低频段Harris 10 kW电视发射机几种典型故障处理

时间：2024-05-18

黄光

黄光

（山东省广播电视局大泽山转播台，山东平度 266700）

在中国广播电视系统的规划中，随着社会的进步，科学技术不断发展，现阶段广播电视系统正逐渐由模拟设备向数字设备过渡，但大量的模拟发射机仍然在正常运行，并起着重要的作用。对低频段Harris 10 kW电视发射机在山东省广播电视局大泽山转播台运行过程中出现的几种典型故障做了分析，在解决方法和思路上进行了探讨，总结了这类设备的维护经验和维护原则，为更好地节约维护资金，做好安全播出工作提供了实践参考。

Harris电视发射机；静态偏流；驻波比；信噪比

Harris电视发射机是美国哈里斯公司生产的一款模拟发送设备，工作运行较为稳定，在全国各地有着较高的应用率，均已运行多年。在中国广播电视系统模拟设备向数字设备转换的过渡中，仍然起着重要作用。山东省广播电视局大泽山转播台使用的是其生产的10 kW低频段电视发射机，期间该设备出现过各种故障，均通过技术工作人员的不懈努力，得到了有效解决，一些典型故障的解决方法和维护思路有着极好的借鉴作用，现做一些总结，便于互相学习，更好地做好安全播出工作。

1 设备组成简介

Harris 10 kW低频段电视发射机是双通道形式，需经双工器将发射频率合成至发射天线。

简单来说，该发射机有两个激励器组成一主一备，通过同轴切换器的选择将主用信号送到功放器放大，放大后的高频信号进入双工器，然后通过馈线馈送到发射天线，完成节目的发射工作。

视音频信号被送进AB激励器（或称主备激励器），经过视音频调制器和各自的变频器转换为需要的图像和伴音高频信号，分别送到激励器同轴转换器，通过自动控制器选择A激励器输出或者B激励器输出；被选定的图像、伴音高频信号被分别送进525 W的图像推动级和伴音推动级，这些经过推动功放的高频信号进入各自的功率分配器进行分配，其中图像信号被分为12路送到12个1 050 W同步峰值功率功放模块进行放大处理，伴音信号被分为2路送到2个1 050 W等幅功率功放模块进行放大处理，均通过Gysel合成器进行功率合成，合成后的高频信号送至双工器的图像输入端和伴音输入端，然后经双工器合成后输出上天线发射。

2 典型故障

在电视发射机长时间的运行中，出现过多个层面的故障现象，有激励器方面的，有控制系统方面的，有放大模块方面的，有功放电源方面的，还有天馈线系统方面的。现选取一些典型的故障进行说明和讨论。

2.1 功放模块静态工作偏流过高

合适的静态工作电流是保证设备稳定运行的关键。静态工作电流过高，既造成设备工作状态不稳定，还容易功耗过大，损坏功放管。

功放模块的工作原理：功放模块由4组完全相同的“四分之一模块”并联构成，通过威克逊（Wilkinson）合成器进行合成输出1 050 W额定同步峰值功率或1 050 W额定伴音等幅波功率。“四分之一模块”使用N沟道场效应管作为有源放大器件，每个“四分之一模块”有4个场效应管，组成两对推挽放大并联工作，推挽放大工作可以减少失真。

在日常运行工作中，由于器件的各种原因，容易导致场效应管直流工作偏流变化，一组正常“四分之一模块”的静态偏流总和为1.6 A，实际中有时偏离很大，有的甚至超过 5 A，长期导致模块损坏。精确地调整静态偏流达正常值是保障设备运行的关键。

在多年的维护中，采取如下办法建立起维修平台，节约了大量维护资金投入，取得了极好效果：制作并从发射机功放模块机柜的空置槽路里引出功放模块的连接线，该连接线集合了电源线、控制线；制作与功放模块输出匹配的假负载；依据功放模块大小制作风冷台给功放模块散热；准备4只量程为5 A的直流电流表，各对应一组“四分之一模块”，将电流表串接到相应的每一组“四分之一模块”的电源输入端。

