國家新聞出版廣電總局六二三臺 蔡 雯
D X-6 0 0中波發(fā)射機單P B上天線的改造與原理分析
國家新聞出版廣電總局六二三臺 蔡 雯
本文對DX-600中波發(fā)射機單PB上天線的改造進行了原理分析,詳細闡述了改造方案與實施過程,并介紹了具體操作方法和使用效果。
DX-600;中波發(fā)射機單PB上天線改造原理;具體操作
DX-600發(fā)射機是引進美國哈理斯公司的一種全固態(tài)數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機。該機采用三部DX-200KW功放單元(簡稱PB)并機而成,可以工作于N-0狀態(tài),也可以工作于N-1狀態(tài),由于發(fā)射機設(shè)計時不允許N-2工作模式,如果某兩個PB同時出現(xiàn)問題,發(fā)射機將自動關(guān)機,再加上沒有備機,往往會造成較長時間的停播事故。
還有一種情況,當合成器內(nèi)元器件(如真空電容、伺服系統(tǒng)等)發(fā)生故障,也會造成DX600發(fā)射機不能正常工作,因為此類故障判斷及處理時間較長,從而造成較長時間的停播,嚴重威脅安全播音。為了更好的促進安全播音工作,提升發(fā)射機的應(yīng)急保障能力,我臺借鑒兄弟臺站技改經(jīng)驗,結(jié)合我臺實際,對發(fā)射機房DX600中波發(fā)射機進行了單PB上天線的技術(shù)改造,針對上述的兩種停播情況,可迅速啟動單PB上天線應(yīng)急播出預(yù)案,實現(xiàn)發(fā)射機3個PB中的任何一個都能單獨上天線播出,極大的縮短了停播時間。
2.1 發(fā)射機原理

圖一
圖一為DX-600中波發(fā)射機合成器系統(tǒng)圖,K1、K2、K3 分別是PB1、PB2、PB3 的輔助開關(guān) ,K10、K20、K30分別是 PB1、PB2、PB3 的模式開關(guān) ,N10、N20、N30 分別是合成器 PB1、PB2、PB3 的 90°相移網(wǎng)絡(luò),R1、R2、R3是阻隔電阻。DX600合成器主要由三個90°輸入網(wǎng)絡(luò),三組平衡電阻,輸出網(wǎng)絡(luò)包括伺服機構(gòu),冷卻系統(tǒng),控制系統(tǒng),監(jiān)測系統(tǒng)等部分組成。90°相移網(wǎng)絡(luò)主要特性是輸出電壓相對于輸入電壓移相90°,完成阻抗匹配任務(wù),有濾波作用。輸出網(wǎng)絡(luò)的主要作用是完成發(fā)射機和天線之間的阻抗匹配。平衡電阻主要作用是吸收合成器中的不平衡功率,并使各PB200之間良好隔離。
DX-600中波發(fā)射機在實際的射頻通路中,饋筒的輸入阻抗和測試網(wǎng)絡(luò)的輸出阻抗均為75Ω,每個PB的輸出阻抗均為42Ω,因此,可以利用測試網(wǎng)絡(luò) (42/75Ω)實現(xiàn)單PB上天線的阻抗匹配。
假定PB2、PB3機故障 ,則2、3射頻點接地,且2、3端平衡電阻開路,用饋筒將合成器測試輸出端口與合成器輸出開關(guān)接地端相連,并拆除原接地銅棒另外安裝接地線,則單機輸出經(jīng)輔助射頻開關(guān)K1,n2網(wǎng)絡(luò)與天線相連,從而實現(xiàn)單PB上天線。
2.2 系統(tǒng)硬件改造
2.2.1 射頻通路方面
(1)合成器頂端靠進輸出開關(guān)處新開一6寸孔,安裝饋筒輸入接頭,將合成器測試輸出端口用一段6寸饋管接至該輸入端口,該端口下端用銅棒接至合成器輸出開關(guān)接地端,拆除原接地銅棒,并另外安裝接地線。當合成器設(shè)備檢修時,應(yīng)將輸出切換開關(guān)倒至測試輸出位置,因發(fā)射機控制系統(tǒng)不作改動,系統(tǒng)仍認為在接地狀態(tài)而禁止開并機,對設(shè)備的保護仍然有效。另外用接地線對發(fā)射機輸出接地,在硬件上對人身及發(fā)射機進行保護。
