同轴开关工作原理及性能

2021-06-08 17:48:37      点击:
同轴转换开关:用于主、备发射机与天线、假负载之间切换的设备,是广播电视1+1或N+1系统的枢纽。它的作用是将两台发射机的输出用同一根天线相互切换播出。
发射机在工作中的特点是高电压大电流,温度高震动强,电气性能的稳定性相对较低,容易发生技术故障,造成停播事故。为了消除这种安全隐患,其中最重要的是使用主、备发射机方案。同轴转换开关是连接主备发射机和天馈系统的中间件,具有操作简便、定位准确的优点,可以有效地缩短因发射机技术故障造成停播的时间。

不管何种结构的同轴开关,其正常工作都体现在一套天馈线系统对主备发射机的高频功率输出端的断开或接通这两种状态上。常用的同轴开关有机械型、电子型两种。

同轴开关控制系统


主要由电动同轴开关和控制器两大部分组成,不仅能够完成发射机与天线、假负载的快速切换连接,而且能够在使用过程中对发射机和假负载进行保护。同轴开关控制系统的倒换天线功能除了在本地操作还能通过计算机进行远程控制。

射频开关
电动同轴开关与各设备的连接方式

电动同轴开关有四个接头, 可以顺时针依次接上天线、主发射机、假负载、备用发射机。电动同轴开关内部由一个可以正反步进90°的电机进行驱动,实现以上四种设备一对一的连接。电动同轴开关里面装有许多机械微动开关, 用于检测四种设备之间接触是否良好。

射频开关
电动驱动同轴开关结构原理图

同轴开关控制器是这些设备接线的核心部分,主要用来控制电动同轴开关的正反转和实施对发射机、假负载的保护, 它由许多小型继电器构成,通过继电器的吸合或断开完成信号的传输或中断,用来控制相关设备。

整个线路由控制盒单元、信号采集及远程控制单元和同轴天线转换开关倒换单元等部分组成。控制盒单元是通过J1和JZ继电器将驱动电压送至同轴天线转换开关电机,实现同轴天线转换开关的倒换,并设置有手动倒换天线开关按键及显示同轴天线开关的位置;信号采集及远程控制单元是通过远程计算机控制采集器工作,将转换同轴天线开关指令送至继电器控制单元,实现同轴天线转换开关倒换的远程控制,并采集及显示同轴天线开关的位置;同轴天线转换开关倒换单元是通过马达转动实现同轴天线开关的倒换。

自动化发展


同轴转换开关广泛应用于广播电视各台站当中, 在主、备发射机之间使用同轴转换开关是保障电台安全播出最常用的方法之一。随着播出自动化的推进,自动倒换主、备发射机工作成为必不可少的设备,主、备机之间的高效替换,是缩短停播时间的重要环节之一。自动化控制电路可在控制盒面板上手动倒换天线,也可通过电脑远程倒换天线,进一步完善发射台站的自动化控制。

智能型同轴开关主要是将单片机控制技术、模式识别技术等技术应用于该设备,通过使用单片机全方位参与电源管理来实现大功率信号自动切换的智能化。

比智能同轴开关系统更优秀的是联网控制技术。在这个系统中硬件和软件被非常紧密地结合起来,一套单片机系统就能够拉动好几套同轴开关,与此同时,还可以驱动多种形式的同轴开关。可以运用非常精确的方式来确认和认可模式并不相同的开启信号。这样一来,就能够有效地实现和管理智能型中的多同轴开关、很多顺序、逻辑关系,这样以来,发射机系统工作起来将更加安全,更加有了保障。