数字电视（GT-5900-1000型）发射机原理及常规问题的处理方法

陈成辉

数字电视（GT-5900-1000型）发射机原理及常规问题的处理方法

陈成辉

（作者单位：福建省广播电视传输发射中心105台）

广播电视作为我国的宣传思想文化阵地，在公共文化服务体系建设中，担负着重要责任。根据国家新闻出版广电总局、财政部《关于实施中央广播电视节目无线覆盖工程的通知》。福建省广播电视传输发射中心105台新装两台数字电视发射机，其中一台是高斯贝尔GT-5900-1000型。现已安装调试好，正在试播中。笔者参与了安装与调试，对高斯贝尔GT-5900-1000型出现的常规问题及处理方法作一些分析。

GT-5900-1000发射机；常见故障；处理方法

1　发射机系统简介

GT-5900-1000发射机由射频、监控、散热及供电系统组成，射频系统主要对激励器输出的射频信号进行放大、分配、功率合成、滤波和预校正等处理，包括前置放大单元、功率放大单元、激励器、授时器、信号切换器、分配合成系统及输出滤波器组成，监控部分实时采集设备的工作状态参数，支持用户远程和本地对发射机的操作（包括主控单元，各个单元的监控部件及前面板液晶显示器）。见图1。

图1　系统框图

2　主要单元简介

2.1授时器

采用JZ-TSS101A作为发射机授时器，为激励器提供标准的时间和频率信息。该设备是一款高性能GPS北斗同步时钟参考源，内置低相位噪声、低频率漂移高稳定度的恒温晶振OCXO和高精度授时型GPS北斗双模接收机，采用大规模集成电路和独特的GPS北斗频率测控技术，产生并发送精确稳定的频率（10MHz）、脉冲（1PPS）、时间（TOD）和监控信号，适用于DTMB、 DAD、DVB、FM调频广播网等系统单频网建设，可以为数字电视广播领域单频网设备提供高精度的时间和频率参考信号。JZ-TSS101A北斗GPS时钟参考源的1PPS秒脉冲信号是GPS北斗驯服晶振输出10MHz信号经过10，000，000次分频后得到1PPS信号，是UTC时间基准的“复现”，同时正弦波信号位严格同步于时钟频率信号，不受GPS北斗秒脉冲短时间随机跳变带来的影响，这种特性特别适合于数字视频广播，CMDA等要求苛刻的领域。

JZ-TSS101A北斗GPS时钟参考源具有智能学习算法，在驯服晶振过程中能够不断“学习”高稳定晶振的漂移等特性，并将这些参数存入板载存储器中，当GPS北斗出现异常或不可用时，该产品能够自动切换到保持模式，利用高效的智能保持算法，继续提供高可靠性的时间和频率基准信息输出，在短时间内保持较高的精度。

2.2激励器（主/备）

对ASI信号进行调制处理，同时对射频信号进行预校正处理。

2.3信号切换单元

设定值时可自动进行主备激励器切换。处于手动切换状态时，可以人工进行主备激励器切换。

2.4前置放大单元

对激励器输出信号进行预放大，对输出功率进行自动增益控制，保证设备输出功率的稳定；同时，对输入的射频信号进行缓启动处理，避免因信号突变造成的设备损坏。

2.5功放单元

对分配系统输出的射频信号进行功率放大。

2.6功率分配器

对前级放大单元输出的射频信号进行分配，输出信号到功放单元。

2.7功率合成

对功放单元输出的信号进行合成，输出信号到功率滤波器。

2.8监控单元

监控单元主要对发射机工作状态数据进行采集显示，并实现对发射机的各个单元提供有效保护，支持Web管理。

2.9功率滤波器

功率滤波器对输出信号进行滤波处理，避免发射机输出信号杂波对空间信号造成干扰。

设备采用交流380 V或220 V供电。如采用380 V供电，则给直接使用380 V给功放单元的直流电源供电，同时取其中一相交流AC 220 V给除功放外的其他设备供电；主备激励器输出信号通过信号切换开关输出，然后由一个前级放大单元经功率分配后推动三个功率放大单元，再进行功率合成，经过滤波器对带外杂散信号进行滤波后输出给天馈系统。监控单元对前级放大单元、三个功率放大单元、合成单元等的状态进行实时监控。各功放单元的前面板指示灯可直观显示设备工作状态。监控单元对前级和功放单元提供多种保护，如过流、过温和大驻波保护。当某个功放单元的电流，温度或VSWR过高时，监控单元可产生一个电压关闭此功放单元的电源：如果温度或VSWR正常后，各功放单元的电源不会自动开启，需人工将监控单元系统设置内的温度保护、电流保护和驻波保护开关键全部关闭再开启一次，或是将监控单元的交流开关关闭再开启一次，功放单元内的电源才会开启工作。当输入信号过激时，前级放大单元内的过激保护模块能将输入电平控制在需要的电平，使AGC在锁定范围内，保证设备在过激状态时也同样正常工作。同时，产生一个5 V监测电压，监控单元液晶显示的过激指示灯会由绿色变成红色，提醒工作人员需要检查输入信号，排除输入信号过激现象。

