10+kW数字调幅中波广播发射机原理研究与维护措施分析

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新疆维吾尔自治区广播电视局六三五台 新疆 喀什 844000

摘要

伴随着技术革新浪潮的涌现,信息化产业已经遍布群众日常的生产生活之中,而媒体行业作为历史悠久的产业,其前身大多依靠人力,如今在科技高速发展的时代下,更需要注重信息化技术和设备的应用。其中,10+kW数字调幅中波广播发射机便是典型的现代科技产物之一,其信息处理效率极高,能够应对多种工作环境。基于此,本文通过分析10+kW数字调幅中波广播发射机的结构和原理,明确具体的维护措施,进而减少不必要的风险,助推新闻媒体行业未来的转型发展。


关键词

10+kW;数字调幅;中波广播发射机;原理;维护

正文


引言:随着科学技术的不断发展,目前我国在广播发射机领域也取得了重大突破,各种先进的技术被运用到发射机之中,提高了广播发射设备的功能,在一定程度上提高了广播节目的质量和水平。但由于10+kW数字调幅中波广播发射机工作频率较高,且功率较大,所以在其运行过程中极易受到外界环境的影响,尤其是在一些环境因素较为恶劣的地区,如沙漠、高原等地区,容易出现故障问题,导致广播节目无法正常播出,因此为提高广播发射设备的工作效率和质量,相关工作人员应当重视对中波发射机原理的研究和维护工作,并逐渐形成稳定、长效的工作机制。

一、10+kW数字调幅中波广播发射机的结构

(一)控制保护系统

    结构上看,控制保护系统是高清显示屏、控制面板和智能信息处理板相互协作的成果。而从功能上看,控制系统的主要任务是完成发射机的正常工作、维护和故障的自动处理,它包括控制电路、测量电路、保护电路以及系统电源。其中,控制电路:从发射机的中央处理器(CPU)接收来自电源的开、关信号,并根据这些信号产生相应的控制信号,分别驱动各部分电路,如发射机中的功率放大模块、滤波模块、驱动模块等;测量电路:对发射机各部分进行实时检测,以保证发射机各部分工作正常,不出现故障;保护电路:包括电源过压保护、电源过流保护、电源欠压保护、开关量输入输出控制等;系统电源:主要是为发射机各部分提供工作电源和各种供电设备所需的直流供电[1]

(二)音频系统

    音频系统包括调音台、前置放大器、中频放大和高、中、低音频输出。其中,调音台采用程控方式,由程控放大器和多路高、中、低音频输出通道组成,主要有6个输出通道,其中1~3号通道为音频输出,4~6号通道为直接数字音频输入,在每路输出中还设有多路高、中、低音频通道,可分别调整各通道的输出电平,以适应不同的节目信号。前置放大器是发射机的主要部件,主要由高增益前置放大器和低通滤波器组成,其中高增益前置放大器的输入信号经低通滤波器后变为低电平,经功放放大后再经低通滤波器变为高电平,这样就得到了所需要的高、中、低音频输出。输出通道则是信息交流和数据共享的平台,是系统保持运行状态的关键。

(三)射频系统

    射频系统主要由调制器模块、射频功率合成模块和功率回放电路组成。其中,调制器模块:其功能是产生发射机所需要的模拟信号,将模拟信号调制到高频载波上,并经放大、功率合成后输出;射频功率合成模块:其功能是把调制好的中频信号进行功率放大,使之达到规定的发射要求。其输出信号频率应与调制器本振频率相同,设定合适的输出信号与本振信号比例应能保证中频功放有足够的增益;功率回放电路:其功能是把本振通过功放后的中频信号进行放大,使其达到所需要的发射功率,其放大电路的性能好坏直接影响到发射机整体性能指标的优劣[2]

(四)供电系统

    相关人员需要若想保障节目播出稳定,除基本的性能框架外,还需要了解供电系统,确保其足够安全、稳定。其中,主用电源由10KVA的升压变压器来提供,变压器容量为25KVA。低压供电采用高低压分开的双电源供电,同时采用自适应式逆变技术,输入电压范围为20~60KV,输出电压为48V/50Hz、12V/60 Hz,且在24V低压时输出电流仅为1A。另外,供电系统还具有过载保护功能,日常工作由两个变压器共同完成,当负载电流超过最大值时,在2s内自动切断高压电源。

