貴州省新聞出版廣電局七五一臺(tái) 吳興華 劉 毅

一、改造原因

根據(jù)國家廣電總局對(duì)衛(wèi)星地球站上行系統(tǒng)配置的統(tǒng)一要求，衛(wèi)星地球站上行系統(tǒng)必須具備兩套獨(dú)立的上行系統(tǒng)，并且配置3KW功放。我站播出系統(tǒng)是由兩套獨(dú)立的上行系統(tǒng)構(gòu)成，由于備系統(tǒng)建設(shè)得很早，配置的是200W功放?，F(xiàn)在主用系統(tǒng)作為主用播出，備系統(tǒng)作為熱備份，隨時(shí)可以在主用系統(tǒng)故障或需要用備系統(tǒng)上行時(shí)立即切換使用，以保證正常播出。主備系統(tǒng)同時(shí)傳輸了1套電視節(jié)目和6路廣播節(jié)目。我站這種主、備系統(tǒng)互為備份的上行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)多年來有力地保障了我站的安全播出，被證明是行之有效的上行系統(tǒng)。

我站現(xiàn)在的數(shù)字備用上行系統(tǒng)是在2004年4月建成投入使用的，當(dāng)時(shí)是主用系統(tǒng)，模擬上行系統(tǒng)仍存在。在2007年新的上行系統(tǒng)（也就是現(xiàn)在的主用上行系統(tǒng)）建成后，2004年建的上行系統(tǒng)作為了在線熱備份系統(tǒng)使用，至今已使用了12年。備用上行系統(tǒng)設(shè)備已經(jīng)老化，出現(xiàn)故障，進(jìn)入了不穩(wěn)定期。尤其是備用上行系統(tǒng)的兩臺(tái)主備200W固態(tài)功放，由于輸出最大功率只能達(dá)到200W，無法滿足抗干擾的需要。備200W固態(tài)功放功率顯示不正常，從2009年開始會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)無故倒備，有時(shí)候還會(huì)無故出現(xiàn)發(fā)射抑制狀態(tài)，導(dǎo)致無功率輸出，會(huì)對(duì)播出造成極大的隱患。2014年備用上行系統(tǒng)的備編碼器還發(fā)生過故障。而且從我站定期對(duì)主備上行系統(tǒng)的指標(biāo)測試結(jié)果來看，備用上行系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)也呈逐漸下降趨勢。

綜上所述，我站的備上行系統(tǒng)需要盡快進(jìn)行更新改造。

二、改造方案

改造擬將備用上行系統(tǒng)的設(shè)備整體更換并做優(yōu)化設(shè)計(jì)，考慮到未來的發(fā)展，將整個(gè)上行系統(tǒng)做重新的規(guī)劃和位置調(diào)整，以期待獲得最好的改造效果。改造具體內(nèi)容包括基帶部分（編碼器、復(fù)用器）、射頻部分（調(diào)制器、上變頻器和高功放）、波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)部分、天線控制部分，備用上行系統(tǒng)的網(wǎng)管改造，增加測試轉(zhuǎn)發(fā)器和抗干擾自動(dòng)功率增益系統(tǒng)。（改造后貴州地球站主備上行系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示）

1.基帶部分

基帶部分包括兩臺(tái)編碼器和兩臺(tái)復(fù)用器。我站的電視節(jié)目是送入編碼器然后至復(fù)用器，而6路廣播節(jié)目，除了一路同頻廣播是直接送入復(fù)用器的ASI接口外，其他幾路都是直接送入復(fù)用器的編碼卡部分。為了配合廣播電視臺(tái)即將進(jìn)行的信號(hào)源改造，新建備用上行系統(tǒng)廣播信源擬在廣播電視臺(tái)完成編碼部分并打包為一路信號(hào)送至我站，再送入我站復(fù)用器ASI接口。兩臺(tái)復(fù)用器的輸出經(jīng)過一臺(tái)ASI切換開關(guān)完成主備切換，要達(dá)到無縫切換。還需配備相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理軟件對(duì)編碼器、復(fù)用器和ASI切換開關(guān)進(jìn)行管理?；鶐ЬW(wǎng)管可控制基帶部分各個(gè)設(shè)備，可監(jiān)測各個(gè)設(shè)備狀態(tài)及各級(jí)告警。基帶部分結(jié)構(gòu)與改造前相比有所改變，以前不用ASI切換開關(guān)。

