中波廣播發(fā)射臺無載波報警器設(shè)計制作

湯思賢

（廣東省廣播電視技術(shù)中心522臺，廣東 廣州 510800）

中波廣播發(fā)射臺無載波報警器設(shè)計制作

湯思賢

（廣東省廣播電視技術(shù)中心522臺，廣東 廣州 510800）

本文介紹了一套自行研制的適用于中波廣播發(fā)射臺的無載波報警器，敘述了該套報警器的電路構(gòu)成、工作原理以及調(diào)試方法。

載波；檢波；檢測；報警

1.概述

中波廣播發(fā)射臺大多都承擔(dān)著多套節(jié)目的播出任務(wù)，臺內(nèi)各發(fā)射機(jī)同時播出不同節(jié)目，發(fā)射不同頻率的調(diào)幅載波信號。而機(jī)房值班人員通常只有兩人，既要監(jiān)視臺內(nèi)各發(fā)射機(jī)和附屬設(shè)備的工作狀態(tài)，又要確保播出節(jié)目的內(nèi)容正確，安全播出任務(wù)較為繁重。因此，需要利用各種技術(shù)措施輔助監(jiān)測，在出現(xiàn)異常時能夠及時提醒值班人員。

中波無載波報警器是對中波廣播發(fā)射臺多臺發(fā)射機(jī)正常工作時發(fā)射的載波功率進(jìn)行監(jiān)測報警的一種技術(shù)裝置，其可以實時監(jiān)測多臺發(fā)射機(jī)功率水平，無載波時或發(fā)射功率降低到限定值時，給出報警指示，發(fā)出報警聲音，提示值班人員進(jìn)行處理。我臺結(jié)合中波廣播發(fā)射機(jī)的實際運(yùn)行環(huán)境，自行研制了一套簡單易用的中波廣播發(fā)射臺無載波報警器，實現(xiàn)了對臺內(nèi)4套節(jié)目不同頻率載波信號的監(jiān)測報警，并適應(yīng)發(fā)射機(jī)浮動載波工作方式。經(jīng)過較長時間的試用，其總體運(yùn)行效果較為良好，基本滿足了實際需求。筆者就中波廣播發(fā)射臺無載波報警器的電路組成、工作原理、調(diào)試等進(jìn)行簡要的介紹。

2.電路功能設(shè)計和構(gòu)成

我臺設(shè)計的中波無載波報警器設(shè)計完成如下功能：當(dāng)發(fā)射機(jī)通過天饋系統(tǒng)進(jìn)行廣播時，報警器對相應(yīng)頻率發(fā)射機(jī)的功率水平進(jìn)行指示，當(dāng)發(fā)射機(jī)載波功率降低至設(shè)定值或無載波時發(fā)出報警指示和聲音。為此，我們設(shè)計中有取樣檢波電路、檢測控制電路、燈光報警指示電路、聲音報警電路。其中聲音報警和電源電路是公共的，取樣檢波電路、檢測控制電路和燈光報警電路的數(shù)量可根據(jù)需要監(jiān)測的頻率數(shù)量制定，報警器的框圖如圖1所示。

2.1 電源電路

電源電路用于產(chǎn)生報警器唯一的直流電源，包含變壓器T1、整流二極管和三端穩(wěn)壓塊（7812）、濾波電容等。變壓器T1的次級輸出12VAC的交流電壓，經(jīng)二極管全波整流和電容濾波后，送到三端穩(wěn)壓器（7812）進(jìn)行穩(wěn)壓，得到穩(wěn)定輸出的+12VDC直流電源，提供給報警器的555定時器、4093與非門等集成以及繼電器線包、報警鈴等，如圖2所示。

2.2 取樣檢波電路

取樣檢波電路從調(diào)幅射頻信號提取出功率水平信號，提供檢測控制電路進(jìn)行分析。我臺的各套節(jié)目均配置主備發(fā)射機(jī)，為此，我們從主備發(fā)射機(jī)天饋系統(tǒng)的公共部分—機(jī)房輸出至天調(diào)的饋線口用取樣耦合線圈獲得，通過電位器調(diào)整至合適電平，利用選頻網(wǎng)絡(luò)濾除其他頻率的干擾，得到監(jiān)測頻率的帶調(diào)幅的調(diào)幅射頻信號A。取樣檢波電路如圖3所示，調(diào)幅射頻信號A經(jīng)由C1、D1和D2組成的倍壓檢波電路得到帶諧波的載頻直流電壓，然后通過C2的高頻濾波作用將載頻濾除，再經(jīng)過L1、C3組成的低通濾波器后得到代表發(fā)射機(jī)功率水平的載波功率信號B，并送入檢測控制電路。

2.3 檢測控制電路

檢測控制電路通過載波功率信號B的電平控制報警器的指示和報警的功能，如圖4所示，B、C端口輸入載波功率信號，D端口輸出聲音報警信號，E端口輸入帶復(fù)位功能的+12V電源，F(xiàn)端口輸出燈光報警信號。

