大功率短波发射机数据采集与信号隔离的原理和设计
来源:用户上传
作者:韩凯
摘 要：在我国，一种发射短波的机器被称为短波发射机，主要应用在传播广播电视信号行业中，需要注意的是短波发射机对于调制的音频频率在工作过程中是比较高的，所以对操作人员的调控技术也有了很高的要求，但是在实际操作中往往会使短波发射机的信号质量较差，本文首先主要分析研究了功率短波发射机数据采集，然后研究了信号隔离的原理和设计。
关键词：发射机;数据;分析;隔离;设计
1 短波发射机的概述及分类
1.1 发射机激励器
激励器属于一种单边带信号的器件。主要工作内容之一就是进行调制，运行状态是将带信号形成需要的单边或者独立单边信号;经过变频过程，在将上述已经调制好的信号搬移到发射频率，当达到足够的功率时可以推动线性功率放大器。单边带调制器石油平衡调制器和边带率边器组成的，输出信号的表现形式是一个载波被抑制的上下边带信号。分别选出需要的上代边或者下带边信号通过带滤波器输出的信号中，然后通过载波重置电路提供不同电平的载波，这个过程就产生了产生各种单边带信号或独立边带信号。
1.2 发射机的种类
（1）双边带发射机。双边带发射机主要通过连续信号来控制载波的幅度。主要方法是连接具有相同波形的信号以进行调制。根据频谱，调制波的功率分为三个部分：上边带和下边带。载波频率的功率保持不变，没有任何有用的信息;当完全调制时，上下边带产生的功率仅为载波频率的1/4，并且负载信息相同。在接收过程中进行简单检测后，可以将双边带信号恢复为原始的连续信号;它非常适合单个发送器和多个接收器。它是声音广播的主要方式。它主要由射频源，射频放大器，音频放大器和功率放大器组成。
（2）单边带发射机。SSB发送器是一种边带，它消除双向边带的调制波，并保留，减小或消除载波调制信号的边带。它们分别称为全载波，下载波和抑制载波SSB信号。载波SSB信号抑制具有最高的传输效率，即，可以以较小的功率和较窄的带宽来传输相同的连续信号，但是在接收机的解调过程中需要引入载波频率。
2 大功率短波发射机数据采集原理
2.1 规范统一
对于大功率短波发射机的数据采集，首先需要根据不同的发射机模型对采集的数据进行标准化。根据数据采集规范10千瓦中波发射机，100千瓦短波发射机，150千瓦短波发射机，tsw2500系列500千瓦短波发射机，420c型500千瓦短波发射机，DX单一单元系列中波发射机和DX系列并行在线中波发射机发射机，每个模型可以严格按照规范的要求对数据收集和上传，确保发射机数据能够按照规范在所有平台上自下而上使用。
2.2 定制化标准
在大功率短波发射机的运行过程中，同一型号发射机的各个工位和机房都有不同的发射机自动化系统和数据采集内容，有些超出了规范范围。即使收集到的数据是相同的，由于自动化系统的不同，上传的第二个数据的格式也可能不同，导致上传的数据种类繁多，甚至更高层次的统一使用。这增加了开发的难度和成本。
2.3 数据的缓存
从发射机单机自动系统接收上传的数据，自动将日志信息和故障信息的数据存储在故障发生前一分钟。接收发射室内天线控制系统的数据，存储日志信息和相应的故障信息，并将发射和天线控制系统的运行状态数据发送到运行管理系统（平台）。
2.4 数据匹配的应用
比对智能操作的状态：天线控制系统是由机房的操作监控系统（机房平台）结合状态机自动化系统和接收操作数据单次比对的，实时每秒对操作数据机房监控系统进行一次比对。当发现单机自动化系统或天线控制系统与运行监控系统（机房平台）的数据不匹配时，会在同一时间发出报警信息，以此来提醒值班人员进行适当干预。
2.5 运行监控
在对发射机和天控秒数据采集后，每个平台都可以接收该数据并进行不同形式的数据监控，形式多样，如列表形式，柱状图、仪表盘，实际电路位置恢复显示，对应关系序列显示等，以满足不同的需求。准确统一的数据可以统一显示工作的实时状态，有利于跨地区的统一监督、值岗。
3 大功率短波发射机信号隔离设计研究
3.1 大功率短波发射机信号隔离原理
由于现阶段信息技术的发展促进了大功率短波发射机信号隔离处理的技术手段。如：在信号隔离设计中使用plc模拟输入模块进行直接取样，大功率短波发射机信号隔离，一般使用信号隔离变送器进行系统隔离，信号变送器是链接仪表的电气设备，主要实现输出信号，输入信号以及供电电源之间的隔离，减少信号干扰带来的问题，保证系统一直处于稳定运行状态。大功率短波发射机在运行中一般使用3万伏电压，电流控制在500A上下，传统的串联方式是多个电阻分压出小信号之后传送到控制单元，在此过程中如果电路电阻值出现问题，则会导致电压异常升高或下降，造成单元器件损坏。
3.2 大功率短波发射机信号隔离设计研究
（1）大功率短波發射机信号隔离设计研究中，首先要考虑其抗干扰问题，大功率短波发射机的工作频率一般在26.1MHZ之间，设备的本身就是辐射体，但在信号取样中所需的是低频频率，所以需要对发射机信号进行分选隔离。一般在工作中，通常会使用信号隔离器进行隔离，但是信号隔离器的差模抗干扰方面需要进一步加强。在实际应用中，隔离出的信号会被射频信号干扰，影响传送器的工作，造成信号隔离输出信号不稳定，因此解决抗干扰问题是信号隔离设计中需要解决的重点问题。
（2）在数据库中寻找相同特质的数据，划分为不同种类，投放到规定的类型参数中，利用划分形式进行种类划分。此外，在发射机的运行中，末级电子管的工作状态主要分为两类。根据音频负载幅度的变化而变化，监控装置根据变化速度指示。因此，在输入信号隔离发射机的传输之前，必须对信号进行积分处理，选择适当的积分电路来平滑信号以达到隔离变送器的输入信号的目的，并选择输入信号的平均值用来压缩动态变化范围，为了保证大功率短波发射机的稳定运行，应做好信号隔离器的设计。
4 结语
综上所述，短波发射机是发射短波的重要机器，其不仅能够快速发射短波信号，也能够保证一定工作效率，因此，短波发射机也已经广泛的被应用到广播电台的信号传输机构中。本文主要研究了大功率短波发射机数据采集与信号隔离的原理和设计，希望为电台发射机的安全运行提供有效的维护与保障。
参考文献：
[1]刘玲，高瑞刚，刘楠.PSM短波发射机故障处理与日常[J].数字传媒研究，2012（2）：68-70.
作者简介：韩凯（1987-），男，汉族，山东德州人，本科，助理工程师，研究方向：DF500A型500KW短波发射机。
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