趙九龍

摘要:中波廣播的天調網絡在安全播出方面具有重要意義。目前行業內除設計之初的阻抗匹配和對相鄰頻率的干擾進行優化,在日常使用中對于環境溫度等變化引起的天調網絡參數變化缺少有效解決辦法。將自動化系統應用于天調網絡中,利用單片機微控制器自動化調整網絡參數,可以解決溫度變化等導致的電容等器件參數變化的問題。
關鍵詞:中波廣播;天調網絡;安全播出;微控制器;自動化
中圖分類號:TP37 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2019)32-0270-02
中波發射機的自動化程度在逐年提高,但對于中波發射起決定性作用的天調網絡中尚無自動化系統,在天調網絡中引人自動化,是對傳統天調網絡設計的新探索。可以用低成本解決溫度等因素引起的天調網絡參數變化,進而保證發射機高質量安全播出。
1安全播出影響因素
目前中波發射機已由幾十年前的電子管發射機發展成為晶體管、功率場效應管發射機。如今的數字調制發射機無不采用大量半導體器件、大量微處理器件。實際來看,集成化程度與機器的抗干擾能力在某些方面是成反比的,集成化高的發射機外界有較小的干擾,發射機也會做出較大反應,如掉高壓。發射機和天調網絡受溫度影響較大,在實際應用中如何處理和解決外界因素對中波發射的干擾,是中波安全播出要解決的問題之一。
發射機高質量播出要有可靠的系統配置做保障。有效的監控系統、音頻處理系統、可靠的電源配置、天饋線系統等等。而實際工作實踐來看,電源等硬件設施配置好以后,對安全優質播出影響較大的就是天饋線系統中的天調網絡。
2多頻共塔帶來的問題
固態發射機工作穩定性主要取決于天調網絡,天調網絡設計要科學、調試要盡可能準確,安裝要合理。
目前隨著廣播電視的普及,各個地區的發射頻率逐漸增加,而受制于經費、地理環境等因素,不得不多頻率共塔發射。多頻共塔對于天調網絡的安裝調試有極大的難度。由于多頻共塔,同區域內多個發射塔存在的現象,天調網絡的每一個頻率不僅要有合適的阻抗匹配,更要有對相鄰頻率的阻隔網絡、有對其他發射塔的抑制陷波網絡等。
而完備的天調網絡需要數量較多的電容電感器件。在北方地區氣候變化較頻繁,冬季溫度最低可達零下三十幾度,夏季高溫又能達到零上三十幾度,溫度變化的極值非常大。在季節交替階段溫度變化又相對頻繁,通過實際測試,溫度變化對電容元件參數穩定性影響較大。進而對整個天調網絡造成較大影響,時常會有不能保證功率甚至掉功率現象發生,這樣就給發射機高效安全播出帶來挑戰。
3應對方案
目前多數地區的各發射臺站,天調網絡仍使用普通磁盤電容,其不可避免地受環境溫度等條件影響。而設計廠商較通用做法為重新設計天調網絡,采用新型真空電容,使得天調網絡有更高的穩定性和可靠性。但從實際情況來看,各發射臺站并不都能承受高額的重新設計并更換的費用,且多頻共塔各頻率之間的干擾依然是目前中波行業尚未能有效解決的問題。
3.1自動化調整網絡參數
目前中波發射機的自動化程度在逐步提高,很多臺站的監測控制系統已經相對完善,但受環境影響較大的天調網絡幾乎一經設計完成便很難更改,且發射時并不能人為調整網絡參數,即使人為調整也費時費力且效果不好。如能自動化調整天調網絡參數則將為發射機高質量播出提供有力保證。
經實驗設計流程圖如下:
選用意法半導體(ST)公司生產的中高端可編程微控制器STM32F103,將發射機反射功率、駐波比等參數作為參考,在天調網絡中需要調整的位置放置電機及阻隔材料,用微控制器控制電機轉動以調整電感磁通量等參數,以達到實時調整天調網絡為最佳的目的,將環境影響降到最低,進而保證發射機高質量播出。實際測試效果良好。
4結束語
天調網絡在中波安全播出方面有著舉足輕重的地位,而天調網絡受環境溫度影響較大,將自動化調整系統應用于天調網絡中是基于實際情況的積極探索。