中波发射机主备机切换控制器设计

李路

【摘 要】在台站现有条件的限制下，我台自主设计的发射机主、备切换控制器巧妙的解决了发射机的主、备切换问题。在项目完成后，经过半年运行考验证实，达到设计要求。这种方法既稳定可靠，又方便维护，对配置备用发射机的全固态中波发射机房很有价值，节目停播时间控制在12秒以内，效果明显。

【关键词】主备机；同轴转换开关；切换控制器

中图分类号： TN924 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）21-0235-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.108

【Abstract】Under the limitation of the existing conditions at the station，the master and standby switching controller designed by our platform resolves the main and standby switching problems of the transmitter ingeniously.After the completion of the project，it has been verified by half a year's operation and reached the design requirements.This method is not only stable and reliable，but also convenient for maintenance.It is of great value for all solid medium wave transmitter equipped with standby transmitter，and the program stop time is controlled within 12 seconds，and the effect is obvious.

【Key words】Master and standby；Coaxial switch；Switching controller

2015年省台给我台1395KHz、1008KHz配置了海通公司5KWPDM发射机作为10KW发射机的应急备份使用，两台发射机安装播出时未安装天线倒换装置，主、备机的切换完全是用手动进行切换，每次倒换备机时，都需要值班人员跑到机器后面进行切换，这样操作浪费的时间过多，不利于播出，我们向厂家咨询了切换控制器的具体报价，一般都在8000元左右，我们两个频率的发射机就需要两个切换控制器，加起来价格在一万多元，所以我们就自己动手设计了主、备切换控制器。

1 同轴转换开关的结构及工作原理

我台使用的是上海明珠广播电视科技有限公司生产的SW-4010AMA同轴开关，主要用于主、备发射机、天线间的倒换。该同轴转换开关为电动控制和机械连接两部，其机械结构包括一个静片（盒体），一个动片，动片包括两组同步转动的内导体，在电动或手动控制下进行切换，手动控制由一个延伸到机壳外部的手柄来控制，紧急情况下利用它可以进行手动操作，但在开关有射频功率通过时应严格避免进行手动操作。

如图1所示，上端通过馈管连接备发射机的射频输出口，右端的馈线去天调室，下端接主发射机射频输出端口，左端悬空，当主发射机工作时，馈线的连接状态如同轴转换开关上的圆形显示牌上的红弧所示。当主机切换备机状态时，电机驱动同轴开关旋转900，圆形显示牌的位置也旋转900。

如图2所示我台现有的一套控制系统是通过对主机（模拟接口）进行硬采，即从发射机个模拟量接口引线跟采集器通讯，备用发射机（数字接口）内有明珠安装的控制盒接口形式RJ45，可通过网线和采集器通讯，主备发射机的数据采集和开关机控制都由一台发射机采集完成，当主机故障时，功率和门限到达设定的阈值，可由发射机采集器完成关主机，同轴转换开关转到备机，开备机一系列的工作。

2 切换控制器设计

2.1 控制器原理：

我们设计的控制器切换控制分手动控制和自动控制两种方式，我们用S6进行手动与自动控制切换。当S6拨到手动方式时，S3才起到作用。具体连接电路图如图3所示。

S3开关打到主机时，主机上天线，此时由同轴转换开关向我们的控制盒送入一个控制电压驱动继电器S1，继电器S2处于释放状态，如图4所示，此时D1绿灯亮。在这里我们设计了两个指示灯，D1为主机指示状态，为绿灯；D2为备机指示状态，为红灯。

S3开关打到备机时，备机上天线，此时由同轴转换开关向我们的控制盒送入一个控制电压驱动继电器S2，继电器S1处于释放状态，此时D2红灯亮。

将S6開关打到自动（微机）一方，S3开关不起作用，微机接口起控制作用，微机接口为低电平有效，当继电器S4的线包控制端接入低电平，主机上天线，备机处于关机状态，面板指示灯指示方法与手动方式相同。当继电器S5的线包控制端接入低电平，备机上天线，主机处于关机状态。

2.2 控制器电源

本控制器的电源有两种：一种是220V交流电源，我们用导线直接引入；另一种是直流12V电源，如图5所示，我们使用的是12V电源模块，体积小，稳定性好，便于安装。

3 项目实施过程中遇到的问题和解决方法

3.1 抗干扰措施

中波发射机房工作环境恶劣，存在着各种电磁干扰，采取去除干扰的方法除使用相应的硬件及软件外，在线路传输中还使用了光缆传输方式，切断了由于线路传输产生的电磁干扰。计算机主机和其他监控硬件设备采用UPS供电方式，减少电源对设备的干扰。

3.2 不同发射机的集成

1008KHh和1395KHz的主备发射机存在不同品牌（上海明珠，海通，762厂）、不同机种（如PDM、DM调制）、不同功率（如10KW、5KW）以及采集数据的方法各不相同。对于无数字协议接口的发射机，每部发射机需配一台数据采集器；对于有数字接口的发射机，采用串口转网络服务器RS232转TCP，把发射机各种信息送到交换机。针对每部发射机确定了不同的采集、控制接口，统一数据格式，最后通过统一的集成界面，实现对不同发射机的集成控制。

3.3 天线采用真空继电器控制

针对目前常用的同轴转换开关切换天线方式，存在着有时连接不到位、机械工艺制作复杂、动作时间有延时等缺点，采用了真空继电器控制后，克服了以上缺点，切换动作灵敏可靠，节约成本。通过引入真空继电器切换方式，结合集成主备机电源控制，实现了主备互锁和快速安全切换。