二、10+kW数字调幅中波广播发射机的原理

(一)激励源工作原理

    10+kW数字调幅中波广播发射机的激励源由激励控制器、激励器、功率放大器、激励器控制单元和调制器组成[3]。从性能角度来看,激励器是一种将模拟信号转换成数字信号的装置,它产生的频率是调制信号频率的整数倍,一般由正弦波和三角波组成,其功能是将基频正弦波调制成调幅或调频信号,通过功率放大器放大后输出。过程中,激励器会将调制好的信号输入到功率放大器中,放大后产生所需要的功率,通过匹配网络将功率放大后送入功率放大器进行放大,经滤波和自动功率控制后输出。在实际工作过程中,相关人员需要注重信号强度,适时地加强负反馈信号的大小,并利用集成运算放大器提升电路的正反馈系数。

(二)放大电路工作原理

    发射机中的功率放大器由D/A转换器,其中D/A转换器为数字式,输出电压为数字信号,借此输出的数字信号经功率放大器调相后送至中频放大器,经中频放大器检波、滤波后,输出至天线系统,由天线馈线直接送至天线发射机。目前,10+kW数字调幅中波广播发射机的中波放大电路采用了集成运放电路,它的作用是把模拟信号转换成数字信号。而且,它的输入电压、输入电流是模拟信号,因此在输入端必须加放大器,才能获得足够大的输出电压和输出电流。另外,为了使模拟信号与数字信号的转换尽可能接近于同步,放大器在放大电路中还采用了集成运放电路,以提升稳定性。

(三)数字调幅电路工作原理

    10+kW数字调幅电路的工作原理可以简单归纳为5点,即激励:将功放电路输出的高频功率合成到射频信号中,然后送入功放,经过放大后送至天线,经放大后的信号送至基带处理单元,进行调制、编码;滤波:在功放之前,首先进行滤波处理,滤波后的信号经检波、鉴相器,然后送至基带处理单元;调制:在检波、鉴相器的作用下,产生频率为30MHz的正弦波,经过放大、整形后送至功放;放大:调制后的信号,经过放大、滤波和鉴相后送入功放,使其达到规定的功率;译码:将调制好的基带信号还原成音频信号,通过编码器处理后送至功放[4]

三、10+kW数字调幅中波广播发射机的维护措施

(一)合理设置维护周期

1. 日常维护

    在对发射机进行日常维护的过程中,应该对其进行定期检查,这一过程也是对发射机进行检查和维护的基础工作。对此,先要对发射机的电源系统进行检查,看看它的电压、电流是否正常,然后要对其接地系统进行检查,确保其接地良好,同时还要对其输入和输出端口进行检查,看其是否有异常情况,同步查看它的各个开关、按钮等是否正常。另外,在对发射机的开关、按钮等进行日常维护过程中,需要保证其接触良好,不能出现松动的情况,同时还需要检查一下发射机内部的各种器件是否都正常工作,比如开关、调谐器等部件是否有明显的变形或者是损坏的情况发生。

2. 周期性维护

对于10+kW数字调幅中波广播发射机的周期性维护来说,最先要做的是合理设置检修周期,如分为周检、月检、年检等,并根据检测技术的变化,设置不同的评判标准,科学分析设备运行情况。从侧重方面来看,周期性维护所囊括的内容众多,如对发射机的温度进行监测,以保障其处于正常的运行状态。一般情况下,温度会随着环境和季节的变化而变化,所以要在开机前对发射机进行预维护。而后,预维护,其是指在开机前对发射机进行开机前维护,以排除发射机内可能存在的隐患,保证设备处于最佳工作状态。在预维护期间,工作人员要对设备进行检查,确保设备处于良好运行状态,并做好设备清洁工作,如不使用的部件要进行适当的清理。如果有需要更换的部件时要进行及时更换,避免因其损坏导致发射机出现故障[5]

3. 临时检修维护

    临时检修维护需要针对近段时间常见的故障问题,和以往经验中相对隐晦的问题,从而确保结果客观、准确。对此,需要检查各接线端子的接触情况,各开关的动作是否正常、检查天线、馈线及输入输出端口、检查功率放大器的输入输出端口、检查主电路有无明显的异常现象,如温度过高或有大的电流冲击等、检查激励源是否正常,是否有烧坏或漏电等现象、测量输入电压或电流,各测点电压,输入电流值,输出电流值,再测量各输出端的电压或电流值,并做好记录,必要时送至设备检修部门进行检修。