(2)恢復(fù)合成器內(nèi)各PB輔助開關(guān)動作電源,拆除輔助開關(guān)及輸出通地開關(guān)上的短接銅皮,對開關(guān)刀口刷片進行處理及更換。恢復(fù)CCU接口板上各PB輔助開關(guān)狀態(tài)信號。
(3)對測試網(wǎng)絡(luò)等進行調(diào)試,確保阻抗匹配,單個PB能正常工作。
2.2.2 單PB工作控制保護電路

圖二
為防止在實施單PB上天線預(yù)案時操作錯誤對發(fā)射機造成損壞,設(shè)計如圖二的保護電路,可以在操作錯誤的情況下禁止單PB發(fā)射機的開啟,從而達到保護發(fā)射機的目的。該電路圖通過對單PB TCU聯(lián)鎖狀態(tài)及快速射頻封鎖信號的控制,來達到控制單PB能否正常開啟。
以PB1為例,只有當輸出通地開關(guān)為接地狀態(tài),PB1輔助開關(guān)在測試狀態(tài)時,繼電器K1吸合,+24V電源通過K1的接點送至PB1的PB接口板J1-17,解除PB1的TCU聯(lián)鎖故障信號,同時K1 的B接點斷開,解除由TCU送來的射頻封鎖信號,此時才能正常開啟PB1,在硬件通路上對發(fā)射機進行保護。同時為防止當PB1 TCU聯(lián)鎖正常時給PB2和PB3反送電,造成PB2和PB3也解除TCU聯(lián)鎖故障信號,特在原TCU聯(lián)鎖通路中增加反向截止二極管,進一步增加可靠性。
同時為防止因合成器+24V電源發(fā)生故障時造成的停播,此時各單PB也不能正常開啟,所以增設(shè)QF1空氣開關(guān),當合成器+24V電源發(fā)生故障時 ,合上QF1空氣開關(guān),可正常開啟單PB,進一步增加了預(yù)案的可操作性和保障能力。
當發(fā)射機并機正常工作時,此時輸出通地開關(guān)在準備位置,各PB輔助開關(guān)在在線位置,此時K1會因反向24V電源而吸合,所以在K1的控制線路中串聯(lián)二極管,防止此種情況發(fā)生。
(1)在MMI電臺控制屏將擴展倒至本地控制,在模式控制屏將能正常開啟的某個PB倒至測試位置。(如在MMI不能正常切換,可斷開模式開關(guān)動作電源,手動將該PB輔助開關(guān)扳至測試位置)
(2)在TCU立柜的鑰匙柜將PB1~3的鑰匙全部倒至斷開位置,拔下合成器鑰匙,插入通地開關(guān)準備位置鑰匙孔并轉(zhuǎn)動,將輸出通地開關(guān)倒至通地(單PB)位置。
(3)將DX600冷卻控制箱LOCAL/REMOTE開關(guān)倒至LOCAL位置,合啟水路開關(guān)。
(4)觀察要開啟的PB面板外部聯(lián)鎖故障燈不亮,整流柜指示燈指示正常,開低功率,正常后開高功率。如該PB面板仍指示外部聯(lián)鎖故障,此時需先確認該PB輔助開關(guān)在測試位置且已到位,通地開關(guān)在通地位置且已到位,然后再合上QF空氣開關(guān),開低功率,再開高功率。
注意:單PB工作時禁止打開合成器機門及所有PB的整流柜機門檢修設(shè)備,防止發(fā)生技術(shù)安全事故。
通過這次對DX-600中波發(fā)射機單PB上天線的技術(shù)改造,對促進我臺的安全播音工作,以及提升保障能力具有非常重要的意義。
[1]杜思山.DX_600中波發(fā)射機單PB上天線系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].廣播電視信息(2016)
[2]王桂祿.利用仿真技術(shù)實現(xiàn)DX_400kW中波發(fā)射機_2_1_工作模式[J].廣播電視信息,2013.