五九四臺調頻機房技術改造

王殿超

【摘 要】為了滿足503工程對調頻發射機播出質量及相對應配套設施的要求，提高用戶收聽質量，五九四臺調頻機房安裝了新的發射機，采用發射機一主一備模式，并對電力、節目傳輸、及監聽監測系統做了改造。

【關鍵詞】調頻發射機；節目傳輸；監測

1 存在問題

五九四臺為了支持503工程，于2005年在西安市安裝了兩部陜西如意廣播電視設備有限公司生產的FM103SII型10kW全固態調頻廣播發射機，分別播出中央人民廣播電臺第三套和第二套節目，頻率為95.5MHz和103MHz。

自調頻機房發射機開播以來已有十年，現在調頻機房面臨以下問題：

1.1 設備老化

兩部調頻發射機播音時間長，無相關備機，檢修維護時間少，從而導致印刷電路板、大電流器件加速老化，造成調頻發射機工作狀態不穩定，故障頻發，影響播出效果，而且有很大的安全播出隱患。

1.2 維修問題

隨著科技發展的日新月異，產品的更新換代也加快，FM103SII型調頻發射機廠家已經停產，相關元器件很難采購到，給維修造成很大的困難。

1.3 供電問題

五九四臺調頻機房所使用的供電線路為一路農業用電，非電力專線，經常出現電力中斷現象；另一路為發電機發電，但是無法保證不間斷播出。

1.4 節目源問題

調頻機房雖然有C波段、KU波段兩路衛星節目源，但是沒有配備音頻四選一，當節目源出現問題時無法自動切換到另一路，必須人工手動切換。

2 技術改造方案

由上述問題可以看出，調頻機房在安全播音方面存在安全隱患，為了提供穩定、高質量的調頻廣播節目，五九四臺特對調頻機房進行停機改造，主要內容有：

2.1 安裝新的衛星天線

原來衛星天線基座不穩，并且衛星天線支架有銹蝕，因此重新做了衛星天線基座，并更換了新的衛星天線，安裝了C波段、KU波段一主一備兩部衛星天線。一主一備解決了以下問題：當主用節目源出現問題，可以立即切換到備用節目源使用；當日凌、雪衰、雨衰發生時，保證有一路節目源可用，保證播出的不間斷性。

2.2 完善節目傳輸系統

節目傳輸系統包括功分器、接收機、音頻四選一等設備。音頻四選一的輸入為C波段、KU波段各一路節目源，輸出A路到主機、B路到備機。節目傳輸系統框圖如下圖1所示：

2.3 電力改造

電力系統使用一路外電，一路發電機，當外電中斷時自動啟動發電機切換到發電機供電。兩路供電接UPS，外電中斷啟動發電機的過程中，使用UPS供電，不會造成節目停播。

2.4 發射機的更新

五九四臺新裝兩臺哈里斯FAX 10kW發射機作為主機，同時增加兩臺調頻發射機作為備機，每個播音頻率都采用一主一備模式，減少停播率。

2.5 發射機控制軟件及監測軟件

增加了發射機自動開關機關機，實現了對發射機的自動控制；監測軟件同時監測節目源和發射機播出質量并存儲，節目源或發射機出現異態及時告警，值班人員能及時發現問題并處理。

3 調頻發射機、自動化系統功能簡介

調頻發射機是發射機房的核心，其開關機和節目的監聽監測都是通過自動化系統來實現的，下面著重介紹調頻發射機和自動化系統。

3.1 調頻發射機

調頻發射機采用哈里斯FAX 10kW型發射機，具有技術指標好、發射效率高、設備擴展性強等特點，滿足了廣播發射技術的要求。

FAX 10kW發射機有三種工作模式：標準模式（Normal）、基本硬件模式（Basic hardware control）、生命支持模式（Life support control）。標準模式下，發射機的全部主要控制由硬件完成，且硬件可受微處理器控制；基本硬件控制模式下，可以保證當微處理器模塊禁用或故障的情況下，微處理器模塊與控制系統斷開，不會中斷發射機的基本運行，但一些自動工作模式無法使用；生命支持模式下，可以通過系統接口板的生命支持硬件實現控制功能，保證發射機正常運行。

