KFM-Ⅱ-813型CMMB电视发射机性能分析与维护

摘　要：阐述对移动多媒体广播电视中的发射系统采用的KFM-Ⅱ-813型UHF1kW电视发射机的性能分析与维护。

关键词：CMMB电视发射机； 激励器； 功放； 维护

濮阳电视台发射的数字移动多媒体广播电视（简称CMMB），根据城区面积状况，采用单发射站点完成城区的基本覆盖。单发射站点系统主要由卫星接收系，卫星数据接收机，交换系统，CMMB复用器，发射系统组成。濮阳CMMB发射机的工作频率为38 CH，发射功率为1 KW，发射机采用成都凯腾四方数字广播电视设备有限公司生产的KFM-Ⅱ-813型UHF1kW CMMB电视发射机。
1　整机性能
发射机由主、备数字激励器，双激励切换器，1∶4功率分配器，4×300 W功率放大器，4∶1功率合成器，4×2 000 W开关电源，吸收负载，带通滤波器，定向耦合器，触摸屏监控单元，风机单元和交流配电盘等组成。定向耦合器和带通滤波器装在机柜的顶部。
发射机可实现主、备激励器之间人工或自动切换。切换状态由主机触摸屏和切换器面板指示灯显示，切换器具有状态保持功能，当断电恢复或关机后重新开机时，将保持原切换状态。
发射机采用触摸屏监控单元实现主机和各功能组件的集中监控管理。触摸屏监控单元既能对主机输出功率、反射功率、供电状态、冷却状态、连锁状态、切换状态实时监控，又能对每个激励器、每个300 W功放插件、每个开关电源的工作状态和工作参数实时监控。并可实现输出过荷、驻波比过大、冷却异常、连锁异常、功放过热等故障告警和保护。
发射机输入的ASI信号经激励器处理后送入切换器，切换器的输出经四分配器将信号分为4路，分别去推动4个相同的300 W功率放大器，功率放大后的4路信号经功率合成后由定向耦合器和带通滤波器送给发射天线。
2　监控单元和保护系统
2.1　触摸屏监控单元(B1)
触摸屏监控单元是发射机的监控中心，负责主机及各功能组件的集中管理。该监控单元由微处理器、存储器、定时器、驱动器、显示器、外围接口电路、控制电路等硬件和界面应用软件、实时操作控制软件组成，其核心部件为 ARM9微处理器，运行于实时多线程多任务操作系统。该监控单元采用8英寸触摸屏人机界面，状态显示直观，操作方便。
2.2　整机的保护
（1）功率放大器保护：末级每一个 300 W功率放大器均具有过温和驻波比过大检测电路。当出现过温和驻波比过大情况时，将自动告警并实施保护，同时将故障状态上传主机监控单元。各功率放大器面板均设有故障指示灯和恢复键，便于故障判断和恢复。
（2）驻波比保护：整机负载(或天线)驻波比≤1.5 h正常工作；驻波比＞1.5 h,主机触摸屏监控单元的（XS7-7）将给出0V 封锁信号，切断激励器的射频输出，并同时启动声光告警器。只有当故障排除后，声光告警才会解除，整机才能恢复正常工作。
（3）雷电保护：在发射机电源进线和总电源开关之间加有避雷器，以防雷电从输电线窜入机器，损坏设备。为有效避雷，避雷器中的接线不能随便改接。另外，机房大地与发射机安全接地端子之间的连线应安装可靠，其截面积不少于 16 mm。
（4）风机保护：由霍尔传感器对风机输入电流采样，并控制继电器生成风机保护信号。当风机工作正常时，继电器公共触点输出为+12V，该+12V经交流配电盘的接线端子（X4-5）送到触摸屏监控系统B1-X1-7脚，控制开关电源正常启动，激励器射频封锁解除，整机处于正常工作状态；当风机不工作或出现故障时，风机无输入电流或输入电流降低，继电器公共触点输出为 0V，该0V经交流配电盘接线端子 （X4-5）送到触摸屏监控系统B1-X1-7脚，控制开关电源，使其关机，激励器射频输出被封锁，整机处于风机故障保护状态。风机的保护不论在人工状态还是在本地或遥控状态均起作用。
