TBH522型150kW短波发射机自动调谐系统的自动化改造

国家新闻出版广电总局五九四台 史党社

TBH522型150kW短波发射机自动调谐系统的自动化改造

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随着我国经济发展水平的不断提高，短波发射机技术得到了显著发展，在自动化领域占据重要位置，本文详细介绍了电台对TBH522型150kW短波发射机的自动化改造方案，并重点介绍了自动调谐系统中自动化改造过程中的构成原理、控制原理以及警告功能，分析了发射机自动化系统的主要界面，希望能够为相关部门提供一些借鉴。

短波发射机；自动调谐系统；自动化改造方法

为了顺利实现发射机的自动化控制与处理，就要针对电源控制系统、电源保护系统以及自动化调谐系统制定出一个合理的系统改造方案。自动化系统方案的制定对于发射机系统的自动化改造有重要作用，系统方案的组成单元有：自动控制单元、自动保护单元、调谐单元以及测量报警单元。控制单元是发射机电源中的重要组成部分，能够对发射机的电源系统的逻辑进行控制，能够对电源系统自动化水平、手动限制起到控制作用；而保护单元的功能是在一定程序要求下，对过荷的错误信息进行判断，开关上存在的错误信息也能够被判断出来。还能够对错误开关量阈值模量进行告警处理，对故障进行记录并分析，将状态信号提供给上位机，实现自动抄表。下面，本文将具体论述TBH522型150kW短波发射机自动调谐系统的自动化改造方法。

1 发射机自动化调谐系统的自动化改造方法

为了确保发射机运行能够更加稳定，降低故障发生率就要对调谐系统不断完善与强化，这已经成为发射机自动化改造的一项重要内容，原来的自动化调谐系统由众多相关零部件组成，包含了众多电路系统与电控单元，鉴于电路在组成上较为复杂，并且使用的元件较多，为此，故障的发生率较高[1]。此外，系统没有外部通讯功能，不能实现远程的自动化操作，并且在操作过程中有诸多不足，例如，一旦发生失谐现象，则要由专人进行修整，这些人员必须具备较强的专业能力与丰富的工作经验。与此同时，在具体操作过程中，依然存在较多的不稳定因素影响操作的顺利开展，并会引发停播现象，在多次反复性的操作当中，如果值班人员有工作上的疏忽，将造成安全事故[2]。

为了确保自动调谐系统能够实现自动化控制，可以借助EDA技术的FPGA—XS30/PQ240对发射机进行全面改造，使逻辑控制功能得以真正发挥。在正式使用过程中，首先要编程POM芯片，分析配置模式，不同的配置模式采取不同的编程方案。鉴于FPGA系统中的脚管存在灵活性特征，能替代传统逻辑功能，进而使外围的电路得到优化，降低芯片的使用率，使系统的稳定性与安全性提高[3]。

改造以后新型自动调谐的自动化系统呈现出诸多特点，具体表现为：

使用FPGA技术，能够有效控制分立元件的逻辑控制单元。线路在使用上较为简单，并且运行稳定、维护与使用方便。

将原来系统当中的伺放单元与传动机构保留了下来，仅改造主控小盒，这样能够使改造成本降低，使工期缩短。

具备了远程通信控制功能，可以实现远程控制。

在将“手动、半自动、预置”等功能保留下来以后，在此基础上还增加了一个调谐控制下的远程控制单元[4]。

增设了一个调谐告警功能。新自动调谐自动化系统构成。

1.1 调谐主板

（1）中央处理区：该区域是自动调谐主板的核心区域，FPGA能够完成系统中所有逻辑计算，应用89C52对数据进行处理，在主板中还具有12C887、32kPAM以及32kROM控制器。

（2）综合区：在综合区域内，能够对FPGA输出的信息借助74HC14驱动以后，传送到其他区域内，以综合区域为主，而该区域又被分为了：DATA、模拟采集控制系统、DATA可控制显示板。调谐DATA又能划分成4位总线输出端与8位总线输出端。

（3）模拟采集区：该区域主要用来对板1伺服数据的采集，还能够对发射机表值状态信息数据进行采集，共分为了24个采集区位，由74HC373接口进行处理。借助74HC373对模拟采集板1与采集板2的接口进行连接，将24为数据全部传输到FPGA中进行集中处理[5]。

1.2 调谐控制板

（1）数模转换区域下：该区域是由5片AD558和2片74HC365组成，AD558实际上是一种转换器，以8位电压的输出型D/A居多，其电压分布具有一定特征，并分以下几种形式：1-2.7V与1-10V，在该调谐板面上，能输入或者输出10位数字信号。

