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摘要：随着国家加快DTMB地面数字电视发射系统网络的推进建设，需要迅速提高发射台技术人员对DTMB地面数字电视发射系统的维修维护水平。发射机是整个发射系统的核心，本文结合我台使用的成都新光DTMB300W地面数字电视发射机的运行情况对运行中出现的各种故障进行了分析和总结。
关键词：显示控制系统；前级故障；封锁功率输出
DTMB300w地面数字电视发射机包括显控系统、激励器（调制器）、前级放大器、RF切换器、三分配器、三合成器、300W功率放大器（由3个120W功放单元模块构成），定向耦合器、滤波器（输出接多工器时不安装滤波器）和电源箱。其中激励器为2台互为主备，前级放大板两块互为主备，前级、显示控制系统、3分配器与3合成器及3个功放单元位于一个盒体内。前端信号输入的TS码流进入激励器后经上变频调制后输出RF信号给前级放大器，前级放大器输出的已调RF信号输入至3路功率分配器，功率分配器将3路RF信号输入到3个120W功率放大单元。3路功率合成器将3个功放单元放大的RF信号经定向耦合器输出至天馈线系统。在实际运用的过程中显示控制系统、前级放大器和功率放大单元都出现过较多的故障。
1显示控制系统故障
显示控制单元采用ARM处理器芯片和外围电路组成，它分析各种取样信号数据，判断发射机各部分的工作状态，发出各种控制操作指令。
1.1发射机开不了机，显示屏显示前级、功放单元的电流采样信息均为0，无温度指示，这种现象是显控系统故障，可以尝试复位重启或断电重启，如果故障依然存在说明显控系统的处理控制芯片故障，必须更换处理。
1.2显示屏出现“花屏”甚至“白屏现象”。这种故障现象通常是两种原因导致：一种是显控系统的控制处理器性能下降导致抗电磁干扰能力差；另一种原因是显示控制系统接地不良。
1.3显示屏不能正常操作。频繁的开关机导致显控系统的控制微处理器ARM芯片经常处于瞬时加电状态，瞬间的启动电流导致较高的浪涌冲击，可能会导致偶然处理器不能正常加载程序甚至丢失程序，导致显示屏无法工作。此外由于在显控单元中处理器ARM消耗的功率较大，长期工作性能下降或损坏也将导致显示屏不能正常操作。
1.4激励器“主备”不能切换。如果从“主激励器”工作切到“备激励器”工作状态切换失败，或者从“备激励器”工作切到“主激励器”工作状态切换失败，说明“备用”系统存在故障，一般是显示控制系统的控制板电路出现故障，多是控制板电路的5V电源短路。显示控制系统和前级放大器之间的连接电缆接触不良是也是导致“主备”不能正常切换的一个原因。
2前级放大器故障
前级放大器由功放模块BGD814、大功率场效应管LDMOSFET线性放大器MRF6V3090和MRFE6VP8600三级放大构成。当任意一级放大器故障都将导致RF信号无输出或输出功率不正常。
2.1前级放大器无输出。BGD814功放模块的管脚比较细，比较长，正常情况下和插座连接比较牢固，长时间工作后可能会出现管脚变形，弹性变差，导致接触不良，导致无RF信号输出。前级放大器的场效应管MRF6V3090直流驱动电压为24V，由电源箱经过一只1A保险送至前级放大器的24V继电器，24V继电器短路导致场效应管无法加载直流驱动电压是前级放大器无输出的常见原因，当24V继电器损坏后一般保险都会开路。24V电缆采用航空插头连接，接触不良也是导致无RF输出的常见原因。由电阻组成的π形衰减电路将功放模块BGD814输出的RF信号衰减，衰减电路位于RF通道功放模块BGD814与第二级放大器场效应管MRF6V3090之间，若输入的RF信号较大，长期工作可能导致衰减电路断路或有电阻脱焊导致RF信号不能通过，这是导致前级放大器无输出的一个原因。由于前级放大器需要的激励信号较小，因此前级放大器中的场效应管MRF6V3090和MRFE6VP8600损坏的情况较少。
