【提 要】我國的廣播電視發射技術，正向著固態化、數字化的方向發展。全固態發射機具有模塊化設計、維護安全簡單、智能化管理、平均故障率低、保護功能可靠完善等特點，成為取代其它機型的必然趨勢。本文以北京吉兆電子有限公司生產的GME1053 5KW全固態發射機為例，就激勵器、末級功率放大器和無伴音自動報警的設計進行全面分析，以保證機器的零停播。
2005年，我臺選用從北京吉兆電子有限公司生產的GME1053 5KW全固態發射機作為主發射機，代替北京廣播電視設備廠生產的1KW電子管發射機，在九頻道播出湖南衛視節目。新型的智能化發射機與傳統的電子管發射機相比，有質的飛躍。它既不需要像電子管發射機那樣開機后燈絲預熱五分鐘才能加高壓，也不需要在更換電子管后，還要重新調頻響等等，其激勵器、功放、電源和供風都采用模塊化設計，發射機的無源部件如分配器、合成器、濾波器等可靠性都非常高。特別是它在報警保護方面的多重電路設計，保證了機器的零停播。
一. 激勵器的報警設計
激勵器是發射機的核心，它控制整個發射機的運行。發射機雙激勵器工作，一主一備，互為備份，能自動切換，它有三種工作狀態：正常時，它工作在大環自動穩幅狀態，激勵器的輸出功率以發射機的輸出功率為準，不一定穩定在1.0W附近；在小環自動穩幅狀態，激勵器的輸出功率就在額定值上，輸出功率為0.5W；在安全狀態下，激勵器的輸出功率在一個相對較小的值。當大環路工作不正常時，轉小環路工作，小環路也不正常時，轉安全方式。如果發射機的末級功放發生過載、過熱等現象時，激勵器就降低輸出功率來保護末級功放管，同時等待末級功放電路的恢復。如果正常，激勵器的輸出功率將提高，使整機的輸出功率達到額定值，以保證安全播出。
1.無視頻自動保護。如果在無視頻的情況下，激勵器無法啟動；如果在播出過程中，視頻信號突然中斷，激勵器先將輸出功率減半，這時主激勵器無視頻，同時，備激勵器先自行檢查，若備激勵器正常，立即接管主激勵器的工作，若主備激勵器都無視頻信號，數秒內則激勵器報警。
2.功放過激勵和過載。當發射機的輸出功率未達到額定功率時，就不斷要求激勵器的輸出功率增加。當激勵器的信號大到一定的程度（約0.55V）時，就產生過激勵。一旦功放發生過激勵，功放將首先自我保護，并發信息到主控板。主控板將此信息發至激勵器，后者先將輸出功率減半，如果已無過激勵現象，功放自動解除保護，恢復工作。如果功率減半后仍有過激勵，將再次減半，直至關機。如果此現象發生在主激勵器，則備激勵器立即接手工作。如仍有過激勵，備激勵器也一如主激勵器的方式處理。同樣，當駐波比大于1.5時，就發生過載現象，發生過載的處理過程與過激勵的處理過程相同。過激勵、過載報警在主控單元。
3.上變頻本振失鎖自動調整。本振模塊主要為上變頻器提供混頻用的本振信號，本振本身在長期穩定中振蕩器元件老化（如三級管、變容二級管），某些參數電感線圈和電容器極板的幾何尺寸將發生變化，電容器介質材料的介電系數及磁性材料的磁導率也將變化從而使電感電容值改變，慢變化引起頻率漂移，同時振蕩器所處的環境條件變化也會引起頻率的漂移。所以在電路設計中采用牢固可靠的工藝減少參數和寄生參數以及這些參數的變化，其次是采用各種技術來減少環境條件影響，如對溫度變化采用恒溫補償技術，對于電壓采用穩壓技術能保證它的頻率偏差小于200HZ。若上變頻本振失鎖，激勵器報警。如果此時處在開機狀態，則激勵器將立即關機停止工作。如果此現象發生在主機，則備機立即接手工作，以保證正常播出。
4.功放過熱自動調整。一旦激勵器功放發生過熱，功放將過熱信息發送到主控板，后者立即將此信息發至激勵器。激勵器先將輸出功率減半，兩分鐘后，如果已無過熱，激勵器將做輸出功率微上調，直到不出現過熱的邊緣。不過這種調整是每兩分鐘一次，以適應熱過程的慢變化，其結果勢必將影響到對因其它因素引起的功率變化的調整。如果導致過熱的原因已被排除，可按發射機面板“RESET”鍵，以解除因過熱引起的慢調整。在發射機工作過程中，若激勵器功放電流不正常，則激勵器立即關機。這時可啟動備激勵器接替工作。
