中波發射機主備機切換控制器設計

李路

【摘 要】在臺站現有條件的限制下，我臺自主設計的發射機主、備切換控制器巧妙的解決了發射機的主、備切換問題。在項目完成后，經過半年運行考驗證實，達到設計要求。這種方法既穩定可靠，又方便維護，對配置備用發射機的全固態中波發射機房很有價值，節目停播時間控制在12秒以內，效果明顯。

【關鍵詞】主備機；同軸轉換開關；切換控制器

中圖分類號： TN924 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）21-0235-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.21.108

【Abstract】Under the limitation of the existing conditions at the station，the master and standby switching controller designed by our platform resolves the main and standby switching problems of the transmitter ingeniously.After the completion of the project，it has been verified by half a year's operation and reached the design requirements.This method is not only stable and reliable，but also convenient for maintenance.It is of great value for all solid medium wave transmitter equipped with standby transmitter，and the program stop time is controlled within 12 seconds，and the effect is obvious.

【Key words】Master and standby；Coaxial switch；Switching controller

2015年省臺給我臺1395KHz、1008KHz配置了海通公司5KWPDM發射機作為10KW發射機的應急備份使用，兩臺發射機安裝播出時未安裝天線倒換裝置，主、備機的切換完全是用手動進行切換，每次倒換備機時，都需要值班人員跑到機器后面進行切換，這樣操作浪費的時間過多，不利于播出，我們向廠家咨詢了切換控制器的具體報價，一般都在8000元左右，我們兩個頻率的發射機就需要兩個切換控制器，加起來價格在一萬多元，所以我們就自己動手設計了主、備切換控制器。

1 同軸轉換開關的結構及工作原理

我臺使用的是上海明珠廣播電視科技有限公司生產的SW-4010AMA同軸開關，主要用于主、備發射機、天線間的倒換。該同軸轉換開關為電動控制和機械連接兩部，其機械結構包括一個靜片（盒體），一個動片，動片包括兩組同步轉動的內導體，在電動或手動控制下進行切換，手動控制由一個延伸到機殼外部的手柄來控制，緊急情況下利用它可以進行手動操作，但在開關有射頻功率通過時應嚴格避免進行手動操作。

如圖1所示，上端通過饋管連接備發射機的射頻輸出口，右端的饋線去天調室，下端接主發射機射頻輸出端口，左端懸空，當主發射機工作時，饋線的連接狀態如同軸轉換開關上的圓形顯示牌上的紅弧所示。當主機切換備機狀態時，電機驅動同軸開關旋轉900，圓形顯示牌的位置也旋轉900。

如圖2所示我臺現有的一套控制系統是通過對主機（模擬接口）進行硬采，即從發射機個模擬量接口引線跟采集器通訊，備用發射機（數字接口）內有明珠安裝的控制盒接口形式RJ45，可通過網線和采集器通訊，主備發射機的數據采集和開關機控制都由一臺發射機采集完成，當主機故障時，功率和門限到達設定的閾值，可由發射機采集器完成關主機，同軸轉換開關轉到備機，開備機一系列的工作。

2 切換控制器設計

2.1 控制器原理：

我們設計的控制器切換控制分手動控制和自動控制兩種方式，我們用S6進行手動與自動控制切換。當S6撥到手動方式時，S3才起到作用。具體連接電路圖如圖3所示。

S3開關打到主機時，主機上天線，此時由同軸轉換開關向我們的控制盒送入一個控制電壓驅動繼電器S1，繼電器S2處于釋放狀態，如圖4所示，此時D1綠燈亮。在這里我們設計了兩個指示燈，D1為主機指示狀態，為綠燈；D2為備機指示狀態，為紅燈。

S3開關打到備機時，備機上天線，此時由同軸轉換開關向我們的控制盒送入一個控制電壓驅動繼電器S2，繼電器S1處于釋放狀態，此時D2紅燈亮。

將S6開關打到自動（微機）一方，S3開關不起作用，微機接口起控制作用，微機接口為低電平有效，當繼電器S4的線包控制端接入低電平，主機上天線，備機處于關機狀態，面板指示燈指示方法與手動方式相同。當繼電器S5的線包控制端接入低電平，備機上天線，主機處于關機狀態。

2.2 控制器電源

本控制器的電源有兩種：一種是220V交流電源，我們用導線直接引入；另一種是直流12V電源，如圖5所示，我們使用的是12V電源模塊，體積小，穩定性好，便于安裝。

3 項目實施過程中遇到的問題和解決方法

3.1 抗干擾措施

中波發射機房工作環境惡劣，存在著各種電磁干擾，采取去除干擾的方法除使用相應的硬件及軟件外，在線路傳輸中還使用了光纜傳輸方式，切斷了由于線路傳輸產生的電磁干擾。計算機主機和其他監控硬件設備采用UPS供電方式，減少電源對設備的干擾。

3.2 不同發射機的集成

1008KHh和1395KHz的主備發射機存在不同品牌（上海明珠，海通，762廠）、不同機種（如PDM、DM調制）、不同功率（如10KW、5KW）以及采集數據的方法各不相同。對于無數字協議接口的發射機，每部發射機需配一臺數據采集器；對于有數字接口的發射機，采用串口轉網絡服務器RS232轉TCP，把發射機各種信息送到交換機。針對每部發射機確定了不同的采集、控制接口，統一數據格式，最后通過統一的集成界面，實現對不同發射機的集成控制。

3.3 天線采用真空繼電器控制

針對目前常用的同軸轉換開關切換天線方式，存在著有時連接不到位、機械工藝制作復雜、動作時間有延時等缺點，采用了真空繼電器控制后，克服了以上缺點，切換動作靈敏可靠，節約成本。通過引入真空繼電器切換方式，結合集成主備機電源控制，實現了主備互鎖和快速安全切換。