(二)开展零件磨损检测

    10+kW数字调幅中波广播发射机的零件磨损情况进行检测,可以对发射机的运行情况进行了解,从而根据零件磨损程度进行判断,以及时调整发射机的工作状态。目前,最常用的零件磨损检测的方式主要有以下几种:其一观察法:在检查10+kW数字调幅中波广播发射机零件磨损时,可以通过观察发射机机板、天线、开关等部位的具体状态来判断其是否出现了明显的磨损现象。其二测量法:在对10+kW数字调幅中波广播发射机进行检查时,可以使用仪器测量出其关键部位的电压值,然后对其变化趋势进行分析,从而判断出发射机机板、天线等零部件是否发生了明显的磨损现象。

(三)培养高素质运维人才

    10+kW数字调幅中波广播发射机的日常维护工作,对广播发射技术人员的专业水平要求较高,这就需要相关人员能够在日常工作中不断学习,总结经验,才能更好地提高维护工作质量[6]。对此,这就要求相关人员能够熟悉发射机的各个运行部件,掌握发射机的维护技术,比如了解发射机的调谐模块、功放模块、监测模块、功率放大模块等各个部件的工作原理,并且能够对发射机进行全面系统的分析。在此基础上,还需要熟练掌握发射机的各个软件和硬件功能,尤其是要熟练掌握发射机的数据处理系统和控制系统等软件功能,这样才能对发射机的工作原理有全面深刻地理解。

(四)关注外力不可抗因素

不可抗力因素也就是指人力无法直接干预的因素,其中最直观的一项便是环境因素,相关人员需要考虑其对中波发射器的影响,并联合气象部门进行环境监测。另外,在无法控制环境的情况下,相关人员需要确保大功率的开关电源必须选用具有过流、过压、过热保护功能的电源模块,以避免由于电源模块本身故障而造成的电源模块损坏。同时,必须保证接地良好,当发射机处于接地状态时,发射机输出端对地电压值为零,对地电流也为零,而当发射机处于接地状态时,发射机输出端对地电压值为-1.5V,发射机输出端对地电压也为-1.5V。另外,如果发射机运行时间过长,使发射机的温度过高,必须在确保安全的前提下停止发射机的运行,在停止发射机运行后要先将机房温度降到正常温度后再进行正常的保养工作。

(五)引进新型运维技术

    针对10+kW数字调幅中波广播发射机的维护工作,应当对相关的工作人员进行培训,让工作人员能够熟练地掌握相关的操作技术,并且能够独立进行操作,后续培养其创新意识,提出优秀观念,进而助力技术研发与设备创新。另外,在维护设备时,应当对设备中的各个部分进行细致地检查,积累更多专业经验,为技术革新提供保障。同时,对于发射机运行过程中出现的问题,要认真分析出现问题的原因,对于可能出现的问题要及时预制与防护,逐渐摸索出未来技术革新的主要方向。

结束语:综上所述,10+kW调幅中波广播发射机的维护保养工作,是一项技术性和复杂性较强的工作,在维护过程中应把握好关键内容,把控好各部分电路的工作原理,电路的基本组成部件要熟悉、对设备运行的整体状况做到心中有数,做到心中有谱、对出现异常情况时能迅速准确地判断故障点和故障原因,并采取有效措施排除故障,同时做好日常维护工作,及时排除设备隐患,进而做好10+kW数字调幅中波广播发射机的日常维护和保养工作,助力行业发展。

参考文献

[1]师晶. 数字调幅中波广播发射机故障检修方法浅谈 [J]. 电视技术, 2021, 45 (12): 58-61.

[2]郑改林. 浅析AM103S5-Ⅱ10KW中波广播发射机的数字调幅原理 [J]. 电子测试, 2020, (16): 66-67.

[3]王春萍. 研究DAM 10kW数字调幅中波广播发射机故障与维护 [J]. 数字通信世界, 2020, (03): 239.

[4]马凌云. 10KW数字调幅DAM中波广播发射机集成块故障处理 [J]. 电子世界, 2020, (02): 194-195.

[5]张勇. 10kW数字调幅中波广播发射机原理与维护 [J]. 西部广播电视, 2019, (15): 242-243.

[6]晏振华. DAM10kW数字调幅中波广播发射机故障分析及维护 [J]. 传播力研究, 2019, 3 (15): 285.


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