1kW调频发射机的原理与常见故障处理探讨

吴庆

新疆维吾尔自治区广播电视局节目传输中心6503台，新疆，喀什，844000

摘要：1kW调频发射机是通信和广播领域最为常用的设备之一，直接关系着电视广播信号传输的稳定性。1kW调频发射机在实际工作过程中难免会存在一些故障问题，影响广播活动的正常进行。因此，需要加强对调频发射机故障问题的探究，明确常见故障的处理方式和维护措施，保障1kW调频发射机能够正常稳定的工作。本文主要针对1kW调频发射机的原理以及常见的故障问题进行探究，指出故障问题的处理方案，希望能为广播电视行业的持续稳定发展提供一定的参考。

关键词：1kW调频发射机；原理；故障问题

1kW调频发射机在通信和广播领域具有适应性强、功能多、成本低的优势，不需要中转站的支持便可以完成通信信号的传输，在各行各业中有着十分广泛的应用，对于我国社会经济的发展以及文化事业的传播有深远影响。因此，需要加强对1kW调频发射机工作原理及工作故障的重视和研究，采取针对性的处理方案，保证调频发射机能够正常持续的工作，促进我国通信事业的稳步发展。

一、1kW调频发射机的工作原理

1. 1kW调频发射机的组成

1kW调频发射机主要包括逻辑控制单元、调频激励设备、两块开关电源以及两块500W射频功率放大模块组成。1kW调频发射机大多采取模块化的设计方式，通过功率合成器以及功率分配器组合而成。开关电源以及功放模块应用插拔结构便于维护和更换，功放电路通常由两个功放管并联封装在一起组合而成，有两只场效应管构成的功放模块输出，具有足够的工作余量，可以有效支撑调频发射机的稳定工作。同时调频发射机每块功率放大模块上拥有独立的过流保护、过压保护以及过温保护电路，内部还存在不平衡保护电路以及定向耦合器功率取样电路，可以有效减少1kW调频发射机正常工作过程中出现的故障问题，为调频发射机的持续运转创造了良好的条件^[1]。

2.1kW调频发射机的工作原理

1kW调频发射机前端的接收机接收卫星信号或者微波信号之后，输出左右路声道信号，然后将两路声道信号分别接入激励器音频处理器进行处理和分析，并将处理之后的数据接入激励器调制器，从而可以将音频信号以调频调制的方式在调频波段载波上进行调制之后，通过激励器放大器放大到10W左右，经过功率分配器分配之后输入到功率放大器中。最后经由合成器合成输出到多个元器件，通过天线馈线输送至天线进行辐射传播。1kW调频发射机功率合成器以及逻辑控制单元在一个箱盒内放置，可以实现对功率放大器激励器及开关电源的逻辑控制^[2]。

功率放大器内部包括反射功率、电平检测、电路入射功率、电平检测电路以及温度检测电路。一旦监测到温度或者反射功率超过规定范围之内时，会相应的关闭该功放开关电源，保证调频发射机工作的安全性和稳定性。定向耦合器主要功能在于监测整机输出功率，通常安装在合成器后部，可以对输出功率电平进行实时的监测，从而判断输出功率是否存在过高或过低的问题。控制激励器对输出电平进行提高或者降低以维持输出功率的稳定性。逻辑控制单元主要包括液晶显示屏以及控制电路两部分，主要功能在于提供每个功率放大器以及整机设备的参数查询，查询的参数包括反射功率、输出功率以及不平衡电平，能够方便用户对设备的工作状态进行查询，从而可以制定有效的维护调试方案，保证设备工作的科学性和稳定性^[3]。