5.激勵器微處理器的失效。如果主激勵器的微處理器出現故障，系統會保證自動切換到備激勵器，如果主備激勵器的微處理器都發生故障，則可手動（移動一個短路子），將激勵器轉換到安全方式，以維持繼續工作。
6.發射機輸出系統高駐波。駐波比過大多發生于天饋系統，如天線因故折斷、接觸不良或饋管進水使阻抗增大等等。當駐波比過高，天線系統不諧振，阻抗存在很大電抗分量時，發射機末級器件可能會承受較大的瞬間過電壓，高駐波比容易造成射頻末級功率器件的損壞。單機工作，若發生高駐波，激勵器先將輸出功率減半，如仍存在高駐波現象，將再次減半，直至關機。如功率減半后，已無高駐波現象，激勵器將做功率微上調，直至不出現高駐波的邊緣。雙機工作情況下，如果此現象發生在主激勵器，則備激勵器立即接手工作，并且在激勵器和主控單元報警。
二. 末級功率放大器報警設計
末級功率放大器由12個600W功放模塊組成，功率容余大，功放模塊的增益大于41db，且支持熱插拔。如果某一功放模塊有故障時，可以在不停機情況下，進行更換和維修。在功放中設置了過激勵、過載、過熱保護功能，具有故障解除自動復位功能，但是在使用中特別要注意功放模塊必須與后面的微動開關插牢，如果故障燈亮，可以拔出重新插入。
1. 過熱保護。溫度繼電器67F070（WG1），動作溫度為68℃±2℃。該繼電器安裝在600W功放模塊的散熱器上。熱繼電器67F070內部有一組常開接點，其一端通過穿芯電容和控制板上的插頭J12-1與電路OH點相接，另一端接地。正常工作時，IC5A的輸出為低電位，T2截止；當散熱器上的溫度高于70℃時，67F070內的常開接點閉合，IC5A的輸出為高電位，T2飽和導通，其管壓降為0.5V，使被控管MRF9030的柵極關斷，無推動功率輸出，600W功放模塊自我保護。過熱時面板上的紅色過熱指示燈D14同時閃亮。
2.過激勵保護。保護電路由IC7A和IC7B組成，IC7A是運放，IC7B是電壓比較器。預功放輸入端的射頻檢波電壓通過處理電路到IC7A。正常工作時IC7B的輸出為低電位，T2截止；當激勵器功放輸出超過正常值0.8dB時，IC7B輸出為高電平，使T2處于飽和狀態，將前級MRF9030柵級關斷，無推動功率輸出，600W功放被保護。當過激勵信號瞬態消失時，IC7B輸出恢復為低電平，主控單元逐漸控制激勵器的輸出使整機輸出功率恢復正常。過激勵時面板上的紅色過激勵指示燈D13同時閃亮。
3.過載保護。保護電路由IC8A和IC8B組成，電路IC8A是運算放大器，IC8B是電壓比較器。過載電壓來自功放單元二合成器輸出端反射電壓檢波電路，檢波電壓送給IC8A，正常工作時TP121點電壓＜0.3V，IC8B的輸出為低電位，T2截止；當反射信號不正常時，反射波電壓增大，一般調試時，將駐波比設置為S=1.5，反射波電壓超過此設定值時IC8B輸出為高電位，使T2處于飽和狀態，將前級MRF9030柵級關斷，無推動功率輸出，600W功放自我保護。保護點可自行設定，TP9點的電壓即為可調整的設定電壓。過載時面板上的紅色過載指示燈D12同時閃亮。
三. 無伴音自動報警
由于本機沒有伴音自動報警，在工作中特別感覺到伴音報警的重要性。因為發射臺同時播多個頻道的電視節目，就無法及時發現送來的聲音是否正常，這就需要機器及時報警。如果送來沒有音頻信號，或者伴音中頻調制器等有故障時，那么就沒有伴音輸出功率，由主控單元報警。
耦合器耦合雙工器前圖像、伴音輸出功率和雙工器后的整機反射功率都送到監測板，通過監測板檢測指示電路送來的圖像輸出功率過低報警信號“VIS-AL”、反射功率過大報警信號“RFL-AL”、伴音輸出功率過低報警信號“SOUND-AL”用于表示射頻標稱功率是否正常。當圖像、伴音輸出功率、反射功率都正常時，“VIS-AL”、“SOUND-AL”、“RFL-AL”為低電平，IC11A的3端為低電平，IC10D的13端為高電平，T11導通，T11的集電極輸出低電平送回到監測板，使監測板面板指示“射頻標稱功率正常”的“RF ON”綠色指示燈亮，用于指示射頻標稱功率正常。當射頻標稱功率有故障時，與上述過程相反，“射頻標稱功率正常”的“RF ON”綠色指示燈滅，紅色指示燈亮，同時，“RF ON”信