地面数字电视发射机维护与检修
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【摘要】随着科技的进步，地面数字电视发射机取代模拟电视发射机，已成为广播电视事业的方向。要保证地面数字电视发射机能够正常运行，还需要对其进行合理有效地维护与检修。
【关键词】地面数字电视发射机；维护；检修
近年来， 地面数字电视发射机在许多电视发射台得到了广泛使用，给地面数字电视发射设备的检修与维护提出了新的要求。随着国家“户户通”工程的实施和推进，内蒙古阿拉善盟广播电视传输发射中心台从2013年开始实施地面数字电视工程，基本上完成了全盟地面数字电视发射机安装任务，笔者对地面数字电视发射机的一些日常维护与检修经验分别做了介绍，可作为工程技术人员在实际操作与维护工作中的参考。
一、发射机的维护
（一）日常维护
1.每次维护后开机前必须确认天线（或假负载）已接好，在本机正常工作过程中不允许调整或移动天馈系统。
2.整机输出功率数显Po指示值，可能随时都在跳动变化，在5%范围内应属正常现象，不应看作功率不稳定。
3.当天馈系统出现故障（电缆头接触不良、天线变形、电缆进水等），可引起驻波比（反射）增大，使得显示主界面出现报警（伴随有报警声音），发射机无功率输出，即驻波比保护，此时需检查并排除天馈系统故障，再用显示主界面上“恢复”键来恢复输出。
4.当输出功率突然变小，而整机未出现驻波比保护，这可通过显示单元查询每一个功放单元的工作状态。也可以先查看三个开关电源的电流指示，确认出现问题的功放单元，处理完毕后，可重新开关一次整机“电源总开关”，以进行恢复。
5.整机开启运行后，应定时将发射机面板上的各种数据作好记录，并与出厂时所附带的产品履历书数据进行对照，尤其是总输出功率，激励器输出功率，各功放单元内功放管的电流数据，都应当变化不大，否则要进行调整。刚开机时应主要观察总输出功率和激励器输出功率，若发现与履历书数据相差较大时，应立即关机进行检修。
6.发射机需要定期清除灰尘。可按广电系统维护惯例每星期二做一次小扫除，每月做一次大扫除，以防灰尘堵塞风道，造成散热不良，以至损坏器件。
7.使用过程中应经常关注天馈系统的情况，可从发射机面板上发现反射功率异常时，尤其是雷雨、大风天气之后，要检查天馈系统的驻波比。要检查天线是否变形，馈线是否有断裂情况，接头处是否有水渗出，打开馈管充气口看是否有水流出，要经常对馈管充干燥空气。
8.雷雨季节来临前，要检查天馈系统的安全接地、接地电阻、主机与安全地的连接处有无氧化等造成的接触不良，以免危及设备和人身安全，有条件时应定期检查各项技术指标。
9.发射机的功放单元有反射、过激励和温度保护功能，出现保护后该功放单元无功率输出，但发射机有功率输出，只是输出功率降低，甚至降到额定功率的一半，可对故障功放对应的开关电源进行一次热插拔操作，如功放单元恢复正常工作，则排除了由于单元内的误报警引起的保护。对于非误报警情况，若是过激励和温度引起的保护，功放单元将会自动恢复工作（工作条件满足后），若是反射信号过大引起的保护，则可能是功放单元输出与合成器之间的连接电缆出现故障，应仔细检查或更换为相同规格的射频连接电缆。
10.为了不影响发射机播出，维护时容许在发射机工作状态下对故障功放单元进行插拔操作。
（二）每月维护
1.检查发射机的总输出功率和反射功率，有条件的台站可用功率计测试发射机的实际输出功率和反射功率，并通过定向耦合器的监测端测试发射机输出频谱。
2.分析发射机《值机记录表》，观察各项数据的变化情况，若有异常变化请加以维护，不明白之处请与中心台运维部联系。
3.检查同轴设备表面温度。用手触摸发射机合成器、定向耦合器、带通滤波器，馈管，多工器，吸收负载等同轴设备的表面，检查表面温度有无异常升高。一般表面温度比发射机周围温度高10℃以内为正常。
4.清扫开关电源进风口。
5.检查电涌保护器（避雷器SPD），保护器模块的指示窗口正常时为绿色，当模块劣化后自动变成红色后需及时更换。
6.每月清洗进风口过滤网一次。发射机不同进风口过滤网数量不同，以保证发射机进风口空气畅通。
（三）季度维护
1.检查激励器风机的转速是否正常，并将进出风口及风机叶片上的灰尘情理干净。
