江西台广播发射系统的设计

邹璐璐，王 挺

（江西广播电视台，江西 南昌 330046）

0 引言

广播作为我国三大传统媒体之一，即使在新媒体大繁荣的今天，依然扮演着不可替代的角色，尤其在“村村响”系统和应急广播方面发挥着重要作用。但是，随着省会南昌人口的迅速膨胀，高层建筑不断增多，原有的广播信号覆盖无法满足城市的发展需求。越来越多的地方由于高层建筑的阻挡，存在收听覆盖盲区。此外，开车出行人群不断增长，使得收听优质广播的需求不断扩大。因此，建设新的广播发射系统刻不容缓。

为进一步发挥主流媒体作用，更好地为广大听众服务，省台建设了新广播发射台。该发射台位于南昌主城区中心位置，投入使用以来出色地完成了各项安全播出工作，保障了各套节目的优质播出。

1 发射系统总体介绍

该发射系统共承担省台8 套广播发射任务，共配置有8 套意大利RVR 发射机，并配备了4 套备播发射机，很好地保障了安全播出。在供电方面，发射系统采用两路外部单独电源。当一路电源中断时，不影响另一路安全播出。同时，为保证音频设备播出安全，特配备了两台互为备份的UPS 设备，从而为播出提供优质稳定的电源供应。在制冷方面，选用两套高性能空调系统，且满足主备要求。在天线方面，采用六层四面双偶极子天线，发射增益大，很好地满足了覆盖省会城市的需要［1］。此外，该系统引入先进的遥控遥测系统为机房的安全保驾护航，极大程度上方便了值班和维护人员。

2 机房主要系统单元设计方案

2.1 信号系统

为满足省台安全播出需要，该机房从总控前端通过光缆引入两路不同路由信号，分别用于传输数字音频信号和模拟音频信号。设计过程中，选用国产光端机设备。

在数字信号部分，通过数字光端机将光信号转换、输出8 路数字音频信号，分别对应省台8 套广播，此后送入数字音频分配器分成3 路相同的数字音频信号，分别送入发射机的主用激励器、备播激励器以及AM-16/32 音频监测仪。其中，监测仪实现对音频的采集、分析、显示和报警功能，同时实现对音频的画面监测，并在信号中断时发出声音报警信号［2］。

在模拟信号部分，通过模拟光端机将光信号转换、输出8 路模拟音频信号，分别对应8 套广播节目，之后送入模拟音频分配器输出4 路相同的模拟音频信号，再分别送入主激励器、备播发射机、AM-16/32 音频监测仪和音频切换器。调频调谐器接收无线调频信号后，输出信号至音频切换器。音频切换器输出的信号接入模拟音箱，实现实时监听功能。音频切换器可实现对前端总控模拟信号和无线调频信号的灵活切换，以便于实时监听。

图1 为信号流程图。

2.2 电气系统

为保障安全播出供电，方案引入变电站的专线与大楼供应用电双路保障，分别为工艺电和动力电。二者均采用TN-S 系统方式供电，其中工作零线N和保护零线PE 分别敷设。另外，当工艺电中断时，在配电柜设置有转换负荷隔离开关，可以快速切换至动力电播出，进一步提高了安全系数。同时，对于发射机前端信号通路，在电气设计中特意引入santak1+1 的备份式UPS 给相关前端播出设备提供电源。这既保证了电源供应质量，又能在外电中断时依然可以保证监测信号。

具体而言，工艺电主要给发射机和各种播出音频设备供电。数字音频设备有UPS 供电、工艺电直接供电和动力电供电3 种方式［3］。其中，UPS 供电又有市电模式、电池模式和旁路模式3 种。市电模式中，UPS 启动逆变功能，利用交流电给UPS 供电，之后UPS 释放直流电转化成高质量稳定的交流电供给数字音频设备。

动力电主要给备用发射机、照明以及空调等其他设备供电，同时作为机房的备用电源。如果工艺电中断，可以通过转换负荷隔离开关切换至动力电，以保证播出安全。

图2 为电气流程图。

2.3 天线系统

该发射系统采用多频共塔方式，好处在于利用有限的铁塔资源满足更多套广播的发射需求。天线系统采用双馈传输，以上三层、下三层方式布置，整体为六层四面调频双偶极子天线系统。同时，采用垂直极化和全向辐射方式。此外，该设计可以根据具体发射要求和各方向人口密度的实际情况，实现各个方向功率不等的分配，进一步优化发射效果。

2.4 空调系统

为考虑空调和换风系统的可靠性，在机房和值班室设置了两套独立的空调系统，具体采用具备智能网络控制系统且有精确温度控制的东芝SMMS空调。通过东芝的先进技术可以根据室内负荷变化不断调整冷媒流量，从而实现室内设定的温度基本保持恒定。

2.5 发射机房控制部分

为实时监控发射机运行状态和机房环境，在系统设计中引入数据库作为整个系统的软件平台。所有有关发射台日常工作的相关信息和每个管理模块都通过数据库实现集中管理。系统由监测中心服务器和机房发射机数据采集系统两部分组成［4］。其中，监测中心服务器主要用于汇总各种播出数据，同时动态分析实时监测的播出数据。当数据不正常时，服务器将自动发出各种报警指令，提醒值班人员迅速做出动作，从而第一时间解决安全播出故障。此外，维护人员可以通过该服务器查询相关历史数据，发现故障发生的时间和故障类型，全盘掌握机房播出现状，及时发现并处理播出隐患。

3 发射系统设备选型及安全播出策略

发射机承担着各套节目不间断播出重任，因此选择合适的播出设备尤为重要。在设备选型方面，本着“不间断，高质量，既经济，又安全”的原则［5］，主发射设备选择意大利RVR 发射机。该设备有运行经济、播出指标优质等优点。另外，发射机采用双激励配置，同时内置切换单元，可以实现双激励器自动倒换。通过内部微处理器网络，能够实现全部自保和自控。激励器可以同时输入数字和模拟音频信号，当某路信号中断时可以无缝切换。为更好地保障安全播出，在主发射设备之外配置了4 台备用发射机，做到了8+4 方式配置。

4 系统主要设计优势

4.1 安全播出保障性强

机房设计中，信号源和电源均采用双路由方式。当其中一路发生故障被切断时，另外一路不会受任何影响。同时，发射机配备有自动倒换功能的双激励器，当正在工作的激励器发生故障没有输出时，备用的激励器能迅速开启，极大地保障了安全播出。天线采用双馈线和上下两层天线设置，提高了安全系数。

4.2 操作和维护简单方便

机房设计中引入了基于数字化智能体系架构的遥控遥测监控系统，实现了实时遥测遥控功能，能远程监测如发射功率、反射功率以及电压等一系列播出数据，极大地方便了值班人员的操作和维护。同时，它通过动态的图形界面和模拟量数据采集，做到了故障的自动监测和保护。

5 结语

该套发射系统自投入使用以来，各项播出指标和覆盖效果良好，实现了省台在省城的强势覆盖，出色完成了上级部门交办的各项播出任务，保障了安全播出，取得了很好的经济和社会效益。