浅析德芯1kW数字电视发射机原理、维护要点及检修方法

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SHI TING    2018年  第 4 期
技术维护
1 引言
随着中央广播电视节目无线数字化覆盖工程的实施,广西各市县区的广播电视发射台站均已成功播出地面数字电视节目。地面数字电视具有节目丰富、画面清晰、抗干扰性强等优点,受到了广大人民众的热烈欢迎。目前我区各市县区广播电视发射台站较多使用成都德芯生产的地面数字电视1kW 或300W 发射机。本文简单分析了德芯1kW 地面数字电视发射机的原理、维护要点、常见故障及检修方法,对其它品牌型号数字电视发射设备的维护也有一定的参考意义。
2 发射机构造及工作原理
德芯DUT-8313(1kW)地面数字电视广播发射机由主、备地面数字电视广播激励器;主、备前级推动单
元;三路功率分配器、3个400W 功率放大器、三路功率合成器、输出滤波器、供电电源组、防雷保护、监控显示单元和散热系统等组成。发射机系统原理框图如图1所示。
数字广播电视节目码流(TS 流),经信号线传输至激励器的ASI1和ASI2接口。激励器将输入的TS 流经过信道编码与调制单元处理后,输出的数字IQ 信号送入D/A 芯片(AD9789)进行D/A 变换,并将D/A 转换信号送入上变频处理成射频信号后,由可变增益放大器(ADL5330ACPZ)对射频信号功率进行控制,通过模拟滤波后,输出到前级推动单元。
前级推动单元内的步进衰减器和AGC 电路对输入射频信号的功率进行控制后,送到前置放大器对信号进行前置放大,再经过20W 推动放大器,输出约20W
的射频信号到射频切换单元。
射频切换单元的主要功能是切换主、备激励器和主、备前级推动单元。射频切换单元工作在自动切换模式时,当主路激励器和主路前级推动单元出现故障,射频切换单元可自动切换至备路激励器和备路前级推动单元工作,保证广播电视节目正常播出。
经过射频切换单元选择的射频信号,经三路功率分配器分配到3个400W 功率放大器分别进行放大,再经三路功率合成器完成整机功率的合成,进入输出滤波器后通过天馈线系统发射,实现地面数字电视信号的无线覆盖。
3 发射机的维护要点
数字电视发射机智能化、集成化程度高、结构复杂。一旦运行出现问题,就会造成严重的后果。因此我们在平时的维护工作中要对发射机进行定期维护,防患于未然。在定期维护中应做到以下几点:
(1)定期清除散热器、风机、机箱内及排风口的灰尘。一般每三个月清洁一次,清洁时不得损坏内部的元件及连线,并确认拆卸的部件安装到原位且固定牢靠。
(2)定期检查天馈系统外观完好并测量天馈系统相关参数,确保天线驻波比不大于1.2,否则将影响发射机的正常工作。
(3)功放的维护和检查。常规的维护只需记录监控各个功放的工作电流,依此判断各个功放的工作状况。如果功放显示的数据显示偏大或偏小,或与上次记录差异过大,就可以认为该功放工作异常。对功放
浅析德芯1kW 数字电视发射机原理、维护要点及检修方法
戚桂东 谭然 林海龙 蒋明
(广西广播电视技术中心玉林分中心)
[摘  要 ]  随着中央广播电视节目无线覆盖化工程的实施,广西各市县区的广播电视发射台站均已成功播出地面数字电视节目。目前我区各广播电视发射台站使用较多成都德芯生产的地面数字电视1kW 或300W 发射机。本文简单介绍了德芯1kW 地面数字电视发射机的原理、维护要点、常见故障及检修方法。
[关键词]  数字电视 发射机 维护 检修DOI:10.ki.1674-246x.2018.04.025
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进行加电检查时,应在功放的输出端口连接50欧功率负载,方可使用万用表测量各功放管的静态栅压(正常时为+1.70V左右),当无电压或者电压过大则说明功放管已损坏。更换功放管时,必须重新调整功放管的栅极静态电压。
(4)定期检查定向耦合器、功率合成器、腔体滤波器、连接馈线等接头处是否松动或异常发热,当有问题时,必须立即关机检查,查原因并排除故障后,方可继续使用。
(5)定期对发射机的开关机时间、整机输出功率、反射功率、各功放模块工作电流等各项指标进行测试,并做好相应的记录。
(6)发射台站应留有充足的备品备件,如激励器、发射机电源和功放模块等。定期利用周二下午停机时间对发射机进行全面的停机检修,检查发射机的各个功能部件,将有故障的功能部件进行更换。
4 发射机常见故障及检修方法
4.1 开关电源无输出
通过观察开关电源模块前面板的4个状态指示灯,判断开关电源的工作状态。从下到上分别是交流输入
指示、直流输出指示、故障指示和通讯故障指示。当交流输入指示灯熄灭时,表示发射机无外电输入:(1)检查发射机面板的空气开关是否处于合闸状态;(2)断开外电后,检查发射机的熔断器(保险)是否正常;(3)检查发射机的供电是否正常,外电电压波动是否超过开关电源的承受范围。
4.2 激励器输入信号异常
