短波发射机室内天线交换闸工作原理

张有魁 斯 琴

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引 言

众所周知，大功率短波发射机为改善接收效果、扩大覆盖面积，经常根据季节及昼夜变化而进行倒频操作。因此就有了天线交换闸这一设备，即一部发射机可通过天线交换闸，实现向不同方向以不同频率进行发射。某台有8部PSM50KW发射机，在36°、52°、263°三个方向上共有十四副发射天线。2014年，引进了一部同型号、同一生产厂家的旧发射机。一是作为教学用机，培养台内的技术人员；二是为乙机房3#、4#机作备机。要实现3#，4#机备机的目的，按照传统的做法，不仅教学用机的输出馈线要引到机房外，且3#、4#机的原有天线交换闸要进行改造。经过反复论证，不仅价格昂贵，且现有机房场地和结构难以实现。经过和相关厂家协商，决定采用室内天线交换闸来解决这一难题。费用大幅度减少，仅为室外天线交换闸的十分之一，而且可以同时作为乙机房3#、4#机的备机。如果3#机或4#机出现故障需要维修时，在8分钟之内，可以用教学用机实现代播，且故障机带假负载可在维修中实现调谐、加机实验等操作。这样既减少了故障机的停播时间，又让维护人员有充足的排除故障时间。经过近四个月的安装、调试，教学用机已投入使用，其室内天线交换闸在经过近三年多的实验、改造、维护，已充分发挥了备机的作用。现就其结构、安装工艺、工作原理、操作要领做简要介绍。

1 结构及安装设计

教学用机的输出端取自谐波滤波器的输出，为75Ω不平衡输出，其馈管引至4#机机顶上的同轴转换开关箱内，此转换开关箱共有两路输入馈管，一是教学用机的输入馈管，二是4#机自谐波滤波器馈管。输出也有两路，一是至4#平衡转换器的馈管，二是到3#机机箱顶上的同轴转换开关箱。同样，3#机机顶上的同轴转换开关箱也是两路输入，一路输入是自4#机来的馈管，一路是自3#机谐波滤波器来的馈管。3#机机箱顶上的同轴转换开关箱内输出的两路是：一路至3#机平衡转换器，另一路是到假负载的输出馈管。正常情况下，教学用机输出馈管经4#机同轴转换开关箱、3#机同轴转换开关箱至假负载，4#机自谐波滤波器的输出馈管经4#机同轴转换开关箱至4#机平衡转换器（也称阻抗变换器）至天线；3#机自谐波滤波器的输出馈管经3#机同轴转换开关箱至3#机平衡转换器至天线。参照开关接线示意图，可清楚的看出，位于3#机、4#机机箱顶上的开关箱内，由马达带动的同轴开关仅有两种状态，一种是OA状态，一种是OB状态，如图1、2所示。

图1 室内天线转换开关布局俯视图

图2 开关连接示意图

当3#、4#发射机均正常工作时，两个同轴转换开关箱内的开关均处在OA位置，此时，3#发射机输出经3#机箱顶上的开关箱至3#发射机天线，4#发射机输出经4#机箱顶上的开关箱至4#发射机天线，备用发射机经两个同轴开关箱后至假负载；当3#发射机出现故障需用备机代播时，3#机箱顶上的同轴转换开关处于OB位置，4#发射机机箱顶上的转换开关在OA位置。此时3#发射机输出经3#机箱顶上的转换开关至假负载，备用发射机输出经4#、3#机箱顶上的转换开关至3#发射机天线；当4#发射机出现故障需用备机代播时，4#机箱顶上的同轴转换开关处于OB位置，3#发射机机箱顶上的转换开关在OA位置。此时，4#发射机输出经4#、3#机箱顶上的转换开关至假负载，而备用发射机输出经4#机箱顶上的转换开关至4#发射机天线。综上所述，同轴转换开关仅有OA，OB两种位置，但可组合出三种工作模式。

2 控制原理综述

以3#发射机出现故障，需要备用机代替3#为例，阐述器控制转换原理。当3#发射机发生故障停机后，按带指示灯的开关启动按钮HS1，马达M得电，HS1灯亮，当转换开关运转到OB位置是，S2之10、11断开，11、13接通，通路指示灯H4灭，通路H5，H23亮，假负载接通。假负载接通后K5得电，其常开触点3、4、5、6闭合，H3灯亮，闭锁接通，此时，备机及3#发射机均可加高压。加高压，K3得电，其常闭出点11/5，12/6断开，以防天线转换开关动作。这里需要说明的一点是，当天线开关的马达运转时，K6得电，其常闭触点11/3，12/4断开，此时备机及3#发射机均加不上高压，只有当马达运转到天线接通位置后，K6失电，闭锁接通后方可加高压。当4#发射机出现故障需要备机代播时，其控制原理相同，这里不再赘述。如图3、4所示。

图3 操作面板示意图

图4 室内天线转换控制组合电路图

3 操作注意事项

短波发射机室内天线转换开关如果需要，可以一代三，一代四，只要增加同轴转换开关箱就可实现。在清楚工作原理后，操作上仍需注意以下几点：发射机在高压状态下，严禁按动天线转换开关按钮；按动天线转换开关后，需等通路指示灯亮后，即转换开关转动到指定位置，才可加高压；需代播时必须检查假负载循环冷却水的水位及水压。