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桥式多工器故障的应急办法

2018-12-13霍慧清许小明

数字通信世界 2018年11期
关键词:桥式发射机频道

霍慧清,许小明

(湖北龟山广播电视发射台,武汉 430050)

1 引言

随着我国广电事业的飞速发展,各个发射台站为了保障安全播出,采取各种方式增加发射系统的稳定性,电视发射系统多采用1+1的备份方式,调频发射则多采用N+1 备份系统的办法,节省设备购置,提高设备配置的性价比,防止因发射机故障而造成的停播事故。为减少发射台的天线数目,节约宝贵的天线位资源,减少维护量,多工器被广泛运用。但在实际运用中,由于多工器为无源器件,出现问题的几率较低,在维护和运行中容易被忽视,因此,对多工器产生故障的预防措施不多,应急处置手段匮乏。由于多工器是连接多台发射机的关键器件,是发射输出的总枢纽,一旦多工器出现故障,与多工器连接的发射机可能出现同时停播的严重事故,并且事故处理时间较长,影响较大。因此,重视多工器系统的的应急处理对安全播出有着重要的现实意义。

2 桥式多工器的结构

多工器是实现多部不同频率的发射机共用一付发射天线的组合网络,它可以使每部发射机和天线都良好的匹配连接,发射机之间互不干扰,对于节省发射台天线资源,降低发射系统成本,减少维护量等起到重要的作用。调频多工器采用积木式组合结构,根据所使用的频率数和频率间隔,可采用不同的组合,包括星型、桥式、延时线和混合式结构。主要组成部件为带通滤波器和3dB定向耦合器。欲使节目彼此互不干扰,带通滤波器作为频率选择装置,是组成多工器的一个重要部件。3dB耦合器作为一种特殊的定向耦合器,具有功率分配和功率合成的双重功能,它是一个四端口器件,被广泛应用于桥式多工器系统中。目前多频点、大功率的多工器一般采用桥式结构。

桥式双工器是由2个谐振腔构成的带通滤波器、2个3dB耦合器组成。由于3dB耦合器和两个带通滤波器成对分臂式连接,故称为桥式双工器。其结构如图所示:

f1端信号是经由带通滤波器馈送至输入端,其通频带范围有限,我们通常将其称为窄带输入口,而f2端信号是在滤波器的阻带内反射,具有宽带特性,所以我们将其称为宽带输入口。由于输入阻抗的恒定和宽带输入的特性,多工器是从双工器的宽带输入端扩展级联而成,理论上可以无限扩展成N工器。原理图如下所示:

3 多工器故障的应急方法

桥式多工器是由多个桥式单元以级联的方式连接在一起的设备,当其中某个桥式单元发生故障时,会影响这个单元之前的其它单元工作。例如,当上图六工器中桥式单元 D 发生故障时,由于单元E、F在单元D之后,因此他们的运行指标未受到影响,工作正常;但前三个频道 A、B、C 的合成信号由于是从单元D 的宽带口输入,频道 A、B、C的反射损耗、插入损耗等指标会受到单元D 故障的影响。造成的后果是,由于桥式单元D 发生故障,只有频道 E、F可以继续正常播出,而A、B、C、D四套节目都无法正常播出。

一个理想的桥式双工单元具有四个端口完全对称且都是宽带的特性。只要频道间隔满足条件,一个理想桥式单元的宽带输入口可以输入该频段内任意频率的信号。利用这个特性,我们可以将桥式多工器的宽带输入口作为其它窄带输入端口的备份,当多工器的某单元发生故障时,迅速将故障单元的窄带输入切换到多工器宽带输入口上,达到快速应急的目的。具体做法如下:对于一个由多个桥式单元级联的多工器,当其中某一个单元发生故障时,可以通过硬馈或者切换开关将这个单元从整个系统中“短路”掉,其它各个桥式单元不变,发生故障的频道信号改从多工器的宽带口输入,从而达到应急播出的目的。故障单元脱离播出系统,进入检修状态。

应急处理后的多工器如图示:

假如多工器D单元故障,我们将单元A、B、C的合成输出与单元E的宽带输入用硬馈管直接,将D单元从整个系统中短路掉,同时将备机与宽带口相连的同轴开关倒换,备机连接到宽带口输入,使用D频道播出,从而保证整个系统不停播,避免大的停播事故发生。此时桥式单元D已经脱离多工器,可以维修和检查,它不影响其他单元的播出。

4 结束语

多工器作为无源器件,出现故障的概率较低,且不容易像发射机等设备那样做一整套完整的备份,因此加强对多工器的维护和应急措施十分重要,在实际工作中,我们需要经常检查多工器馈管、弯头及腔体温度;定期检查吸收负载,注意通风散热,保持环境温度在0~35度;由于多工器的摆位固定,各单元之间的连接馈管我们也可以预先准备,做好标记,一旦出现故障,可以按照我们的应急方法快速对位更换,避免大的事故发生,有条件的台站还可以在各单元间加装U-Link开关板,这样能更快的应急处置。2016年我们在多工器的宽带输入口加装了一个同轴开关,将发射机的N+1设备连接在多工器的宽带输入,避免同时连接发射机和多工器的馈管,缩短了故障时间。利用简单的技术措施,有效地提高了发射系统的可靠性,在实际安全播出工作发挥了重要的作用。

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