FAX 10kW發射機主要由激勵器、電源單元、控制單元、功率放大系統和冷卻系統組成。發射機采用雙激勵器，其中靠下的激勵器為主用激勵器，當主用激勵器發生故障時，發射機控制系統自動切換到備用激勵器；電源模塊為熱插拔式，支持三種類型的交流電源：單相190V-264V、三相190V-264V（無中性線）、三相330V-460V（需中性線）；控制單元可以選擇本地控制、遠程控制以及控制模式；功放模式支持熱插拔，每個功放模塊包含兩個功率放大器；冷卻系統采用多個內部風機組成的強制風冷冷卻，帶走信號發生及放大時產生的熱量，采用封閉式冷卻系統利用空調降低機房溫度。

FAX 10kW發射機的特點：風冷冷卻；FM、FM+HD、HD和DRM+四種工作模式；寬帶設計，頻率在調頻頻段88-108MHz可調；熱插拔電源模塊和功放模塊；可選配GatesAir多種型號的激勵器或其它品牌的激勵器，并具有雙激勵器能力；可以通過I/O、以太網和SNMP進行控制；微處理器模塊故障時，備份硬件控制保證發射機的正常工作。

3.2 自動化系統

3.2.1 發射機定時開關機程序

首先要對發射機進行設置：確認并設置發射機的IP地址，通過登陸發射機遠程控制網頁設置SNMP參數，Read-Only1 手動輸入public，Read-Write1 手動輸入private，輸入是不要加任何空格符號。

其次在IP地址與發射機具有相同VLAN段的工控機上安裝并配置發射機定時開關機程序：按照星期、時間、操作（開機或關機）、啟用選項等編輯定時表，并輸入發射機IP。

最后點擊運行，與發射機通訊正常后可顯示發射機的輸出功率和駐波比等。應用此程序進行定時開關機時發射機處于遙控狀態，否則不能正常使用。

3.2.2 監測系統

監測系統使用DGN-F型幅度監測儀，它是北京國廣電科技有限公司研制的數字、模擬視音頻綜合監測儀，具有數字音頻和模擬視音頻幅度的采集、分析、顯示、告警以及存儲日志等功能。

DGN-F型幅度監測儀的產品特性：

1）采用分離式設計方案，由硬件和軟件組成。硬件部分采用標準的2U機箱，由控制板和三種子板組成，三種子板包括：數字音頻子板、模擬音頻子板和模擬視頻子板，控制板由現場可編程邏輯門陣列FPGA設計，具有高性能的數據處理能力；軟件部分安裝在專用工控機上，工控機與硬件部分之間通過TCP/IP協議連接接入局域網實現遠程監測。

2）插板式結構設計方便安裝、檢修、子板更換。模擬音頻子板、模擬視頻子板、數字音頻子板可以根據需求組合使用。同一部設備可以同時監測數字音頻信號、模擬音頻信號和模擬視頻信號。

3）信號輸入路數可選。單板中，數字音頻子板可支持2路AES/EBU輸入；模擬音頻子板可支持4路模擬音頻輸入；模擬視頻子板可支持4路模擬視頻輸入，整機最多可以擴展到8塊單板。

4）提供16路平衡數字輸入通道，32路非平衡模擬輸入通道，16路視頻BNC模擬視頻通道。單機最多可同時監測16路數字立體聲或者32路單聲道音頻信號，或者16路模擬視頻和16路模擬音頻。

5）具備停播監測、調幅度監測、閉環監測功能，當異常發生時能進行聲光報警，并可人工解除報警。按照要求，需要監測衛星接收機的節目源信號以及發射機的輸出信號。衛星接收機的模擬輸出通過卡儂頭直接連接監測儀的輸入，采用多路音頻接收器接收發射機信號，并通過音頻分配器分別輸出到監測器和監測工控機。整個系統的框圖如下圖2：

4 總結

五九四臺調頻機房技術改造后，調頻發射機采用一主一備模式，節目源有兩路并通過音頻四選一自動選擇可用信號，電力系統也通過發電機和UPS等措施加強外電保證，這些硬件設施保證了調頻發射機不間斷、高質量的播出；安裝了發射機自動化及監測系統等軟件，發射機可以定時自動開關機，可以監聽監測播出節目質量。通過實地的節目收測，節目播出質量大幅度提高，滿足西安地區用戶對95.5MHz和103MHz節目的收聽要求，提高五九四臺安全播音工作的整體水平。

【參考文獻】

[1]北京國廣電科技有限公司 DGN-32F數字/模擬視音頻幅度監測儀操作手冊.

[2]哈里斯Flexiva FAX-HP Series 說明書.

[責任編輯：張濤]