廣播電視發(fā)射機(jī)并機(jī)工作的實現(xiàn)

候智燁

摘 要本文從數(shù)學(xué)推理角度詳細(xì)分析了發(fā)射機(jī)并機(jī)工作必須滿足的基本條件，并通過實際電路對網(wǎng)絡(luò)并機(jī)、空中并機(jī)工作原理做了簡要的分析，同時對兩種并機(jī)方式的優(yōu)缺點以及發(fā)射機(jī)并機(jī)工作應(yīng)注意事項做了比較和說明。

【關(guān)鍵詞】發(fā)射機(jī) 網(wǎng)絡(luò)并機(jī) 空中并機(jī)

我國幅員遼闊、地形復(fù)雜，人口眾多，為實現(xiàn)遠(yuǎn)距離大功率對不同區(qū)域廣播電視的有效覆蓋，目前主要采用的手段有：無線廣播電視（衛(wèi)星直播、調(diào)頻、中波、短波）、有線廣播電視以及互聯(lián)網(wǎng)廣播電視等，對于邊遠(yuǎn)山區(qū)主要以衛(wèi)星直播、中短波、調(diào)頻等方式。鑒于當(dāng)前廣播電視大功率發(fā)射機(jī)技術(shù)瓶頸問題，單機(jī)發(fā)射功率還遠(yuǎn)不能滿足對邊遠(yuǎn)山區(qū)的有效覆蓋，大多采用并機(jī)工作方式來實現(xiàn)；就其他通信領(lǐng)域來說，發(fā)射機(jī)并機(jī)工作方式也有廣泛應(yīng)用，電子對抗就是一典型的例子，為實現(xiàn)對對象區(qū)的電磁干擾，大多也采用并機(jī)發(fā)射形式以達(dá)到強(qiáng)電磁對抗效果。本文將著重就發(fā)射機(jī)并機(jī)工作的基本原理進(jìn)行分析研究。

2 發(fā)射機(jī)并機(jī)

發(fā)射機(jī)并機(jī)工作有網(wǎng)絡(luò)并機(jī)和空中并機(jī)兩種模式。中波、調(diào)頻廣播電視發(fā)射機(jī)工作頻率固定，發(fā)射機(jī)并機(jī)一般采用網(wǎng)絡(luò)并機(jī)模式；短波發(fā)射機(jī)工作頻率變換頻繁，若采用網(wǎng)絡(luò)并機(jī)模式控制線路復(fù)雜、調(diào)諧單元參與調(diào)諧的元件太多、故障率較高，因此一般采用空中并機(jī)模式。

2.1 網(wǎng)絡(luò)并機(jī)

網(wǎng)絡(luò)并機(jī)是在發(fā)射機(jī)調(diào)諧完成后，通過對參與并機(jī)的發(fā)射機(jī)移相網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)整，使輸入到各移相網(wǎng)絡(luò)的多路射頻信號到達(dá)輸出口時相位完全一致，最后通過功率合并送至天線發(fā)射。網(wǎng)絡(luò)并機(jī)一般采用二并機(jī)、三并機(jī)、四并機(jī)、五并機(jī)，最大可達(dá)到六并機(jī)模式，典型的發(fā)射機(jī)網(wǎng)絡(luò)并機(jī)如圖1所示，發(fā)射機(jī)輸出信號通過各自的移相網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相位微調(diào)，當(dāng)調(diào)諧控制電路檢測到三路射頻信號在移相網(wǎng)絡(luò)輸出口相位差為“0”時，功率合成器對移相網(wǎng)絡(luò)送來的信號合成并送至天線發(fā)射。這里要說明的是因為中波、調(diào)頻發(fā)射機(jī)頻率因固定不變，一般情況下在發(fā)射機(jī)安裝調(diào)試時移相網(wǎng)絡(luò)已根據(jù)播出頻率調(diào)整好，在以后的發(fā)射機(jī)工作期間不必再做調(diào)整。

圖2所示為一典型的三部中波廣播發(fā)射機(jī)射頻輸出相位調(diào)整、功率合成（并機(jī)網(wǎng)絡(luò)）電原理圖，圖中K1、K2、K3為三部發(fā)射機(jī)射頻輸出測試負(fù)載控制開關(guān)，K10、K20、K30為發(fā)射機(jī)并機(jī)方式控制開關(guān)，通過控制K10、K20、K30可實現(xiàn)單機(jī)、二并機(jī)、三并機(jī)不同的射頻輸出形式；L10/C10/C11、L20/C20/C21、L30/C30/C31組成的三組移相網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對三路射頻信號相位的調(diào)整，L2/C90/C91組成的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對射頻輸出信號功率合成。

