試分析短波天線交換開關改造系統

封姍姍

摘 要：短波天線是電臺工作過程中播出節目內容非常重要的硬件組成部分，與短波發射機共同組成了電臺節目播出的硬件核心。但傳統的短波天線交換開關在設計布局上存在著一定的問題，影響了電臺的正常播出與日常維護的順利進行。該文以我國某電臺為研究實例，對短波天線交換開關改造系統展開分析，了解改造系統的實現要點以及最終的改造成果。

關鍵詞：短波天線 交換開關 改造系統

中圖分類號：TN93 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（c）-0073-02

短波天線的應用時間較早，在上個世紀便被廣泛應用于遠程電磁波的傳輸中，這對廣播電臺的發展起到了不容忽視的推進作用。而在實際的節目播出過程中，短波天線的交換開關則起到了維持播出進行、幫助故障檢修的重要作用。對于日漸老舊的交換開關，可以在現代科技技術的支持下對其進行相應的改造，實現交換開關的智能化以及穩定化，減少硬件故障的發生。

1 短波天線交換開關狀況

在該文中，選取的是我國某電臺中的一個短波天線交換開關系統。與該系統相關聯的有四臺短波發射機，系統中裝載了六副短波天線以及假負載，開關樣式為2*2式雙閘刀開關（均為500kV等級開關），主要進行遠距離的信號傳輸工作。在該系統投入工作的三年中，能夠基本達到節目播出的要求，但同時突顯出了一些較為嚴重的問題。首先，在執行代播任務的時候，故障機不能夠對假負載以及其他的短波天線進行故障排查工作，只有在代播任務完成之后，故障機才能夠完全投入工作。該問題在很大程度上阻礙了故障的及時排查，并進而影響節目的正常播出。其次，短波天線的交換開關布局較為混亂，在緊急情況下有可能造成開關的誤操作，從而出現節目播出事故。最后，短波天線的高頻感應現象較為嚴重，日常的維護工作非常難以展開，只有當所有短波發射機停止工作的時候才能夠保證維護工作的順利進行，這嚴重影響了維護的長期性、穩定性以及安全性。

2 短波天線交換開關改造系統分析

針對于目前該交換開關系統中所存在的問題，需要在當今科技條件的支持下，在開關系統中加入優化結構，保證節目播出的進行。在對短波天線交換開關進行改造之后，其系統工作結構如圖1所示。

從圖1中可以看出，在原有四臺短波發射機的基礎上，加入了一臺備機，可以應對緊急故障情況下的節目正常播出工作。與此相對應，在備機之上加入了三組雙刀閘開關，整個交換開關的設計更為合理。而在對整個短波天線交換開關系統進行分析后發現，其系統改造要點包括了如下幾個方面。

2.1 建立射頻信號交換矩陣

交換矩陣的支撐材料采用了聚四氟乙烯絕緣材料，很好地保證了工作系統的安全性。與此同時，開關采用上下兩層的觸點結構，通過壓板與彈簧片組成了結構，使得開關刀閘在壓入觸點的時候傳動功率以及傳動強度得到了明顯的降低。并且，該系統中的開關可以實現手動與自動的雙途徑操作，一方面可以提高開關操作的效率與簡潔性，另一方面也可以保證系統運行的安全，即使在緊急情況下也可以通過手動操作的方式進行解決。另外，通過建立起完善的交換矩陣，也可以讓維護工作變得更為簡單，能夠更好地保障日常電臺節目的播出。

2.2 實現的對系統的準確控制

在射頻信號交換矩陣的基礎上，要實現對節目播出的硬件支持，還需要具有對系統實時、準確的控制能力，達到系統正常工作的要求。首先，需要具有對短波廣播射頻信號矩陣的控制能力，可以為整個系統的順利工作打下良好的基礎。其次，需要對發射機以及交換開關的運行進行穩定的控制，確保發射機以及開關的運行安全。其中特別需要注意要保證高壓負荷的穩定性，切記不可在發射機通道還沒有連接好的時候或者開關上帶有高壓的時候進行開關切換操作，否則極容易損壞發射機以及交換開關。然后，控制部分需要能夠實現對節目播出的正常維持功能，也就是當其中一臺短波發射機出現故障需要停止運行的時候，其他的發射機可以同樣連接到短波天線上進行節目的播出工作。通過圖1可以看出，在對交換開關系統進行改造后，控制部分很好地實現了這一功能。最后，控制部分還需要具有本地控制、遠程監控以及開關保護等功能，這樣才能夠讓控制部分更為完善，保持節目播出的穩定。在該系統改造中，為了實現以上的幾點控制部分功能，采用了本地機、上位機以及PLC等多個組成部分，其中本地機主要負責本地操作與管理，上位機可實現靈活多變的人機對話，PLC可通過實時數據采集來判斷系統的工作情況，從而在出現故障時進行預警。

2.3 改造成果

通過對短波天線交換開關改造系統的分析，發現經過改造之后，交換開關系統的工作能力得到了顯著的提升。首先，系統的自動化程度更高。擁有完善的交換矩陣，交換開關實現了手動以及電動的雙途徑控制，日常操作以及維護變得十分簡便，很大程度上解放了工作人員的勞動強度。其次，系統的工作更加穩定。比如說PLC結構的應用，在本地機出現故障的時候，上位機可以與PLC一起維持節目的繼續播放。與此同時，當上位機受到計算機病毒或者其他因素的影響不能正常工作時，PLC也可以繼續工作，因為該結構無操作系統，不受病毒攻擊影響，只要供電正常，即可安全運行。

2.4 系統維護

在交換開關系統得到改造之后，其維護變得更為方便，在日常的維護工作中，只需要注意幾個關鍵點即可。其一，注意對交換開關高頻部分的維護，主要是檢查開關的觸點接觸情況以及平衡轉換器的輸出工作情況。其二，注意對電控部分的維護，主要包括了控制柜、開關的限位接點以及開關馬達電機等。

3 結語

隨著未來科技技術的逐漸發展，短波天線交換開關改造系統也就會變得更加科學化、合理化與完善化，可以更好地保證節目的正常播出。而對于該文中所分析的改造系統，經分析具有結構簡單、運行穩定、維護方便、自動化程度高等優點，因此這種交換開關改造系統在將來的短波工作系統設計中具有一定的借鑒意義。

參考文獻

[1] 連大盛.短波天線交換開關改造系統介紹[J].科技傳播，2014（8）：6-7.

[2] 韓翠翠.天線交換開關自動控制系統界面顯示的方法[J].機電產品開發與創新，2012，25（1）：153-154.

[3] 徐立光.短波天線交換系統的組成與天線開關的性能測量[J].中國新技術新產品，2012（18）：18.

[4] 陳青松.DF1OOA型短波發射機天線矩陣交換開關控制原理[J].河南科技，2014（7）：123-124.