无线发射机系统（共12篇）
无线发射机系统 篇1
1 引言
数字化调幅发射机简称DAM发射机, 它是美国哈里斯公司于上世纪80 年代后期发明并生产的新式发射机。具有体积小、整机效率高 (达到86% 以上) 、三大电声指标好 (达到甲级) 、工作可靠性高、晶体管放大器使用寿命长、工作灵活性大、自动化程度较高操作简单的特点。因此, 在上世纪末期的设备更新改造中, 渐渐取代了电子管发射机。我台目前有两部DX型发射机, 一台是DX600, 一台是DX1000。根据这几年对DX系列发射机维护经验, 发现了以下几个问题:
1.1 最主要的电力故障就是电缆接头故障, 包括长时间的运行、压接头螺丝的松动、绝缘老化、季节变化带来的环境温度变化、电缆氧化、以及局部放电、高压泄露等情况都将引起电缆头温度升高发热, 这将使运行情况恶化, 当温度升高到一定程度直接会引发短路放炮, 甚至火灾的发生。我台就发生过一次由于电缆头长时间运行, 电缆氧化松动, 导致温度升高 (170℃) , 幸好当班人员及时闻到烧焦味发现异态及时处理, 否则后果不堪设想。据我所知, 还有别的台因为类似情况发生过火灾。
1.2 机房大厅的环境温湿度对设备影响很大, 电子元器件、电容及电力设备在工作时由于内部损耗会产生大量的热量, 造成周围环境温度过高, 或空气流动性差, 使设备的热量不能及时散发, 将会使设备由于过热跳闸, 甚至烧坏设备。有资料表明, 环境温度每提高10℃, 元器件的寿命约降低30%-50%, 影响小的也基本在10% 以上, 这就是有名的10℃法则, 所以机房大厅的最佳温度应保持在25℃左右。
环境湿度对元器件的影响也很大, 有研究表明:当空气的相对湿度大于65% 时, 元器件的表面会附着一层厚度为0.001-0.01 微米的水膜, 湿度为100% 时, 水膜厚度为10 微米, 水膜会导致电路或者电子元器件故障, 如腐蚀, 击穿, 短路等。同时, 湿度为30% 时, 静电电压为5000V, 相对湿度为20% 时, 静电电压为10000V, 相对湿度为5% 时, 为20000V, 损坏电路板, 被称为“电子元件杀手”, 所以机房大厅及库房的最佳湿度应保持在30%-65% 之间。
2 设计方案
如图1 所示, 采用无线传输的方式, 对机房大厅的环境温湿度, 重要的电缆头接点的温度进行实时监测, 并对数据进行分析设定上限并报警。 N个 (N小于20) 温度采集点定时 (可以设定为N*30S, 一般将其设定为5 分钟) 采集温度数据, 并以无线的方式 (470MHZ) 向外传输数据, 中继器接受到数据后, 立即转发到更远处的接收器, 接收器主要对各温度节点的温度数据进行收集汇总, 传到电脑中去, 单次数据包格式如下:
默认串口协议: COM1 波特率: 38400数据位: 8 位校验位: NONE数据位: 8停止位: 1 数据格式 (16 进制, 单次数据包长度为16 字节) :
例如收到的数据为如下 (可通过串口助手软件来观测)
80 01 05 01 0C 9E 07 FF FF FF FF FF FF FF FF FF
那些解析如下:
0x80: 数据包起始字节, 通过根据此字节来判断数据包的完整性便于更可靠的数据存储。
0x01: 采集端分组编号, 01 即表示编为第1 组。
0x05: 采集组内成员号, 表示为第1 组内的第5 号采集端的温度值。
0x01: 温度值高字节注意:该字节高位1时为零下, 高位为0 时为零上。
0x0C: 温度值低字节0x010C转换为十进制后除以10, 即为实际温度: 26.8 摄氏度。
