數(shù)字電視發(fā)射機(jī)組成及故障維護(hù)

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)組成及故障維護(hù)

摘要:隨著我國科技高速發(fā)展,廣播電視行業(yè)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化?數(shù)字化發(fā)展趨勢,給行業(yè)帶來了巨大變革,數(shù)字電視廣播技術(shù)取得長足發(fā)展?到2020年,我國地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)基本建成,綜合覆蓋率基本達(dá)到過去模擬電視的覆蓋水平?與此同時,數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的應(yīng)用越來越多?為此,針對數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的工作原理和可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析和探討,為相關(guān)工作人員提供借鑒?關(guān)鍵詞:數(shù)字電視;激勵器;維修方法1數(shù)字電視發(fā)射機(jī)工作原理及組成地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的組成部分主要有激勵器?前置放大單元?監(jiān)控單元?開關(guān)與電源?無源部件?冷卻系統(tǒng)?末級功放單元?如圖1所示?圖1數(shù)字電視發(fā)射機(jī)原理圖1.1數(shù)字發(fā)射機(jī)的功放單元本功放單元主要由三功分器?3個功放單元?三合成器?數(shù)據(jù)采集控制單元?檢流單元和顯控單元組成?1.1.1三功分器三功分器是功放單元的輸入部分,為了達(dá)到損耗低,匹配好的目的,采用經(jīng)典的威爾金森電路設(shè)計,優(yōu)選了高介電常數(shù)?低損耗?高導(dǎo)熱的優(yōu)質(zhì)印制板材,經(jīng)過多次反復(fù)的計算機(jī)仿真?實際測試和功率試用后,獲得了優(yōu)良的性能和高度的一致性?1.1.2功放單元高效功放單元由RFE6VP8600(BLF888)及其外圍器件組成,具有高增益?高效率及高線性的特點?為了獲得優(yōu)越的性能,專門設(shè)計了導(dǎo)熱性能優(yōu)良的熱承,使其更加穩(wěn)定可靠,效率更高?1.1.3三合成器三合成器是功放單元的功率合成部分,三合成器專門設(shè)計了耦合檢波器,提供功放單元的輸出功率和反射功率檢測,方便單元的監(jiān)測?管理和控制,為了提高功放單元匹配性和隔離度,在三合成器輸出處設(shè)置了高品質(zhì)的隔離器,增加了本單元的可靠性?1.1.4檢流單元檢流單元主要是采集各個功放單元的供電電壓?電流和控制其供電的通斷?控制其供電的通斷是接收數(shù)據(jù)采集控制單元的開關(guān)指令,開通或關(guān)斷各個功放單元的供電,保護(hù)該功放單元?1.1.5數(shù)據(jù)采集控制單元數(shù)據(jù)采集控制單元采集本功放單元的工作參數(shù),如電流?電壓?功率?溫度等,經(jīng)放大濾波等處理后送于顯控單元?本功放單元出現(xiàn)故障,如溫度過高?功率過大或電流過大時,該單元輸出一個高電平,關(guān)斷各個功放單元的供電,保護(hù)各功放單元?1.1.6顯控單元顯控單元處理分析本單元的工作參數(shù),判斷工作狀態(tài),驅(qū)動LED顯示,發(fā)出相關(guān)控制指令,上傳相關(guān)工作參數(shù)和工作狀態(tài),撥收總顯控單元的指示,發(fā)出相關(guān)控制指令?為了保證本功放單元的穩(wěn)定可靠,設(shè)置了較為完善的監(jiān)測?控制與保護(hù),包括供電電壓?電流?溫度?輸出功率和反射功率的監(jiān)測,過壓?過流?過溫?過功率?過反射等?1.2合成器及熱拔插末級功放單元的輸出由合成器進(jìn)行合成?本機(jī)的功率輸出合成器采用典型吉賽爾電路設(shè)計原理?優(yōu)越的設(shè)計技術(shù),精密的加工,保證了優(yōu)良的性能和一致性?本合成器匹配好?隔離度高?插損小,合成功率大?性能優(yōu)越的功率輸出合成器保證了本機(jī)的末級功放單元在出現(xiàn)故障時,整機(jī)能夠減功率工作?末級功放單元的熱插拔設(shè)計,讓本機(jī)可以在不停機(jī)的情況下,快速更換故障單元,縮短更換時間,提高更換效率,為用戶系統(tǒng)的正常播出提供了更多的保證和方便?1.3濾波及輸出單元發(fā)射機(jī)的末級功放單元經(jīng)功率合成后,通過一個耦合器和帶通濾波器輸出,同時將耦合輸出的射頻信號檢波送給顯控單元,檢測輸出功率和反射功率?帶通大功率濾波器采用了交叉耦合技術(shù)和溫度補(bǔ)償技術(shù);尤其是溫度補(bǔ)償技術(shù),采用的是不同金屬材料的線膨脹與溫度補(bǔ)償之間的關(guān)系;經(jīng)過長期的研發(fā),掌握了豐富的實踐經(jīng)驗?