2024年8月3日发(作者:西门凯)
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凯腾四方KTF—Ⅱ—S—913型1KW数字
调频广播发射机的原理与使用维修
作者:赵东淮
来源:《科技视界》2018年第36期
【摘 要】随着广播电视事业的发展,广播电视无线发射台使用的调频发射机的机型逐步
由模拟向数模两用和数字发射机转换。如何做好新形势下数字调频广播发射机的维护、维修工
作是广播电视发射台工作者的重要课题。本文详细介绍了我台站配备的凯腾四方KTF-Ⅱ-S-
913型 1KW数字调频广播发射机的整机原理与使用维护,希望能对广播电视工作者有所益
处,共同提高数字广播发射机的播出质量,减少停播率。
【关键词】凯腾四方;数字调频广播发射机;原理;维护
中图分类号: TN934.81 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)36-0037-003
DOI:10.19694/2095-2457.2018.36.015
0 引言
数字音频广播系统的信源编码、信道编码、传输和接收解码全部采用数字技术处理。数字
调频广播具有传输音频信号质量高(达到CD质量)、抗干扰能力强、适应高速移动接收、同
样覆盖面积比模拟发射需要的功率小、频谱利用率高、可附加传送数据业务等优点。数字调频
广播有车载、晨练、休闲等场景下众多的收听人群,只有熟练掌握数字调频广播的原理和设备
使用维护技术,才能更好的为党和人民做好广播电视播出工作。
1 凯腾四方KTF-Ⅱ-S-913型1KW数字调频发射机的特点
该机采用全固态、积木化设计,具有稳定性好,可靠性高等特点,支持模拟、模数同播和
纯数字工作模式并可随意切换。整机带有丰富的通信接口,可实现发射机的远程遥测、遥控,
具有本地/远程/定时和应急多种开关机方式。功放模块采用新型进口大功率LDMOS功放管,
频带宽,线性佳、冗余量大,效率高、稳定性好。
2 凯腾四方KTF-Ⅱ-S-913型1KW数字调频发射机的工作原理
本发射机由系统控制器、主用、备用激励器、功放单元、定向耦合器、输出滤波器和开关
电源等几部分组成。其工作原理见图一所示。数字音频广播激励器将输入端的数字和模拟信号
调制成射频信号,通过系统控制器的切换器送入功放单元放大为≥1KW的功率信号,经过滤波
器滤除高次谐波,并经定向耦合器传输到天馈系统。
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2.1 系统控制器
采用ARM9微处理器控制,可实现多线程多任务操作。监控单元采用4.3寸液晶真彩触摸
屏,操作简单直观;能将设备运行数据记录并保存在日志里,以便于维护和故障判断;可实时
显示发射机的整机和各功能组件的运行状态;可设置发射机的各项参数;配置丰富的接口,可
通过RS485总线、以太网、GSM短信、GPRS通信对整机远程监控。在配置双激励器时可实
现主、备激励器自动切换。
2.2 数字音频广播激励器
该机采用自主研发的KFTSJ-Ⅰ-921调频频段数字音频广播激励器,来自前端的
AES/EUB、ASI数字信号和模拟立体声信号在激励器的CDR信号处理模块中完成加扰、编
码、映射、交织等信道编码以及OFDM调制、组成信号帧并和激励器中的模拟FM广播模块
输出的信号合成,再进行上变频和射频放大输出。激励器支持GY/T268.1-2013中定义的模数
同播,LDPC编码码率支持1/4、1/3、1/2、3/4四种码率。(频谱模式9、10)和纯数字工作模
式(频谱模式1、2)的全部频谱模式。输入的两路码流信号可以互为备份,也可根据需要进
行手动或自动切换。根据技术要求,激励器还具有线性非线性自适应预校正技术。
2.3 功放单元
功放单元的原理见图2所示。来自系统控制器的RF信号经过本单元的3分配器分别馈送
到3个BLF188XR功放模块,放大后再送入3合成器和定向耦合器后输出。输出后的信号功率
在模拟工作状态时可达2.5KW,在数模同播时可达1.5KW。该机功放单元采用3个单管