2.2 空中并機(jī)

空中并機(jī)是對參與并機(jī)的兩部發(fā)射機(jī)通過天線發(fā)射到空中的射頻信號進(jìn)行空中合成，實現(xiàn)大功率對對象區(qū)覆蓋?？罩胁C(jī)一般只采用二并機(jī)模式，多于兩組以上并機(jī)，相位調(diào)整比較復(fù)雜，技術(shù)難度較大，一般不采用；典型的發(fā)射機(jī)空中并機(jī)如圖3所示。

空中并機(jī)主要是由頻率合成器、場強(qiáng)信號取樣單元來完成，場強(qiáng)信號取樣單元對接收到的發(fā)射機(jī)射頻信號檢波并送出一直流信號至頻率合成器，頻率合成器監(jiān)控單元通過對直流信號的分析比較，并對主發(fā)射機(jī)載波信號相位進(jìn)行反復(fù)微調(diào)，當(dāng)監(jiān)控單元檢測到頻率合成器輸入的直流取樣信號達(dá)到最大值時，也即發(fā)射機(jī)并機(jī)輸出射頻信號達(dá)到最大，監(jiān)控單元認(rèn)為主機(jī)相位與從機(jī)相位差為“0”，此時自動停止對主機(jī)載波相位調(diào)整，從而完成空中并機(jī)。空中并機(jī)室外取樣電路比較簡單本節(jié)不做介紹，頻率合成器監(jiān)控單元線路比較復(fù)雜，篇幅有限亦不做具體介紹。

3 網(wǎng)絡(luò)并機(jī)、空中并機(jī)優(yōu)缺點

（1）網(wǎng)絡(luò)并機(jī)根據(jù)任務(wù)需求可實現(xiàn)多組發(fā)射機(jī)并機(jī)工作，以達(dá)到對對象區(qū)的強(qiáng)電磁波覆蓋，空中并機(jī)一般不具備。

（2）網(wǎng)絡(luò)并機(jī)線路比較復(fù)雜，使用元器件較多，不適于頻率變化發(fā)射機(jī)并機(jī)，空中并機(jī)線路簡單，不受頻率變化的影響。

（3）空中并機(jī)外部取樣電路容易受到雷擊，一般情況下要有備份手段，在室外最少要安裝兩組場強(qiáng)信號取樣小盒，互為備份；網(wǎng)絡(luò)并機(jī)不存在室外信號取樣，安全性更高。

4 發(fā)射機(jī)并機(jī)需要注意的幾個問題

（1）發(fā)射機(jī)并機(jī)工作時若某一部發(fā)射機(jī)工作異常，即使該發(fā)射機(jī)能維持工作，亦不能繼續(xù)并機(jī)工作，必須關(guān)掉異常發(fā)射機(jī)單機(jī)工作。

（2）在并機(jī)工作過程中，不管因何原因造成某一部發(fā)射機(jī)過載掉高壓重加，故障發(fā)射機(jī)工作正常后必須重新進(jìn)行并機(jī)操作。

（3）空中并機(jī)時當(dāng)主發(fā)射機(jī)檢測不到室外取樣信號，此時只能關(guān)掉從機(jī)，主機(jī)單機(jī)工作。

（4）對于音頻線路檢修或者更換新的音頻處理設(shè)備后，一定要進(jìn)行并機(jī)工作實驗，嚴(yán)防因檢修或者更換設(shè)備造成音頻信號（調(diào)制信號）反相。

（5）發(fā)射機(jī)并機(jī)工作時必須使用有兩路輸出的同一個頻率合成器。

（6）并機(jī)的兩部發(fā)射機(jī)輸出功率必須相同，不能隨意加減，特別是空中并機(jī)尤為重要。

從以上分析以及具體線路介紹，我們可以看出發(fā)射機(jī)并機(jī)技術(shù)難度不大，只要按照三個條件調(diào)整好發(fā)射機(jī)載波信號、調(diào)制信號，很容易實現(xiàn)大功率對對象區(qū)有效覆蓋。

作者單位

國家新聞出版廣電總局二0二二臺 新疆維吾爾自治區(qū)喀什市 844000