广播电台发射机 [浅谈全固态发射机日常维护及故障分析方法]

　　摘　要　本文简要介绍了全固态发射机的日常维护和故障分析方法，对高山台站技术人员维护发射机设备有一定借鉴意义。　　关键词　全固态发射机　维护　故障分析方法　　中图分类号：TN834　　　　　　　　　　　　　文献标识码：A
　　随着广播电视技术的飞速发展，尤其是LDMOS大功率场效应管被广泛应用，全固态发射机已成为广播电视发射机市场的主流，它经过固态化、模块化设计，集成度高、稳定性好，能耗低、效率高，功放模块采用并联冗余工作方式为其不间断、高可靠地运行奠定了基础。但是不管是固态机还是电子管机器，不管如何精心维护，设备故障还是会发生的。要保证发射机运行在最佳状态，减少发射机故障率，技术人员要对其进行合理有效的维护和维修。现以我站使用成都凯腾生产的KFD-3KW-UHF全固态发射机为例，对发射机的日常维护及故障分析作一介绍。
　　1 发射机的日常维护
　　1.1 注意机房通风和发射机的除尘
　　固态发射机对环境温度和环境清洁非常敏感。固态发射机的检测保护系统比电子管发射机不知要灵敏多少倍，环境温度要严格控制在0℃～40℃之间，一旦环境温度过高、过低均会引起网络参数变化，机器不能正常开启和工作。对于固态发射机大量使用的场效应管，温度一旦过高，自身参数随之改变，进而导致电流过大而损坏。固态发射机冷却方式多数采用风机冷却，如果机房灰尘多、不洁净或潮湿，潮湿的空气和灰尘就容易经过风机循环到发射机内部，灰尘清除不及时时会影响机器的散热，潮湿加上灰尘会腐蚀机器里的元器件及焊点，会使接插件接触不良，造成发射机故障现象发生，影响最大的是功放模块的散热。因此，在日常维护中应当特别注意防尘和通风，需要注意以下几点：
　　（1）为防止风量不足，经常性地清洗滤尘网，使发射机通风良好。（2）定期清除发射机功放模块散热片上的灰尘，保证末级功率放大器风道畅通。（3）科学设计并合理使用机房通风设备和滤尘措施，保证有充足、洁净的空气进入机房，供发射机冷却使用。
　　1.2 适当控制机房的温度
　　根据发射机说明书的具体要求，适当控制机房温度。机房温度过高和过低都会影响发射机的正常工作，温度过高会降低功放模块的使用寿命。研究表明，所有电子设备工作时对环境温度都有一定的要求，环境温度超出电子设备使用温度或本身散热不良时，电子设备的使用寿命就会降低。全固态发射机功率大，散发的热量比较多，如果不及时排出室外，机房温度就会持续升高，因此，必须设计合理的机房排风装置。在夏季，可以使用空调降温，保证机房温度符合要求。
　　1.3 定期检测
　　（1）每周对风扇除尘，清洁机器内部易脏的部分，发现问题及时处理。
　　（2）每月对发射机运行指标参数进行检测。如果发现发射机运行参数有异常变化，应及时查明原因，并将发射机调整在最佳状态。
　　（3）每季度对发射机进行全面清洁，包括检查配电系统、空调、风机、设备地线以及天馈线系统的驻波比，特别是强风和雨雪天气之后应重点检测。
　　（4）每年对发射机进行一次大的检修，仔细检查各元件是否有烧灼现象和损坏，检查紧固螺丝和各模块连接管脚是否松动，电路板上元件焊点是否有虚焊、裂痕，交流接触器触点是否有接触不良现象，电缆连线外皮是否有破损，走线槽内是否有杂物等。
　　（5）经常检查避雷装置接地电阻大小，并作记录。超值时要及时采取措施。
　　2 故障分析的基本方法
　　当发射机出现故障时，技术人员应按一定程序进行故障分析判断，切勿盲目去查找故障原因，在维修前必须了解被检修发射机的电路原理、信号流程、正常状态下各点工作电压及波形，准备好被检修发射机的技术文件资料。对发射机中主要元器件的功能以及特性参数要有所了解，并有维修备件储备。应充分利用发射机正常工作参数与故障机参数进行比较分析，帮助判断故障部位。对每次维修处理的情况进行分析记录，为以后的故障分析积累经验。通常应按以下程序进行检查：
　　2.1 按系统分析检查