BLF188XR为核心,BLF188XR为荷兰恩智浦半导体公司研发的新型“超耐用系列”功放管,可
输出1600W峰值功率,耐用性更强,保证了发射机的工作稳定性。功放单元内设微机监控系
统,当出现过温、驻波比过大时能自动保护,监控单元与系统控制器通过RS485接口通信,
实现对功放单元的各项参数和报警信息检测。进口SANYO大功率轴流风机、新型插片式散热
器和优化的风道确保了功放单元能长期稳定的工作。
2.4 输出滤波器与定向耦合器。
输出滤波器的作用是抑制带外频谱、抑制高次谐波。目前各个发射台站播出的节目频道较
多,多工器也得到了广泛的应用,如果发射机没有配置各项指标达标的输出滤波器,多工器及
天馈系统就无法正常工作。定向耦合器共输出三种监测信号,一是检波出2路AGC信号给激
励器,作为主、备激励器的自动增益控制;二是输出一路校正信号用于整机射频校正;三是输
出检波后的RF信号用于检测整机的入射功率和反射功率。
2.5 保护系统。
该机具有各种完善的保护电路以确保发射机的运行安全。整机具有过流、过压、过温、风
机故障、连锁故障、输出过荷、输出驻波比过大等多种保护功能。功放单元自身具有过温和驻
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波比过大保护功能,当出现过温和驻波比过大情况时,会自动切断功放管的栅偏压,从而起到
保护功放管的作用。发射机电源进线和总电源开关之间加有避雷器,开关电源进线也加有避雷
器,以防雷电通过输电线串入机器,损坏设备。
3 使用与维护
1)维修人员要提前熟悉发射机的工作原理和结构组成,做到心中有数,这样在进行操作
时才能判断准确、维修迅速。
2)做好发射机的运行环境管理,保证发射机房的温度、湿度在合适范围并做好机房的除
尘工作。当夏季环境温度过高时,要配备空调或强制排风装置。
3)要定期清理发射机散热风道的灰尘,当散热风机出现转速慢、运转停滞、声音异常时
要及时做加油保养或更换。
4)定期紧固设备各供电端子,检查信号线连接接头是否接触良好。
5)值班时定期巡机抄表、定期进行设备检查测试、定期开启备机测试运行,以便查找故
障隐患,做到预防性维护,提高设备工作可靠性。
6)做好发射机的说明书等资料和维修备件的准备工作,可以缩短维修时间并提高维修质
量。
4 故障现象与处理
1)故障现象:无法开机,电源灯和液晶显示屏不亮。处理方法:检查激励器电源输入是
否正常,电源插座内保险丝是否熔断,各电源接线端是否连接正常。
2)故障现象:开机无射频输出。处理方法:检查前面板告警灯是否亮起。进入菜单“系统
状态”查看是否在封锁状态,如没在封锁状态,进入菜单“系统设置”,根据需要“”将发射模式
设置为“纯数字”、“纯模拟”或“数模同播”。如系统在封锁状态,则根据提示检修相对应单元。
3)故障现象:发射机工作于“数模同播模式”时,能接收到模拟信号,接收不到数字信
号,激励器WARN告警灯亮,STREAM数字信号灯不亮。处理方法:这种故障在我台站经常
出现,根据工作经验,一般是前端设备死机或无信号造成的,可先尝试重启前端码流信号分配
器,不行再查找其它原因。
4)故障现象:停机保护,系统控制器显示高驻波比。经检查射频输出电缆正常,用驻波
比测试仪测天馈系统正常,拆开滤波器发现内部馈线已经烧坏,经联系厂家发回新的配件,更
换后正常。
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5 结束语
全固态数字调频发射机是广播电视发射设备今后的发展方向,在工作中难免会出现各种故
障现象,只有不断的努力学习新技术,了解设备的工作原理和流程,按要求做好设备的维护保
养工作,做好维修的资料和备件准备工作,才能保障设备的正常运行,减少劣播停播现象。
【参考文献】
[1]冯伟,张永忠,武文杰.全固态调频发射机的使用与维护[J].技术应用,2013(19):77.
[2]姜守龙.数字调频发射机的维护与故障处理的研究[J].民营科技,2017(02):44.