2.若吸收负载上有风机，检查吸收负载上的风机转动是否正常，并将风罩、风机叶片及散热器上的灰尘情理干净。
3.清扫功放单元的散热器。
4.检查开关电源风机的转速是否正常，并将进出风口及风机叶片上的灰尘情理干净。
（四）年度维护
1.检查发射机各单元的风机，包括激励器、激励放大器、吸收负载及开关电源上的风机。对于风力减弱，将影响发射机正常工作的风机予以更换，更换后做好记录。
2.检查发射机功放系统的风机。该风机风力减弱将引起功放单元频繁出现过热保护，连续工作一年以后应注意观察，若被损坏或风力减弱应予以及时更换，更换后做好记录。
3.检查并调试输出滤波器。发射机工作两年后，带通滤波器可能出现细微变化，如不能满足指标要求则应作调试。
4.检查触摸屏的连接线是否有损伤，若有损伤则应处理重新连接好或更换。连接线在发射机上前门的后面，隐藏在铰链内，撤除后盖板和铰链上的小盖板后便可以操作。
（五）全面维护
发射机运行六年后，需要进行全面维护。通过更换即将失效或性能老化的元器件后，发射机的使用寿命得以延长。
1.开关电源（50V，2000W）内的电解电容可能失效，引起电压不稳。全面维护时可更换电解电容，或者更换开关电源。
2.功放单元、激励放大器、控制单元及显示单元内的电解电容可能失效，应予以更换。
3.发射机前面板上的总电源开关（断路器）使用时间在六年后可能会出现接触不良的情况，应予以更换。
4.配电盘上的交流接触器予以更换。
5.发射机前面板上的触摸屏使用时间在六年后可能会显示不正常或不灵敏的情况，应予以更换。
二、发射机常见故障排除
发射机在正常工作中突然出现没有输出功率，此时，触摸屏输出功率显示窗口显示数值为0，发射机的电源系统正常，开关电源的工作电流显示为发射机的静态电流，则发射机可能出现的故障如下：
（1）反射保护；
（2）风接点保护；
（3）激励器或激励放大器故障；
（4）输入信号故障。
1.发射机工作中无输出功率
（1）反射保护：反射功率过大时，发射机将进入保护状态，此时发射机无输出功率，触摸屏将出现闪烁，即严重报警，触摸屏“状态信息”显示“驻波保护”发射机出现反射保护后，整机没有功率输出，可按主菜单“恢复保护”按钮以恢复发射机的输出。当该保护是由于偶然的干扰引起的误动作，按此键即可恢复工作。若按“恢复保护”后不能恢复工作，则是发射机系统故障引起的，应按如下方案处理：
第一，检查发射机输出滤波器的温度。可用手感知，滤波器表面温度应不超过50℃，若温度过高，滤波器的带通特性发生变化，反射增大引起保护。处理办法是降低滤波器的温度，可以直接吹风冷却滤波器，或适当降低发射机的输出功率。 这种情况可能在环境温度过高时出现，此时也需要降低机房内的环境温度。
第二，检查与发射机输出端连接的硬馈、多工器或同轴转换开关的性能和工作状态。
第三，检查发射机的天馈系统。天馈系统的驻波系数增大将引起发射机的反射保护，一般应在1.1以内，最大不能超过1.2，可用网络分析仪或天馈线测试仪对天馈系统进行检查。这种情况一般在大风大雨天气过后可能出现，要检查天线是否变形，馈线是否有断裂情况，接头处是否有水渗出，打开馈管充气口看是否有水流出，若有要对馈管充干燥空气。
（2）离心式风机出现风接点保护： 离心式风机出现故障不转或风量太低，风接点将出现保护，此时开关电源有显示但无输出，应更换离心式风机。 若离心式风机工作正常，则是风接点保护器出现故障，应更换风接点保护器，或屏蔽风接点保护器。屏蔽风接点保护器：因发射机功放单元内具有过热保护功能，屏蔽发射机风接点后不会损坏发射机。 功放单元的过热保护功能： 每个功放单元各有一个温度继电器（60度，常开），分别连接到各对应的开关电源的控制端，温度升高后继电器触点闭合到地，开关电源的控制端为低电平，无输出。
（3）激励器或激励放大器故障： 此时，末级功放无输入，即激励器或激励放大器无输出，可通过激励放大器的液晶显示器检查发射机的工作状态。
I表示激励放大器有输入信号。无输入信号时该符号不显示，则是激励器无输出，即激励器出现输出故障；
O表示激励放大器有输出信号。无输出信号时该符号不显示，则是激励放大器出现输出故障，或激励器无输出。