0x9E: 信号强度指示, 转换后值越大信号越好, 系统更稳定。
0x07: 电量指示
0x FF:9 个FF为数据保留字节 (便于后续功能扩展)
通过以上数据格式和指令, 用户可以结合自身的实际情况自行设计上位机软件。 (如图2)
当班人员发现温度或者湿度过限后, 根据实际情况进行处理:
(1) 如果发现某一电缆头的温度超过60℃时, 待发射机停机后, 对该电缆头进行检查, 给予紧固。如果温度仍然过高, 将该电缆头的氧化部位截掉, 并更换新的电缆头。
(2) 如果发现机房大厅的温度超过25℃时, 当班人员应前往机房大厅, 再多开启机房柜式空调, 使大厅温度保持在25℃以下。
(3) 如果发现库房的湿度高于55% 时, 当班人员应立即前往库房, 开启除湿机, 使库房的湿度保持在55% 以下。
3 结束语
无线温湿度监测系统目前已经在我机房试运行了半年时间了, 一切运行正常, 对机房大厅及库房温湿度, 发射机各大电流端子的温度进行实时监测, 发现异态及时处理, 及时解决了发射机存在的故障隐患, 为三满播音保驾护航, 具有重大的实用意义。
摘要：为了确保DX发射机的正常运行, 在发射机自动化中有许多监测系统, 比如有弧光监测, 风量监测, 冷却故障监测, 射频电流监测, 网络驻波比监测, 天线驻波比监测等等, 在一定程度上, 起到了保护发射机的作用。随着维护经验的积累, 发现有些故障靠现有的监测系统无法提前预警, 存在着一定隐患。为了确保DX发射机的三满运行, 了解更多DX发射机的运行状态, 对DX发射机进行补充监测, 发现异态及时处理。
关键词：无线,温湿度,软件
参考文献
《智能无线应用方案》黄梓曦
无线发射机系统 篇2
摘要：在科学技术日新月异的背景下，信息技术被广泛应用于各个领域，尤其是广播电视行业，为人们提供了更为快捷和清晰的信息，更好地推动了广播电视无线发射技术的发展。随着数字化时代的到来，我国广播电视在未来的发展中必然会实现跨越式突破，迎来新的发展阶段，广播电视无线发射技术越来越成为社会各界的重点关注对象，所以如何实现广播电视有线到无线的转变，已经成为从业人员亟待解决的问题。本文就对广播电视无线发射的现状进行分析，并试探性地提出几点发展策略，以便相关人士借鉴和参考。
无线数字电视发射机维护与保养 篇3
关键词：电视发射机；维护；保养
中图分类号：TN948.5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01
一、无线数字电视技术运用
随着科学技术的发展，通信技术与微电子技术，计算机技术、软件技术相结合，构成了信息技术和多媒体通信技术的新型边缘技术，促使信息资源极大丰富，使当代社会生活内容日趋丰富多彩，驱动着当今世界经济的前进。
在这个过程中不可避免地将广播电视技术的传统单向广播模式冲破，成为崭新的双向通信广播模式，广播电视技术自然而然地由模拟广播电视技术发展到数字广播电视技术，又一次广播电视技术革命。
数字广播电视技术的发展早已使广播电视超越了广播娱乐范畴，被广泛地应用到文化教育、科研管理、工矿企业、医疗卫生、公安交通、军事宇航和人们日常生活地各个领域。
进入21世纪后，广播电视覆盖发展速度明显减慢，其主要因素是城镇用户地发展趋向饱和，而广大农村由于地域广阔、地形地貌复杂等诸多因素影响，致使有线覆盖投资过大而制约了有线电视的覆盖速度。所以对城市边沿的城郊結合部和广大农村乡镇可以及对城区进行移动接收潜在用户挖掘通过地面数字无线广播电视的传输覆盖的方式成为广播电视覆盖新的发展路径。