　　（1）交流供电系统检查：交流稳压器、缺项保护器、防雷器、自动空气断路器和交流电源开关等。（2）直流电源系统检查：为各单元电路供电的功率等级不同的开关电源、功放模块一对一配置的开关电源。（3）天馈系统检查：多面组合天线、分馈电缆、功率分配器、主馈电缆。（4）信号通路系统检查：设备出口到主馈电缆间的馈管、滤波器、陷波器、合成器、分配器、单元电路级间连线、场效应管末级功放、切换器、晶体管功放、锁相环路、发射混频晶振、中频调制、视频处理、音视频信号源。（5）控制系统检查：风冷控制系统、本机监控系统、应急开关机系统、自动增益控制系统。（6）监测系统检查：转换开关、监测表头、信号采样处理电路、检波器、耦合器、功放模块液晶显示、本机监控器液晶显示、激励器显示器、开关电源显示器。
　　2.2 按单元电路逐级检查
　　当发射机出现故障时，首先应根据故障现象判断故障可能发生在哪个单元电路，把检查重点放在该单元，初步判断故障产生于某个环节后，就可以进行分段逐级检查。如判断为开关电源故障，就可以用仪器检测220伏整流电路，开关振荡电路、脉冲整流电路、取样比较、稳压控制电路等。
　　2.3 在故障电路中查找损坏元件
　　（1）在判断故障确实产生于某个单元电路时，按信号通路流向的原则逐级检查，逐步缩小故障范围，找出故障元件，最好用同型号的元器件更换。
　　（2）有时更换元器件后，发射机故障现象排除，恢复正常工作一会儿后，故障现象又发生，这种情况表明新更换的元件损坏可能性极大，或又有别的器件损坏。
　　（3）有时在查出一个或二个损坏元器件后，故障现象依然存在，因此需要耐心地继续查找，直至故障现象排除。
　　（4）当更换多个组件或元器件后故障现象仍没有排除，说明故障点没有查准，应继续查找故障原因。
　　2.4 故障检查的方法
　　（1）外表检查法：通常做法是用眼看元器件有无异常，用手摸元器件温度有无过热现象、冷却风机出风口风量是不是正常，用鼻的嗅觉感官闻有无烧焦味，用耳听发射机某个部位是否存在打火的噼啪声，不正常的嗡嗡声、哼声。
　　（2）电压法就是用万用表电压档对怀疑的故障单元电路通电进行静态工作点的检查。
　　（3）电阻法就是用万用表的电阻测量功能来检测元件是否开路、短路击穿、漏电、阻值有无变化的一种方法，在维修中非常适用。许多故障现象完全可以通过电阻法来判断清楚的。
　　（4）电流法就是用万用表的电压或电流档去检测故障部位的可疑器件的工作电压或电流有无异常的一种方法。
　　（5）如果采用上述方法都不能查清故障原因时，那就应该采用波形法来进行分析检测。波形法就是用检测仪器来检查电路中有关点的信号电压波形。通过对波形的对比分析来判定故障的一种方法。
　　（6）跨接法就是用导线、电容绕开怀疑有故障电路后设备恢复正常工作，说明被绕开电路确实有故障，在排除故障后问题就能解决。
　　（7）替换法就是用同型号的元器件或组件去替换可疑的元件或组件。替换法的应用应该在对问题有基本的分析判断基础上才可以采用。
　　2.5 维修固态发射机应注意的事项
　　采用正确的维修方法，对重点元件要采取“轻拧”、“慢推”、“快焊”的操作方法。
　　（1）轻拧是在紧固松动螺丝、接头时切忌用力过猛，有些模块散热片的紧固螺丝有一定的压力要求，切忌用力过大，超过原来设计的承受力，造成器件断裂。
　　（2）慢推是因为发射机各功能组件相对独立，积木化程度高，采用标准插件结构，安装时防止槽位不正快速推入机箱撞坏母板插座。
　　（3）快焊是一定要根据元器件的不同选用30W～100W的烙铁焊接，特别注意的是在更换场效应管时，工作台面要铺金属板，维修人员要带上防静电手链，电烙铁必须接隔离变压器，并且所用的金属板、手链、隔离变压器均应可靠接地，防止静电损坏元件。要在短时间内完成焊接，连续焊接时间不宜超过5秒。另外在存储场效应管时要尽量在短路状态下存储，否则容易损坏。在维修控制系统时，也要防止静电损坏微处理器。
　　全固态发射机在实际运行中，可能出现的故障是多种多样的。技术人员在工作中应根据故障现象做具体分析，灵活运用所学的知识。技术人员只有通过不断地学习新知识，新技术才能更好服务于安全播出工作。