調頻廣播發(fā)射機N+1備份系統(tǒng)的構建

文/鄭存良

引言

隨著我國廣播電視事業(yè)的發(fā)展，電臺、電視臺都在增設調頻頻率和電視頻道，廣播電視發(fā)射塔上空間資源越來越緊張，多套調頻廣播發(fā)射系統(tǒng)一般都使用多工器，通過一副寬頻帶調頻天線來發(fā)射，這樣既可以解決發(fā)射塔空間資源不足的現(xiàn)狀，又可以最大限度地避免因多臺調頻廣播發(fā)射機多頻率互相調制，產(chǎn)生干擾民航通訊的諧波。為保障調頻廣播發(fā)射不間斷地安全播出，需安裝備用發(fā)射機，每套調頻廣播都設置一主一備發(fā)射機，其安全系數(shù)雖然高，但投資較大，占用的發(fā)射機房空間也較大。采用N+1發(fā)射機天線倒換系統(tǒng)，可節(jié)約資金投入，減少機房空間。

1.系統(tǒng)所需設備及要求

1.1 調頻發(fā)射天線

調頻發(fā)射天線需使用寬頻帶發(fā)射天線。在發(fā)射的各頻點上，駐波比要小于等于1.1dB，天線額定功率要大于各發(fā)射機發(fā)射功率總和，并留有足夠的余量。天線一般首選四面多層帶反射板的雙偶極子天線，如鐵塔空間限制，也可選多層單偶垂直極化天線。通遼臺使用的是四面六層帶反射板雙偶水平極化天線。

1.2 饋管

饋管一般使用SDY-50-80型饋管，饋管駐波比一般在1.05dB以內。饋管長度不宜預留過多冗余，饋管進機房后盡量到達多功器上方，減少80硬饋的長度和接頭、彎頭數(shù)量。饋管天線端的接頭要與天線輸出接口匹配，機房端的接頭一般都選31/8法蘭盤接口。

1.3 多功器

多功器一般分星點型和橋式多工器兩種。星點型結構簡單，頻率間隔離度大于30dB，但要求合成的各個頻率間隔要大于4MHz以上，另外，星點型多功器容易發(fā)熱；橋式多工器造價高，頻率間隔離度大于40dB，要求合成的各個頻率間隔大于1.2MHz。

1.4 調頻發(fā)射機

各主用發(fā)射機可選固定頻率發(fā)射機，備用發(fā)射機要選寬頻帶發(fā)射機，備用發(fā)射機的激勵器選擇操作便捷，功率可調、頻率可調的全頻帶激勵器。

1.5 同軸開關

射頻同軸開關一般有隔離度、插入損耗、功率和開關時間四個指標。隔離度要求大于等于60dB，插入損耗小于0.1 dB，功率要大于發(fā)射機功率，開關時間在此系統(tǒng)中不是很重要。一般選擇同軸開關的接口為13/8直饋接口，便于使用40硬饋連接發(fā)射機和多功器。同軸開關有手動、電動（本地、遙控）控制方式，通過同軸開關控制器可實現(xiàn)遠程控制。

1.6 信號源切換器

各發(fā)射機的信號源可通過矩陣或跳線盤傳送，并實現(xiàn)備用發(fā)射機信號源的選擇。

2.系統(tǒng)設備連接

構建調頻廣播發(fā)射機N+1備份系統(tǒng)需N個同軸開關和一個假負載，如圖1進行連接。同軸開關要滿足發(fā)射機功率要求。同軸開關有手動開關和電動按鈕，假負載要滿足發(fā)射機功率要求，每一臺發(fā)射機可通過同軸開關切換到假負載上檢修、調試，備用發(fā)射機可通過同軸開關倒換替代相應的主用發(fā)射機工作。

圖1

3.系統(tǒng)安裝注意事項

3.1 設備擺放位置

備用發(fā)射機和假負載擺放在各主用發(fā)射機的兩側，根據(jù)多功器各頻率輸出口的位置，各主用發(fā)射機按頻率高低依次擺放，發(fā)射機擺放順序要避免連接各發(fā)射機的硬饋交叉，影響安裝整體美觀效果。

3.2 硬饋連接工藝要求

硬饋連接的接頭、彎頭數(shù)量和連接工藝直接影響發(fā)射系統(tǒng)的插入損耗，嚴重影響發(fā)射機功率的輸出，乃至發(fā)射機因駐波過大而保護。切割硬饋時不能用鋼鋸，要用管刀切斷，切斷后的硬饋邊緣要進行修邊處理。連接時要注意插芯長短適中及接觸牢固，喉箍要擰緊。

3.3 國內外硬饋的差異

目前，各國產(chǎn)品的型號及規(guī)格不盡相同，進口硬饋接頭大多使用英制單位英寸，國產(chǎn)硬饋多用公制單位毫米。公制與英制的換算關系為1英寸等于25.4毫米。通常使用的13/8對應國產(chǎn)40硬饋，31/8對應國產(chǎn)80硬饋，因國內外生產(chǎn)的硬饋內芯和外徑的尺寸略有不到一毫米的差異，所以注意不要混用國內外硬饋器件。

4.工作注意事項

倒備用機前一定先選擇好備用發(fā)射機的頻率、需替換發(fā)射機的同軸開關的位置。如果頻率調錯，開機將損壞多工器。備用發(fā)射機開機后注意觀察發(fā)射功率及反射功率、開路監(jiān)聽信號。

日常尋機、檢修要注意檢查硬饋接頭、彎頭的溫度。由于發(fā)射機風機的振動，時間長了可能導致硬饋接頭的松動，造成硬饋接觸不良，消耗發(fā)射機功率，致使接頭溫度上升，如不及時處理可導致發(fā)射機故障。

檢修時還要注意多工器的溫度。一般情況下，隨著多工器插入損耗的增加，溫度會逐漸上升，致使調頻頻率偏離工作頻率。反映在發(fā)射機上則是發(fā)射功率增加，駐波比增高，嚴重時可發(fā)生駐波保護。