为了确保这个新业务的实现，新建数字电视无线传输网时，除为新业务发展留有足够冗余度外，还需要安全可控的综合管理业务平台，其中最重要的组成部分之一条件接收系统（CAS），成熟的CAS技术为改善原来的广播电视经营模式提供了技术手段。
地面数字广播电视覆盖是采用符合国家地面数字电视的帧结构，信道编码与调制GB20600-2006的规定，在不同的工作模式组合时，可以有不同的最高允许码率（采用MPEG-2编码标准，标清4-6Mbps、高清13-20Mbps）。并以UHF频段无线传输方式，实现稳定、高质量电视节目覆盖。
地面数字广播电视覆盖前端系统来自不同信源的所运营的各种业务，各种信号重新组合，构成新的本系统信源节目传输包通过地面数字广播电视多频覆盖网无线数字传输系统，实现固定和移动接收。
二、无线数字电视发射机的维护与保养
无线数字电视的检修维护是保证设备正常运行的保证，如何做到设备正常运行，我们从以下几个方面来保证各个设备正常运行：
（1）定时检查机器内卫生，尘土以及有无杂物并及时清理，每月清扫一次机箱内卫生，每个功放每年必须打开开盖清扫一次内卫生。
（2）根据设备初始数据查看设备的运营情况；检查输入，输出的入射和反射功率的变化情况。一般情况下，由于温度的变化一天内功率变化15%以内都属正常范围；检查各级功放的电压，电流的变化情况。一般情况下电压的变化情况是5%，电流的变化是10%；检查各级风扇的工作情况是否正常；对照每个功放后电源的实际工作状态，检查显示屏内个功放显示的数据是否真实。
例如，显示屏显示39ch功放3的末级电流2为0A。但实际电源电流为19A与初始电源电流相当，说明功放内电流取样电路有问题。如果显示屏显示39ch功饭放3的末级电流2为0A而实际电源电流14A左右，则说明显示屏显示的数据与实际数据相符；定期检查输出高频电缆是否松动，以免烧坏吸收负载造成开路。如发现某个功放的反射功率变的很大，一般情况下就是这路的吸收负载电阻损坏。应及时更换以免造成末级功放管损坏；对照各级高频端口的初始波形用频谱仪测量各级高频端口的现有波形作为维修的参考数据。可测出各个口的参考电平作为维修的参考数据；机器运行时，不要随意拨动激励器和上功放的开关。以免造成机器无功率输出或机顶盒解不出图像；机器后面的多工器也要定时检查卫生，但千万不要用硬东西碰腔体上的调谐头。以免造成机器无功率输出或机顶盒解不出图像。轻微的造成机器反射功率增大造成机器保护；如果有某一个末级功放的某一路末级功放管无电流，应将该功放拿下，开盖。用万用表检查保险和漏极阻值，以判定是末级功放管损坏还是供电的故障；由于你台处于雷区，所以当机器出问题时首先查个部分的开关电源是否损坏应该能更快的排除故障。
三、结束语
无线数字电视发射技术的运用它是用低成本、低停播率、稳定可靠的优质信号覆盖，实现数字广播电视的固定接收和移动接收，充分体现广播电视的公益性，同时挖掘广播电视的潜在受众，实现广播电视的产业性和经济性，是广播电视运营的可持续发展之路，是广播电视事业发展的必然要求。
参考文献：
[1]郭辉华.电视发射机故障分析与处理[J].中国有线电视，2010（05）.
[2]杨卫东，李军华，魏洁.浅谈全固态电视发射机的日常维护[J].西部广播电视，2006（08）.
[3]余海英，倪廷满.速调管电视发射机的维护与调试[J].西部广播电视，2006（12）.
[4]庞林刚.全固态电视发射机及其维护[J].中国有线电视，2007（11）.
[5]孟永斌，孟春所.全固态电视发射机的维护与修理[J].广播电视信息（下半月刊），2007（09）.