（2）在伺服调谐放大区域下：该区域特征是能够放大AD558输出模拟信号。对伺服系统调谐进行控制，所有粗调信号全部由手动状态发出，只有手动状态除外，在调谐过程中不会出现诸多细调形式的信号，但在手动操作基础上则能实现粗、细调的控制，输出的信号能够对系统粗调的准确度产生一定影响；在调整过程中，可以对手动状态进行设置，在保持光编码器不变的情况下，监测信号发出区域内的位置信号要保持一致，如果不一致要及时进行调整。

（3）继电器区域下：继电区的主要作用是，如果FPGA通过光电耦合器发出了低电信号以后，要使用继电器吸合进行控制，并要使用其对相应的部件合与断进行控制，需要的回路有13个[6]。

1.3 模拟采样板

在该采样板当中，有7路伺服位置，要采集从该位置中产生的信息，采集过后需借助74HC373将信号输送到FPGA中进行集中处理，进而实现对调谐的自动化控制。

采集功能是采集板中的一项重要功能，但是其缺点是功能缺失严重，在该功能下能够完成的采集内容有：区域2能够完成对5路调谐元件的采集；而在模拟采集区内，3区能够完成对7路发射机运行信息的采集[7]。在使用当中，模拟采集区1的数字信号需要借助FPGA引导时，可以顺利完成区域的自动调谐与控制；采集3区在采集了数字信号以后，就会被当成是自动调谐发射机的表值判断与指示。

2 发射机自动化系统的主界面介绍

2.1 主界面中的内容及组成

系统主界面呈现出特定效果时，发射机达到规定运行状态时，能够最先达到规定的系统界面，分别是：电控系统、调谐系统等，要想进入功能界面就要单击相关按钮。

发射机的主界面内，通路按钮在中间位置处，主要功能是显示主界面，主界面右边位置处显示天线编号、入射时最大功率以及发射时的监测频率。

在主界面下侧显示的是时间栏与状态栏。当前时刻由红色指示，当前执行由绿色区域表示。要想预览运行时间表要点击左边的前移按钮。在点击了前移按钮或者是后移按钮以后，需延长8秒以后进入到运行状态。

2.2 电控系统界面

要想进入到主界面可以点击发射机系统当中的“电控系统”按钮，在进入到系统界面以后，能够及时查看电控单元中的设备运行情况，比如，开关启动情况、逻辑开关运行状态等。

2.3 保护系统界面

保护界面也是发射机系统中的一个重要组成界面，要想进入该界面，可以点击发射机系统主界面的“保护系统”按钮，进入以后，界面显示开关状态。

2.4 调谐系统主界面

调谐系统界面的进入与以上几种界面的进入方法大致相同，点击系统界面的“调谐系统”按钮，进入调谐系统界面以后，能显示出调谐单元内外模拟状态。伺服位置也能被显示出来。

其中，伺服的实际位置是由绿色柱形图与旁边的数字表示出来的，红色代表显示不到的区域，绿色表示数字已经到位。系统八路调谐当中，不同的颜色表示不同的调节方法，手调由红色表示，黄色表示小圆块为绿色时的粗调。

3 结束语

本文主要对TBH522型150kW短波发射机的自动调谐系统的具体改造方法进行了详细分析，并介绍了发射机自动化系统的主界面，可见，要想使发射机自动化运行时能够更加稳定，提高操作效率，就要不断对发射机自动调谐系统自动化进行改造。

[1]段亚飞．DF100A短波发射机自动调谐系统原理分析与维护[J]．通讯世界,2015(11):70-71,72．

[2]赵小青．TBH522型150kW短波发射机自动调谐系统的自动化改造[J]．广播电视信息,2011(4):88-91．

[3]赵小青．TBH522型150kW短波发射机自动调谐系统的自动化改造[C]．//2011数字电视中国峰会(CCBN2011)论文集．2011:88-91．

[4]黄晓兵．基于FPGA与Linux嵌入式设计在TBH522型短波发射机自动调谐系统中的应用[J]．广播与电视技术,2010,37(3): 112-118．

[5]杨东志．TBH-522型短波发射机新自动调谐套箱的设计与开发[J]．科技传播,2015(5):161-162．

[6]杨东志．TBH-522型短波发射机自动调谐套箱FPGA逻辑部分设计[J]．西部广播电视,2015(7):241-242．

[7]李建斌．TBH522型150KW短波发射机FPGA光耦控制板故障分析与处理[J]．信息通信,2013(1):266．