廣播電視發射機并機工作的實現

候智燁

摘 要本文從數學推理角度詳細分析了發射機并機工作必須滿足的基本條件，并通過實際電路對網絡并機、空中并機工作原理做了簡要的分析，同時對兩種并機方式的優缺點以及發射機并機工作應注意事項做了比較和說明。

【關鍵詞】發射機 網絡并機 空中并機

我國幅員遼闊、地形復雜，人口眾多，為實現遠距離大功率對不同區域廣播電視的有效覆蓋，目前主要采用的手段有：無線廣播電視（衛星直播、調頻、中波、短波）、有線廣播電視以及互聯網廣播電視等，對于邊遠山區主要以衛星直播、中短波、調頻等方式。鑒于當前廣播電視大功率發射機技術瓶頸問題，單機發射功率還遠不能滿足對邊遠山區的有效覆蓋，大多采用并機工作方式來實現；就其他通信領域來說，發射機并機工作方式也有廣泛應用，電子對抗就是一典型的例子，為實現對對象區的電磁干擾，大多也采用并機發射形式以達到強電磁對抗效果。本文將著重就發射機并機工作的基本原理進行分析研究。

2 發射機并機

發射機并機工作有網絡并機和空中并機兩種模式。中波、調頻廣播電視發射機工作頻率固定，發射機并機一般采用網絡并機模式；短波發射機工作頻率變換頻繁，若采用網絡并機模式控制線路復雜、調諧單元參與調諧的元件太多、故障率較高，因此一般采用空中并機模式。

2.1 網絡并機

網絡并機是在發射機調諧完成后，通過對參與并機的發射機移相網絡進行調整，使輸入到各移相網絡的多路射頻信號到達輸出口時相位完全一致，最后通過功率合并送至天線發射。網絡并機一般采用二并機、三并機、四并機、五并機，最大可達到六并機模式，典型的發射機網絡并機如圖1所示，發射機輸出信號通過各自的移相網絡進行相位微調，當調諧控制電路檢測到三路射頻信號在移相網絡輸出口相位差為“0”時，功率合成器對移相網絡送來的信號合成并送至天線發射。這里要說明的是因為中波、調頻發射機頻率因固定不變，一般情況下在發射機安裝調試時移相網絡已根據播出頻率調整好，在以后的發射機工作期間不必再做調整。

圖2所示為一典型的三部中波廣播發射機射頻輸出相位調整、功率合成（并機網絡）電原理圖，圖中K1、K2、K3為三部發射機射頻輸出測試負載控制開關，K10、K20、K30為發射機并機方式控制開關，通過控制K10、K20、K30可實現單機、二并機、三并機不同的射頻輸出形式；L10/C10/C11、L20/C20/C21、L30/C30/C31組成的三組移相網絡實現對三路射頻信號相位的調整，L2/C90/C91組成的網絡實現對射頻輸出信號功率合成。

2.2 空中并機

空中并機是對參與并機的兩部發射機通過天線發射到空中的射頻信號進行空中合成，實現大功率對對象區覆蓋。空中并機一般只采用二并機模式，多于兩組以上并機，相位調整比較復雜，技術難度較大，一般不采用；典型的發射機空中并機如圖3所示。

空中并機主要是由頻率合成器、場強信號取樣單元來完成，場強信號取樣單元對接收到的發射機射頻信號檢波并送出一直流信號至頻率合成器，頻率合成器監控單元通過對直流信號的分析比較，并對主發射機載波信號相位進行反復微調，當監控單元檢測到頻率合成器輸入的直流取樣信號達到最大值時，也即發射機并機輸出射頻信號達到最大，監控單元認為主機相位與從機相位差為“0”，此時自動停止對主機載波相位調整，從而完成空中并機。空中并機室外取樣電路比較簡單本節不做介紹，頻率合成器監控單元線路比較復雜，篇幅有限亦不做具體介紹。

3 網絡并機、空中并機優缺點

（1）網絡并機根據任務需求可實現多組發射機并機工作，以達到對對象區的強電磁波覆蓋，空中并機一般不具備。

（2）網絡并機線路比較復雜，使用元器件較多，不適于頻率變化發射機并機，空中并機線路簡單，不受頻率變化的影響。

（3）空中并機外部取樣電路容易受到雷擊，一般情況下要有備份手段，在室外最少要安裝兩組場強信號取樣小盒，互為備份；網絡并機不存在室外信號取樣，安全性更高。

4 發射機并機需要注意的幾個問題

（1）發射機并機工作時若某一部發射機工作異常，即使該發射機能維持工作，亦不能繼續并機工作，必須關掉異常發射機單機工作。

（2）在并機工作過程中，不管因何原因造成某一部發射機過載掉高壓重加，故障發射機工作正常后必須重新進行并機操作。

（3）空中并機時當主發射機檢測不到室外取樣信號，此時只能關掉從機，主機單機工作。

（4）對于音頻線路檢修或者更換新的音頻處理設備后，一定要進行并機工作實驗，嚴防因檢修或者更換設備造成音頻信號（調制信號）反相。

（5）發射機并機工作時必須使用有兩路輸出的同一個頻率合成器。

（6）并機的兩部發射機輸出功率必須相同，不能隨意加減，特別是空中并機尤為重要。

從以上分析以及具體線路介紹，我們可以看出發射機并機技術難度不大，只要按照三個條件調整好發射機載波信號、調制信號，很容易實現大功率對對象區有效覆蓋。

作者單位

國家新聞出版廣電總局二0二二臺 新疆維吾爾自治區喀什市 844000