調(diào)頻廣播遠(yuǎn)程遙控值班方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施

王書(shū)剛

（山東廣播電視臺(tái)，山東 濟(jì)南 250062）

0 引言

為了減少濟(jì)南高樓和大山對(duì)調(diào)頻廣播接收信號(hào)的阻擋影響，山東廣播電視臺(tái)選擇海拔較高的橛子山作為新發(fā)射臺(tái)臺(tái)址。原址經(jīng)十路廣電大廈調(diào)頻廣播機(jī)房海拔50 m，新址海拔443 m，兩臺(tái)址相距約10 km。經(jīng)計(jì)算論證，報(bào)經(jīng)國(guó)家廣電總局批準(zhǔn)，將收聽(tīng)效果影響較大的音樂(lè)頻道（99.1 MHz）和交通頻道（101.1 MHz）作為首選移至新臺(tái)址播出，原廣播大廈機(jī)房的發(fā)射機(jī)作為備用。借助監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，在廣電大廈機(jī)房可對(duì)橛子山兩部發(fā)射機(jī)和廣電大廈機(jī)房發(fā)射機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制、開(kāi)關(guān)機(jī)、升降功率以及主備機(jī)倒換等操作，實(shí)現(xiàn)了在廣電大廈機(jī)房對(duì)橛子山機(jī)房?jī)刹堪l(fā)射機(jī)的監(jiān)測(cè)遙控值班。

1 發(fā)射機(jī)的安裝

1.1 電源線連接與直流供電

橛子山機(jī)房使用哈里斯FAX5 發(fā)射機(jī)，功率設(shè)置為1 000 W，和章丘、仲宮、商丘、長(zhǎng)清站點(diǎn)的小功率發(fā)射臺(tái)組成單頻網(wǎng)播出。橛子山機(jī)房使用380 V 電源，采用3 相4 線Y 型結(jié)構(gòu)。發(fā)射機(jī)采用FM 模式播出時(shí)每相最大電流為12 A（FM+HD模式時(shí)為12 A，HD 模式為7 A），采用4 mm2單芯絕緣銅線（最大載電流38 A）連接配電柜A（黃色）、B（綠色）、C（紅色）三相和零線（藍(lán)色）到發(fā)射機(jī)接線排，從接線排連接到斷路器（斷路器的分?jǐn)嗄芰轭~定工作電壓400 V、額定工作電流20 A、額定短路能力6 000 A）。從斷路器出來(lái)的LA、LB、LC、LN和地線一起聯(lián)接到電源接口板，并通過(guò)電源接口板連接到每個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊（FX5 共4 個(gè)電源模塊，同時(shí)有4 個(gè)功放模塊和1 個(gè)IPA 模塊）。電源開(kāi)關(guān)模塊輸出+44～52 V直流電，適應(yīng)發(fā)射機(jī)不同的工作方式［1］。每個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊各自為1 個(gè)功放模塊供電，而4 個(gè)電源模塊通過(guò)二管控制的分配電路為IPA 模塊供電。主電源各相線和中性線位置正確并連接牢固。中性線是所有三相電壓的基準(zhǔn)點(diǎn)，斷開(kāi)中性線的連接，線電壓不穩(wěn)定，會(huì)造成過(guò)壓負(fù)載破壞。

1.2 交流電保證安全接地

值班員在開(kāi)關(guān)機(jī)和機(jī)線檢修過(guò)程中，容易接觸發(fā)射機(jī)表面及內(nèi)部各單元部分，因此必須做好發(fā)射機(jī)交流電的安全接地工作，以免造成觸電事故。用4 mm2或6 mm2的銅線連接發(fā)射機(jī)內(nèi)部各部分，并連接到地線，再連接到整個(gè)機(jī)房的總接地線上。

1.3 射頻輸出連接

FX5 安裝在機(jī)柜內(nèi)，機(jī)柜頂部的射頻接頭為1-5/8”EIA 法蘭接頭，并包含一個(gè)轉(zhuǎn)直饋的適配器，然后連接1-5/8”轉(zhuǎn)3-1/8”的適配器。射頻為50 Ω 非平衡輸出阻抗，內(nèi)部連接芯子應(yīng)牢固插緊。3-1/8”的適配器轉(zhuǎn)出硬饋連接到雙工器，最后連接到30 m 高的4 層一面單偶極板天線發(fā)射。