2.2、前级放大输出较低，不能驱动后级功放。场效应管MRF6V3090和MRFE6VP8600的偏置电压不正常是导致前级放大器输出偏低的常见原因，24V直流电压经电压网络分压后通过电位器调整后作为输出至场效应管MRF6V3090和BLF861A的栅极，由于电路采用25V10μf钽电容滤波，当电源波动较大时，容易导致电容耐压不够而击穿，使两级放大电路不能正常工作，导致输出偏低。在MRF6V3090和MRFE6VP8600两级放大电路之间存在一个π形衰减电路，当它的某个电阻开路，导致衰减量增大也是前级放大输出偏低的一个原因。场效应管BLF861A的直流驱动电压为50V，其偏置电路故障导致静态电流偏低也会导致前级放大输出较低。
3功放单元故障
300w发射机的放大器部分由3个120W功放单元组成。每个120W功放单元由1只场效应管BLF888B和外围器件组成。采用Doherty电路设计，具有高增益，高效率和良好线性的优点，输出增益达到20dB，达到120W。
3.1功放单元有一路电流和功率指示偏低。有一个120W功放模块存在故障时将导致300W功放模块的功率输出降低。场效应管BLF888为易耗件，由两部分组成，呈对管结构。长期工作后性能会出现下降，当出现电流明显降低时，可判断BLF888的一半损坏，另外一半工作状态还正常，但持续工作一段时间后，另一半的性能会快速下降损坏。测量损坏的场效应管可以采用电阻法来确认，将万用表打到电阻档，测量场效应管的栅极和源极，正常情况下输入阻值约3kΩ，输出阻值无穷大，可以据此判断管子的故障情况。此外当场效应管损坏时，其输入输出阻抗匹配网络将出现元器件脫焊和烧焦现象，必须更换，有时甚至出现糟糕的情况导致电路板烧毁，必须进行整块板的更换，确保功放单元一致的高频特性。
3.2封锁功率输出。当功放单元功率过荷并封锁功率输出时，表明输出功率过大，此时需要通过将低调制器的RF输出。负载失配封锁功率时，首先将转换开关倒换至假负载位置，来判别故障来自发射机本身还是多工器或天馈线系统，通常情况下天馈线系统接触不良或天线受潮是导致故障的主要原因。如果发射机输出连接在假负载上仍然存在故障，检查发射机的合成器及定向耦合器或功放单元与合成器之间的RF电缆连接情况。发射机的温度检测指示报警说明功放单元过温，检查显示屏上的温度指示，并用手感觉一下功放单元的散热器，如果确实温度过高一般是风机存在故障。如果温度指示偏高，同时手触摸散热器没有明显发热现象，检查功放单元温度取样电路，一般温度取样芯片LM35接地不良将导致误报警。
3.3显示屏显示功放单元无电流、电压和功率指示。检查功放单元的控制板电路，当控制板电路的+5V电源对地短路或不存在将导致入射/反射功率和功放电压50V无指示，一般电源滤波电容击穿是导致+5V电源故障的主要原因。电流无指示通常是功放电流取样电阻故障引起，取样电阻长期工作于发热状态导致脱焊是无电流指示的常见原因。
此外，定向耦合器检波二极管或调整电位器存在故障将导致显示屏指示RF输出功率偏低，可以通过更换检波器内的取样电阻来改变放大倍数，提高取样分辨率来解决显示功率低于发射机实际输出功率的故障现象。当发射机市电电源不稳定时可能会出现“缺相”或“相序”故障，需要重新调整电源相位。
结束语：