地面无线数字电视发射系统 篇4
地面无线数字电视发射系统已经成为我国最常用的广播电视现代化传播体系手段之一。随着电子科技技术水平不断提高, 我国地面电视广播技术成处从标清到高清、模拟到数字同播及转变的过渡阶段。
地面无线数字电视传输系统的主要工作原理是是通过发射站、天线塔等相关构筑物设备发射无线电波, 而电视用户则通过安天线, 接受无线电波的电视信号, 收看电视节目。地面无线数字电视发射系统的组成主要包括了前端系统、传输系统、发射系统以及电源配置等设备。
前端系统包括了数字电视点播的编码、SFN适配、复用器以及信号同步基准生成等等, 其中, 复用器是前端系统中最为重要的组成部分, 放置在前端系统中关键部位, 整个系统的稳定文星对复用器的稳定性和可靠性的要求比较强。而传输系统包括了数字微波和SDH网络 (光纤传输系统) 。地面无线数字发射系统就是通过这一系统传输数字电视码流到发射系统的, 同时还可以完成数字电视码流的恢复和同步工作, 但是要注意的是, 发射系统和系统前端并不在同一个地方, 我国一般把发射系统设置在单频网的模式中。
最后, 就是发射系统。发射系统包含了系统的传输适配、发射机、天馈系统以及TS流接收设备等等。其中, 发射机的主要构成部件包括了功率放大器、输出滤波器、激励器、激励放大器、风冷系统等等。发射系统的主要作用是同步放大、调制、滤波、变频以及合成输入的数字电视码流。
二、地面无线数字电视发射系统的优点
随着我国电视技术的迅速发展, 人民群众对广播电视的需求和要求不断增长, 从而促进了我国广播电视技术和水平的提高。
一直发展至今, 我国广播电视的节目类型和数量和过去相比已经增加不少, 节目的播放时间也变得越来越长, 甚至可以二十四小时循环播放, 在不同时段播出不同类型的节目为人们服务。
这种播放方式能够满足人们群众的需求, 但是对于电视广播公司的管理工作却带来了不同程度的负担和困难。在安排电视节目播放的时候, 需要确保整个系统在操作和运行过程中得到较高的安全保障。
在地面无线数字电视发射系统中采用智能化控制系统能够有效解决这一问题, 而且还可以选用先进、科学的管理方式, 在提高工作效率和管理水平的同时, 降低管理人员的工作强度。和传统得到电视广播系统相比, 地面无线数字电视广播技术还具有更高的可靠性、先进性、安全性、开放性以及前瞻性。
无线数字电视发射系统的广泛应用, 解放了人们观看电视节目的地点, 如今人们不仅能够在家里定点接收, 还可以车载移动接收, 在公共场合分众定点接收等等, 而人们观看的内容也越来越多元化, 例如交通信息、电子股票、新闻与股票等等。得以可见, 地面无线数字电视发射系统的广泛应用令人们的生活水平得到了极大的提高。
三、提高地面无线数字电视发射系统工作效率的有效措施
3.1构建并完善地面无线电视发射系统的管理体系
要构建并完善我国地面无线电视发射系统的管理体系, 主要可以通过以下步骤有序进行。
首先, 如果需要在某些地区开始建设地面无线电视发射建设项目, 那么可以先通过年度招标的计划把全年的地面无线电视发射系统建设及改造工程进行详细的计划和分解, 选取合适的中标单位, 通过与施工单位和建筑公司进行全面的商讨, 让双方都能够明确建设和施工要求, 提前做好施工的准备, 方便调配人力物力, 制定可行的施工计划和目标。通过提前计划和分解, 能够便于改造工程的管理, 保证改造质量, 争取好的评价, 并获得更多的工程项目, 实现一个双赢的局面。
