看看人家做的调频发射机

吕晶

[摘 要]我台调频机房所使用的主用发射机都是哈里斯全固态调频发射机，虽然具有高效稳定的特点，切实地减少了停播率。但随着设备使用年限的增加，调频机房所使用的发射机开始出现故障，有些故障重复的出现，本文就是就这些多次出现的故障中，拣出最近出现的两例来做分析，以供同行参考。

[关键词]哈里斯调频发射机 故障 分析

中图分类号：TM253 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0133-02

我台调频机房所播出的九套节目的主用发射机都使用的是哈里斯全固态调频发射机，只是由于购进的时间不同而型号也有所不同，包括Z10CD和Z16HD+两个类型。虽然Z16HD+型比Z10CD型在技术上有改进，但两种机型发射机，在基本的系统整机原理、维护及故障处理等方面都是相近的。而且均采用了被称为正Z轴三维电子设计的先进高效的设计理念，这种Z轴设计方案，就是将系统中的RF部件如：功率分配器、功率放大器和功率合成器安排于三维空间内，这样的设计安排便于将发射机的功率放大器科学而且经济的分解成许多个小型模块，便于功放器的取出、维护和更换，而且，这样还能够让每一个细分的模块之间具有最有效的信号通路，就使得发射机具有了功能强、效率高的特点。而且其采用的是哈里斯DIGIT CD数字激励器，是一部高性能的FM激励器，它先进的数字技术和创新的设计技术，使其产生高质量、高稳定性和高可靠性的FM信号。它的FM调制过程是完全数字化的，并且相当的稳定，它在调制FM载波的第一时间提供了一种采用数字格式的技术，这种技术能消除典型的模拟FM激励器的噪声和失真。

哈里斯全固态调频发射机具有高效稳定的特点，我机房使用的Harris Z10CD发射机，自使用以来，因为其可靠性而切实有效地减少了停播率。但随着设备使用年限的增加，调频机房所使用的发射机开始出现故障，有些故障重复的出现，本文就是就这些多次出现的故障中，拣出最近出现的两例来做分析，以供同行参考。

一、PS1_TAP1电源抽头（分支）故障

4月7號晨，交通广播节目发射机出现故障报警，故障菜单显示PS1-TAP1。在倒用备机播出后，我们就立即对故障设备进行了处理。

哈里斯发射机有四个主供电变压器，为PS1，PS2，PS3，PS4，他们又分为两组进行工作。每个变压器有两个次级绕组，每个次级绕组都有四个可供选择的电压抽头。每个抽头经过SCR（晶闸管）接至地，SCR在这里用作一个抽头开关，将输出适当直流电压的抽头接通，等效一个半波整流器。每个次级绕组有12个SCR，但绕组中在同一时刻只有三个SCR导通，通过改变变压器的线圈匝数比，次级绕组的四个抽头分别可输出直流48V，50V，52V，54V。抽头开关由供电控制器板控制。哈里斯Z10CD发射机有两个电源控制器，每个电源控制器可相互独立地控制4个电源中的两个。PS#_TAP#是电源抽头故障，我们分析推断这个故障的出现多为外电波动致使相应电源抽头的功放电源保险管或者SCR断路所致。电源控制器中的带通滤波器（输出50/60Hz周波的大小是进行电源检测的依据），监视着功放电波（+52V）引出的直流输入电压，它被当作是发射机中的保险管或SCR将要出现的故障标记。当1个电源抽头被检测到有故障时，那么根据有效性，控制该电源的电源控制器将自动选择接上下一个有用的抽头（分支），但会首先选择较低电压的抽头（分支），其次选择接上较高电压的抽头（分支）。但如果较高电压抽头也被检测有故障，则该电源会关闭，并显示为“PS#_JUMP（电源跳变）”故障。这里需要说明的是，发射机的一个电源因故障关闭，其他好的电源仍能正常工作给功放器供电，只是会影响功放气的增益稍有降低，也就降低了发射机的输出功率，但不会因此而关闭发射机。有时候电源的漂移也会引起PS#_TAP#电源抽头（分支）故障的发生，再有就是发射机机壳及电源框架没有良好接地或者接地不正确，都会引发连接控制器的取样电压包含有大量的50/60Hz周波，一直错误的导致这种PS#_TAP#电源抽头（分支）故障的发生。

经过反复检查，却不能找到故障点所在。我们停下来再围绕图纸，集思广益地在对故障做分析，经过大家的热烈讨论，故障点逐渐被集中怀疑在电源PS1的控制整流板上，为了证实这一点，我们还将PS1和PS3的控制整流板对调了一下位置，然后开机试运行，结果故障显示为PS3_TAP1的故障，由此完全断定是这块控制整流板的故障。

