廣播發(fā)射機(jī)自動(dòng)控制電路中的接口電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

祖力皮艷木·達(dá)吾提

接口電路作為計(jì)算機(jī)與發(fā)射機(jī)之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，在發(fā)射機(jī)的高精度精準(zhǔn)監(jiān)控中，起到了非常重要的作用，根據(jù)接口電路功能，將其分為若干類，并說明其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1　發(fā)射機(jī)供電電壓、電流接口電路

發(fā)射機(jī)供電電壓﹑電流監(jiān)測(cè)接口電路主要完成電力系統(tǒng)供給發(fā)射機(jī)電能量化轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成符合計(jì)算機(jī)采集接口電平要求的電壓或電流信號(hào)，然后把耦合信號(hào)送入嵌入式電力參數(shù)流采集模塊，該模塊對(duì)送入的電流電壓耦合值進(jìn)行處理，計(jì)算出發(fā)射機(jī)的實(shí)時(shí)電壓﹑電流及功率因數(shù)等相關(guān)電力參數(shù)通過RS-485接口以國(guó)際上通用的MODBUS傳輸協(xié)議傳輸給上位機(jī)。發(fā)射機(jī)供電電壓﹑電流接口電路，如圖1所示。

該電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是：（1）必須選好線性良好的電量耦合器；（2）耦合器到電力參數(shù)監(jiān)測(cè)模塊的信號(hào)傳輸線的屏蔽性要好；（3）屏蔽線要良好接地；（4）耦合器信號(hào)傳輸線不宜太長(zhǎng)；（5）做好接口極端情況下的保護(hù)工作。

2　高頻信號(hào)采集接口電路

高頻電路主要由激勵(lì)器﹑功率放大器和相關(guān)的調(diào)諧及阻抗變換電路組成，我們?cè)O(shè)計(jì)這部分的接口電路時(shí)，嚴(yán)格按照高頻信號(hào)特點(diǎn)處理相關(guān)的信號(hào)處理電路。頻電路的取樣接口電路，如圖2所示。

該電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)。（1）對(duì)激勵(lì)器的輸出和功率合成器的輸出應(yīng)采用功率耦合器采樣方式，然后把耦合過來的信號(hào)通過整流﹑濾波的方式轉(zhuǎn)換成幅度隨著功率信號(hào)大小而變化的直流信號(hào)傳給監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的A/D轉(zhuǎn)換器。（2）功率放大器的工作狀態(tài)是個(gè)狀態(tài)量，把它當(dāng)作開關(guān)量信號(hào)來處理比較合適。（3）把各功放的溫度信息通過溫度傳感器轉(zhuǎn)換成隨著溫度而變化的直流電壓信號(hào)傳輸給A/D轉(zhuǎn)換即可。（4）入反射功率監(jiān)測(cè)可采用直接從發(fā)射機(jī)入反射功率監(jiān)測(cè)點(diǎn)上取樣后進(jìn)行相應(yīng)的處理，把入反射功率轉(zhuǎn)換成隨其大小而變化的直流電壓即可。需要注意的是，反射功率變化引起的電壓變化幅度是微乎其微的，為了得到較準(zhǔn)確的反射功率信息，必須采用較高分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器或?qū)Ψ瓷涔β室鸬闹绷麟婋妷哼M(jìn)行相應(yīng)放大處理。（5）高頻信號(hào)的接地和屏蔽措施要做好，高頻地不能與電源地直接接到一起。

3　低頻信號(hào)采集及控制接口板

廣播發(fā)射機(jī)中的低頻信號(hào)主要包括地下室﹑叢林和高層建筑等，容易形成無線數(shù)字電視傳輸信號(hào)的盲區(qū)，造成信號(hào)難以覆蓋。針對(duì)這些不良地區(qū)，可以通過以下方式進(jìn)行有效解決。

圖1　發(fā)射機(jī)供電電壓、電流接口電路

圖2　高頻電路的取樣接口電路方框圖

3.1　從發(fā)射端出發(fā)，提高信號(hào)發(fā)射強(qiáng)度

信號(hào)在傳輸過程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生信號(hào)減弱的現(xiàn)象，因此，需要從發(fā)射端出發(fā)，增加信號(hào)的發(fā)射強(qiáng)度。首先，可以適當(dāng)增加發(fā)射機(jī)的傳輸功率，即便信號(hào)有所衰減，也能滿足使用需求。該方法在面積小的地區(qū)有明顯的改善作用。與此同時(shí)，要保證信號(hào)有足夠的發(fā)射強(qiáng)度和覆蓋范圍，除增大發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率外，還可以增加天線的高度，從而有效增加信號(hào)的覆蓋面積。其次，可以利用電視轉(zhuǎn)發(fā)器來補(bǔ)充信號(hào)的強(qiáng)度。在數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器的使用上，根據(jù)不同的傳輸方式，可以分為數(shù)字信號(hào)同頻轉(zhuǎn)發(fā)器﹑數(shù)字信號(hào)光纖轉(zhuǎn)發(fā)器和數(shù)字信號(hào)移頻轉(zhuǎn)發(fā)器等。數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器能夠很好地改善不良地區(qū)的信號(hào)薄弱問題，特別是隧道﹑山谷﹑室內(nèi)等信號(hào)難以覆蓋的區(qū)域，數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器有非常顯著的信號(hào)增強(qiáng)效果。同時(shí)，相較于其他的信號(hào)增強(qiáng)方式，數(shù)字電視轉(zhuǎn)發(fā)器還有降低成本的優(yōu)點(diǎn)。最后，針對(duì)地下室和地下通道等信號(hào)難以覆蓋的區(qū)域，可以通過漏纜的方式增加信號(hào)強(qiáng)度。漏纜，實(shí)質(zhì)是利用同軸天線建立高頻的能量輻射網(wǎng)，再利用轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸和覆蓋。對(duì)于城市內(nèi)的地下商場(chǎng)和地鐵等地方，該方式應(yīng)用效果非常好。

3.2　從接收端出發(fā)，提高設(shè)備的信號(hào)接收能力

除了在發(fā)射端增加發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度之外，還可以在接收端加強(qiáng)接收設(shè)備的信號(hào)接收能力，從而提升信號(hào)的覆蓋面，比如可以更換性能更加優(yōu)越的高性能接收器和天線等信號(hào)接收設(shè)備。也可以采用分集接收的方式，增加天線的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)的增強(qiáng)。在天線的設(shè)置位置上，不可隨意安裝，要避免信號(hào)之間的干擾，應(yīng)根據(jù)波的傳播特性，在水平方向1/4波長(zhǎng)的位置設(shè)置天線，從而保證增強(qiáng)接收信號(hào)的同時(shí)，也防止信號(hào)的干擾。

4　結(jié)語

地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋在日常生活中有非常良好的應(yīng)用效果，由于其成本低廉﹑易用性高﹑抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)而受到人們的青睞。在實(shí)際應(yīng)用中，要充分考慮影響地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋的因素，針對(duì)可能的問題采取相應(yīng)的措施，切實(shí)改善地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸覆蓋的效果，為人民群眾提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

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