凯旋发射台搬迁方案的制定与实施
2015-12-29□陈斌
□陈 斌
凯旋发射台是上海地区中波广播发射台之一。为配合政府开发,需进行整体迁移,搬迁后的凯旋机房作为上海地区中波应急备份台。结合广电总局《广播电视安全播出管理规定实施细则》的具体要求,以实现凯旋台搬迁和系统更新,我们制定了搬迁计划,并付诸实施。
设计中的难点及解决思路
凯旋发射台新址地处上海中心城区,规划用地小,设计和实施中的关键是克服周边环境和场地的限制,确保安全播出。解决思路是科学选型技术设备,做到整个播出系统的稳定、高效、集约。充分考虑和利用现有的环境条件,选择天线类型;根据播出任务的改变对原有的系统设备作调整和完善;制定科学合理的搬迁流程;设置时间节点;技术设备、装置的定型兼顾新老机房的安全平稳过渡;制定备用技术方案。
音频系统和监测报警系统的设计
音频系统设计和实施中主要考虑以下几方面问题。
一、如何设计信号链路架构。信号链路架构必须具备通用性和灵活性,同时还必须为值班员的应急操作提供便利。在此要求下,本项目音频系统架构提出的方案是:信号源→跳线插孔→信号切换→跳线插孔→音频处理器→跳线插孔→发射机。在各设备之间设置音频跳线插孔,可以通过传统的物理跳线方式作为应急通道,在各环节均能灵活插入或取出信号,同时也为故障判断预留了检测端口。音频信号的输入输出接口,采用卡农接口取代传统的线排桩头。
二、如何设定信号切换模块功能。结合设备和系统的特点,从实用的方面提出了以下功能要求。(一)完成主备两路光缆信号的自动切换功能,在设定时间内,若主路信号无,备路信号正常,则自动切换到备路光缆输出。若两路信号均无,则不进行切换。备路信号不会自动切回主路,需复位后才可自动复原。(二)可进行手动主备两路光缆信号的切换。(三)可进行手动/自动切换功能选择。(四)设备断电直通。
监测报警系统实施方案:选用北京国广电科技有限公司DGN-32F 多通道音频幅度监测器。可以显示32 路音频信号,并能够对音频信号小于设定的门限时报警,同时具有单听和轮听的功能。利用多通道音频幅度监测器的报警功能达到无调幅报警功能的作用。利用525 调幅度解调仪的载波丢失接口输出的高电平驱动自制的报警线路板进行报警。
天馈线系统
凯旋发射台原先采用的是2 座76 米标准天线和1 座45 米天线。由于天线场地受到不断发展的城市建设影响,地网破坏严重,天馈线阻抗特性比较差。天馈线系统搬迁和实施中主要考虑以下几方面问题:
一、如何进行中波天线选型。传统的中波发射天线由于天线拉线和地网占地面积较大,通常在20000m2—70000m2间,天线高度高,通常在76 米到150 之间。此次搬迁,凯旋新建发射台包括发射场地和发射机房总占地面积约2800m2,经过多方考察,选择采用四边形自立塔结构的50欧姆双锥中波小天线。双锥中波小天线利用锥面缓变原理,降低终端反射和谐振频率,使天线的谐振点下移,从而有效降低了天线高度而不影响天线效率。天线高度48 米,土地最小使用面积1200m2,占地面积小,可近距离架设在机房附近地面。
二、如何实现双频共塔。在本项目中,需要通过建设2座天线实现5 个频率的播出,因此考虑利用双频共塔网络来实现项目目标。在本项目中,就是利用对通过频率起阻抗匹配,对其他频率起阻塞作用的匹配阻塞网络来实现双频共塔。1170KHz 和1197KHz 共用1 个匹配网络,匹配网络采用倒L 型结构,其中电感线圈采用双抽头方式,双抽头通过且必须用手动切换进行匹配网络选择。
图1:1170KHz/ 1197KHz 共用匹配网络示意图
发射系统和电源系统
一、如何在主台转为副台的前提下进行发射系统布局。凯旋原有发射机均为主备机播出。根据“主副台”方案的规划,凯旋发射台将由主台转变为副台,在此情况下,凯旋发射台所辖5 套发射频率(1 套实验频率主播,4 套备播频率)均采用单机播出。
二、电源系统设计方案:
图2:配电系统框图
实施
搬迁方案的实施历经一年三个月,在过程中严格按照方案的要求作业,并依据实际条件的限制进行了一些微调,目的是达到方案所规定的技术目标。
一、按原定方案1 号塔播出540KHZ 和1197KHZ,但是由于1号塔塔高48 米,对于540KHZ的天线阻抗太低,双频共塔的天调网络无法满足发射机的阻抗要求。况且发射机为数字机,对驻波比的保护很敏感,虽然发射机可以勉强开上载波,但在高幅度调制或高音频调制的情况下,会保护封锁发射机。后启用备方案,采取了540KHZ 与648KHZ 对换的方案,即540KHZ 由1 号塔换至2 号塔。因为2 号塔比1 号塔高了8 米,天线阻抗得到了增加。方案实施后540KHZ 发射机能够正常地播出。
二、机房的报警监测系统执行公司统一框架,遵从该框架的设备还不能及时到场,由机房根据现有设备的功能另自制相应的线路板搭建临时系统。充分利用了525 调幅度解调仪的功能端口和多通道音频幅度监测器的功能搭建了无载波和无调幅度报警系统,性能完全达到报警监测的要求。
总结
凯旋机房搬迁是在受到周边环境因素和场地狭小制约下进行的,在设计中因地制宜,经过不断优化,形成了规范、科学、实用的方案,保证了安全高效的播出。音频系统的音频信号链路设计合理,操作简便、灵活,特别是采用了以音频跳线盘为中心的框架结构,并以卡农插座代替传统的接线排,使用的稳定性高,在应急情况下的处理能够达到快速、准确、灵活。通过音频跳线盘能够将链路中的设备灵活、机动地组合,能通过多路径将音频信号传输至发射机,最大程度地保证了安全播出。凯旋机房的音频系统处理是标准化设计的,是上海地区其余中波发射台的样板。
凯旋机房所使用的中波锥形小天线是在上海地区首次使用。方案对于天线的选型认真对比了传统天线与锥形小天线优劣,充分考量了机房周边环境的变化和制约,参照现有发射设备对天馈系统的要求,以科学和实事求是的态度确定了天线的选型。在方案的设计时就有多种备案,兼顾了发射机、调配网络和天线,在碰到不能达标的时候,及时调换方案做到未雨绸缪。中波锥形小天线的使用也为大城市的中波发射台提供了范例。