相对来讲，发射台维护人员对于地面数字电视发射系统还比较陌生，掌握的相关技术理论与维护经验较少。因此在使用维护中遇到各种问题时必须注意分析故障现象，总结处理办法，积累经验，快速提高维护水平，成为熟练的技术能手，提高设备的稳定播出质量。本文的粗浅总结希望可以和发射台同行交流经验，提供借鉴。
关键词：显示控制系统；前级故障；封锁功率输出
DTMB300w地面数字电视发射机包括显控系统、激励器（调制器）、前级放大器、RF切换器、三分配器、三合成器、300W功率放大器（由3个120W功放单元模块构成），定向耦合器、滤波器（输出接多工器时不安装滤波器）和电源箱。其中激励器为2台互为主备，前级放大板两块互为主备，前级、显示控制系统、3分配器与3合成器及3个功放单元位于一个盒体内。前端信号输入的TS码流进入激励器后经上变频调制后输出RF信号给前级放大器，前级放大器输出的已调RF信号输入至3路功率分配器，功率分配器将3路RF信号输入到3个120W功率放大单元。3路功率合成器将3个功放单元放大的RF信号经定向耦合器输出至天馈线系统。在实际运用的过程中显示控制系统、前级放大器和功率放大单元都出现过较多的故障。
1显示控制系统故障
显示控制单元采用ARM处理器芯片和外围电路组成，它分析各种取样信号数据，判断发射机各部分的工作状态，发出各种控制操作指令。
1.1发射机开不了机，显示屏显示前级、功放单元的电流采样信息均为0，无温度指示，这种现象是显控系统故障，可以尝试复位重启或断电重启，如果故障依然存在说明显控系统的处理控制芯片故障，必须更换处理。
1.2显示屏出现“花屏”甚至“白屏现象”。这种故障现象通常是两种原因导致：一种是显控系统的控制处理器性能下降导致抗电磁干扰能力差；另一种原因是显示控制系统接地不良。
1.3显示屏不能正常操作。频繁的开关机导致显控系统的控制微处理器ARM芯片经常处于瞬时加电状态，瞬间的启动电流导致较高的浪涌冲击，可能会导致偶然处理器不能正常加载程序甚至丢失程序，导致显示屏无法工作。此外由于在显控单元中处理器ARM消耗的功率较大，长期工作性能下降或损坏也将导致显示屏不能正常操作。
1.4激励器“主备”不能切换。如果从“主激励器”工作切到“备激励器”工作状态切换失败，或者从“备激励器”工作切到“主激励器”工作状态切换失败，说明“备用”系统存在故障，一般是显示控制系统的控制板电路出现故障，多是控制板电路的5V电源短路。显示控制系统和前级放大器之间的连接电缆接触不良是也是导致“主备”不能正常切换的一个原因。
2前级放大器故障
前级放大器由功放模块BGD814、大功率场效应管LDMOSFET线性放大器MRF6V3090和MRFE6VP8600三级放大构成。当任意一级放大器故障都将导致RF信号无输出或输出功率不正常。
2.1前级放大器无输出。BGD814功放模块的管脚比较细，比较长，正常情况下和插座连接比较牢固，长时间工作后可能会出现管脚变形，弹性变差，导致接触不良，导致无RF信号输出。前级放大器的场效应管MRF6V3090直流驱动电压为24V，由电源箱经过一只1A保险送至前级放大器的24V继电器，24V继电器短路导致场效应管无法加载直流驱动电压是前级放大器无输出的常见原因，当24V继电器损坏后一般保险都会开路。24V电缆采用航空插头连接，接触不良也是导致无RF输出的常见原因。由电阻组成的π形衰减电路将功放模块BGD814输出的RF信号衰减，衰减电路位于RF通道功放模块BGD814与第二级放大器场效应管MRF6V3090之间，若输入的RF信号较大，长期工作可能导致衰减电路断路或有电阻脱焊导致RF信号不能通过，这是导致前级放大器无输出的一个原因。由于前级放大器需要的激励信号较小，因此前级放大器中的场效应管MRF6V3090和MRFE6VP8600损坏的情况较少。
