中波发射机天馈线倒换装置的自动化改造

2016-11-16王鹏魏雪松

数字传媒研究 2016年8期

关键词：中波接触器馈线

王鹏　魏雪松

1.2.内蒙古新闻出版广电局包头广播发射中心台内蒙古包头市014010

中波发射机天馈线倒换装置的自动化改造

王鹏1魏雪松2

1.2.内蒙古新闻出版广电局包头广播发射中心台内蒙古包头市014010

针对中波广播发射机天馈线倒换装置在使用中出现的弊端，结合标准化台站的建设要求，对原有系统提出一套切实可行的自动化改造方案。经过改造提高了发射机倒换的速度，同时提升了设备的检修效率。

倒换装置真空接触器逻辑控制

1　概述

中波发射台使用的发射机天馈线倒换装置，要求主机出现故障后，能迅速、可靠的将天馈线倒换至备用发射机。同时，为了能在播出时段快速完成检修，要求主备发射机在互不影响的情况下同时启动。

目前，常用的倒换方式有两种：单真空接触器倒换和电机倒换。这两种装置在使用中都存在一些不足。单真空接触器仅限于在主备发射机与天馈线之间倒换，无法在播出时间内使用假负载进行发射机维修、测试等工作，并且在正常播出期间，存在两部发射机同时启动的风险。电机倒换装置安装空间较大，由于该类设备的通用性质，需要手动操作倒换动作，不能完全适用于所有发射机型，机房操作规程不能统一，给值机和管理带来不便。基于以上弊端，笔者提出一套四端口倒换装置改进方案，完全依照实际使用需求设计，仅通过转换双联动开关，使主备发射机在“播出”和“检修”两种工作状态下工作。

2　系统设计

四端口真空继电器倒换装置分为两个部分：倒换动作装置和逻辑控制装置。

2.1倒换动作装置

倒换动作装置的主体是两个机械结构和电气性能完全相同的双刀双掷真空接触器（JK真空A、JK真空B），采用并联工作方式，对外提供四个射频信号端口，实现主机、备机在天馈线和假负载两者之间倒换。实际应用中，两组触点使用铜带连接，并联工作，进一步提高了装置的可靠性。

四个射频端口的连接方式，如图1所示。JK真空A公共端连接天馈线；JK真空B主机公共端连接假负载；JK真空A常闭端和JK真空B常开端连接主机高频输出端口；JK真空A常开端和JK真空B常闭端连接备机高频输出端口。

图1　双真空接触器连接图

真空接触器选择JPK-11/008双刀双掷真空继电器，其额定工作电压13KV，单触点额定电流35A。对于载波功率为10KW等级的中波发射机，在功放全部打开时，调幅度m=（43-18）/18=1.39时，峰值功率Pmax=（1+m）2P=57121W。电压峰值为U=4779V，电流峰值I=33.8A。以上计算结果，说明设备在电气性能上满足10KW发射机天馈线的发射要求。

由于真空接触器连接触点属线性器件，无电抗特性，因此，不会改变射频端口特性阻抗（50）。使用德力DS7631矢量网络分析仪测试中波段频率（520-1610KHz）传输特性和反射特性，选取5个测试点。仪器输出功率为5dBm（1V），传输特性测试时，信号通过真空接触器触点后，幅度和相位的变化，数据指标符合使用要求；反射特性测试时，在真空接触器公共端接50假负载，从常闭端测试驻波比和阻抗变化，数据指标符合使用要求，见表1。

表1　常闭端测试驻波比和阻抗变化数据指标

倒换装置的动作由备机功放电源交流接触器和逻辑开关控制，如图2所示。备机将交流输入开关电源，通过直流输出线路上的逻辑控制开关，驱动真空接触器动作。

图2　倒换装置控制电路简图

2.2逻辑控制

整套设备在“播出”和“检修”两种模式下工作，见表2。“播出”模式下，通过互锁电路，同一时刻只能启动一部发射机，实现播出发射机与天馈线连通，待播发射机与假负载连通，但不能启动。“检修”模式下，可以同时启动两部发射机，实现主机播出、检修备机时，主机与天馈线连接，同时倒换装置不动作，备机与假负载连接。反之，在备机播出、检修主机时，备机与天馈线连接，主机与假负载连接。

基于以上要求设计控制逻辑装置，由一个双联动开关（K1、K2），一只DC24V线包继电器（J自锁）和两只AC220V线包继电器（J主、J备）组成。考虑到装置的通用性，装置不占用发射机内部工作触点，逻辑开关仅使用发射机功放交流接触器提供AC220V，用于启动控制继电器J主、J备。如图3所示。

双联动开关在“播出”状态下处于断开位置，实现两部发射机互锁。主机、备机联锁分别由10KW中波发射机外部联锁接口和1KW中波发射机+12V开机电路提供。当准备开启主机时，备机处于关机状态，J备线包不得电，使JK备（常闭点）不能断开，主机联锁线通过此通路接通，完成启动主机动作。之后，由于J主线包得电，JK主1断开，备机连锁线全部断开，使其不能启动，达到互锁目的。反之亦然。

双联动开关在“检修”状态下处于闭合位置，任何一部发射机启动后，通过K1（主机）K2（备机）可完成开机。

当备机播出，主机检修时，按照常规操作，备机先开启。由于JK主2闭合，两个真空继电器线包得电，天馈线倒换至备机一侧，备机正常播出。同时，自锁用继电器J自锁线包得电，JK自锁闭合，完成真空继电器保持DC24V。开启主机后，虽然JK主2断开，但不影响备机播出。主机在假负载侧可自由开关机进行检修。

当主机播出、检修备机时，主机先开启，JK主2断开，再启动备机，J真空A、J真空B、J自锁继电器不能吸合，天馈线与主机连接，备机在假负载侧工作。