广播发射机房信号传输通路的维护

2015-10-15梅顺量

科技传播 2015年12期

关键词：备份波段机房

梅顺量

海峡之声广播电台，福建福州 350000

广播发射机房诸多功能模块中，信号传输系统是决定广播效果好坏的重要环节，其可靠性、稳定性都直接决定了广播的效能。作者结合工作实践，针对本台发射机房信号传输系统的特点进行总结归纳，论述了在提高节目信号传输质量和稳定性方面的一些措施和方法。

1 建立底线思维,不断充实备份手段

具体来讲就是信号传输系统的各个环节的备份手段，采用问题倒逼的形式来探究信号系统在极端损坏情况下备份的可能性。

1.1 信号源备份

大多数广播单位的发射部门与播控部门均不在一起，通常相隔几十到几百公里，有些发射机房还位于高山、海岛，采用光纤等线路传输已不切合实际，如我台发射机房均采用C波段卫星转发的方式接收节目信号，但单一的信号源必然存在隐患，以我台为例，无论是中短波发射机房还是调频发射机房，均采取了完备的备份方式。

第一种备份方式无疑是绝大多数机房都有采用的网络备份信号，其链路独立、使用方便、设备配置要求低，作为一种便利的备份手段仍不失为首选，但此种方式也存在网络延迟、音质稍差的缺点，易对实时性强的节目造成困扰。结合实际，我台又增加了第二种备份方式——Ku波段的卫星传输方式。一方面， C波段卫星广播遭受地面微波等干扰源的同频干扰比较严重，而Ku波段的地面干扰很小，在C波段卫星信号受到干扰时是很好的备份措施；另一方面，Ku波段接收天线效率高于C波段接收天线，从而接收天线口径远小于C波段，因此对选址没有过多要求，能够有效地降低接收成本，但其上下行信号降雨衰耗远大于C波段，暴雨情况下Ku波段上行或下行链路瞬间雨衰量可超过20dB，而C波段最大雨衰量一般不超过1dB，对卫星广播的影响比较严重，因此KU波段仅仅作为第二选择。

1.2 设备备份

在信号源备份的基础上应充分考虑设备损坏的情况，设置必要的设备备份可以大幅度提高信号传输的可靠性，并兼顾需求和成本，充分挖掘设备的应用潜力。比如可以充分利用各音频设备的所有数字和模拟输出口，用来实现监听、交叉备份、信号切换等功能。如图1所示，为我台调频发射机房的信号传输局部缩略图，该机房共担负三个频道播出任务，从图中可看出该链路在备份设置上有

两个特点：一是设计简洁，功能完备。充分利用Orban 8500音频处理器的音频处理以及应急切换功能，大大简化应急链路，逻辑清楚，在设备出现故障时，可通过监听迅速判断故障点所在，为值机工作带来了直接的便利。二是充分挖掘设备潜力，备份功能强大。通过切换信号源或者设备间的相互交叉备份，每条链路最多可提供4条信号通路，保证在任何一台设备损坏的情况下，播出都不会受到影响。

1.3 电源备份

在信号源和设备都有了独立链路备份的情况下，必须要考虑电源的备份。多数发射机房所在地环境恶劣，雷暴、飓风等极端天气带来的外电保障困难是很多发射台面临的客观困难。

在这种情况下，即便信号源和设备都状态良好，如果电源出现问题，同样会影响安全播出。此时引入在线式UPS可有效解决电源故障的问题，但是在设置UPS备份时应充分考虑UPS本身发生故障的可能，此时，该备份反而成为负担和累赘。一方面，不同备份方式之间的交叉备份必不可少，卫星信号链路采取在线式UPS供电，而网络信号则采用直接供电，如此则大大提高了整个传输系统的可靠性；另一方面，如图1所示将监控报警系统和信号系统UPS分开，保证在信号柜UPS故障状态的情况下监控系统能够报警，有效提醒值班员处理故障。

2 注重音频传输质量，不断完善视听监测措施

2.1 全数字化传输，较少噪声干扰

目前随着电子技术的发展，数字化已越来越普及，但出于监控、设备兼容等客观需要，在音频传输系统内部仍有很多模拟传输。但音频在模拟传输时，每隔一定的距离就要通过放大器来放大信号的强度，放大信号强度的同时，由噪声引起的信号失真也随之放大，当传输距离增大时，多级放大器的串联会引起失真的叠加，从而使信号的失真越来越大，相比之下，数字传输不会累积噪声而引起失真。因此，在音频传输的可靠性和稳定性上仍大有可为。

比如，对于模拟输入的发射机，应尽量减少模拟传输线的长度，以避免在机房强电磁环境可能带来的干扰。以我台短波发射机房为例，为提高信号传输质量，从控制桌至发射机完全采用数字传输，在GD-50短波发射机的限放机架上加装D/A转换器以实现模拟输入。这一更改在音质和整机指标改善上效果明显，改造前后发射机的三大电声指标对比如下表。

表1 传输方式改造前后发射机的三大电声指标对比

从表1中可以看出，实施数字化传输后，整机谐波失真明显变好。

2.2 合理布线，较少相互干扰

信号线的合理布置，不但简洁美观、方便应急，还能减少信号线之间、信号和电网之间的相互干扰、保证传输质量，还能够有效防止雷击后对相邻的电路产生二次雷击而损坏设备。以下为发射机房合理布线时应考虑的几点：

一是将电源线与信号线分开走线，防止电网的干扰；二是所有室外线缆实施分类穿镀锌线槽并接地措施，并且与机柜内各设备的接地线作等电位连接，不但可以降低设备间相互干扰、也能够有效降低因雷电电流引起的地电位反击；三是加装防雷模块，本台调频发射机房在东南海边570多米的高山上，自建台以来，每年都有直击雷和电源感应雷发生，设备损坏严重，因此高山台站机房可参考图1所示，在机柜前后端均加装信号防雷模块以提高雷电流泄放能力。

2.3 完善信号通路的监听、监视和监测系统

完备的监听、监视和监测系统是一个台站自动化水平的体现，也是未来实现无人值守机房的发展趋势。如图2所示，左侧为DST2000慢速录音系统界面，可对从卫星接收机到收音机之间整个信号通路进行可视化监听，对信号幅度、质量均有报警功能，大大减小了值班员同时监听多个频道节目信号的压力；图2右侧为PLC监控系统界面，通过能够采样信号实现对设备状态的报警和遥控；另外，在值班室架设实时显示各个频道节目的LED滚动屏，值班员可通过专业监听音箱以核对频道以及节目信息，防止错播和被插播。