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摘要:本文針對數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)中最易發(fā)生故障的發(fā)射機(jī)功放部分進(jìn)行詳細(xì)論述,介紹其原理和相應(yīng)的技術(shù)維護(hù),并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行一些研究。
關(guān)鍵詞:數(shù)字電視發(fā)射機(jī);功放;原理;檢修
1發(fā)射機(jī)的構(gòu)成元件及工作原理
市面上發(fā)射機(jī)因不同廠家生產(chǎn)而產(chǎn)生些許差別,但從框架上來說幾乎沒有差別。發(fā)射器在工作時(shí),碼流進(jìn)入激勵(lì)器后輸出射頻信號(hào),射頻信號(hào)接下來需要進(jìn)行雙激勵(lì)切換,進(jìn)行工作的是控制器與切換器。完成后分出一路射頻信號(hào)進(jìn)入射頻分配器,射頻分配器將射頻信號(hào)分為三路輸出,這三路信號(hào)分別推動(dòng)相應(yīng)的功放工作。這三路射頻信號(hào)接下來需要進(jìn)入功率合成器,處理后變?yōu)橐宦沸盘?hào)進(jìn)入耦合器與帶通濾波器,最終被送往發(fā)射天線。在發(fā)射器的組成元件當(dāng)中,電源、激勵(lì)器、功放是發(fā)生器的關(guān)鍵部分。在實(shí)際工作中,就經(jīng)驗(yàn)來看,電源與激勵(lì)器出現(xiàn)故障的可能性較小,往往是攻防部分出現(xiàn)問題需要檢修。以下筆者將以功放為核心研究其可能出現(xiàn)的問題并進(jìn)行分析。
2數(shù)字電視發(fā)射機(jī)功放原理
2.1功放模組的組成元件及工作原理
功放系統(tǒng)主要元件按照信號(hào)輸入順序排列有前級(jí)放大器、分配器、單元的末級(jí)功率放大器、合成器,而功放模組除了上述元件外還需加個(gè)上散熱器、封裝機(jī)殼、接插件等元件。途中400W功放系統(tǒng)的輸出功率的提供源是末級(jí)功率放大器。末級(jí)功率放大器的組成結(jié)構(gòu)十分簡單,一般是由兩塊單元功率放大器單元板組成。輸出功率還要經(jīng)過功率合成器,最終形成400W功率并輸出。2.2功放單元的組成元件及工作原理功率放大器單元由BLF888A、電路基板、散熱板等元件組成。其中,BLF888A是由恩智浦半導(dǎo)體推出的LDMOS超高頻(UHF)射頻功率晶體管,目前是市面上功能最強(qiáng)大的LDMOS廣播發(fā)射晶體管。功放單元模塊射頻采用巴倫網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出方式。
3數(shù)字電視發(fā)射機(jī)功放的故障分析及檢修
3.1功率晶體管損壞
能夠?qū)е掳l(fā)射機(jī)輸出功率下降的其中一個(gè)原因是功率晶體管出現(xiàn)損壞。通常來說,當(dāng)出現(xiàn)功率晶體管損壞時(shí),發(fā)射機(jī)輸出功率將會(huì)將至600W以下,但同時(shí)反射功率卻不會(huì)出現(xiàn)異常。就功放組而言,無故障時(shí)的輸出功率為300W,電源電流大小在25A與26A之間。當(dāng)出現(xiàn)功率晶體管損壞時(shí),伴隨出現(xiàn)的會(huì)有單個(gè)功放的異常、輸出功率低、電源電流變小。該現(xiàn)象的監(jiān)測可以通過觀察發(fā)射機(jī)控制檢測數(shù)據(jù)面板得到。在以上兩方面現(xiàn)象發(fā)生時(shí)基本可以確定是功率晶體管出現(xiàn)損壞。具體而言,一般可以判定為功率晶體管1/2(封裝對管)部分出現(xiàn)了損壞。這樣的損壞情況看似只有一半的晶體管損壞,另一半仍舊可以正常工作,實(shí)際上,另一半晶體管隨著時(shí)間的推移,其性能也會(huì)伴隨著出現(xiàn)受損的情況。因此,當(dāng)發(fā)現(xiàn)功率晶體管出現(xiàn)損壞時(shí),無論損壞范圍的大小,都應(yīng)及時(shí)對出現(xiàn)損壞的晶體管進(jìn)行更換。針對雙柵型LDMOS管的損壞情況確認(rèn),過程相比而言較為復(fù)雜些。