為了配合發(fā)射機(jī)的浮動載波功能，我們采用帶施密特觸發(fā)器的與非門CC4093，利用其上升觸發(fā)電平比下降觸發(fā)電平低的特點(diǎn)。這樣既可以探測到發(fā)射機(jī)是否有足夠的功率水平，也避免了浮動載波時低調(diào)幅度的誤報警。直流電壓B一方面通過RV2分壓后送到U1（CC4093），反相后經(jīng)場效應(yīng)管Q1成為聲音報警信號D，并且連接到可控硅Q4的控制極，控制燈光報警信號F的通斷；另一方面經(jīng)過RV1的分壓，連接到可控硅Q5的控制極，Q5連接復(fù)位功能的+12V電源到載波指示燈LD1、可控硅Q4正極和場效應(yīng)管Q1的門極，控制聲音報警、燈光報警和燈光指示功能。

一般情況下，發(fā)射機(jī)功率水平足夠，載波功率信號B處于高電平，導(dǎo)通Q5和Q1，此時LD1發(fā)出綠光，U1輸出低電壓并關(guān)閉Q4，聲光報警信號D、F輸出低電壓，發(fā)射機(jī)功率水平下降到指定值時，U1輸出高電壓，導(dǎo)通Q4，聲光報警電路D、F送出高電平信號（12V），直至發(fā)射機(jī)功率恢復(fù)，或者電源E被復(fù)位。

2.4 燈光報警電路

閃爍的紅色是最容易引起警覺的指示方式，為此我們采用555定時器組成的多諧振蕩器，利用其“0”、“1”兩個暫穩(wěn)態(tài)完成閃爍功能，如圖5所示。當(dāng)燈光報警信號F為高電平時，+12V電源加到555定時器U2的4、8腳。假定此時555定時器處于暫穩(wěn)態(tài)“1”，則U2的7腳斷開內(nèi)部接地端，+12V電源通過RV3、R8對電容C9充電，U2的3腳輸出高電平，Q2導(dǎo)通，報警指示燈LD2亮。當(dāng)電容C9電壓上升到2/3電源電壓時，555定時器轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)“0”，U2的7腳接通內(nèi)部接地端，電容C9進(jìn)入放電狀態(tài)，U2的3腳輸出也轉(zhuǎn)為低電平，Q2關(guān)閉，報警指示燈LD2關(guān)閉。電容C9電壓下降到1/3電源電壓的閥值電平時，555定時器又轉(zhuǎn)為暫穩(wěn)態(tài)“1”。只要F處于高電平，555定時器就重復(fù)上述過程，三極管Q3不斷變換飽和導(dǎo)通與截止的狀態(tài)，報警指示燈LD2不斷閃爍，直至發(fā)射機(jī)功率恢復(fù)至正常水平。

2.5 聲音報警

聲音報警電路通過三極管Q3控制繼電器線包電源的通斷來控制報警喇叭，如圖6所示。聲音報警是公共部分，各路檢測控制電路的聲音報警輸出都接入三極管Q3的基極，不管一路或者幾路故障，高電平的聲音報警信號D都可以使三極管Q3飽和導(dǎo)通，繼電器J動作吸合，繼電器常開接點(diǎn)接通，加電到報警喇叭，發(fā)出聲音報警，直至發(fā)射機(jī)功率水平恢復(fù)或者按下復(fù)位開關(guān)S2。

3.電路的調(diào)試

報警器的調(diào)試主要是啟動功率設(shè)置RV1和報警功率設(shè)置RV2。報警器待機(jī)時，發(fā)射機(jī)功率水平達(dá)到RV1設(shè)置的設(shè)定值，則載波功率指示LD1亮起，并且聲音報警信號D和燈光報警信號F正常工作，否則LD1不亮，并且報警信號D和F都被封鎖；發(fā)射機(jī)功率水平在播音途中下降到RV2設(shè)置的指定值，則LD2閃爍，并發(fā)出聲音報警。以50kW發(fā)射機(jī)為例，兩個可變電阻的設(shè)置如下：開啟無載波報警器電源，使報警器處于待機(jī)狀態(tài)。然后開啟發(fā)射機(jī)，將載波功率從0升至50kW。調(diào)整RV1，使載波功率狀態(tài)指示燈LD1亮，則發(fā)射機(jī)按正常開機(jī)后，無載波報警器從待機(jī)狀態(tài)變?yōu)楸O(jiān)測狀態(tài)；然后再降低發(fā)射機(jī)的功率至25kW（載波功率小于50%時為劣播），調(diào)整RV2，使報警器發(fā)出報警。

結(jié)語

為便于手工制作，我臺設(shè)計的中波無載波報警器電路設(shè)計簡單，調(diào)試方便。從我臺較長時間的使用情況來看，該報警器能迅速反應(yīng)發(fā)射機(jī)載波不足的情況，使得值班人員在嘈雜的環(huán)境中迅速定位問題所在，有效地通過技術(shù)手段彌補(bǔ)人力不足，達(dá)到預(yù)期的效果。

［1］何維平.電視無載波報警器的設(shè)計［J］.電視技術(shù)，2001（6）：43-43.

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