2024年8月3日发(作者:西门凯)
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凯腾四方KTF—Ⅱ—S—913型1KW数字
调频广播发射机的原理与使用维修
作者:赵东淮
来源:《科技视界》2018年第36期
【摘 要】随着广播电视事业的发展,广播电视无线发射台使用的调频发射机的机型逐步
由模拟向数模两用和数字发射机转换。如何做好新形势下数字调频广播发射机的维护、维修工
作是广播电视发射台工作者的重要课题。本文详细介绍了我台站配备的凯腾四方KTF-Ⅱ-S-
913型 1KW数字调频广播发射机的整机原理与使用维护,希望能对广播电视工作者有所益
处,共同提高数字广播发射机的播出质量,减少停播率。
【关键词】凯腾四方;数字调频广播发射机;原理;维护
中图分类号: TN934.81 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)36-0037-003
DOI:10.19694/2095-2457.2018.36.015
0 引言
数字音频广播系统的信源编码、信道编码、传输和接收解码全部采用数字技术处理。数字
调频广播具有传输音频信号质量高(达到CD质量)、抗干扰能力强、适应高速移动接收、同
样覆盖面积比模拟发射需要的功率小、频谱利用率高、可附加传送数据业务等优点。数字调频
广播有车载、晨练、休闲等场景下众多的收听人群,只有熟练掌握数字调频广播的原理和设备
使用维护技术,才能更好的为党和人民做好广播电视播出工作。
1 凯腾四方KTF-Ⅱ-S-913型1KW数字调频发射机的特点
该机采用全固态、积木化设计,具有稳定性好,可靠性高等特点,支持模拟、模数同播和
纯数字工作模式并可随意切换。整机带有丰富的通信接口,可实现发射机的远程遥测、遥控,
具有本地/远程/定时和应急多种开关机方式。功放模块采用新型进口大功率LDMOS功放管,
频带宽,线性佳、冗余量大,效率高、稳定性好。
2 凯腾四方KTF-Ⅱ-S-913型1KW数字调频发射机的工作原理
本发射机由系统控制器、主用、备用激励器、功放单元、定向耦合器、输出滤波器和开关
电源等几部分组成。其工作原理见图一所示。数字音频广播激励器将输入端的数字和模拟信号
调制成射频信号,通过系统控制器的切换器送入功放单元放大为≥1KW的功率信号,经过滤波
器滤除高次谐波,并经定向耦合器传输到天馈系统。
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2.1 系统控制器
采用ARM9微处理器控制,可实现多线程多任务操作。监控单元采用4.3寸液晶真彩触摸
屏,操作简单直观;能将设备运行数据记录并保存在日志里,以便于维护和故障判断;可实时
显示发射机的整机和各功能组件的运行状态;可设置发射机的各项参数;配置丰富的接口,可
通过RS485总线、以太网、GSM短信、GPRS通信对整机远程监控。在配置双激励器时可实
现主、备激励器自动切换。
2.2 数字音频广播激励器
该机采用自主研发的KFTSJ-Ⅰ-921调频频段数字音频广播激励器,来自前端的
AES/EUB、ASI数字信号和模拟立体声信号在激励器的CDR信号处理模块中完成加扰、编
码、映射、交织等信道编码以及OFDM调制、组成信号帧并和激励器中的模拟FM广播模块
输出的信号合成,再进行上变频和射频放大输出。激励器支持GY/T268.1-2013中定义的模数
同播,LDPC编码码率支持1/4、1/3、1/2、3/4四种码率。(频谱模式9、10)和纯数字工作模
式(频谱模式1、2)的全部频谱模式。输入的两路码流信号可以互为备份,也可根据需要进
行手动或自动切换。根据技术要求,激励器还具有线性非线性自适应预校正技术。
2.3 功放单元
功放单元的原理见图2所示。来自系统控制器的RF信号经过本单元的3分配器分别馈送
到3个BLF188XR功放模块,放大后再送入3合成器和定向耦合器后输出。输出后的信号功率
在模拟工作状态时可达2.5KW,在数模同播时可达1.5KW。该机功放单元采用3个单管