首先需打開金屬蓋板,確定電流下降的LDMOS管。此時(shí)可以對損壞的LDMOS管進(jìn)行處理,也可以深究其原因。監(jiān)測損壞具體原因的方法一般采用電阻法,運(yùn)用萬用表對LDMOS的輸入、輸出值。此外,在實(shí)際操作中,功放管損壞往往會(huì)帶來一系列元件的毀損。就功放管而言,在其出現(xiàn)損壞后,輸出端往往會(huì)出現(xiàn)輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)SMD元器件的不同程度毀損,因此也需要對應(yīng)進(jìn)行更換。損壞嚴(yán)重時(shí)還有電路基板燒壞的可能,此時(shí)需要更換整個(gè)電路板。由以上論述可以看出,在維修過程中常常發(fā)現(xiàn),伴隨著LDMOS晶體管的損壞,在其輸出端出現(xiàn)了SMD脫焊的情況。由此從某種程度上來說,我們可以認(rèn)為LDMOS晶體管損壞的原因是由輸出特性阻抗等參數(shù)的變化而導(dǎo)致的,對此種可能性還有待進(jìn)行進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)、論證。在實(shí)際工作中,LDMOS在出現(xiàn)故障被發(fā)現(xiàn)后卻由于種種原因不能被更換的情況時(shí)有發(fā)生。在這種情況下,工作人員需要做的是降低整體發(fā)射功率,實(shí)則是減小電流。這樣可以保護(hù)未損壞的功放組件,避免進(jìn)一步損壞的發(fā)生。
3.2輸出合成器
輸出斷路輸出合成器輸出短路故障與功率晶體管損壞故障存在相同的現(xiàn)象,即發(fā)射機(jī)輸出功率下降。但晶體管的實(shí)際工作電流卻均處于正常狀態(tài),伴隨功放模組輸出功率異常,有的功放模組輸出功率減少,有的卻增加。檢查功放開關(guān)電源電流無異常。在以上情況出現(xiàn)時(shí),基本可以判斷是發(fā)射機(jī)輸出部分出現(xiàn)故障。對輸出部分的故障排查需要檢查發(fā)射機(jī)吸收負(fù)載、天饋硬饋、多工器等部分。對關(guān)鍵部位進(jìn)行觸摸與檢查,觀察是否出現(xiàn)部件溫度升高,甚至是發(fā)燙的現(xiàn)象。若是,則對異常部分進(jìn)行檢查。若否,則只有打開各個(gè)功放模組,逐個(gè)進(jìn)行檢查。通常故障的出現(xiàn)是由于某一個(gè)模組的功放輸出組合器存在問題(一般是基板燒毀),導(dǎo)致功放模組整體功率輸出受阻,造成發(fā)射機(jī)輸出功率下降。
4結(jié)束語
隨著數(shù)字電視的普及,數(shù)字電視發(fā)射機(jī)也在被大規(guī)模應(yīng)用。數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行,也成為相關(guān)技術(shù)人員越來越關(guān)心與鉆研的問題。本文在數(shù)字電視發(fā)射機(jī)最常出現(xiàn)故障的攻防部分做出了一些簡要粗淺的技術(shù)總結(jié),提出了一些能夠盡量保證設(shè)備運(yùn)行的必要措施,旨在提高設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。總的來說,首先是要保證機(jī)房的工作環(huán)境,包括溫度、濕度、灰塵等,其中特別需要注意的是溫度與濕度。其次,數(shù)字發(fā)射設(shè)備需要定期維護(hù),隨著使用時(shí)間的增加,其維護(hù)必不可少。尤其需要注意的是經(jīng)過多次維修的功放部分。故障排除與檢修是一項(xiàng)理論與實(shí)際相結(jié)合的工作,實(shí)操性非常強(qiáng)。它不僅要求足夠細(xì)致的觀察能力,而且還需要充足的理論支持、準(zhǔn)確的判斷力、科學(xué)的處理方法。在技術(shù)設(shè)備日新月異的當(dāng)代,從事技術(shù)工作必須與時(shí)俱進(jìn),學(xué)習(xí)新理論,提高技術(shù)處理手段以適應(yīng)技術(shù)發(fā)展要求。
參考文獻(xiàn)
[1]唐小初,蒲剛.?dāng)?shù)字電視發(fā)射機(jī)功放原理及檢修實(shí)例[J].視聽界(廣播電視技術(shù)),2015
作者:林同玉 單位:遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心○三三臺(tái)