中波广播发射台无载波报警器设计制作

2016-09-27汤思贤

中国新技术新产品 2016年15期

关键词：报警信号报警器高电平

汤思贤

（广东省广播电视技术中心522台，广东广州 510800）

中波广播发射台无载波报警器设计制作

汤思贤

（广东省广播电视技术中心522台，广东广州 510800）

本文介绍了一套自行研制的适用于中波广播发射台的无载波报警器，叙述了该套报警器的电路构成、工作原理以及调试方法。

载波；检波；检测；报警

1.概述

中波广播发射台大多都承担着多套节目的播出任务，台内各发射机同时播出不同节目，发射不同频率的调幅载波信号。而机房值班人员通常只有两人，既要监视台内各发射机和附属设备的工作状态，又要确保播出节目的内容正确，安全播出任务较为繁重。因此，需要利用各种技术措施辅助监测，在出现异常时能够及时提醒值班人员。

中波无载波报警器是对中波广播发射台多台发射机正常工作时发射的载波功率进行监测报警的一种技术装置，其可以实时监测多台发射机功率水平，无载波时或发射功率降低到限定值时，给出报警指示，发出报警声音，提示值班人员进行处理。我台结合中波广播发射机的实际运行环境，自行研制了一套简单易用的中波广播发射台无载波报警器，实现了对台内4套节目不同频率载波信号的监测报警，并适应发射机浮动载波工作方式。经过较长时间的试用，其总体运行效果较为良好，基本满足了实际需求。笔者就中波广播发射台无载波报警器的电路组成、工作原理、调试等进行简要的介绍。

2.电路功能设计和构成

我台设计的中波无载波报警器设计完成如下功能：当发射机通过天馈系统进行广播时，报警器对相应频率发射机的功率水平进行指示，当发射机载波功率降低至设定值或无载波时发出报警指示和声音。为此，我们设计中有取样检波电路、检测控制电路、灯光报警指示电路、声音报警电路。其中声音报警和电源电路是公共的，取样检波电路、检测控制电路和灯光报警电路的数量可根据需要监测的频率数量制定，报警器的框图如图1所示。

2.1 电源电路

电源电路用于产生报警器唯一的直流电源，包含变压器T1、整流二极管和三端稳压块（7812）、滤波电容等。变压器T1的次级输出12VAC的交流电压，经二极管全波整流和电容滤波后，送到三端稳压器（7812）进行稳压，得到稳定输出的+12VDC直流电源，提供给报警器的555定时器、4093与非门等集成以及继电器线包、报警铃等，如图2所示。

2.2 取样检波电路

取样检波电路从调幅射频信号提取出功率水平信号，提供检测控制电路进行分析。我台的各套节目均配置主备发射机，为此，我们从主备发射机天馈系统的公共部分—机房输出至天调的馈线口用取样耦合线圈获得，通过电位器调整至合适电平，利用选频网络滤除其他频率的干扰，得到监测频率的带调幅的调幅射频信号A。取样检波电路如图3所示，调幅射频信号A经由C1、D1和D2组成的倍压检波电路得到带谐波的载频直流电压，然后通过C2的高频滤波作用将载频滤除，再经过L1、C3组成的低通滤波器后得到代表发射机功率水平的载波功率信号B，并送入检测控制电路。

2.3 检测控制电路

检测控制电路通过载波功率信号B的电平控制报警器的指示和报警的功能，如图4所示，B、C端口输入载波功率信号，D端口输出声音报警信号，E端口输入带复位功能的+12V电源，F端口输出灯光报警信号。

为了配合发射机的浮动载波功能，我们采用带施密特触发器的与非门CC4093，利用其上升触发电平比下降触发电平低的特点。这样既可以探测到发射机是否有足够的功率水平，也避免了浮动载波时低调幅度的误报警。直流电压B一方面通过RV2分压后送到U1（CC4093），反相后经场效应管Q1成为声音报警信号D，并且连接到可控硅Q4的控制极，控制灯光报警信号F的通断；另一方面经过RV1的分压，连接到可控硅Q5的控制极，Q5连接复位功能的+12V电源到载波指示灯LD1、可控硅Q4正极和场效应管Q1的门极，控制声音报警、灯光报警和灯光指示功能。

一般情况下，发射机功率水平足够，载波功率信号B处于高电平，导通Q5和Q1，此时LD1发出绿光，U1输出低电压并关闭Q4，声光报警信号D、F输出低电压，发射机功率水平下降到指定值时，U1输出高电压，导通Q4，声光报警电路D、F送出高电平信号（12V），直至发射机功率恢复，或者电源E被复位。

2.4 灯光报警电路

闪烁的红色是最容易引起警觉的指示方式，为此我们采用555定时器组成的多谐振荡器，利用其“0”、“1”两个暂稳态完成闪烁功能，如图5所示。当灯光报警信号F为高电平时，+12V电源加到555定时器U2的4、8脚。假定此时555定时器处于暂稳态“1”，则U2的7脚断开内部接地端，+12V电源通过RV3、R8对电容C9充电，U2的3脚输出高电平，Q2导通，报警指示灯LD2亮。当电容C9电压上升到2/3电源电压时，555定时器转为暂稳态“0”，U2的7脚接通内部接地端，电容C9进入放电状态，U2的3脚输出也转为低电平，Q2关闭，报警指示灯LD2关闭。电容C9电压下降到1/3电源电压的阀值电平时，555定时器又转为暂稳态“1”。只要F处于高电平，555定时器就重复上述过程，三极管Q3不断变换饱和导通与截止的状态，报警指示灯LD2不断闪烁，直至发射机功率恢复至正常水平。

2.5 声音报警

声音报警电路通过三极管Q3控制继电器线包电源的通断来控制报警喇叭，如图6所示。声音报警是公共部分，各路检测控制电路的声音报警输出都接入三极管Q3的基极，不管一路或者几路故障，高电平的声音报警信号D都可以使三极管Q3饱和导通，继电器J动作吸合，继电器常开接点接通，加电到报警喇叭，发出声音报警，直至发射机功率水平恢复或者按下复位开关S2。

3.电路的调试

报警器的调试主要是启动功率设置RV1和报警功率设置RV2。报警器待机时，发射机功率水平达到RV1设置的设定值，则载波功率指示LD1亮起，并且声音报警信号D和灯光报警信号F正常工作，否则LD1不亮，并且报警信号D和F都被封锁；发射机功率水平在播音途中下降到RV2设置的指定值，则LD2闪烁，并发出声音报警。以50kW发射机为例，两个可变电阻的设置如下：开启无载波报警器电源，使报警器处于待机状态。然后开启发射机，将载波功率从0升至50kW。调整RV1，使载波功率状态指示灯LD1亮，则发射机按正常开机后，无载波报警器从待机状态变为监测状态；然后再降低发射机的功率至25kW（载波功率小于50%时为劣播），调整RV2，使报警器发出报警。