使濾波器能在-40~60℃之間,很寬溫度范圍內(nèi)正常工作?且損耗小,選擇性高,適合鄰頻多工合成,單天線發(fā)射?鄰頻合成既可降低天饋成本,又可節(jié)省頻率資源?1.4電源單元電源單元主要為本機(jī)末級功放單元供電?本機(jī)的末級功放,采用優(yōu)質(zhì)高效的開關(guān)電源?采用的機(jī)箱電源,設(shè)計上可放置4臺電源模塊?根據(jù)供電實際并盡量保持三相平衡,采取了第一電源模塊槽位空置,2?3?4槽位內(nèi)置3臺電源,并聯(lián)均流為系統(tǒng)供電?該電源是高密度?大功率?高效率?高品質(zhì)的一流開關(guān)電源,效率達(dá)95%以上,配置2臺即有足夠的冗余?為了提商電源的可靠性,總共配置了3臺電源為2+1備份?這樣任何一臺電源出現(xiàn)故障,都能保證本機(jī)末級功放供電正常?2數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的維護(hù)2.1發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)是一部精密復(fù)雜的設(shè)備,經(jīng)過長時間運(yùn)行,設(shè)備表面和內(nèi)部容易受到空氣中灰塵?濕氣的影響?因此,在發(fā)射機(jī)日常維護(hù)中,維護(hù)人員要注意機(jī)房的溫度和濕度,定期檢查設(shè)備內(nèi)部灰塵,特別是風(fēng)機(jī)和功放單元,對安裝有濾塵網(wǎng)的地方,發(fā)現(xiàn)有灰塵應(yīng)及時進(jìn)行清理?進(jìn)行除塵工作時,不要用壓縮空氣泵來吹掃灰塵,容易把灰塵吹入看不見的地方,給設(shè)備正常運(yùn)行帶來安全隱患,應(yīng)采用真空吸塵器來除塵?2.2激勵器檢修方法激勵器作為發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分,其性能好壞直接影響整個發(fā)射機(jī)性能的高低?一般情況下,激勵器出現(xiàn)故障時,激勵器面板上的故障指示燈會亮起,發(fā)射機(jī)輸出功率會降低甚至降為零?在維修過程中,首先要檢查硬件方面是否因為環(huán)境溫度過高而造成器件損壞,應(yīng)著重檢查射頻鎖相環(huán)是否工作?電源模塊損壞?10MHz晶振失效或者嵌入式系統(tǒng)癱瘓等原因?其次,檢查激勵器的系統(tǒng)是否進(jìn)入了保護(hù)機(jī)制,如碼流丟失?1PPS基準(zhǔn)丟失以及時鐘丟失等情況?最后,檢查是否因為人為操作不當(dāng)造成射頻信號被關(guān)閉或者在切換主備激勵器時操作失誤的原因?2.3功率放大器的檢修數(shù)字電視發(fā)射機(jī)末級功率放大器一般采用型號相同的放大模塊,在每一個功放單元里存在多個LDMOS放大管,當(dāng)其中一個功放單元出現(xiàn)問題,會導(dǎo)致發(fā)射機(jī)功率降低,影響播出質(zhì)量?當(dāng)功率放大器發(fā)生故障,主要為LDMOS放大管損壞?電流電壓波動造成過流過壓保護(hù)等問題?在維修時,首先檢查功放盒內(nèi)4~8個LDMOS放大管是否存在虛焊?損壞等情況?其次在功放單元上電的情況下,通過萬用表來測量LDMOS放大管各極電壓是否正常,數(shù)字發(fā)射機(jī)柵極直流電壓一般為1.5~1.7V,漏極直流電壓為45~48V?在更換LDMOS放大管時要注意選用相同型號進(jìn)行替換,更換過程中要注意靜電防護(hù)?在實際使用過程中,末級功放單元出現(xiàn)故障的幾率較大,因此對末級功放單元的日常維護(hù)尤為重要?2.4冷卻系統(tǒng)的檢修數(shù)字發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)故障大多出現(xiàn)在風(fēng)冷方式設(shè)備上,主要是由灰塵?風(fēng)機(jī)長時間運(yùn)轉(zhuǎn)造成的自身磨損等原因,導(dǎo)致發(fā)射機(jī)溫度升高,出現(xiàn)功率下降甚至過熱保護(hù)情況的發(fā)生?因此,在日常維護(hù)中要加強(qiáng)風(fēng)冷系統(tǒng)的除塵工作?對磨損風(fēng)機(jī)要及時更換?液冷系統(tǒng)如果出現(xiàn)問題,主要查看流量值?壓力值?水含量等指標(biāo)是否在正常范圍內(nèi),重點檢查法蘭盤?管道連接處?主備泵是否存在漏液問題?3結(jié)語數(shù)字電視廣播克服了模擬電視畫質(zhì)差?易受到干擾?覆蓋范圍窄等缺點,還能在一個頻道內(nèi)傳輸8套高畫質(zhì)節(jié)目,使得傳輸容量得到提升,同時也提高了頻譜資源利用率?當(dāng)前,只有加大對數(shù)字電視發(fā)射機(jī)工作原理的學(xué)習(xí)和維修經(jīng)驗的探討,才能充分發(fā)揮數(shù)字電視廣播的優(yōu)勢,從而促進(jìn)數(shù)字電視技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展?Reference:[1]梁志友.地