以上工作完成后就可以利用在发射机不加激励信号的情况下，对功放模块进行静态工作偏流的调整。

调整方法：“四分之一模块”中每只场效应管的正常偏流是400 mA，将场效应管的所有偏压电位器逆时针旋转到头，然后慢慢旋转，注意观察表头数值的变化，调整第一只场效应管时电流表显示为400 mA，调整第二只时电流表显示为800 mA，调整第三只时电流表显示为1 200 mA，调整第四只时电流表显示为1 600 mA，此时该功放中的一组1/4模块总电流达到1.6 A。依据这个方法依次调整好其余3组各达1.6 A即可。

按照这个方法调整其他的功放模块，这样使该发射机所有功放模块都运行在要求的静态偏流上。

2.2 图像发射机整机的随机信噪比过低

按照计划检修的要求，每一季度要测量设备运行指标，其中在测量的过程中，发现图像发射机整机的随机信噪比小于50 dB。

影响信噪比的因素有以下方面：元器件产生的固有噪声，电路中几乎所有的元器件在工作时都会产生一定的噪声，晶体管、电阻、电容，这种噪声是连续的，基本上是固定不变的；电路本身的设计失误或者安装工艺上的缺陷；外界干扰，该发射机只存在第一种因素的可能，对于信噪比过低的检修，应采用由整体到部分逐步排除法查找故障部位。

一部发射机粗分主要由激励器和功放及其附属设备两部分组成。由于整机信噪比指标不够，所以需要测量激励器部分工作是否符合要求，以此辨别出故障范围。经测量，激励器信噪比指标也不够，这样就可以断定故障在激励器，与功率放大单元无关，需继续对激励器部分分解查找。

激励器部分由视频处理电路、中频调制电路、变频器电路和功放电路组成，需要找到各自的分界点，逐步排查。由于该发射机有主备2个激励器，所以本着先简后难、各功能电路板相互交换的原则，首先从视频处理电路交换后测起，当更换到中频调制电路时，信噪比指标明显好转，可以确定该故障由中频调制电路造成，继续对中频调制电路进一步缩小范围查找，发现系调制器后第一级中频放大器Q2（2N5179，图纸号839-7900-705）热稳定性差导致。使用普通吹风机人为加热该放大器件，信噪比会更加变差，更换新放大管后指标正常且稳定，人为加热也不再变化。

2.3 伴音反射功率较大且不稳定

该设备在正常运行的过程中，出现伴音反射功率大且不稳定的故障，其反射功率指示在20～120 W之间，有时导致伴音功率封锁。根据这一现象，可以初步断定故障大致应该在双工器之后和天馈线系统。鉴于这种判断，首先用扫频仪测试天馈系统，发现天馈系统驻波比稳定地小于1.10，伴音载频处较平坦，说明此系统符合工作要求。对双工器输出接50 Ω标阻进行驻波比的测量，发现伴音载频处驻波比变坏，出现了一个突变的波峰，而且这个波峰不稳定，这也就解释了伴音反射功率有一个波动的变化范围的原因。经过对双工器的进一步检查，发现是双工器的吸收负载烧毁开路了。

2.4 功放电源无规律停止工作

该设备的功放电源共有2组，用图纸标为电源1和电源2，分别对应各自的功放模块，仅对推动模块通过一个或门电路实现双电源供电。在正常运行的过程中，出现电源1对应的功放模块全部断电，整机功率降低，重新复位能够恢复正常播出的故障。本着先易后难、相同器件交换维修的原则，对2组电源使用的电源控制器板进行交换处理，发现故障跟着电源控制板走，由此可以断定故障范围在电源控制板上。经过对电源控制板各个比较器集成管脚的测量，发现其中一个比较器损坏，更换后至今再未出现故障。