接下来的处理，是根据电源部分的电路图，仔细逐项逐个检查电路的每一部分，每一根连线，每一个元器件，尤其是最可能引起此故障现象的SCR可控硅、二极管、保险管，检查结果是这块控制整流板有一只保险管坏，还有一个安装保险管的座夹稍有松动致使此保险管与电路的连接不太紧固。我们更换了保险管，处理了保险管的座夹松动的情况后，将电源控制整流板完好复位，然后开机运行，PS1_TAP1的故障消除。

二、多次LOW_AIR（低风速）故障

今年3月份以来，农民广播出现了三次LOW_AIR（低风速）故障报警，虽然每次经过调整元器件都能恢复消除，但随着次数的积累，我们在最后一次对这台设备做了更广泛的检查，从而彻底消除了故障。

哈里斯发射机在正常运行状态下，其冷却风机的标准风速为350 cfm，风速读数在高风扇速度时为100%，低风扇速度为60～70%，当风速下降到25%或者88cfm时，LOW_AIR（低风速）故障就会被激活，这时发射机的风速控制单元就会将风扇尝试开到高速状态，如果风速还是达不到25%，发射即将自动保护关机。

处理LOW_AIR（低风速）故障首先要考虑风机马达，若风机马达有故障，导致抽风量下降，会直接引发LOW_AIR（低风速）故障。Z10CD发射机的冷却风机使用GE马达，不需要为马达上油，属于免维护马达，运转可靠性强。这种马达内部有一热保护装置，在马达故障引起或外部环境温度过高引起马达温度升的太高时，就会引发这种低风速故障，继而马达内部的热保护装置会自动关闭马达，但它会在过几分钟待马达温度降低后自动重开。这时，要检查风机马达是否存在故障。

处理LOW_AIR（低风速）故障其次则考虑哈里斯发射机的风量检测、控制、告警电路。哈里斯发射机的风量检测电路里有两只风压感应电阻即RT1和RT2，RT1位于中间功放IPA的母板上，感应风的温度变化；RT2位于中间功放IPA底板上用以感应发射机功放腔体内的温度。哈里斯发射机的风量检测是通过检测RT1与RT2的温度差来折算出风量的大小，其电路图如图1：

检测控制原理是：当风量正常一定时，RT1和RT2的压差为一定值；当风量过低或没风时，R3会发热，使得RT1的输出电压也随之上升，但RT2的电压不变。电路的设计是把风量正常值的25%时RT1与RT2的电压差作为一个阀值，一旦RT1与RT2的电压差触及这一阀值，控制器就会把风机开到高速状态，如果风机在到高速状态下，功放腔体内的风速仍然达不到25%，发射机将被控制单元自动保护关闭。

在确认风机马达没有问题后，我们检查了哈里斯发射机的风量检测、控制、告警电路，通过在线测量，确定两个取样电阻正常，所以考虑是是风压感应电阻RT2位置移动所致，因RT2的移动造成风量取样电压发生偏差，以至于发射机控制单元检测后认为风量小发出告警。经过反复调整，风量检测数据回升，告警消除。在最后一次检修中，岁然调整也能够是发射机恢复正常，但鉴于前两次调整后使用时间不长又反复出现故障，决定彻底检查取样电阻。在焊接下取样电阻后，经过实际测量，RT1为9.5kΩ，在正常数值范围。判断为正常；RT2却是7.3kΩ，比正常值低不少，判断RT2参数变化可能是导致LOW_AIR（低风速）故障频繁出现的根本原因。于是更换上新的RT2，调整好RT2的悬空位置，重新开机，低风状态下风量显示为百分之六十，要高于仅仅调整位置后百分之四十几的风量。至此，农民广播发射机LOW_AIR（低风速）故障被彻底消除，到目前为止一直运行正常。

哈里斯调频发射机是目前在广播技术领域内公认的具有高智能性和高可靠性的全固态发射机，也因为这个原因，现在全国很多的广播电视播出部门的发射机都采用这套设备来进行对外播出。也因为这种使用的普遍性，以及广播电视部门肩负着为人民服好务的宗旨，所以我们作为技术人员就有责任和义务为了做好发射机的维护和维修工作。而要做好发射机的维护和维修，就得做持续的业务钻研和学习，及时总结经验，我在此为文就是为广大广播电视部門的技术人员提供一点参考资料。