2.2、前级放大输出较低，不能驱动后级功放。场效应管MRF6V3090和MRFE6VP8600的偏置电压不正常是导致前级放大器输出偏低的常见原因，24V直流电压经电压网络分压后通过电位器调整后作为输出至场效应管MRF6V3090和BLF861A的栅极，由于电路采用25V10μf钽电容滤波，当电源波动较大时，容易导致电容耐压不够而击穿，使两级放大电路不能正常工作，导致输出偏低。在MRF6V3090和MRFE6VP8600两级放大电路之间存在一个π形衰减电路，当它的某个电阻开路，导致衰减量增大也是前级放大输出偏低的一个原因。场效应管BLF861A的直流驱动电压为50V，其偏置电路故障导致静态电流偏低也会导致前级放大输出较低。
3功放单元故障
300w发射机的放大器部分由3个120W功放单元组成。每个120W功放单元由1只场效应管BLF888B和外围器件组成。采用Doherty电路设计，具有高增益，高效率和良好线性的优点，输出增益达到20dB，达到120W。
3.1功放单元有一路电流和功率指示偏低。有一个120W功放模块存在故障时将导致300W功放模块的功率输出降低。场效应管BLF888为易耗件，由两部分组成，呈对管结构。长期工作后性能会出现下降，当出现电流明显降低时，可判断BLF888的一半损坏，另外一半工作状态还正常，但持续工作一段时间后，另一半的性能会快速下降损坏。测量损坏的场效应管可以采用电阻法来确认，将万用表打到电阻档，测量场效应管的栅极和源极，正常情况下输入阻值约3kΩ，输出阻值无穷大，可以据此判断管子的故障情况。此外当场效应管损坏时，其输入输出阻抗匹配网络将出现元器件脫焊和烧焦现象，必须更换，有时甚至出现糟糕的情况导致电路板烧毁，必须进行整块板的更换，确保功放单元一致的高频特性。
3.2封锁功率输出。当功放单元功率过荷并封锁功率输出时，表明输出功率过大，此时需要通过将低调制器的RF输出。负载失配封锁功率时，首先将转换开关倒换至假负载位置，来判别故障来自发射机本身还是多工器或天馈线系统，通常情况下天馈线系统接触不良或天线受潮是导致故障的主要原因。如果发射机输出连接在假负载上仍然存在故障，检查发射机的合成器及定向耦合器或功放单元与合成器之间的RF电缆连接情况。发射机的温度检测指示报警说明功放单元过温，检查显示屏上的温度指示，并用手感觉一下功放单元的散热器，如果确实温度过高一般是风机存在故障。如果温度指示偏高，同时手触摸散热器没有明显发热现象，检查功放单元温度取样电路，一般温度取样芯片LM35接地不良将导致误报警。
3.3显示屏显示功放单元无电流、电压和功率指示。检查功放单元的控制板电路，当控制板电路的+5V电源对地短路或不存在将导致入射/反射功率和功放电压50V无指示，一般电源滤波电容击穿是导致+5V电源故障的主要原因。电流无指示通常是功放电流取样电阻故障引起，取样电阻长期工作于发热状态导致脱焊是无电流指示的常见原因。
此外，定向耦合器检波二极管或调整电位器存在故障将导致显示屏指示RF输出功率偏低，可以通过更换检波器内的取样电阻来改变放大倍数，提高取样分辨率来解决显示功率低于发射机实际输出功率的故障现象。当发射机市电电源不稳定时可能会出现“缺相”或“相序”故障，需要重新调整电源相位。
结束语：
相对来讲，发射台维护人员对于地面数字电视发射系统还比较陌生，掌握的相关技术理论与维护经验较少。因此在使用维护中遇到各种问题时必须注意分析故障现象，总结处理办法，积累经验，快速提高维护水平，成为熟练的技术能手，提高设备的稳定播出质量。本文的粗浅总结希望可以和发射台同行交流经验，提供借鉴。