3　故障现象及解决方法

监控单元实时采集设备的工作状态信息，并对其进行处理，最终显示在液晶屏和Web网管上，对于该单元的故障主要如下。第一，开机后一直显示为开机界面。故障现象：设备开机后一直显示为开机界面。原因分析：监控主板和液晶显示屏数据线连接异常。排除方法：对数据线重新插拔。第二，前置放大单元工作参数显示异常。故障现象：前置放大单元部分或全部参数显示为0。原因分析：监控单元和前置放大单元之间的数据连接线异常。排除方法：对数据线重新插拔或更换。第三，功率放大单元工作参数显示异常。故障现象：功率放大单元部分或全部参数显示为0。原因分析：监控单元和功率放大单元之间的数据连接线异常。排除方法：对数据线重新插拔或更换。

切换单元对主备激励器输出信号电平进行检测，判断信号是否正常，当主激励器信号异常时自动切换到备用调制器，当主激励器恢复正常时，切换单元自动将信号恢复到主路。如果不能进行手动/自动切换单元内部切换控制板或切换开关问题。

前置放大单元功率指示灯异常。故障现象：前置放大单元功率指示灯显示为红色或黄色。原因分析：外部原因，由于输入信号异常，导致AGC失锁，前置放大单元输出功率低，这种状态时前面板的AGC指示灯为红色。可能是前置放大单元由于工作电流，温度或驻波发生保护，导致前置放大单元内48VAC/DC电源被关闭，在这种状态下，显示屏上显示的AC/DC2电压为0V。内部原因，前置放大单元某一部件工作异常，导致输出功率低。排除放大器，通过前置放大器之前的各个部件进行逐级排查，定位故障部件进行更换或重新设置。对于由于前置放大单元自己保护造成的故障，应对发射机进行重新整体开机，在此时观察前置放大单元各个参数的变化，确定保护原因，再进一步判断故障部件进行更换。

功率放大单元功率指示异常。故障现象：功率放大单元功率指示灯显示为红色或黄色。原因分析：外部原因，由于输入信号异常导致AGC失锁，前置放大单元输出功率低，进而使功率放大单元输出功率低，在这种状态下，前置放大单元前面板的AGC指示灯为红色。内部原因，功率放大单元某一部件工作异常，导致输出功率低。排除方法：对于输入信号异常，只能通过对功率放大器之前的各个部件进行逐级排查，更换故障部件或重新设置。

功率放大单元电压指示灯异常。故障现象：功率放大单元电压指示灯显示为红色或黄色。原因分析：电源自身损坏或者功放某个部件有短路，粘连现象。排除方法：在关闭功放的所有保护功能后，将功放供电接头取掉，使用万用表直接测试电源输出，如果输出正常，在测试功放供电输入和地之间看是否短路，如短路，则排查功能内部供电的问题，如果不短路则给功放单元通电，测试通电后的电源输出电压，如果明显下降，则电源存在问题，及时使用备用电源进行更换。也可对换各个功放单元的电源来比较判定电源问题。

功率放大单元驻波指示灯异常。故障现象：功率放大单元驻波显示为红色或黄色。原因分析：功率放大单元输出接口连接异常或功率合成器输入连接异常，功率合成器输出连接异常，功率合成器本身损坏。排除方法：重新连接输出馈线或将其更换，使用天馈测试仪进行检测，将功率合成器打开，查看其内部有无烧黑打火痕迹，使用万用表负载电阻是否为电阻标示所示值。

功率放大单元电流指示灯异常，故障现象，功率放大单元电流指示显示为红色或黄色。原因分析，外部原因，由于输入信号异常导致前置放大单元AGC失锁，功率放大单元输出功率低，工作电流低。内部原因，功放内部某个模块出现异常，某个或几个功放管无信号输入或功放管管本身损坏。排除方法：对于输入异常，只能通过对功率放大单元之前的各个部件进行逐级排查，定位故障部件进行更换或重新设置。对于由于功率放大单元自己保护造成的故障，对发射机进行重新整机开机，在此时观察功率放大单元各个参数的变化，确定保护原因，再进一步判断故障部分进行更换。

功率放大单元温度指示灯异常，故障现象：功率放大单元电流指示显示为红色或黄色。原因分析：功率放大单元风机异常但未完全损坏或功率放大单元内功放安装未到位，导致功放工作温度较高。排除方法：检查功率放大单元风机及功能安装，必要时更换风机。

福建省广播电视传输发射中心105台现试播中高斯贝尔GT-5900-1000型发射机，所使用的发射天线是UHF垂直极化。经过采用德力DS2500T CMMB&DTMB综合测试仪多次不同地点测试结果其信号强度误码率基本达到要求但还不是最佳理想状态。为了能最大体现GT-5900-1000型发射机的性能，确保覆盖效果及方向性，现已向上级申请新增双轨13-48CH、6层4面、混合极化的UHF四偶极子数字电视发射天线。