2 廣電大廈到橛子山的信號(hào)傳輸

2.1 信號(hào)的傳輸方法

兩個(gè)同步站點(diǎn)采用標(biāo)準(zhǔn)SDH 雙向E1 信號(hào)傳輸通道傳輸數(shù)字音頻信號(hào)。通道帶寬為2 Mb/s，采用BNC 接口。主音頻信號(hào)取自廣電大廈機(jī)房E1分配器，采用SYV-50-7 同軸電纜傳輸。

2.2 主站點(diǎn)和橛子山站點(diǎn)之間的信號(hào)流程

主站點(diǎn)和橛子山站點(diǎn)之間的信號(hào)流程，如圖1 所示。信號(hào)傳輸前端設(shè)備安裝在橛子山機(jī)房?jī)?nèi)。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)目在各站點(diǎn)的同步廣播發(fā)射，數(shù)字音頻信號(hào)經(jīng)E1 音頻編碼器轉(zhuǎn)換成E1 信號(hào)，送入SDH通道傳輸?shù)介幼由桨l(fā)射站點(diǎn)。每套節(jié)目配有主備音頻編碼器，其輸出的E1 信號(hào)經(jīng)E1 自動(dòng)切換器選擇輸出1 路E1 信號(hào)。兩套節(jié)目的E1 信號(hào)經(jīng)E1復(fù)用器合并為1 路E1 信號(hào)，然后經(jīng)E1 分配器先后送到155/622 光端機(jī)、聯(lián)通城域環(huán)網(wǎng)、橛子山復(fù)用器和橛子山E1 分配器，再分別送到99.1 MHz 和101.1 MHz 發(fā)射機(jī)解碼器，最終到達(dá)各自的激勵(lì)器、放大器放大播出。

3 橛子山和廣電大廈機(jī)房的監(jiān)控系統(tǒng)

橛子山和廣電大廈機(jī)房的監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖2 所示。監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備包括廣電大廈監(jiān)控電腦、大廈交換機(jī)、大廈分配器、大廈華為155/622 光端機(jī)、聯(lián)通城域環(huán)網(wǎng)、聯(lián)通傳輸設(shè)備、山上交換機(jī)、山上攝像頭以及山上監(jiān)控電腦等。監(jiān)控信號(hào)通過(guò)聯(lián)通設(shè)備和線路傳輸上山，備用傳輸線路為4G 線路。監(jiān)控和操作信息信號(hào)借助聯(lián)通設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)操作軟件在聯(lián)通線路上傳輸，具體為山上發(fā)射機(jī)、激勵(lì)器及音頻信號(hào)等通過(guò)監(jiān)控軟件控制、拾取傳送到山上交換機(jī)，然后分別傳向聯(lián)通傳輸設(shè)備和山上電腦，從山上聯(lián)通設(shè)備走向聯(lián)通城域環(huán)網(wǎng)，再到大廈華為155/622 光端機(jī)、大廈分配器、大廈交換機(jī)直至大廈服務(wù)器、監(jiān)控電腦。同理，通過(guò)廣電大廈電腦、監(jiān)控系統(tǒng)操作軟件、聯(lián)通設(shè)備以及聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)，也可以將廣電大廈的監(jiān)控操作信號(hào)傳向橛子山機(jī)房設(shè)備。發(fā)射機(jī)、激勵(lì)器的功率、開(kāi)關(guān)機(jī)狀態(tài)、左右信號(hào)電平、相位鎖定狀態(tài)、E1 接收同步以及發(fā)射機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)等，通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控操作界面顯示。操作界面包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、歷史記錄、站點(diǎn)管理、音頻比對(duì)以及定制操作等，可以對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行手動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)、自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)、升降功率、主備機(jī)自動(dòng)倒換、手動(dòng)倒換以及一鍵倒機(jī)等操作。整個(gè)監(jiān)控界面清晰，操作方便。監(jiān)控系統(tǒng)有報(bào)警裝置，如遇到信號(hào)中斷或發(fā)射機(jī)故障會(huì)自動(dòng)報(bào)警，提示值班員及時(shí)處理。聯(lián)通環(huán)網(wǎng)和設(shè)備平時(shí)作為音頻信號(hào)和監(jiān)控信號(hào)的主網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，4G 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備作為備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。此外，平時(shí)需與聯(lián)通公司建立良好的工作溝通，如聯(lián)通公司需檢修施工線路會(huì)提前通知山東廣播電視臺(tái)進(jìn)行倒機(jī)操作。值班員每周上山巡查，每月進(jìn)行檢修，確保機(jī)線設(shè)備完好。通過(guò)攝像頭多觀察山上機(jī)房?jī)?nèi)外環(huán)境、空調(diào)設(shè)備、環(huán)境溫濕度、發(fā)射機(jī)以及音頻信號(hào)參數(shù)情況，遇到特殊情況及時(shí)進(jìn)行倒機(jī)操作，并對(duì)倒機(jī)后信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控。

