PAE、OTE系統主備切換功能實現之差異分析

姜宇航

【摘要】 本文依據筆者在工作中接觸到的設備，論述了兩套共用天線系統主備切換設備的配置、功能的實現原理，從而對兩套系統主備切換方式的差異、優劣進行分析。

【關鍵字】 主備切換 音頻 控制信號 射頻

引言

主備切換部分是甚高頻共用天線系統的重要組成部分，它確保主備電臺出現故障時能按需求實現切換，保證主備電臺隨時提供服務，提高安全系數。由于不同電臺生產廠家設計理念不同，主備切換功能實現方式各不相同。本文僅以實際工作中接觸的PAE及OTE共用天線系統為例，具體論述了兩套系統主備切換功能不同的實現原理及其優劣性。

一、PAE共用天線系統主備切換功能

PAE共用天線系統由T6TR收發一體電臺，濾波器、隔離器、主備切換部分、3dB分配器、合/分路器以及天饋線系統組成。PAE系統使用非嵌入式切換功能，此系統主備切換功能的實現主要由切換控制單元、切換板、射頻繼電器三部分組成。

1.1音頻及控制信號切換的實現

PAE系統音頻及控制信號切換的實現由切換板和切換控制單元共同完成。EI-RIC通過電臺T1/E1口對主備電臺運行狀態實時監控，根據電臺工作狀態決定是否對主備電臺切換，切換板負責音頻及控制信號接入主機或備機。EI-RIC通過Auxiliay 2、3腳為切換板供電，保證切換板內部繼電器及內部電路所需電壓，通過 Auxiliay口6、7、14、15腳控制切換板繼電器吸合或斷開從而控制音頻及控制信號的切換。

1.2射頻切換的實現

PAE系統射頻切換主要由射頻繼電器實現，對于發射鏈路，射頻繼電器常閉點在主機，信道處于正常工作狀態時，切換單元默認主機工作。當主機出現故障或者關機時，由E1-RIC、切換板控制切換至備機工作。當備機收到PTT控制信號，使內部光電三級管導通，備機Facilities接口3腳對地導通，向射頻繼電器供電使繼電器吸合，備機ANT（RF）與公共口導通，實現備機發射。

對于接收鏈路，接收時3dB分配器將接收信號均分給主備電臺，主備電臺同時接收射頻信號。

二、OTE共用天線系統主備切換功能

OTE共用天線系統由DTR100收發一體電臺，濾波器、隔離器、射頻切換單元、3dB分配器、T型合/分路器以及天饋線系統組成。OTE系統采用嵌入式轉換功能，由主機IMC卡負責切換管理和控制。系統主備切換功能的實現主要由射頻切換單元（RFSU）、ALB-S 卡及IMC卡三部分組成。

2.1音頻及控制信號切換的實現

OTE系統音頻及控制信號切換的實現由主備電臺的ALB-S 卡和IMC卡共同完成。主備電臺IMC卡監控、管理電臺工作狀態，并控制主備電臺的切換，ALB-S 卡提供AF遙控線路接口。

1）主備電臺切換的實現

主備電臺的IMC卡通過RS232串行數據線連接，不間斷地轉換主備電臺狀態數據，根據電臺是否故障或預設切換條件進行主備切換，切換控制指令來源于主機IMC卡。如果兩部電臺中的一部關閉或RA232通信中斷，另一電臺IMC卡檢測到一個Un-link 狀態，此時該電臺處于ACTIVE狀態提供服務。該切換配置還具備通過設置PTT次數實現均衡主備電臺發射工作時間的功能。主備管理切換系統控制方式如圖1所示。

2）主備線路切換的實現

正常工作情況下主備電臺可連接主備兩條獨立的AF遙控線路，由ALB-S 卡提供遙控線路接口，采用主機主口接主線備機備口接備線的工作方式。ALB-S卡主備口各自配置一個內部并接的鏡像口，主機主鏡像口接入備機主鏡像口、備機備鏡像口接入主機備鏡像口，這就形成了一個2×2的音頻及控制信號切換連接方式。發射狀態時無論主線備線的PTT及音頻信號均接入主備電臺，由切換功能選定處于ACTIVE狀態的電臺投入工作。接收狀態時由主機主口向AF主線送音頻及SQL信號，備機備口向AF備線送音頻及SQL信號。若其中一部電臺處于故障或OFFLINE狀態，切換功能使另一部電臺處于ACTICE狀態，同時接管主備AF遙控線路。

2.2射頻切換的實現

OTE系統射頻切換主要由射頻切換單元及IMC卡實現，對于發射鏈路，射頻切換單元（RFSU）常閉點在備機。當主機處于AVTIVE狀態，主機IMC卡ANT口發出控制信號使RFSU繼電器吸合，主機Service port口提供繼電器吸合所需電壓。RFSU M口與公共口形成通路，主機提供服務。當備機處于AVTIVE狀態，主機IMC卡ANT口發出控制信號使RFSU繼電器釋放，RFSU S口與公共口形成通路，備機提供服務。

對于接收鏈路，接收時3dB分配器將接收信號均分給主備電臺，主備電臺同時接收射頻信號。

三、差異性對比

3.1 PAE共用天線系統

采用非嵌入式主備切換方式將四信道切換控制管理功能整合在一個切換控制單元內，可降低對電臺本身切換功能的要求。音頻及控制信號傳輸線路較簡單，降低成本，減少故障環節。每一信道配置獨立的射頻切換繼電器，對其維護維修時不影響其他信道的切換控制。

但該切換方式需要每四信道配置一個切換控制單元（E1-RIC、切換板），一旦切換控制單元故障有可能影響四個信道的切換控制。PAE系統射頻主備切換繼電器的狀態由備機PTT信號控制，導致備機工作時每次PTT都需要繼電器一次吸合動作，加大繼電器的工作量，降低其使用壽命。

3.2 OTE共用天線系統

采用嵌入式主備切換方式將監控管理切換功能整合在主備電臺內部，減少對主備切換單元的依賴，不會因切換控制單元故障影響多個信道主備切換功能。同時主備口與鏡像口的并接配置允許主備AF遙控線路直接接入主備電臺，實現主備電臺與主備AF遙控線路多種切換類型的組合，主備AF遙控線無需經過切換操作接入主備電臺，提高了傳輸可靠性。

主備切換方式要求電臺本身具備主備切換功能，因此電臺線路、結構更為復雜。此外， OTE系統采用四個信道射頻切換繼電器集合在一個單元的配置方式，當維護或維修某個故障繼電器時勢必要中斷其他信道的繼電器工作。

四、結束語

不同廠家對主備切換方式有不同的設計理念，不同理念下的配置各有利弊，有的增加了系統的配置但簡化了電臺本身的復雜程度，有的減少了系統的配置，但增加了電臺電路、結構的復雜程度。對上述問題應有充分的認識和理解，才能在實際工作中遇到問題時處置得當。

參 考 文 獻

[1] OTE DTR100 Technical Handbook：112-118

[2] E1-RIC Analogue Applications：page4-8