圖1

2.射頻部分

射頻部分包括兩臺(tái)1:1的調(diào)制器，兩臺(tái)1:1的上變頻器，兩臺(tái)1:1的高功率放大器。其中兩臺(tái)高功率放大器需是3000W高功率放大器，以達(dá)到抗干擾的目的。由于現(xiàn)用備用上行系統(tǒng)用的是200W高功放，且不具備測試轉(zhuǎn)發(fā)器監(jiān)測環(huán)節(jié)（測試轉(zhuǎn)發(fā)器監(jiān)測環(huán)節(jié)也是廣電總局要求地球站必須監(jiān)測的一個(gè)環(huán)節(jié)）。需在新建備用系統(tǒng)高功放的輸出端增加一個(gè)波導(dǎo)耦合輸出口，耦合輸出經(jīng)過一個(gè)測試轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)為L波段信號(hào)，輸入信號(hào)監(jiān)測系統(tǒng)，作為上行鏈路發(fā)射至天線的最后一個(gè)監(jiān)測環(huán)節(jié)，用于協(xié)助判斷整個(gè)系統(tǒng)正常與否。

3.波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)

我站原上行系統(tǒng)現(xiàn)波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)有三個(gè)波導(dǎo)開關(guān)兩個(gè)假負(fù)載，每個(gè)波導(dǎo)開關(guān)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的波導(dǎo)開關(guān)控制器。從而實(shí)現(xiàn)主備上行系統(tǒng)的切換和主備天線的切換，但是切換邏輯稍顯復(fù)雜。擬將波導(dǎo)切換邏輯稍作改動(dòng)只需要一個(gè)假負(fù)載，并將三個(gè)波導(dǎo)開關(guān)接入到一個(gè)波導(dǎo)開關(guān)控制器，從而達(dá)到簡化切換邏輯和簡化設(shè)備的效果。改造后波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)部分結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2

圖3 自動(dòng)功率控制系統(tǒng)的示意圖

要求波導(dǎo)開關(guān)控制器面板顯示射頻網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系及開關(guān)的狀態(tài)，只需要在倒換開關(guān)控制上選擇相應(yīng)的開關(guān)并確認(rèn)即可完成切換。并可提供功放的射頻抑制信號(hào)。具有遠(yuǎn)控口，可以通過第三方監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，通過RS232/485口實(shí)現(xiàn)本地控制和遠(yuǎn)程控制面板之間的通信。

2.4 抗干擾自動(dòng)功率增益系統(tǒng)

我站現(xiàn)備用上行系統(tǒng)由于使用的是200W固態(tài)功放，沒有配置自動(dòng)功率控制系統(tǒng)。按照要求，改造后備用上行系統(tǒng)需配置一套與主用上行系統(tǒng)獨(dú)立的抗干擾自動(dòng)功率增益系統(tǒng)，以達(dá)到抗干擾保證安全播出的目的。（圖3為自動(dòng)功率控制系統(tǒng)的示意圖）

2.5 網(wǎng)管系統(tǒng)

由于備用上行系統(tǒng)改造將設(shè)備全部更換，要求將新的設(shè)備和新增自動(dòng)功率增益系統(tǒng)接入地球站網(wǎng)管系統(tǒng)，并相應(yīng)地進(jìn)行地球站網(wǎng)管系統(tǒng)更新和升級(jí)工作。我站現(xiàn)用的地球站網(wǎng)管系統(tǒng)主備上行系統(tǒng)設(shè)備存在共用串口服務(wù)器現(xiàn)象，雖然不影響系統(tǒng)工作，但是線路管理有些凌亂，所以此次改造擬將主備上行系統(tǒng)的上行設(shè)備分別使用獨(dú)立的串口服務(wù)器，這樣使線路連接更加清晰，也能最大限度地保證系統(tǒng)的可靠性。

三、總結(jié)

此次我站備用上行系統(tǒng)改造項(xiàng)目設(shè)備配置按照相關(guān)的設(shè)備配置要求進(jìn)行的，改造后可以解決設(shè)備老化問題，完善了兩套上行系統(tǒng)的功能。而且對(duì)設(shè)備進(jìn)行了合理的布局，對(duì)未來的發(fā)展進(jìn)行了長遠(yuǎn)的考慮，設(shè)備的可靠性和安全性都可以得到極大的提高。