调频广播发射机N+1备份系统的构建

文/郑存良

引言

随着我国广播电视事业的发展，电台、电视台都在增设调频频率和电视频道，广播电视发射塔上空间资源越来越紧张，多套调频广播发射系统一般都使用多工器，通过一副宽频带调频天线来发射，这样既可以解决发射塔空间资源不足的现状，又可以最大限度地避免因多台调频广播发射机多频率互相调制，产生干扰民航通讯的谐波。为保障调频广播发射不间断地安全播出，需安装备用发射机，每套调频广播都设置一主一备发射机，其安全系数虽然高，但投资较大，占用的发射机房空间也较大。采用N+1发射机天线倒换系统，可节约资金投入，减少机房空间。

1.系统所需设备及要求

1.1 调频发射天线

调频发射天线需使用宽频带发射天线。在发射的各频点上，驻波比要小于等于1.1dB，天线额定功率要大于各发射机发射功率总和，并留有足够的余量。天线一般首选四面多层带反射板的双偶极子天线，如铁塔空间限制，也可选多层单偶垂直极化天线。通辽台使用的是四面六层带反射板双偶水平极化天线。

1.2 馈管

馈管一般使用SDY-50-80型馈管，馈管驻波比一般在1.05dB以内。馈管长度不宜预留过多冗余，馈管进机房后尽量到达多功器上方，减少80硬馈的长度和接头、弯头数量。馈管天线端的接头要与天线输出接口匹配，机房端的接头一般都选31/8法兰盘接口。

1.3 多功器

多功器一般分星点型和桥式多工器两种。星点型结构简单，频率间隔离度大于30dB，但要求合成的各个频率间隔要大于4MHz以上，另外，星点型多功器容易发热；桥式多工器造价高，频率间隔离度大于40dB，要求合成的各个频率间隔大于1.2MHz。

1.4 调频发射机

各主用发射机可选固定频率发射机，备用发射机要选宽频带发射机，备用发射机的激励器选择操作便捷，功率可调、频率可调的全频带激励器。

1.5 同轴开关

射频同轴开关一般有隔离度、插入损耗、功率和开关时间四个指标。隔离度要求大于等于60dB，插入损耗小于0.1 dB，功率要大于发射机功率，开关时间在此系统中不是很重要。一般选择同轴开关的接口为13/8直馈接口，便于使用40硬馈连接发射机和多功器。同轴开关有手动、电动（本地、遥控）控制方式，通过同轴开关控制器可实现远程控制。

1.6 信号源切换器

各发射机的信号源可通过矩阵或跳线盘传送，并实现备用发射机信号源的选择。

2.系统设备连接

构建调频广播发射机N+1备份系统需N个同轴开关和一个假负载，如图1进行连接。同轴开关要满足发射机功率要求。同轴开关有手动开关和电动按钮，假负载要满足发射机功率要求，每一台发射机可通过同轴开关切换到假负载上检修、调试，备用发射机可通过同轴开关倒换替代相应的主用发射机工作。

图1

3.系统安装注意事项

3.1 设备摆放位置

备用发射机和假负载摆放在各主用发射机的两侧，根据多功器各频率输出口的位置，各主用发射机按频率高低依次摆放，发射机摆放顺序要避免连接各发射机的硬馈交叉，影响安装整体美观效果。

3.2 硬馈连接工艺要求

硬馈连接的接头、弯头数量和连接工艺直接影响发射系统的插入损耗，严重影响发射机功率的输出，乃至发射机因驻波过大而保护。切割硬馈时不能用钢锯，要用管刀切断，切断后的硬馈边缘要进行修边处理。连接时要注意插芯长短适中及接触牢固，喉箍要拧紧。

3.3 国内外硬馈的差异

目前，各国产品的型号及规格不尽相同，进口硬馈接头大多使用英制单位英寸，国产硬馈多用公制单位毫米。公制与英制的换算关系为1英寸等于25.4毫米。通常使用的13/8对应国产40硬馈，31/8对应国产80硬馈，因国内外生产的硬馈内芯和外径的尺寸略有不到一毫米的差异，所以注意不要混用国内外硬馈器件。

4.工作注意事项

倒备用机前一定先选择好备用发射机的频率、需替换发射机的同轴开关的位置。如果频率调错，开机将损坏多工器。备用发射机开机后注意观察发射功率及反射功率、开路监听信号。

日常寻机、检修要注意检查硬馈接头、弯头的温度。由于发射机风机的振动，时间长了可能导致硬馈接头的松动，造成硬馈接触不良，消耗发射机功率，致使接头温度上升，如不及时处理可导致发射机故障。

检修时还要注意多工器的温度。一般情况下，随着多工器插入损耗的增加，温度会逐渐上升，致使调频频率偏离工作频率。反映在发射机上则是发射功率增加，驻波比增高，严重时可发生驻波保护。