楊海軍

摘 要：作為在遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信、復(fù)雜地形語(yǔ)音傳輸?shù)淖钪饕椒?，廣播常常選擇大功率短波發(fā)射，并得到了普遍應(yīng)用。本文對(duì)大功率短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)目前現(xiàn)狀、保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路、保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案做了詳細(xì)介紹。具有完善的安全保護(hù)系統(tǒng)對(duì)保證大功率廣播短波發(fā)射機(jī)的安全工作具有非常重要的作用。

關(guān)鍵詞：短波發(fā)射機(jī)；廣播；安全保護(hù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.242

大功率廣播短波發(fā)射機(jī)由電源部分、控制部分、高頻部分、冷卻部分等多個(gè)部分組成，整個(gè)系統(tǒng)比較復(fù)雜。設(shè)備工作時(shí)，各器件都處在大電流、高電壓的狀態(tài)下，所以需要完善的安全保護(hù)機(jī)制。一些小的安全漏洞隱患，可能造成嚴(yán)重的事故，比如播音中斷、設(shè)備損壞等，甚至?xí){到維護(hù)人員的安全。因此配有安全可靠的保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于大功率短波發(fā)射機(jī)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。本文就以大功率廣播短波發(fā)射機(jī)為例，對(duì)大功率廣播短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹和分析。

1 大功率廣播短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

大功率廣播短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)中對(duì)人身安全、設(shè)備安全和播音安全采取不用的安全保護(hù)機(jī)制。采用的人身安全保護(hù)方法主要有：緊急開(kāi)關(guān)、門(mén)開(kāi)關(guān)、安全告警燈、帶電設(shè)備的布局設(shè)計(jì)、鑰匙連鎖系統(tǒng)、接地系統(tǒng)和防護(hù)設(shè)施等。采用的設(shè)備安全保護(hù)方法有：保護(hù)電壓、電流是否超過(guò)預(yù)設(shè)的極限值；持續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功率和駐波的比值；持續(xù)監(jiān)測(cè)板極損耗程度；緊急關(guān)斷的保護(hù)；板壓封鎖的保護(hù)；高頻打火的時(shí)時(shí)檢測(cè)；采用過(guò)流的方法自動(dòng)斷開(kāi)空氣開(kāi)關(guān)對(duì)開(kāi)關(guān)的負(fù)載設(shè)備電路進(jìn)行時(shí)時(shí)保護(hù)；當(dāng)設(shè)備發(fā)生過(guò)熱故障時(shí)，利用熱跳繼電器斷開(kāi)的方法時(shí)時(shí)保護(hù)；采用壓敏電阻或者放電球時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電路的電壓大小，對(duì)電路的過(guò)壓情況進(jìn)行時(shí)時(shí)保護(hù)；時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷卻風(fēng)水溫度、流量以及天線(xiàn)負(fù)載的互鎖保護(hù)等。采用的播音安全保護(hù)方法有：有效的自動(dòng)調(diào)諧系統(tǒng)；應(yīng)對(duì)瞬時(shí)電流過(guò)大采用自恢復(fù)播出功能；如果在一小段時(shí)間內(nèi)電路發(fā)生多次過(guò)流現(xiàn)象，系統(tǒng)采用自動(dòng)降低輸出功率，維持播出機(jī)制；系統(tǒng)故障控制機(jī)制；當(dāng)重新啟動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，為了繼續(xù)維持原狀態(tài)播出的機(jī)制；對(duì)于中央控制系統(tǒng)進(jìn)行的熱備份機(jī)制等。

2 大功率廣播短波發(fā)射機(jī)保護(hù)方案設(shè)計(jì)

大功率廣播短波發(fā)射系統(tǒng)的干擾源主要包括電源干擾，電源質(zhì)量的、電源的穩(wěn)定性對(duì)系統(tǒng)的影響；周?chē)姶艌?chǎng)對(duì)系統(tǒng)的影響。其中系統(tǒng)電源造成干擾是系統(tǒng)主要的干擾源，其對(duì)系統(tǒng)的影響最直接、破壞性最大。在設(shè)計(jì)電機(jī)的輸入輸出電源時(shí)，常常利用固態(tài)繼電器來(lái)隔離控制線(xiàn)對(duì)系統(tǒng)造成的電磁干擾，固態(tài)繼電器具有四個(gè)輸入輸出端子，其中兩個(gè)為輸入，另外兩個(gè)為輸出。當(dāng)外部控制信號(hào)送到輸入端時(shí)，就可以控制輸出端，從而實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)功能，實(shí)現(xiàn)了隔離電磁干擾的功能。光電耦合器也是隔離器件，可以實(shí)現(xiàn)輸入端和輸出端的完全準(zhǔn)確隔離，防止輸入輸出間的電磁干擾。過(guò)零電路主要實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)器件在開(kāi)關(guān)過(guò)程所產(chǎn)生的電磁干擾。消除輸入信號(hào)噪聲的方法主要有：對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、輸入輸出之間使用繼電器隔離和屏蔽信號(hào)采集器等，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波是因?yàn)檩斎胄盘?hào)線(xiàn)上的高頻干擾噪聲的頻率在數(shù)兆至數(shù)十兆的頻段之內(nèi)，設(shè)計(jì)LC電感電容低通濾波器可以濾除以上的噪聲干擾。