观察激励器单元面板的四个状态指示灯:TS1Lock(TS1输入锁定,灯亮表示ASI1有码流输入)、TS2Lock(TS2输入锁定,灯亮表示ASI2有码流输入)、TS overflow(TS流溢出指示,灯亮表示TS码流速率过高,已溢出)和IPLock(IP输入锁定指示,灯亮表示网口有码流输入)。通过指示灯状态判断故障所在端口再做相应处理:(1)检查激励器背后对应的输入信号线缆连接是否正常;(2)检查信号源机柜的IP 复用器输出码流是否正常;(3)检查数字电视卫星解码器输出码流是否正常。
4.3 前级推动单元输入信号异常
观察前级推动单元对应的激励器面板的指示灯RF ON(射频输出指示灯,灯亮表示有射频功率输出)是否亮。通过前级推动单元面板的AGC/MGC
按键,切换图1 德芯DUT-8313(1kW)地面数字电视广播发射机系统原理框图
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减小,流过T1初级①—②绕组的电流减小,次级的交流感应电压下降,次级整流输出的直流电压随之下降。反之,当输出电压低于正常值时,稳压控制电路的逆过程,控制输出电压的下降,从而维持输出电压的稳定。
3 故障实例现象分析与检测
一次工作中遇到一台九洲卫星接收机面板信号“锁定”指示灯LOCK 闪烁,输出图像出现停顿或马赛克现象。初步分析,该卫星接收机应已经收到卫星信号,频道参数设置是正确的,之所以形成该故障的原因可能一是外部输入信号弱,二是内部电路故障。
如果天线高频头至卫星接收机同轴电缆的接头氧化、锈蚀或天线位置因天气原因发生变化都会影响输入信号的强度;可当换用另一台卫星接收机,发现没有停顿及马赛克现象。显然故障在卫星接收机内部。随即打开卫星接收机盖板,使用万用表首先测量电压输出端,发现22V 这路输出电压18.2V 偏低。这路电压经稳压成18V 后送至室外高频头电源端。由于都有电压输出,说
明电源电路没有击穿短路现象,原因应该是在反馈和取样稳压控制电路部分。
4 处理修复过程
使用万用表分别检测取样稳压控制电路部分相关元件,发现三端稳压取样电路中泄放电阻R15环模糊,电烙铁焊下测量发现其已开路。由于电阻R15开路,使经过精密取样稳压器KA431导通,误差放大器Q2基极电压上升,把开关管Q1基极电压信号对地大量旁路,Q1导通程度减小,流过T1初级①—②绕组的电流减小,次级的交流感应电压下降,次级整流输出的直流电压随之下降。换上一个1KΩ电阻后设备恢复正常接收信号。
5 总结
总之,在工作中对设备一般维修时,只要善于理解电路工作原理,认真分析故障原因,用万用表检测,一般都能排除故障。
到MGC 工作模式,观察输入功率指示灯,若红指示灯亮,说明输入功率过高;若黄指示灯亮,说明输入功率过低。通过面板上的“选择”按键将液晶屏翻页到“射频输入衰减”界面,通过上下键手动调节衰减,直至绿指示灯亮,说明输入功率恢复正常,再将设备切换回AGC 工作模式,恢复正常播出。
4.4 功放无功率输出或功率低
(1)观察功放模块的电源指示灯是否正常,使用万用表检查功放模块的直流+48V 电源是否正常;(2)使用万用表检查前置推动单元的供电电源模块(RS-100-12)+12V 输出是否正常;(3)使用射频功率计检查前级推动单元的输出信号强度是否正常;(4)拆开功放模块外壳,断电使用万用表测量功放管是否击穿,加电测量功放管静态栅压判断功放管是否损坏。
4.5 发射机反射大、驻波异常
当发射机显示屏显示“系统驻波异常,请检查天馈系统”时,发射机自动关断末级功率放大器的供电电源并声光报警。当出现这种情况时:(1)关机,使用扫频仪检查天馈系统的驻波比是否异常;(2)检查发射机的功率合成单元及带通滤波器的接口是否存在接触不良,是否存在异常发热状态。
4.6 功放输出功率异常
当发射机显示屏显示“输出功率异常,请检查输
入信号强度”时,发射机自动关断末级功率放大器的供电电源并声光报警。当出现这种情况时:(1)将发射机前级推动单元置于MGC 工作状态,查看前面板的输入信号强度指示是否存在报警;(2)使用射频功率计测量前级推动单元的输入信号强度是否满足系统要求;(3)用万用表测试前级推动单元的AGC 取样电压是否在正常范围内。
4.7 功放工作温度异常
当发射机显示屏显示“功放温度异常,请检查风冷系统”时,发射机自动关断末级功率放大器的供电电源并声光报警。当出现这种情况时:(1)检查机房的冷却排风系统是否异常;(2)检查发射机的风冷系统是否正常工作,散热风机是否正常转动,有无异响;(3)用手感觉发射机的出风口排出的热风是否存在风压。
5 结束语
在数字电视发射机维护工作中,我们要重视数字电视的安全播出,定期组织技术人员学习数字电视相关技术,加强发射机巡查力度,发现故障隐患及时处理。不断积累维护经验,有针对性的进行预检预
防,确保地面数字电视节目的正常播出。
(上接76页)

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