德芯DUT-8313 1kW地面數(shù)字電視發(fā)射機掉功率故障分析和處理

□ 楊 睿 李陽興 林舒豪 班雷萍 裴開乾

一、引言

隨著地面模擬信號的停播，全國地面數(shù)字電視覆蓋網全面建成，地面電視實現(xiàn)由模擬到數(shù)字的戰(zhàn)略轉型，我國已全面進入數(shù)字電視時代。但由于數(shù)字電視發(fā)射機初步鋪開，新設備尚不穩(wěn)定，加上臺站技術人員對數(shù)字電視發(fā)射機工作原理還不熟悉，給安全播出工作帶來了極大挑戰(zhàn)。為確保數(shù)字電視安全播出穩(wěn)步展開，本文以德芯DUT-8313 1kW地面數(shù)字電視發(fā)射機出現(xiàn)的一起掉功率故障為例，詳細描述發(fā)射機掉功率故障的處置方法，以供參考。

二、DUT-8313 1kW發(fā)射機功放工作原理

（一）發(fā)射機功放工作原理

前級推動單元輸出的射頻信號送到三路功率分配器，分配器分別輸出三路射頻信號到三個400W功放中進行功率放大，信號經過放大后送到功率合成器進行功率合成再輸出到濾波器，最后送到發(fā)射天線。

（二）功放400W功率工作原理

如圖1所示，射頻信號經過四路功率分配器后，輸出四路等幅度、等相位的射頻信號到四個功放組件（功放場效應管：BLF888B）進行功率放大，四路信號再分別經過輸出環(huán)形器端口保護及射頻匹配后傳送到四路功率合成器完成400W射頻功率合成。

圖1 功放實物對應各板塊簡易圖（虛線均為電流流向取樣控制板）

三、故障分析與處理

（一）故障現(xiàn)象

播出中，數(shù)字電視發(fā)射機突然掉功率，發(fā)射機觸摸屏顯示器及各單元指示燈均不亮。技術人員重啟發(fā)射機，發(fā)射機觸摸屏顯示“正在啟動中”，該狀態(tài)持續(xù)30秒后，顯示“功放電源已關閉”；打開發(fā)射機前面板，檢查發(fā)現(xiàn)前級推動單元和激勵器面板顯示正常，而三個功放指示燈不亮，發(fā)射機的三個開關電源通訊故障指示燈亮紅燈幾秒后，發(fā)射機完全斷電。再次對發(fā)射機進行斷電重啟，故障現(xiàn)象依舊。

（二）故障分析與處理

DUT-8313 1kW發(fā)射機各系統(tǒng)的工作數(shù)據及開關機操作均通過發(fā)射機觸摸屏顯示讀取和設置，本例故障導致顯示器不能正常工作，既無法操作也不能判斷出故障部位。只能根據維修經驗，利用“排除法”對發(fā)射機各系統(tǒng)進行逐一排查。

1.首先把發(fā)射機主控單元供電斷開，發(fā)射機由自動開關機轉為應急開機的工作狀態(tài)（默認主激勵器、主前級、功放工作）。檢查發(fā)現(xiàn)激勵器、前級推動顯示工作正常，功放“Power”、“Normal”指示燈顯示正常，功放供電開關電源通訊燈依舊亮紅燈，近場可接收數(shù)字電視播出的無線信號，但遠場接收不到發(fā)射機播出的無線信號。分析認為此接收信號為前級或激勵器發(fā)出信號，關斷前級推動單元的電源，此時近場的開路接收設備顯示無信號，由此判斷前級推動單元工作正常，故障應在功放及輸出或功放供電電源部分。

2.測量功放供電電源，在開機的狀態(tài)下依次對三個開關電源的電壓進行測量，三個開關電源供電電壓輸出均正常，排除開關電源的問題，但開關電源的通訊故障指示燈依舊閃爍，正常情況下開關電源的通訊指示燈不閃爍。分析認為故障應該在三個400W功放部分，用熱插拔方法分別對三個功放(RF OUT)逐一進行檢查，在斷開第二個功放所有的輸入輸出線后，遠場開路接收的無線信號正常，說明故障部位就在該功放單元。

3.對發(fā)生故障的功放單元進行檢修。拆下功放檢查功放盒中四分配器、四個功放模塊及信號合成器，并沒有發(fā)現(xiàn)開路、短路及虛焊、燒蝕的痕跡。將該功放單元盒接50Ω假負載后供電，用萬用表對功放單元的各模塊進行檢測。經檢測，功放單元其它模塊數(shù)據正常，當檢測到信號檢測板輸出插座口（圖2）的第8腳時，發(fā)現(xiàn)該腳有1V左右的輸出電壓，檢測板輸出插座口的第8腳是功放反射檢波取樣電壓，正常時該腳反射功率檢波電壓應為0-0.5V，說明是取樣線路存在故障。分析認為是由于反射取樣檢測電路存在問題，導致反射取樣電壓變大，發(fā)射機主控單元認為功放單元有故障，進行了關機保護。

圖2 功放DB9-J串口引腳定義

確定是功放取樣控制板電路問題后，可以采用以下兩種處理方法。（1）更換整個功放取樣控制板，恢復播出。（2）在沒有備用功放取樣板時，可將取樣板C23排針處的VT端與GND串聯(lián)，直接接地跳過該反射功率檢測；或將功放DB9-J串口第8腳直接接地，斷開發(fā)射功率檢測，做臨時應急播出。如圖3所示。

圖3 功放取樣控制板實物圖

四、總結

隨著數(shù)字電視時代的到來，地面數(shù)字電視發(fā)射機開始逐步向智能化、網絡化方向發(fā)展，與此同時也給數(shù)字電視發(fā)射機的維修檢測工作帶來了新的挑戰(zhàn)。通過對發(fā)射機掉功率故障的分析和處理，總結出兩條維修經驗。一是當數(shù)字發(fā)射機出現(xiàn)故障時，發(fā)射機主控單元為保護整機安全，會對某單元/發(fā)射機整機進行重新啟動或整機封鎖斷電保護。因此當發(fā)生故障無法開機時，在判斷為發(fā)射機自身故障后，必須先斷開主控單元電源才能開展下一步檢修。二是數(shù)字電視發(fā)射機高度集成化，當出現(xiàn)故障時不能僅憑機器指示亮滅判斷。以本次故障為例，功放無法正常工作，但功放“Power”“Normal”指示燈均顯示正常，在檢查分析時需要通過觀察設備的工作電壓、電流及設備溫度是否正常才能準確判斷功放是否出現(xiàn)故障。