通過(guò)完善電路板的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)抗干擾的方法有很多，可以從配置合適的去耦電容、集成芯片的選擇以及電路板的走線(xiàn)等幾個(gè)方面去考慮。電路板走線(xiàn)時(shí)，發(fā)射信號(hào)的走線(xiàn)需要盡可能的短，這樣可以降低空間干擾；需要將電源線(xiàn)、地線(xiàn)的走線(xiàn)方向與數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)的方向相同，這樣可以大大增加信號(hào)的抗干擾抗噪聲能力。各類(lèi)信號(hào)的走線(xiàn)要盡可能的粗，這樣可以減小走線(xiàn)的導(dǎo)通電阻；為電源引腳配置去耦電容時(shí)，電容器引腳要盡可能靠近電源引腳，這是因?yàn)閮烧咧g的引線(xiàn)越短，電容器的諧振頻率越高，更好的實(shí)現(xiàn)電源去耦的目的。電容阻抗值和通過(guò)其信號(hào)的頻率成反比，隨著頻率的增大而減小，濾除高頻噪聲的能力越強(qiáng)，從而提升系統(tǒng)濾除高頻噪聲的能力。一般選擇體積小、短走線(xiàn)的IC集成芯片，為了使系統(tǒng)運(yùn)行的更加穩(wěn)定，可以將主控芯片直接焊接在電路板上。

大功率廣播短波發(fā)射機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)人性化的方面，以人為本，簡(jiǎn)單方便實(shí)用為主。當(dāng)發(fā)射系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，首先系統(tǒng)應(yīng)該能夠及時(shí)有效的發(fā)出報(bào)警信息，然后快速準(zhǔn)確定位到故障發(fā)生點(diǎn)，使維修人員快速判斷故障類(lèi)型。應(yīng)該具有清晰的故障提醒信息，這樣有利于維修人員檢修，比如設(shè)計(jì)兩種不同的警告提示聲音。一種設(shè)計(jì)為斷續(xù)性的警告聲音，另一種為連續(xù)性的警告聲音。這兩種警告提示聲音具有不用的用處，斷續(xù)性警告是聲音可以表示為正在發(fā)生一個(gè)或者多個(gè)故障，而連續(xù)性的警告聲音表示系統(tǒng)出現(xiàn)了非常重大嚴(yán)重的故障，需要維修人員立即維修處理，如果不及時(shí)處理系統(tǒng)將會(huì)停止工作或者會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的事故，威脅到人身或者財(cái)產(chǎn)安全。安全保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要顧慮到準(zhǔn)確顯示系統(tǒng)發(fā)生的地方，在軟件監(jiān)控界面，每個(gè)故障點(diǎn)都準(zhǔn)確清晰的顯示，以便維修人員維修處理。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的閾值可人工隨時(shí)調(diào)節(jié)，這樣整個(gè)系統(tǒng)比較方便靈活。比如電壓閾值，電流閾值，功率閾值等，都可以很方便的再計(jì)算機(jī)上輸入調(diào)整，這樣可以使安全保護(hù)系統(tǒng)工作在穩(wěn)定可靠有效的狀態(tài)。

3 結(jié)論

大功率廣播短波發(fā)射機(jī)在平時(shí)工作中，內(nèi)部電路很多處于高電壓、大電流狀態(tài)，易發(fā)生各類(lèi)電路故障。所以和短波發(fā)射機(jī)相配套的安全保護(hù)系統(tǒng)是必不可少的，是發(fā)射機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。大功率短波發(fā)射機(jī)的運(yùn)行需要注意人身安全和設(shè)備安全，要具有高可靠性、操作方便等特點(diǎn)。大功率短波發(fā)射具有較強(qiáng)的抗干擾能力；并且短波發(fā)射價(jià)格比較便宜、操作方便靈活，大功率短波發(fā)射系統(tǒng)需要加強(qiáng)、完善系統(tǒng)的安全保護(hù)系統(tǒng)，強(qiáng)化對(duì)系統(tǒng)故障分析和判斷的能力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)短波發(fā)射系統(tǒng)的全方位保護(hù)。本文的研究對(duì)大功率廣播短波發(fā)射機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安全保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用和維護(hù)都有一定的參考借鑒意義。

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