【摘要】本文通過分析天線控制柜閉鎖信號丟失的原因，然后從天線控制柜選取關鍵電壓值作為取樣點，在外部加裝交流接觸器，作為閉鎖信號斷電的自動保護裝置，從而使天線自動控制系統能正常提供天線閉鎖信號，保證安全播音。

一.前言

　　短波廣播發射系統中，根據播音任務，一臺短波發射機會涉及多次的天線倒換，從而完成發射機對不同方向不同頻率的播音任務。而天線倒換的工作會通過天線控制柜對天線交換開關矩陣的直通或偏轉的狀態倒換而完成。為了保證天線交換開關矩陣動作時發射機處于射頻封鎖狀態，天線交換開關矩陣控制柜會在動作時封鎖輸出至發射機的天線到位信號，即閉鎖信號。可以看到，閉鎖信號是發射機能否加高壓播音的重要邏輯條件之一。但是當天線控制柜電源存在問題時，就有很大可能導致閉鎖信號丟失，引起停播事故，因此對于天線控制柜故障斷電時閉鎖信號的保持就顯得尤為重要。

　　為了更加了解當前使用的天線控制柜中，由于電源系統故障導致閉鎖信號丟失的故障點，我們結合天線控制柜供電圖1進行理論分析，同時結合實際操作實驗，發現了以下四點問題：

　　1.當天線控制柜內UPS輸入電源故障時，天線控制柜照明故障，其他設備由于是由UPS供電的暫時不會出現異常，但是當UPS電量耗盡后，天線控制柜內所有設備徹底斷電，天線閉鎖信號丟失，發射機無法播音。

　　2.天線控制柜內UPS故障，天線控制柜內除照明正常外，其他設備全部斷電，天線閉鎖信號丟失，發射機無法播音。

　　3.天線控制柜內發射機板卡供電故障時(供電通路中斷路器跳斷、AC/DC開關電源故障)，天線閉鎖信號丟失，發射機無法播音。

　　4.天線控制柜UPS電源輸入、輸出及發射機板卡電源無監測。

圖1 天線控制柜供電

　　對圖1述問題進行歸納可得，天線控制柜UPS輸入供電故障時，短時間不會出現閉鎖信號丟失而引起的停播事故；天線控制柜UPS輸出故障或其他導致發射機板卡供電故障的情況出現時，會立刻導致天線控制柜內發射機板卡無24V閉鎖信號輸出至發射機。

三.系統需求及實施方案的確定

　　對于目前存在的問題，結合實際情況，確定為UPS輸入電源增加監測設備，當UPS輸入電源異常時，及時發出聲光報警信號；為天線閉鎖信號增加斷電自保裝置，當UPS輸出異常或發射機板卡電源異常而天線交換開關正常時，送出閉鎖信號，保證發射機正常播音，同時送出聲光報警信號。

　　在基本確定了系統需求后，就需要確定實現系統需求的實施方案。第一種方案，聯系了天線控制柜制造方，經過溝通后得出的改造方案為：改動天線控制柜內部分板卡，即重新設計、印制、安裝新線路板，原有電路板下機，需要上萬元的費用，同時原有備件也需要淘汰更新為新電路板；第二種方案，沿用使用中的天線控制柜，同時利用外部電路中的預留線路，從天線控制柜選取關鍵電壓值作為取樣點，在外部加裝閉鎖信號斷電自動保護裝置。這樣只需要重新布少量取樣電纜配合外部裝置就可實現系統功能，不需要改動天線控制柜，同時成本也較低。經過兩種方案的對比論證及綜合考慮，我們決定使用第二種方案以達到系統需求。

四.系統設計

　　根據圖1對天線控制柜UPS供電部分及發射機板供電部分進行分析。

　　1.對于天線控制柜內的UPS，其輸入電源由發射機房低壓配電盤提供，從圖1中可以看到，當低壓配電盤電源故障或斷路器Q0、Q11跳斷時，UPS輸入失電，UPS轉換至逆變狀態為天線控制柜內設備供電。綜合考慮后將UPS輸入電源檢測點選定為斷路器Q11輸出端2、4端，在2、4端分別接交流接觸器線包的A1、A2端，線包電壓為交流220V。交流接觸器的常閉接點串接一聲光報警器后與加裝的閉鎖信號斷電自動保護裝置中的24V直流電源構成回路。這樣就可以當UPS輸入電源異常時，交流接觸器線包失電，其常閉接點閉合為聲光報警器接通24V電源，發出報警信號，原理圖如圖2。

