屏蔽式平衡式短波广播天线交换开关的改进

丁巍

摘 要：近年来，广播电视行业发展越来越快，为了更好的满足用户的需求，保证用户收听广播的质量，相关单位需要扩大广播电视信号的覆盖率。本文对屏蔽式平衡式广播天线交换开关的设计进行了介绍，随着这一开关使用率的增大，对开关功能的要求也大大提高了，为了满足无线局各短波台的使用要求，还需要做好开关的改进工作。下面笔者对具体的改进方法进行一一介绍，以供参考。

关键词：屏蔽式；平衡式；短波广播；交换开关；改进

本文对屏蔽式平衡式广播天线交换开关的概念、结构以及工作原理进行了介绍，还对改进的方法进行了探讨。在广播电视行业不断发展的今天，广播电视运行系统越来越完善，系统内使用的设备也越来越先进，这是为了更好的满足用户的需求，并与互联网行业更好的竞争。随着时代的不断发展，广播电视行业的业务越来越多，广播收听的质量以及电视观看的质量有了较大的提高，但是偶尔会因为信号中断而出现音质、画面质量不佳的情况，只有做好设备的优化，才能避免出现此类问题。

1 屏蔽式平衡式广播天线交换开关的概念

屏蔽式平衡式广播天线交换开关也叫3×8开关，其在短波广播信号传输中发挥着重要的作用，利用这一开关，可以实现短波天线交换矩阵，但是也要满足相邻通道的隔离度大于50dB。在无线局中，多采用的是功率为500kW的短波广播发射机，而在发射台中，很多光电单位为了节省成本，采用了很多国产的短波广播天线交换开关，这对开关特性参数进行分析后发现，其输入特性阻抗为300Ω，输出特性抗阻为300Ω，输入端两馈线接口的中心间距为250mm，最大传输功率为500kW。在短波频带中，改观的驻波比小雨1.08，相邻传输通道的隔离度为50dB，最大切换周期为4.8s。这种广播的开关在我国短波台中有着广泛的应用，而且收到了良好的应用效果，可以保证天线交换的灵活性，还可以保证用户使用的质量，降低了停播现象发生的概率，采用国产开关，可以为广播电视行业节省500万美元的外汇。另外，相关研究人员也因为研制出了国产广播天线交换开关，获得较多的奖项。

2 屏蔽式平衡式广播天线交换开关的结构及工作原理

屏蔽式平衡式广播天线交换开关是由框架、信号传输、传动以及变速箱构成的，其中框架是支撑开关的主体结构，为了保证传动效果的精确性，需要保证框架的精度，施工人员需要采用完善的焊接技术，并且使用专用的胎具进行固定，焊接人员需要具有一定工作经验，避免在焊接的过程中出现金属管材变形的情况。信号传输的质量也极大的影响这广播电视节目的质量，在对传输设备进行安装时，应保证各个零部件安装的正确性，还要按照设计方案完成传输任务。信号传输的质量还取决于传输设备的材质以及工艺，在选材方面，应保证满足阻抗的要求。采用高频瓷制成的绝缘子，焊接时注意波纹管的焊接质量，避免出现变形问题，还要避免出现虚接的情况，另外，最好选择具有较高水平的焊工，这样才能保证焊接的质量达到要求。

传动部分的结构主要有两种，一种的槽轮，另一种是拨轮，在安装的过程中，需要保证二者配合的合理性，安装人员需要采用线切割的技术，还要通过电腐蚀的方式对金属进行切割，只有对切割工艺进行加工与完善，才能最大程度的保证工件的精度。变速箱在整个系统中也有着举足轻重的作用，其结构的稳定性影响这开关切换的准确性，这种设备一般采用的是二级变速蜗轮蜗杆结构，而且两轴交叉成90°，二者没有相交，而且在传动的过程中，一个是主动件，另一个是被动件。蜗轮蜗杆传动有如下特点：（I）结构紧凑、并能获得很大的传动比，-般传动比为7-80。圆工作平稳无噪音。（3）传动功率范围大。（4）可以自锁。（5）传动效率低，蜗轮常需用有色金属制造。蜗杆的螺旋有单头与多头之分。

传动比的计算为：i=ni/n2=zK（nl-蜗杆的转速n撕呙轮的转速K-蜗杆头数础爵轮的齿数）变速箱部分控制开关的切换时间的同时。也是开关的电动和手摇操作的兼容部分。

屏蔽式平衡式短波广播天线交换开关有两个传输状态（±45°）一直通和转向，它是通过电动机和变速箱带动主轴的转动，来实现直通和转向两种状态的转换。交换开关单元采用纵横分布的排列方式，完成发射机和天线之间的转接任务。

3 屏蔽式平衡式短波天线交换开关的改进

近年来，为了扩大广播电视信号的覆盖率，大功率发射机被广泛使用。由此，对天线交换开关的使用要求也随之提高。为了满足客户的使用要求，我们对交换开关做了必要的改进。这些改进主要是变速箱、传动部分和触点连接片的材料。

3.1 变速箱的改进

为了能与进口交换开关互换使用，要求开关的切换时间在2s内。原有开关的切换时间是4.8s，有效转动时间是25s，但客户现有控制系统屏蔽式平衡式短波天线更换开关的结构图的转换时间是2s，这就要求开关的切换时间更快，经过反复试验，我们把转换时间定在15s左右。

缩短转换时间就意味着要提高转速，通常情况下提高转速有两种方法，一是提高电动机转速，二是降低变速比。第一种方法实现起来比较简单，不用改变变速箱的内部结构，实验周期短，在时间短任务急的情况下，这是最町行最优先选择的方法。原来的电动机是160W、1400如in，现改用370W、2800r/min的电动机，速度达到了要求，但电磁离合器偶有打滑现象，工作状态很不稳定，这样会影响到整部开关的工作状态，经过推算应该是蜗轮轴传递的转矩超过了电磁离合器的额定转矩，电磁离合器的额定转矩是245Nm。

3.2 传动机构的改进

以往的变速箱与传动部分之问的动力传递采用槽轮机构，又称马尔它机构。槽轮机构事要分成传递平行轴运动的平面槽轮机构和传递相交轴运动的平面槽轮机构两大类。平面槽轮机构又分为外槽轮机构和内槽轮机构：槽轮机构具有结构简单制造容易、工作可靠和机械效率较高等优点。但是槽轮机构在工作时有冲击，随着转速的增加及槽数的减少而加剧，故不宜用于高速，其适用范罔受到一定的限制。采用平面槽轮机构。它是由槽轮和圆柱销组成的单向间歇运动机构，工作可靠，转位迅速，重复定位精度高。

结束语

为了保证屏蔽式平衡式短波广播天线交换开关的各项指标达到客户的要求，相关设计与技术人员需要对大功率发射机的部件组装情况进行仔细的检查，做好变速箱、传动机构等部件的改进工作。在广播电视行业不断发展的今天，用户对广播电视的收听、收看质量提出了更高的要求，设计人员应结合用户的要求设计出功能更加强大的交换开关，这样才能提高用户的满意率，才能促进广播广播电视行业更好的发展，并对无线事业的发展做出更大的贡献。■

参考文献

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