其次, 就是要做好地面无线电视发射系统建设工程施工现场的管理工作和安全施工管理。由于这一建设工程在我国某部分地区的建设时间尚短, 所以对于某些新进的施工队伍来说, 需要在专业技术人员的带领和指导下来完成工作, 并在建设项目完成后对其进行检查和验收。对于具有一定建设经验的施工队伍而言, 在施工过程中最关键的是施工技术和知识结构两者之间的搭配, 科学、合理的搭配是确保改造质量的保证书。进行地面无线电视发射系统建设施工的时候, 要严谨根据施工前制定的指导方案, 做好合理的施工规划和进度安排, 明确要求施工的各个环节的相关规定, 并严格把好检测验收关。
最后, 是大力的宣传相关改造知识, 积极鼓励建设当地地面无线电视发射系统用户的支持与配合。把握好建设区域的施工协调工作, 让用户能够充分认识地面无线电视发射系统的优势和特点。在进行地面无线电视发射系统的建设过程中, 可以合理利用已有的有线电视设备进行改造, 节省改造所需的材料, 降低改造成本。同时, 为了避免地面无线电视发射系统建设的成本和工作量加大, 需要提前做好工程材料采购的工作。
3.2对地面无线电视发射系统的相关设备和构筑物进行定期的检查与维修
对地面无线电视发射系统的相关设备和构筑物进行定期的检查与维修, 能够有效提高地面无线电视发射系统设备运行的安全性和稳定性, 检查和维修的主要内容包括了对系统机房设备的维护、发射设备及相关仪器的检查, 以及对发射设备运行状态的检查。
对于地面无线电视发射系统中发射机的总输出功率和发射功率要定期进行检查, 测试发射机的输出频谱是否发生改变, 并对发射机的实际反射功率和输出功率进行测试和维护。把测试后所得的数据进行抄录和分析, 尤其是对于功放管的电流数据, 通过对比和分析, 对功放模块的相关设备和电源系统进行及时的调整和维护, 并对设备中的电路板进行灰尘清理工作。
在日常的维护工作中, 电路板的灰尘清理工作是十分重要的, 风道长期积聚灰尘不仅会影响设备的散热效率, 长久下来甚至还会对设备冷却系统中的某些部件、各种系统和模块中的晶体管造成严重的伤害。所以在进行灰尘清理工作的时候, 对于发射机, 激励放大器、激励器等进行全面的检查和维修, 在检查的过程中, 应暂停被检查设备的运行状态, 一旦发现有损坏的零件和部件, 应立刻进行更换和维修, 才能够确保地面无线电视发射系统稳定运行。
3.3提高操作人员和检修人员的工作技能
由于某部分地区推广地面无线电视发射系统的时间尚短, 所以对于相关工作人员的工作技能和职业道德应该进行相关的培训, 才能够让工作人员上岗工作。由于大部分的系统设备都需要进行接地工作, 所以操作人员和检修人员在工作过程中, 要注意接地电阻、主机与安全地的连接是否符合相关要求, 避免在工作过程中出现意外事故, 导致系统的设备以及工作人员的人身安全出现危险。
四、结言
地面无线电视发射系统得以在我国广泛应用, 主要是因为该系统在使用过程中其运行成本较低、停播率低、可靠性和稳定性较高等优点和特点, 同时, 还可以弥补优点数字电视定点接受电视信号的缺点, 让人们可以随心随地观看自己想要观看的电视节目和内同, 不仅能够挖掘更多的广播电视的潜在观众, 还可以积极推动我国广播电视行业的经济收益不断增长, 为我国的广播电视行业发展提供了极其有利的条件。
摘要：随着电子科技技术的不断发展, 我国电视技术的应用范围越来越广泛, 不仅是广播娱乐, 在文化教育、日常生活、科研管理等工作领域都能够随处可见电视技术的身影。当我国电视技术水平不断提高, 地面无线数字电视发射系统就已经成为常用的电视发射系统。本文将会对地面无线数字电视发射系统进行简单的分析, 研究出提高地面无线数字电视发展系统的有效途径。
关键词：地面无线数字电视,数字发射机,功放
参考文献
[1]曾昭彤.地面无线数字电视发射系统[J].电子世界.2014 (10)
[2]张斌.地面无线数字电视系统的应用[J].数字化用户.2013 (07)
[3]罗蕴军.廖庆龙.浅析地面无线数字电视广播系统建设[J].2015 (08)
无线发射与安全播出广播电视论文 篇5