　　2.因為UPS輸出異常，或天線控制柜內發射機板供電通路出現故障時，天線閉鎖信號會丟失，結合圖1進行分析實驗后得出，當UPS輸出、VCC電源、VCCOUT電源、Q12、Q21、Q22、Q301故障時，即發射機板VCC端和VCCOUT端任意一個或同時無輸入24V電壓時，閉鎖信號丟失，因此在Q301的2、4端分別取兩個24V，做“與”邏輯判斷。當故障時，繼電器“與”邏輯電路動作，對應常閉觸點閉合，發出故障告警信號，同時天線閉鎖信號自保，原理圖如圖3。

　　虛框內為原有閉鎖信號原理圖，天線控制柜內的發射機板送出24V閉鎖信號使BS繼電器動作，其常開接點閉合，為發射機提供閉鎖信號，而當VCC、VCCOUT電源異常時將無24V閉鎖信號輸出。而虛框外的電路就是“與”邏輯電路，可以看到VCC的24V電壓與VCCOUT的24V電壓為電路的兩個輸入信號，繼電器K3線包的得失電為“與”邏輯電路的輸出結果。當VCC異常VCCOUT正常時，K2線包失電，其常開接點斷開，雖然VCCOUT電源正常但是K3線包由于同路中的K2接點斷開而失電，K3常閉接點1、9端接通，報警蜂鳴器動作，同時K3常閉接點的2、10端接通，繼續為發射機提供閉鎖信號；當VCC正常VCCOUT異常時，K3線包失電，后續電路同樣會報警并送出閉鎖信號；當VCC和VCCOUT均異常時，同樣會產生報警并送出閉鎖信號；只有當VCC和VCCOUT均正常時，繼電器K2線包動作，其常開接點閉合，使K3線包回路正常，K3線包得電，其常閉接點1、9端斷開，切斷報警蜂鳴器供電，同時K3常閉接點的2、10端斷開，由天線控制柜內發射機板為反射機提供閉鎖信號。我們規定VCC或VCCOUT正常為1異常為0，自保系統未啟動為1，啟動為0，所以上述情況歸納如表1。

　　可以看到使用圖3中的簡單電路很好的實現了對發射機板因電源故障而引起閉鎖信號丟失的問題。

五.系統安裝應用

　　在系統電路中接觸器、繼電器線包均需要長時間通電，考慮到系統穩定性和可靠性，在設備原件選型時，使用了已經在發射機系統中使用的同品牌、同型號的設備原件，同時制定了定期檢修維護的工作計劃，最大程度的保證了系統可靠穩定的運行。

　　整個天線閉鎖信號斷電自保系統中的信號基本都為24V直流信號，在布線和接線過程中都要注意與其他強電的隔離，避免其他交流信號因感應串入信號線中，引起系統誤動作。

　　在系統模擬實驗時，當發射機板斷電啟動自保系統時某些發射機機型會短暫因閉鎖信號丟失而掉高壓重加，而有的機型則不會掉高壓。結合圖3可以看到虛框內為發射機構成閉鎖回路的電路是由原有的閉鎖繼電器的常開接點和自保系統的繼電器常閉接點2、10端組成的，當系統動作時可能會出現常開接點先斷開，常閉接點后閉合的情況，這樣回路就會產生一個即為短暫的斷開時間，而之所以不同機型最后結果不一樣應該是由于發射機內部電路中含有的濾波儲能電路不同所導致的，因此對于短暫掉高壓的機型可以將原有的閉鎖繼電器換為斷電延時繼電器，從而避免這<1秒的斷開時間。

六.小結

　　天線閉鎖信號斷電自保系統在安裝應用后，很好的解決了因天線控制柜內電源故障而引起的閉鎖信號丟失的問題，最大限度的保證了安全播音工作，同時制作安裝成本較為低廉，安裝維護技術水平要求不高，方便一般水平維護人員操作。很適合使用同類型天線控制柜的臺站進行改造安裝。