大功率短波天線同軸交換系統分析與維護

摘 要： 在短波發生系統當中，大功率短波天線同軸交換系統在其中發揮著舉足輕重的作用。本文首先簡要分析了該系統的基本特點，指出了其組成及功能，望能為此領域研究有所借鑒與幫助。

關鍵詞： 短波天線;同軸交換系統;大功率;維護

當前，天線交換系統作為一種新型的系統類型，在傳輸發射系統當中扮演著重要角色;其自發射機輸出端至天饋線輸入端，發揮著重要的交換與連接作用。此系統依據實現設定好的自動運行指令，能夠快速切換天饋線系統，把若干發射機所輸出的射頻信號，按照一種比較合理的方式，向指定的天線接入端進行分配。而在安全播音工作中，天線交換系統也發揮著關鍵作用，如果天線或發射器發生故障，且難以及時處理，那么此時天線交換系統便能即刻甩開故障設備，同時將正處于待命狀態的正常設接入，以此實現播音的恢復，最大程度降低故障停播時間。本文結合當前實況，就此系統的特點、組成與功能作一剖析。

1 系統特點分析

（1）節約空間。有著比較小的開關體積，所有同軸開關機器連接，能夠組成立體化的開關交換矩陣，而此種設計能大幅縮小設備占地面積（<20m2）。（2）工作準確且靈活。所有發射機都能向任一副天線進行切換，以此實現交換靈活性的最大化;另外，針對該系統而言，其能夠同時進行21個同軸開關的倒換工作，因而更加省時，而且切換精度也更高。（3）維護簡單，安裝方便。矩陣分層布置井然有序，而且還有比較直觀的傳輸結構，工作巧妙、靈活，相關工作人員能夠比較直觀地對各同軸矩陣開關是否到位進行觀察;另外，還需要指出的是，由于交換矩陣傳動部分采用的是全封閉式，并且用潤滑脂進行潤滑，傳動電機采用的是外露式，對散熱有利，此些設計能夠大幅減少日常維護工作，更換容易且簡便。（4）天線交換控制系統采用的是模塊化設計，系統當中的全部輸入、輸出接口均采用統一標準來進行制作，有著比較大的可擴展空間;此外，在各個模塊間，均處于獨立狀態，彼此不會影響對方，因而能為系統維護提供切實方便，冗余性完善，無論是軟件，還是硬件，均能為后期升級、擴容，提供切實方便與技術支持。（5）比較強的抗干擾能力。針對同軸開關來講，其原本便具有諸多優點，如抗干擾能力強、損耗小、隔離度大等，而且所采取的矩陣設計，還有助于連接饋筒相應長度的減少，這對于高頻信號所造成的干擾有消除、抑制作用。

2 系統組成及功能分析

2.1 同軸開關交換矩陣

針對同軸開關交換矩陣來講，其功能為：對發射機射頻輸出信號進行切換，使其處于指定的天線上，以此確保把節目信號向目的地傳輸發射。依據系統當中的服務機房實際配置情況，同軸交換系統均選用75Ω的同軸開關，并由其組建交換矩陣，另外，在天饋線入口與同軸開關交換矩陣之間，安裝平衡/不平衡轉換器。發射機的射頻輸出，首先通過同軸交換矩陣，然后至平轉，再經過場地開關，最后與天線連接。而對于其他天線所對應的矩形圖標來講，其所代表的是偏向開關，經該場地開關，在天線選擇上，可以在正負某角度來發射播音。

2.2 天線交換控制系統

控制系統的運行流程為：發射臺總控系統把運行圖指令向控制系統的上位機進行發送，當上位機接收到解析指令之后，相下位機下傳開關操作指令，并依據開關矩陣控制模塊所控制的開關，把發射機與正確的天線相連接;如果動作多對應的同軸開關切換至合適位置時，其自身的行程開關便會將一個到位的24V電信號向下位機返回，而當下位機接收到此信號后，會把開關到位所對應的閉鎖信號，向發射機所對應的控制系統返送;而當發射機控制系統接收到此此信號之后，便會向平轉矩陣控制模塊發出調諧命令，且微調平轉矩陣中當中發射機需進行連接的平轉，最終實現控制的目的。需要指出的是，此系統有著諸多優點：其一，兼容性強。在整個系統架構當中，由于采取的是模塊化結構，因此，全部的輸入、出接口，均依據統一標準來進行制作;其二，便于擴展。由于系統選用的是模塊化設計，因此，各個模塊間保持一種獨立狀態，互相之間不會造成影響，因而便于擴展;其三，抗干擾能力強。系統采取的是更加安全、先進的設計理念，所有采集設備都具備較強的隔離能力;另外，系統全部的信號線均與屏蔽要求相符;系統所用計算機及網絡，抗干擾能力強，可以更好地適應抗干擾能力需要，保持穩定的運行狀態。

3 短波天線交換開關維護

短波天線技術要得到更好地發展，并且廣泛使用，需要定期對天線交換開關進行日常維護，在日常維護交換開關工作中需要注意以下幾點：（1）交換開關內部有絕緣磁件，在維護中，要檢查絕緣磁件的干凈程度及破損。以及絕緣磁件上是否有呲火，定期檢測，及時發現其中存在的問題，并給出有效的解決措施。（2）電控部分的維護情況，電控部分主要以開關線位接點以及開關馬達電機方面。（3）短波天線交換開關刀口檢查與維護工作，交換開關在轉動過程中，有晃動幅度，因此交換開關刀口與定點連接之間會產生接觸不良，或者位置不到位的情況，一旦發現接觸不良的問題，要及時進行調整。

4 結語

綜上所述，天線交換控制系統與同軸開關矩陣是大功率短波同軸交換系統的重要組成部分，其可以準確切換、快速響應，另外，其還具有維護方便、節省空間等優點，因而對于那些快速應急播出的發射臺站，更為適用。通過此系統的應用，能為相關領域運作提供強勁助力。

參考文獻：

[1]王圣澤.同軸開關矩陣式天線交換控制系統在短波發射機中的應用[J].科學技術創新，2017（27）：91-92.

[2]萬學軍.PLC基礎上大功率短波轉動天線遠程控制系統的設計研究[J].數字技術與應用，2016（5）：6-7.

作者簡介： 鄒皓（1988—），男，漢族，大專，研究方向：瑞士500KW發射機天線交換開關。