工作中应做好防潮防水管理,可在馈管外部增加保护套,管头增加硅橡胶密封圈,管外使用防水圈、固定螺丝等,可达到老化、防裂的作用。在条件允许情况下,还可在管中填充氮气,使管内气压始终超过大气压力。在维修期间,当发现馈管内部充水,应先将水释放出去,再封装完毕,填充氮气,由另一侧释放气体,封装后干燥处理。
(3)天调网络的稳定性。在调整期间如若操作不当,容易使Q值增加,元件内回路电流提升,产生较多的热量消耗。这就要求维修人员应检验网络热耗,使其处于合理范围。在调整期间还要注意设备运行环境的温度情况,如若在北方使用,冬季和夏季温差过大,容易影响阻塞功能发挥,维修人员应对此加强重视,以免影响正常使用。
3.2加强重点元器件检查和维护
重点元器件对中波发射机的运行效果具有较大影响,技术人员应注重此类元器件的检查与维护。部分元器件使用时间较长,需要定期更换,换新之前,先要明确所有器件指标与电路图,确保高度一致,尤其是功放、前级功放上的MOSFET管,应从多个制造商处采购管子,以免因质量问题影响后期使用。对螺钉和接头紧固处理,加强力度控制,避免用力过度导致断裂,影响机械正常运行。在功放盒安装中,遵循缓慢推进原则,以免插座撞坏。在焊接效应管时,分析多种固态发射机,优先选择40W烙铁。更换新件时禁止人体带电,迅速完成点与点的焊接,如若焊接工作量较大,用时较长,一次焊接后停留5s再进行焊接,以免电路板受损,影响发射机高效使用。
3.3明确单元维护要点
(1)控制单元维护。该单元对发射机正常运行具有直接影响,这就要求技术人员定期做好除尘、防静电工作,频率为每周至少1次,使用高压气枪将设备内外灰尘清理干净,检查触点之间的连接状态,如若出现接触不当、松动等情况应及时拧紧,必要的情况下,可更换新零件;维护人员还要重点检查单元的电缆电线,一旦发现受损部件应及时更换,确保使用安全。
(2)冷却单元维护。在发射机运行期间产生大量热量,利用冷却系统可有效控制和释放热量,确保发射机照常运行。该单元维护的要点在于防尘、冷却两个方面,要求维护人员每日清理设备的防尘网、防尘设备,还要检测环境空气质量,如若运行场地的环境质量评分较低,应增加设备的检查频率,缩短零部件的更换时间,使系统运行处于正常状态。
(3)工作温度维护。中波发射机运行对环境温度的要求较高,维护人员应做好散热工作。部分功率放大管内的热量累积,温度较高,可适当提升功率放大器的输出功率,促进热量发散;还应适当降低散热器和外壳间的热阻值,达到促进散热的目标;维修人员还要注重机器设备之间、零件之间的缝隙,做好除尘和散热工作[5]。
4结语
综上所述,在中波发射机运行期间,容易受设备自身、外界环境、人员误操作等多种因素影响,引发各种故障,需要技术人员及时诊断、检测和修复,使其能够可靠运行,确保无线电顺畅传输。对此,维护人员应明确单元维护要点、加强重点元器件检查和维护、做好天线防雷和馈线防潮防水工作,使发电机掉功率、设备误告警、主整电源过负荷、电源抽头等故障得到妥善处理,有效消除发射机高效运行的阻碍因素。维护人员自身也要树立责任意识,积极参与技能培训,以先进高超的技术确保发射机的稳健运行。
参考文献
[1]吕敏.数字调幅全固态中波广播发射机的维护与故障处理[J].科海故事博览·科教创新,2020,013(05):45-47.
[2]李庆彦.全固态中波广播发射机工作原理及维护技术研究[J].电视技术,2022,001(004):046.
[3]王明举.中波广播全固态发射机技术指标的维护探讨[J].内蒙古广播与电视技术,2020,037(012):63-65.
[4]尼玛旺堆.全固态3千瓦中波广播发射机技术维护[J].中国科技纵横,2022,07(14):102-104.
[5]陈涛,陈加.全固态中波发射机维护中的几个问题[J].内蒙古广播与电视技术,2021,14(2):38-39.
作者简介:何国强(1980.11—),男,汉族,吉林桦甸人,高级工程师,本科,研究方向:广播传输发送和通信。
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