3　数字激励器
3.1　数字激励器(E1、E2)
数字激励器承担信道编码、调制、变频、射频信号放大等主要功能，并实现对末级功放失真校正，其最大输出功率500 mW。该激励器具有较高的性能品质，其ASI采用双路冗余备份输入，具有输入识别及人工或自动切换功能。该激励器参数设置灵活，状态显示直观，使用操作简便，工作模式满足标准的规定。
3.2　双激励切换器(K1)
双激励切换器用于主、备激励器的人工或自动切换。该切换器由射频继电器、采样电路和控制电路组成。主激励器的输出送到射频继电器的常闭触点，备激励器的的输出送到射频继电器的常开触点。人工状态时，主备激励器之间的切换由面板按键开关控制；自动状态时，主备激励器的切换通过采样电路和控制电路自动完成。当主激励器工作时，备激励器处于封锁待机状态；当备激励器工作时，主激励器处于封锁待机状态。该切换器具有状态保持功能，当断电恢复或关机后重新开机时，切换器将保持原切换状态。
4　功放单元
发射机功放单元由四个相同的300 W功放插件组成。300 W功放插件按热插拔设计，幅度和相位具有严格规定，彼此之间可以互换，通过轴流风机通风散热。每个 300 W 功放插件均包含两级放大模块，前级为单管 BLF871 模块，末级为三个并联的双管 BLF878 模块。单管 BLF871 模块的静态电流为 0.4A，双管 BLF878 模块的静态电流为2×1.4A。功放单元中的1∶4功率分配器，4∶1功率合成器和300 W功率放大器的作用。
5　激励器故障判断排除
激励器故障判断排除：当激励器出现异常，会出现告警指示，维护人员可以检查激励器告警信息、判断故障原因及时处理并作记录。
5.1　复用流丢失告警（Ts Loss）
激励器无复用流输入故障处理：首先查看备用激励器是否相同报警，如主备激励器均显示该告警，应检查上级设备（复用器、传输设备）是否工作正常；如仅一台激励器告警，应检查上级设备（复用器、传输设备）至该激励器信号线缆是否接触良好、检查设备接口是否工作正常；
5.2　复用流错误告警（Ts ERROR）
可能的原因是复用流内时间信息与激励器所接收到GPS接收机提供的TOD时间不同步、识别的PID错误、复用流码率异常。故障处理：检查复用流信号源传输路由各级设备是否正常；复用器配置是否有变更；检查复用器TOD信息是否正常。
5.3　外部10MHz基准信号丢失告警
激励器检测不到GPS接收机所提供的外部10MHz基准信号。故障处理：检查主备激励器是否同时告警，如同时告警，说明GPS 接收机工作异常，需进一步检查故障；如仅一台激励器告警，应检查激励器10 MHz输入接口是否接触良好及检查线缆是否完好或者更换GPS接收机10MHz信号输出口。
5.4　1PPS信号丢失告警
激励器检测不到GPS接收机所提供的1PPS秒脉冲信号。故障处理：检查主备激励器是否同时告警，如同时告警，说明GPS接收机工作异常，需进一步检查故障；若仅一台激励器告警，检查激励器1PPS输入接口是否接触良好及检查线缆是否完好或者更换GPS接收机1PPS信号输出口。
5.5　TOD数据丢失告警
激励器检测不到GPS接收机所提供的TOD数据，故障处理：检查主备激励器是否同时告警，若同时告警，说明GPS接收机工作异常，需进一步检查故障；若仅一台激励器告警，检查激励器TOD 输入接口是否接触良好及检查线缆是否完好或者更换GPS接收机TOD信号输出口。