中波发射机驻波比故障浅析

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中波发射机驻波比故障浅析

王应稳

(山东省济宁市广播转播台山东济宁272000)

目前的数字中波发射机,克服了传统发射机中的的确确存在的非线性失真问题,已经被大范围的使用,通过大规模的集成电路模块化设计,有着许多的优点:可靠性和安全性较高,成本低,费用少,输出的状态稳定,操作简单方便等等,可以很有效地稳定发射机的正常工作运转。又因为发射机的设备精良,检测和保护的措施完善,使得它的发展越来越受重视,然而在实际应用过程中时常出现驻波比故障,影响整机的效率,因此解决好驻波比的问题将会让中波发射机更好的发展。

驻波比(VSWR)为电压驻波比的简称,指的是驻波的电压峰值Vmax同电压谷值Vmin之比。当电压振幅的最小值为Vmin,即在电压在反射波同入射波方向相反时的差值,出现波节;而当反射波同入射波方向相同时,电压振幅表示为二者之和Vmax,出现波腹,以上两种合成波称为“行驻波”,驻波的能量只能在波节和波腹之间活动。而电压驻波比,即无线输入阻抗和入射波和馈线的特性阻抗不一致时,所产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成的电磁波。广播发射机能否正常运行同天馈系统中的驻波比有直接的关系,一旦出现驻波比过大的现象就会影响发射机的发射功率,而发射机输送到天线上的功率较低会使谐波滤波器、平衡转换器或高末槽路等处出现高电压,出现功放管烧毁的后果,通信系统也就无法正常工作。

驻波形成的条件是无线电通信中的发射机、天线之间的阻抗不匹配,馈线、天线之间的阻抗不匹配,这两种情况下就会出现高频能量反射折回的现象,干扰前进部分,并与其发生汇合。驻波比主要用来反映天线中反射波及正向波,更好的体现天线驻波特性,确保发射机和天线之间的阻抗匹配。驻波比的理想值为1,说明发射机的发射功率达到最佳状态,不存在反射的情况;当驻波比大于1时,说明由发射机发射的电波产生反射现象,使得发射台输出口电压增大,并转化成热量,导致馈线温度明显升高、发射台烧损的严重后果。

驻波故障产生的原因当发射机的输出网络或者天馈线系统异常时(参数调配不当或者改变),将会造成发射机较大的反射功率,当反射功率超过设定值时,发射机将产生降功率操作,降低发射机的输出功率,发射机将继续工作于降功率之后的安全功率等级上。

常见的电压驻波比故障有下面几种情况:第一,数字中波发射机的前面板天线驻波比,网络驻波比红灯亮,发射机的功率就会自己降下来;第二,数字中波发射机的前面板天线驻波比,网络驻波比偶尔闪现红色,而每次闪现红色时,功率会显示降下;电压驻波比的驻波过大。尽管故障现象可能会一样,但是造成它出现的原因一定多种多样,所以需要好好分析导致故障出现的原因,从而解决问题。

故障部位的判断当出现驻波故障时,首先判断引起故障的大致部位,如果多功能指示表上天线零位偏大或者天线零位和滤波器零位都偏大,说明驻波故障出在天馈线上;如果天线零位显示正常而滤波器零位显示偏大,那么驻波故障出在输出网络上;如果多用表上天线零位和滤波器零位线指示都正常,升功率时有打火现象,那么故障很可能在功率合成部分;如果天线和滤波零位都正常,升功率时没有打火现象,那么故障就在输出取样板A26、输出检测板A27和逻辑检测及状态显示板A32上。

输出网络及天馈线故障众所周知,输出网络及天馈线系统处于高电压、大电流、恶劣环境下工作,自然界的冷热变化,会使天馈线系统的阻抗参数发生改变,当变化范围超过了发射机所设定的保护范围时,发射机就会产生驻波故障,针对这种情况,要根据天线零位变化情况对发射机进行适时调整,让天馈线系统与发射机始终处于良好的匹配;另外天馈线系统的元件被被盗,壁虎,鸟、猫、鼠等动物电死在网络上也会造成驻波比故障,影响发射机的稳定工作;当风、雨、雷电、云雾造成的驻波故障时,可适当地降低发射机功率,待影响过去后再恢复正常功率。除了环境的影响外,本身原因产生的故障也经常发生,如输出和匹配网络线圈打火,电容容量变化,连接点接触不好,绝缘材料性能下降,输出馈管漏气、进水、短路、断路,以上故障牵扯的范围大,部位分散,有时故障比较隐蔽,会给故障检修带来麻烦,在实际维修时,如果有假负载、电桥、热红外仪等仪器,比较容易发现问题,否则就要耐心细致的对各个部位进行检查。

调整不当造成的故障输出网络匹配调谐,负载调谐不当,输出检测板上的各种参数设置不当,或者处于设置临界状态,都会造成驻波故障,作为技术维护人员,应该熟发射机主要部位的参数设置,在新安装发射机后,要对主要部位的设置参数进行记录,调整时作为参考。与驻波相关的调整部位主要有:驻波比保护门限设置(天线驻波保护门限参考电压为2.05VN1-3脚,带通滤波驻波保护门限参考电压为2.30V);天线驻波比灵位调整;带通滤波器灵位调整。

驻波逻辑检测及显示故障BPF驻波比和天线电压驻波比各自有一套完整的信号检测及显示电路,当出现驻波故障但发射机能开启一定功率时,通过测量相应点的电压,可以快速寻找故障功能板,然后再逐步缩小故障范围直至找到故障点。

对于新型数字中波发射机,无论是驻波故障或是其他方面的故障,在维修工作中,首先要读整机工作原理,熟记各关键点的电压、波形,熟悉机器各部位开关、旋钮、电位器及指示灯所起的作用及调整方法;充分利用维修工具,化整为零、逐级逐点、面面俱到,克服思维定式,避免走入检修误区。

总的来说,故障相同,但原因可能不一样,对于工作人员来说,需要加强自身的能力,做好日常的清洁维护,细心,遇到问题要学会及时的检查和解决,养成良好的做记录习惯,将出现过的问题归类,然后寻找出每一个的解决方法。