段树春

1 调频广播发射机概述

1.1 调频广播发射机定义

调频广播发射机属于将信号转化成语言的技术设备，详细来讲能够将音频信号、高频载波转化成调频波，从而让高频载波的频率能够随着音频信号波动不断发生变化，并且放大所有音频信号以及通过全方位的阻抗配对，让音频信号传送到天线。在我国，商业调频广播信号频率设定在88～108MHz之间，校园调频广播信号设定在76～87MHz之间[1]。所有的调频广播电台，不管规模是大是小，均由信号传输设备、音频播放设备、调频广播发射机、天线等部件构成。要想覆盖更大范围，则要选用调频功率更大的发射机或是将外部天馈线架设到更高的地方。而覆盖小范围的发射机，则只需要将天线架设到适宜高度即可。

1.2 调频广播发射机类型

调频广播发射机因为使用场景不同也被分为多种类型，总体来讲主要分为专业级与非专业级两种。其中，专业级调频广播发射机意味着用于专业广播电台，而广播电台对于发射机传输的音频信号音质、稳定性有着极高要求；而非专业级调频广播发射机则多用在一般场合。此外，如果按照广播方式去区分，可分为立体声调频广播与单身到调频广播；更专业一点则按照调频广播发射机电路原理去分类，分为模拟调频广播发射机与数字调频广播发射机。随着科技水平的不断提高，专业级调频广播发射机、数字调频广播发射机逐渐成为主流，从音频到射频的过程均采用数字化管理方式，在软件的辅助下去实现对调频广播发射机的自动监测与控制。而传统的模拟调频广播发射机对音频信号的放大、立体声的编码均通过模拟完成。

2 调频广播发射机播出系统自动监测和控制的优势

2.1 提高发射信号抗干扰能力

相较于过去传统的发射机而言，通过对调频广播发射机进行自动化监测与控制能够抵御绝大部分其他电子信号的干扰。调频广播发射机播出系统在节目信号播出过程中，往往会遭受诸多因素影响，而导致信号传输出现波动，此时对调频广播发射机进行实时化监控，能够为这类情况的出现作出预警，一旦在信号传输中发现无关信号干扰，在自动监测之后便可通过控制系统对这类信号进行清除。此外，播出系统在信号传输中还会因为受到电磁波影响而发出噪音，由于调频广播发射机所发出的信号要比噪音信号更强，所以自动监测系统能够及时察觉问题所在，然后通过自动控制系统对噪音予以过滤，受众从终端接收到的声音基本上不会受到太大影响。

2.2 提高发射信号稳定性

对调频广播发射机播出系统的自动监测与控制，能够提高广播电台信号发射的稳定性。调频广播发射机所发射的节目信号具有特定的覆盖范围，而在自动监测系统与控制系统的调节之下，信号能够更加稳定地被更多收听终端接收到，满足更多受众需求，而且在同一片区域内也不会出现信号相互争抢的问题。

3 调频广播发射机播出系统自动监测和控制系统解析

该套系统主要以计算机作为核心，配备其他必要元器件，从而实现对调频广播发射机播出系统的自动化监测与控制，能够有效减少人工投入而达到自动开关机的目的。

3.1 工作原理

计算机作为该套系统的核心部件，主要负责对相关运行数据进行分析与处理，其中包含调频广播发射机的运行功率、电压、电流、音频等信息，对所有电台节目的音频信号以及发射机的运行状况进行实时监控，实现自动化监测与开关机。当控制指令从计算机端发出，比如发出对发射机的自动或手动开关机控制信号，此时执行控制系统便会将控制信号输出，对调频广播发射机的开关机予以控制。同时，数据采集设备会对发射机的功率、电压、电流及音频工作站信号进行采样收集，并且经由AD/DA转换器将模拟信号转换为数字信号，便于计算机识别分析。随后通过计算机的信号分析与自动识别，能够即时辨别出发射机运行状态正常与否，进而做出故障报警、故障数据记录等操作，而执行控制系统则主要实现对发射机的开机、关机操作。

3.2 硬件设备及其功能

工控计算机系统。主要包含打印机、警报装置、手机设备以及与计算机相连的接口等等，属于整个系统的核心组成，实现不间断监测发射机状态功能，通过数据处理而及时发现故障表现与发出警报，还能在无人值班的情况下进行自动开关机，也能通过光纤实现远程控制。

数据采集电路。结合调频广播发射机类型与状态量的差异，设计出有所区别的采样电路，采取分压、耦合、检波等不同的方法，对调频广播发射机的功率、电压、电流、音频等状态量进行提取，并且将其转换为±5V或是0～10V的模拟量，通过电缆送至64路A/D转换电路，最终到达计算机系统展开分析[2]。比如功率采集能够从调频广播发射机功率表中获取到电压数值，通过电阻分压电路能获取到相应信号。

64路A/D转换电路。该电路能够实现信号转换功能，也即是能够将数据采集电路所采集到的模拟量转换为数字信号，送至计算机系统中去与数据库已有数据进行比对，以此去判定调频广播发射机的运行状态正常与否。

执行控制系统。该系统则由32位开关机设备构成，其功能在于通过计算机控制对调频广播发射机进行定时开关机、切换主备机、转换遥控等操作。由于调频广播发射机接入的是220V交流电，所以该系统需要用到继电器装置，目的在于保证计算机与发射机之间的交流电与直流电形成隔离，从而实现控制功能。

3.3 系统分析与设计

结合调频广播发射机播出系统的实际需求来看，自动监测与控制系统需要实现如下两大功能：1）由计算机控制实现自动开关机；2）由计算机对发射机运行状态展开实时监测与故障报警。

要实现第一种功能，我们以单一发射机的控制举例，系统设计过程中首先要配置好硬件，调频广播发射机本身便有开关机按钮，当开机按钮闭合时，主继电器便会通电，发射机低压电源也会同步启动，此时发射机为开机状态。针对这一操作要如何通过计算机去控制呢？在具体系统设计中会让计算机通过对两个小型继电器的控制去实现对主继电器线圈的控制，而对小型继电器的控制主要通过控制一个常开触点与一个常闭触点去实现，当常开触点闭合时，主继电器线圈会通电开机，当常闭触点断开时便会关机[3]。对于程序的设计，我们首先要设定好发射机的开机时间，可用t1表示。当计算机系统时间到了t1时刻，此时程序会自动生成timer1事件，该事件便代表着发射机开机，此时主程序会启动开机子程序，计算机发送指令，常开触点会自动闭合，主继电器线圈便会通电而实现发射机开机。关机操作同理。

要实现第二种功能，重点就在于要对调频广播发射机运行中的状态参数予以获取，然后交给计算机对获取到的数据展开分析判断，察觉到数据异常后便会发出警报。这一功能的实现首先也要配备好相应的硬件。其中，数据采集电路能够实时采集发射机的功率、电压、电流等状态参数，同时将数据转换为标准范围内的模拟量，通过A/D转换电路从模拟量转换为数字信号，交给计算机处理。一般来讲，对调频广播发射机模拟信号的取样，会从输入输出接口板输出功率表、电压表、电流表的分压电阻点进行取样。

4 结束语

综上所述，从调频广播发射机播出系统的自动监测与控制系统使用效果来看，能够保证电台节目的正常播出，同时在不断地完善改进中，监测准确性与控制正确率都有明显提高。因此，笔者相信伴随着调频广播发射机播出系统自动监测与控制系统的逐步完善，该套系统能够为广播电台信号发射工作“保驾护航”，共同助推我国广电事业的稳定发展。