BLF188XR为核心,BLF188XR为荷兰恩智浦半导体公司研发的新型“超耐用系列”功放管,可
输出1600W峰值功率,耐用性更强,保证了发射机的工作稳定性。功放单元内设微机监控系
统,当出现过温、驻波比过大时能自动保护,监控单元与系统控制器通过RS485接口通信,
实现对功放单元的各项参数和报警信息检测。进口SANYO大功率轴流风机、新型插片式散热
器和优化的风道确保了功放单元能长期稳定的工作。
2.4 输出滤波器与定向耦合器。
输出滤波器的作用是抑制带外频谱、抑制高次谐波。目前各个发射台站播出的节目频道较
多,多工器也得到了广泛的应用,如果发射机没有配置各项指标达标的输出滤波器,多工器及
天馈系统就无法正常工作。定向耦合器共输出三种监测信号,一是检波出2路AGC信号给激
励器,作为主、备激励器的自动增益控制;二是输出一路校正信号用于整机射频校正;三是输
出检波后的RF信号用于检测整机的入射功率和反射功率。
2.5 保护系统。
该机具有各种完善的保护电路以确保发射机的运行安全。整机具有过流、过压、过温、风
机故障、连锁故障、输出过荷、输出驻波比过大等多种保护功能。功放单元自身具有过温和驻
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波比过大保护功能,当出现过温和驻波比过大情况时,会自动切断功放管的栅偏压,从而起到
保护功放管的作用。发射机电源进线和总电源开关之间加有避雷器,开关电源进线也加有避雷
器,以防雷电通过输电线串入机器,损坏设备。
3 使用与维护
1)维修人员要提前熟悉发射机的工作原理和结构组成,做到心中有数,这样在进行操作
时才能判断准确、维修迅速。
2)做好发射机的运行环境管理,保证发射机房的温度、湿度在合适范围并做好机房的除
尘工作。当夏季环境温度过高时,要配备空调或强制排风装置。
3)要定期清理发射机散热风道的灰尘,当散热风机出现转速慢、运转停滞、声音异常时
要及时做加油保养或更换。
4)定期紧固设备各供电端子,检查信号线连接接头是否接触良好。
5)值班时定期巡机抄表、定期进行设备检查测试、定期开启备机测试运行,以便查找故
障隐患,做到预防性维护,提高设备工作可靠性。
6)做好发射机的说明书等资料和维修备件的准备工作,可以缩短维修时间并提高维修质
量。
4 故障现象与处理
1)故障现象:无法开机,电源灯和液晶显示屏不亮。处理方法:检查激励器电源输入是
否正常,电源插座内保险丝是否熔断,各电源接线端是否连接正常。
2)故障现象:开机无射频输出。处理方法:检查前面板告警灯是否亮起。进入菜单“系统
状态”查看是否在封锁状态,如没在封锁状态,进入菜单“系统设置”,根据需要“”将发射模式
设置为“纯数字”、“纯模拟”或“数模同播”。如系统在封锁状态,则根据提示检修相对应单元。
3)故障现象:发射机工作于“数模同播模式”时,能接收到模拟信号,接收不到数字信
号,激励器WARN告警灯亮,STREAM数字信号灯不亮。处理方法:这种故障在我台站经常
出现,根据工作经验,一般是前端设备死机或无信号造成的,可先尝试重启前端码流信号分配
器,不行再查找其它原因。
4)故障现象:停机保护,系统控制器显示高驻波比。经检查射频输出电缆正常,用驻波
比测试仪测天馈系统正常,拆开滤波器发现内部馈线已经烧坏,经联系厂家发回新的配件,更
换后正常。
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5 结束语
全固态数字调频发射机是广播电视发射设备今后的发展方向,在工作中难免会出现各种故
障现象,只有不断的努力学习新技术,了解设备的工作原理和流程,按要求做好设备的维护保
养工作,做好维修的资料和备件准备工作,才能保障设备的正常运行,减少劣播停播现象。
【参考文献】
[1]冯伟,张永忠,武文杰.全固态调频发射机的使用与维护[J].技术应用,2013(19):77.
[2]姜守龙.数字调频发射机的维护与故障处理的研究[J].民营科技,2017(02):44.