（4）输入信号故障： 发射机在单频网工作模式下，输入信号出现故障时一般会引起激励器无输出，如以下情况的出现均会使发射机没有输出功率：
①复用数据输入接口信号丢失；
②复用数据输入接口数据格式错误；
③10MHz基准时钟输入接口信号丢失；
④秒脉冲同步参考输入接口信号丢失；
⑤时间信息输入接口信号丢失。
2.发射机工作中输出功率下降
发射机在正常工作中出现输出功率明显下降，此时，触摸屏输出功率显示窗口显示数值为950W或900W以下，则发射机可能出现的故障如下：
（1）一个或多个功放单元保护：发射机的每一个功放单元有反射、过激励和温度保护功能，出现保护后该功放单元无功率输出，但发射机有功率输出，只是输出功率降低，甚至降到额定功率的一半以下。此时可对故障功放对应的开关电源进行一次热插拔操作，如功放单元恢复正常工作，则排除了由于单元内的误报警引起的保护。
对于非误报警情况，若是过激励和温度引起的保护，功放单元将会自动恢复工作（工作条件满足后），若是反射信号过大引起的保护，则可能是功放单元输出与合成器之间的连接电缆出现故障，应仔细检查或更换为相同规格的射频连接电缆（发射机对该电缆的电长度，即传输相位有严格要求，要求功放输出到合成器的每根电缆的电长度一致）。
当输出功率突然变小，而整机未出现驻波比保护，这可通过显示单元查询每一个功放单元的工作状态。也可以先查看三个开关电源的电流指示，确认出现问题的功放单元，处理完毕后，可重新开关一次整机“电源总开关”，以进行恢复。
（2）一个或多个开关电源保护或损坏：发射机的一个或多个开关电源保护或损坏后，会引起输出功率下降。重起发射机可消除开关电源保护现象，若电源损坏则应更换。
（3）一个或多个功放管损坏：发射机的一个或多个功放管损坏后，会引起输出功率下降。此时可通过观察开关电源的电流显示变化确定出现故障的功放单元，在通过触摸屏的功放单元菜单逐个检查每一只功放管的工作电流，电流显示为0的功放管则是已被损坏，或是该功放管的供电回路出现故障。
（4）激励放大器输出降低：此时，功放单元和开关电源都工作正常，发射机输出功率降低可能是激励放大器输出降低引起的。可检查激励放大器的“Pout”数值，若降低了则可调整该数值以恢复发射机到正常工作状态。
（5）频道滤波器故障： 即激励放大器的输出显示值正常而发射机输出功率降低，则可能是频道滤波器故障。频道滤波器在射频切换器之后，工作时间长或受外界震动的影响，其幅频特性出现变化，影响了发射机的输出功率。
3.发射机不能开机
（1）供电异常： 开机后离心式风机不转动，开关电源不工作，即供电不畅，发射机的欠逆相保护器出现保护，可能是交流电源太高或太低，甚至是缺相，应检查外部供电电压。若外部供电电压正常，则应检查联锁装置是否正常。发射机后表板上的联锁插座必须短接后才能有功率输出，若发射机联锁在多工器或同轴转换开关上，则应检查多工器或同轴转换开关是否工作正常。
（2）风接点异常：开机后离心式风机转动正常，而开关电源不工作，则可能是风接点故障，应更换风接点保护器。在风接点保护器未被损坏情况下，也可很容易地排除故障。即改变风接点保护器页片的机械状态，朝下按压页片，使其受到更大的风力以保证风接点更可靠。由于风接点保护器页片位于风道内，操作时应取下发射机中间的一个或两个功放单元。
4.AGC失控
发射机AGC失控后，输出功率的显示值不在900～1100W 之内，出现AGC失控也可能是激励放大器的输出功率出现较大变化引起的。激励放大器的输出功率“Pout”变得太低或太高均会使发射机得输出功率超出AGC得控制范围，可在激励放大器上调整“Pout”的值，从而改变发射机的输出功率，使其工作在AGC控制范围内。发射机N个功放单元中，有一个或几个出现保护或因故未运行时，不能强行设置启用AGC功能，而应将激励器放大器显示屏中的AGC开关设置在“OFF”状态。在工作过程中功放单元出现保护或故障，激励放大器将自动退出AGC工作状态，即“A”不显示，以保护发射机功放系统避免被损坏。
参考文献
[1]张晶.数字电视发射机的技术特点及发展现状[J].硅谷，2011（02）.
作者简介：何志刚（ 1963―），男，无线电高级工程师（副高），现供职于内蒙古阿拉善盟广播电视传输发射中心台，研究方向：广播电视传输与发射。