二、1kW调频发射机常见故障及处理方案

1.发射机场效应管故障及处理方案

发射机场效应管故障问题是1kW调频发射及运行过程中最为常见的问题之一，发射机中的激励器由于瞬时输出功率过大，输出负载瞬间变化，静电高压冲击以及自身寿命缩短等，都容易造成场效应管发生故障而影响整个设备系统的正常稳定工作。场效应管内部包括两个功放管，功放管采取并联的设计方式进行组合，一旦存在一个功放管故障，整个场效应管的功能便会受到损坏，要整体更换两个功放管才能够解决故障问题。在判断发射机是否出现场效应管故障时，工作人员首先需要对发射机的异常状态进行系统科学的分析，如果发现调频发射机功率显著下降，而且不平衡参数变大，同时一个功放电流指示为零，则说明很可能是场效应管故障，继而可以通过万用表确认故障的位置^[4]。在进行场效应管维护和更换作业时，操作人员必须要严格按照场效应管拆卸作业的技术要求，佩戴防静电手环，做好自身防护措施，烙铁需要接地。先可以使用烙铁将周围的元器件与场效应管有效分离，然后拆除固定螺栓，清理元器件以及相关电路板，避免有灰尘沾染。同时，还需要在场效应管散热面涂抹好散热硅脂，保证场效应管的散热效率。随后，工作人员需要将场效应管固定到指定的位置处在通过焊接作业，场效应管与周围的元器件如何到一起在场效应管安装完成之后，工作人员需要对新安装的场效应管的静态电流以及静态电压进行准确测量。如果电流和电压达不到规定要求，需要进行及时调整，最后盖好盖板并固定。在整个更换场效应管和维修的过程中，需要尽可能避免对其他器件正常工作造成的干扰，防止损坏其他元器件以及改变分散参数。

2.调频发射机反射功率指示大

调频发射机反射功率指示大也是调频发射机正常运转过程中常见的问题，工作人员首先需要对发射机功放模块热量电流值以及不平衡状态进行有效监测，如果存在任何一个模块高出最大限定值，需要对整体的功放模块主体状态进行科学检测。工作人员可以将两个发功率模块进行位置的调换，如果调换位置之后仍然存在超出限定值的问题，说明模块主体内存在故障和问题，需要对模块内部的电路状态进行检测。如果在更换位置之后出现另一块功放模块超出限定值，说明连接电缆合成器以及分配既存在故障问题，需要对内部电路与连接电缆之间的连接状态进行查看。一般来说，合成器插头和插座短路是导致反射功率指示大的主要原因。其次，工作人员还需要对多工器插入消耗状态进行监测，如果消耗量异常，则需要进行调节和维护，若功放模块工作处于标准范围之内，而且多工器正常连接电缆，工作也没问题，则可以判断该异常现象多是由于反射取样异常所导致的，需要检查合成器后端的定向耦合器的取样电路。

3.音频调制信号故障

当出现音频调制信号故障时，工作人员首先需要判断故障的位置，明确故障是来自接收机前端还是激励器，如果多套节目同时无音频调制信号，大多数原因是由于卫星接收天线以及前方微波出现问题。工作人员首先需要启动备用电源恢复信号再进行故障来源的查询，广播电视行业卫星接收天线通常会由于大风吹动造成接收位置的改变而影响信号的接收，这时需要对卫星接收天线的位置进行重新的调整，直到接收到信号，而且信号质量能够达到要求为止。其次，工作人员需要检查接收器是否存在死机和故障问题，必要时检查接收机的相关参数，例如符号率下行、参数下行频率是否准确。如果只能听到左路或者右路广播时，需要拔掉激励器音频处理器的输入线路试听，然后判断故障的来源，查明故障发生的原因。

4.发射机达不到额定功率

在激励器输出正常的情况下，发射机达不到额定功率通常是由于合成器的吸收电阻损坏或者开路造成的，此时设备的不平衡参数超过正常规定值，该现象也会通过场效应管功放电流偏差较大引起，不平衡参数受到功放电流的影响也会增大。此时，工作人员需要检查功率放大器以及功率分配器内部的两个合成器以及两个分配器的运行状态，用矢量分析仪测试输入输出阻抗，如果阻抗偏差较大，需要对分布参数进行重新调