DX200中波發(fā)射機駐波比故障淺析

石云峰　趙保山

DX200中波發(fā)射機駐波比故障淺析

石云峰趙保山

（作者單位：河南省新聞出版廣電局104臺）

DX200發(fā)射機中，駐波比故障的出現(xiàn)頻率較高。輕微的駐波比故障會導致短時的射頻封鎖，嚴重時則會使發(fā)射機降低功率甚至停機?；诖?，對DX200中駐波比故障產(chǎn)生的原因、危害進行了描述，對天線VSWR故障及駐波比自檢原理進行了分析，并結合工作實際總結了個人解決故障的原則方法。

駐波比；VSWR；網(wǎng)絡駐波比；駐波比自檢；弧光檢測

在無線電通信中，天線與饋線的阻抗不匹配或天線與發(fā)射機的阻抗不匹配，高頻能量就會產(chǎn)生反射折回，并與前進的部分波干擾匯合發(fā)生駐波。駐波中的兩列正弦波的頻率和振幅相同但傳播方向相反，兩列波疊加后波形并不向前推進，能量以動能和勢能的形式交換儲存。駐波比就是為了表征和測量天線系統(tǒng)中的駐波特性，即天線中正向波與反射波的情況。

天線電壓駐波比表示天線與饋線阻抗匹配程度；網(wǎng)絡電壓駐波比表示天饋線與發(fā)射機輸出網(wǎng)絡阻抗匹配程度。駐波比越大，反射越大，匹配也就越差。發(fā)射機中總是存在著駐波比，合理范圍內的駐波比對發(fā)射機無影響，較高的駐波比將嚴重影響發(fā)射機的播出質量和安全。

1　駐波比故障的產(chǎn)生原因及危害

引起發(fā)射機出現(xiàn)駐波比故障的原因主要有以下幾種。

（1）天氣原因。雷雨、暴雨、風沙或天線結冰等惡劣天氣下；或者季節(jié)變化容易引起發(fā)射機天線或網(wǎng)絡零位的偏移時。（2）天調室、輸出網(wǎng)絡與發(fā)射機的負載不匹配。（3）過調制時。（4）擴展功放柜和輸出網(wǎng)絡打火。（5）駐波比電路故障。

駐波比超出合理范圍時，發(fā)射機會出現(xiàn)短時的功放關斷；駐波比嚴重時，發(fā)射機將降低發(fā)射功率，影響播出效果與覆蓋范圍。過高的駐波比也會損害功放模塊的功放管。

現(xiàn)代發(fā)射機允許在一定駐波情況下達到額定功率。因此，合理的駐波比指標是在損失功率和制造成本之間的折中權衡。

2　駐波比故障原理及分析

電壓駐波比檢測和處理對發(fā)射機有至關重要的保護作用。駐波比故障檢測主要在輸出監(jiān)測板，故障響應及處理主要在控制板、模擬輸入板和調制編碼板。網(wǎng)絡電壓駐波比故障和天線電壓駐波比故障的處理流程基本相似。因此，本章主要講述天線電壓駐波比及駐波比自檢兩種故障。

2.1天線電壓駐波比

天線VSWR主要部分有VSWR全波檢波器、本地射頻封鎖、VSWR故障邏輯PAL及計時以及控制板和LED板的響應處理。天線VSWR原理圖如圖1所示。

從輸出取樣板來并且經(jīng)調幅的天線電壓和經(jīng)調相的電流取樣信號加到諧振于發(fā)射機工作頻率的VSWR全波檢波器變壓器初級繞組的兩端，并由初級繞組為它們兩個提供一個高阻抗。在正常調諧時，VSWR全波檢波器變壓器初級繞組兩端的射頻電壓同幅同相，變壓器電壓輸出為0；如果出現(xiàn)了網(wǎng)絡VSWR故障，檢波器就將這些變化進行檢波，并且提供一個非零直流輸出。

當VSWR檢波器輸出的直流電壓過高時，VSWR故障比較器U18就輸出一個邏輯高電平。這個高電平一方面出發(fā)本地射頻封鎖，將功放模塊關斷12ms，并觸發(fā)頻率合成器同步電路；另一方面這個高電平將觸發(fā)VSWR故障PAL及計時電路，進行VSWR發(fā)生次數(shù)判斷。如果在大約20s內就發(fā)生了5次VSWR動作，功放單元將逐漸降低功率，并在LED板指示故障。如果發(fā)射機功率已經(jīng)降至降功率的限值而仍出現(xiàn)VSWR故障時，發(fā)射機將關斷功放，并且不能自動恢復。

2.2駐波比自檢

駐波比自檢是測試發(fā)射機駐波比故障檢測功能正常與否的電路。每次發(fā)射機開機或改變功率電平時，控制器都會產(chǎn)生駐波比測試請求。控制板或LED的駐波比測試按鈕按下時，也會產(chǎn)生VSWR測試請求。

當駐波比自檢功能啟動時，發(fā)射機將啟動射頻封鎖和頻率合成器同步電路，而且也會在LED板顯示測試結果。

弧光檢測器（ARC）也會點亮VSWR自檢指示燈。當發(fā)射機內的弧光檢測器檢測到打火現(xiàn)象時，弧光檢測器將輸出網(wǎng)絡駐波比故障信號，進行射頻封鎖，并通過VSWR故障邏輯輸出駐波比自檢信號。

3　故障解決原則及方法

駐波比故障是發(fā)射機出現(xiàn)頻率較高的一類故障，筆者在日常工作及學習交流中總結出駐波比故障處理的三原則：先外后內，由表及里，分段處理。具體如下。

3.1先外后內

先排除由發(fā)射機外部因素引起的駐波比故障。

在雷雨、暴雨、風沙或天線結冰等惡劣自然條件下，發(fā)射機出現(xiàn)駐波比故障是正?，F(xiàn)象，這種故障是臨時的并在天氣好轉后消失。

由于季節(jié)變換引起發(fā)射機阻抗嚴重失諧的駐波比故障，通常會導致發(fā)射機出現(xiàn)駐波比不斷、功率降低、反射功率高、工作不穩(wěn)定等現(xiàn)象。此時，需對天饋線系統(tǒng)進行全面檢查，必要時可對天饋線系統(tǒng)阻抗測試分析。

圖1　天線電壓駐波比原理圖

3.2由表及里

要根據(jù)發(fā)射機LED板的故障指示燈、儀表板的天線/網(wǎng)絡零位、入射/反射功率，以及輸出監(jiān)測板的天線/網(wǎng)絡VSWR、上/下柜電弧等故障指示燈來判定故障的大致位置，方便對故障進行細節(jié)分析。

分段處理是針對故障發(fā)生的可疑電路模塊進行分段分析，判定故障的具體位置。

需要特別說明的兩種故障現(xiàn)象是射頻封鎖和打火引起的駐波比測試。出現(xiàn)射頻封鎖故障時，首先要確定故障是否來自駐波比檢測部分。發(fā)射機正常工作過程中突然出現(xiàn)駐波比自檢故障，一般是由于打火引起的。此時，可查看輸出監(jiān)測板的上/下柜電弧故障指示燈，定位故障位置。打火一般是因為機柜內元器件松動損壞或機柜后門沒關嚴，因此停機后，應緊固或更換相關元器件，鎖緊機柜門。

4　結語

駐波比故障是中波發(fā)射機常見的故障，一般情況下不會對發(fā)射機造成太大影響。但我們必須對此引起足夠重視，以防止故障嚴重化。日常工作中，合理的例行檢修制度是預防故障的最好方法。

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