4 覆蓋分析

4.1 遷址后覆蓋范圍和收聽(tīng)效果

山東廣播電視臺(tái)調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)房于2009 年9 月投入使用。經(jīng)過(guò)近10 年的城市發(fā)展，機(jī)房周邊高樓大廈林立，加上千佛山、燕子山等高山的阻擋，調(diào)頻廣播發(fā)射信號(hào)受到了嚴(yán)重影響。橛子山調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)房位于原址東南方向約10 km 處，仍屬于市中心。借助橛子山的海拔，橛子山機(jī)房的天線高度比廣電中心大廈調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)房的天線高度增加了255 m，有效減少了大山、高樓阻擋產(chǎn)生的信號(hào)多徑干擾和信號(hào)衰落。技術(shù)人員對(duì)濟(jì)南市區(qū)及郊區(qū)進(jìn)行了全方位綜合場(chǎng)強(qiáng)及收聽(tīng)效果檢測(cè)，證實(shí)新機(jī)房調(diào)頻廣播發(fā)射效果相對(duì)原廣電大廈機(jī)房有了顯著提高。66.0 dBμV/s 城市市區(qū)最低標(biāo)準(zhǔn)以上調(diào)頻廣播場(chǎng)強(qiáng)和54.0 dBμV/s 郊區(qū)調(diào)頻廣播以上最低標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)強(qiáng)的覆蓋面積比原來(lái)均提高了60%以上［2］，同時(shí)較好地改善了多徑干擾。

4.2 與周邊臺(tái)站頻率兼容分析

山東省濟(jì)南市到河南省南樂(lè)縣直線距離約228.5 km，兩地使用101.1 MHz 同一頻率播出。測(cè)試交通廣播101.1 MHz 遷址前后對(duì)南樂(lè)調(diào)頻廣播發(fā)射臺(tái)101.1 MHz/0.3 kW/省1 規(guī)劃的干擾情況，使用ITU-R P.1546 模型計(jì)算，遷址后對(duì)南樂(lè)調(diào)頻廣播發(fā)射臺(tái)101.1 MHz/0.3 kW/省1 規(guī)劃的干擾相對(duì)于遷址前有所減小，干擾情況很小，可忽略。采用同樣的方法測(cè)試計(jì)算音樂(lè)頻道的干擾情況，結(jié)果顯示該干擾也有所減小。

5 結(jié)語(yǔ)

山東廣播電視臺(tái)建立橛子山機(jī)房調(diào)頻音樂(lè)廣播、調(diào)頻交通廣播同步網(wǎng)后，擴(kuò)大了信號(hào)覆蓋面積，改善了濟(jì)南城區(qū)周邊由于地形影響形成的弱場(chǎng)強(qiáng)區(qū)影響，提升了濟(jì)南周邊地區(qū)的收聽(tīng)質(zhì)量，達(dá)到了預(yù)期要求。