广播电视安全播出的技术保障是计算机监控系统。运用电脑控播系统能够实现多台电脑与发射机进行关联，对运行过程中的指标进行检测，对事故、故障等进行及时的CHENYan发现与报警、处理等。通过自动开关机系统自动地控制发射机的开机与关机的时间，从而提高发射机的工作效率，降低人力资源、能源等方面的浪费，在一定意义上延长设备使用寿命。选择多画面的方式对节目播出进行监测，实现同时对多个节目进行监测，及时发现问题、处理问题。采用微波信号能够进一步确保信号源播出的安全性，此外还需要将网络信号源、卫星作为后备选择，以便在微波信号出现问题之后能够及时的启用，确保节目的连续播出。
2要严格地对操作进行规范
第一，要在节目播出之前的半小时对调频、电视信号等方面进行检查，确保其没有问题；第二，虽然系统中已经对开机与关机的时间进行了自动设定，但是工作人员依旧需要对发射机进行再次确认；第三，发射机如果不出现特殊情况应一直保持自动开关机的状态，当有特殊的情况出现时可以采用手动开关机方式；第四，在对设备等进行清洁的过程中要避免触碰到任何能改变其工作状态的按钮；第五，发射机在工作的过程中出现问题，一时间难以修复，需要更换备机。
3认真地对检修制定进行执行
定期对设备进行检修是确保广播电视安全播出的基本保障，检修的方式包括以下几种类型。
3.1定期周检的工作内容
在定期周检的过程中，要注重风扇滤网及发射机等方面的除尘情况，发射机在开机之后要详细地记录其电压、电流、运行等方面的数据。对于发射机中的小风扇也要注重其除尘工作，而且要对其运行的情况进行详细的观察。此外，还需要详细地检查机房中的制冷系统、通风系统等。
3.2定期月检的工作内容
在定期月检的过程中，要对所有功分器的电压与电流方面进行检查，确保其能够正常的工作。要测试发射器上的各种技术指标，对于一些不在标准范围之内的指标要进行及时地调整，确保所有的指标都合格。
3.3定期季检的工作内容
在定期季检的过程中，要对电源的连接情况进行检查，对存在的各种连接不良的情况进行及时的维修。对交流继电器的接点位置进行检查，如果在接点位置出现了烧灼的情况则需要对其进行磨平处理。要对风机的运作进行检查，确保其能够正常、稳定的运行。
3.4定期年检的工作内容
在定期年检的过程中，要全面地对发射机进行清理。要对线槽中的电缆情况进行检查，如果出现损坏情况要及时的修理与更换。要校正同轴馈管的平整度，加固同轴馈管出现松动的部分。要对风机、制冷电机的运行情况进行检查，对发射机的接地情况、备件储存情况等进行检查。
4设备故障总结
固态发射机的生产厂家不同导致其型号存在多种类型，不同的设备型号需要不同的检修操作。因此，在对设备进行检修的过程中，要依据设备的实际情况制定针对该设备的维护卡片，确保发射机能够正常、稳定的运行。一旦设备出现故障，要及时地通过有效的处理措施来使节目播出在最快的时间之内恢复正常。在设备的修理完成之后，要对故障的处理进行详细的记录，为日后的查看与参考提供依据。在对故障处理完成之后，检修技术人员应该召开研讨会对设备的故障机维修进行探讨与分析，明确地掌握故障出现的原因及修理的方式，从而能够促进技术人员检修水平的有效提高，增强技术人员整体素质，降低资源方面的消耗与浪费。
5结语
数字电视无线发射天线性能分析 篇6
【关键词】数字电视 发射天线 性能
一、天线的相关作用和性能参数
在数字电视的运行过程中，无线发射天线的主要作用是对高频已调波电流的能量进行转换，最终成为电磁波的能量，同时，按照指定的方向将电磁波发射出去，以保证辐射区域内可以收到良好的电视信号。一般情况下，天线的匹配特性与天线的输入阻抗有着直接联系，是天线馈电端输入电压和输入电流两者的比值。在天线输入阻抗与馈线的特性阻抗相等的情况下，天线和馈线的连接可以处于最佳状态，并且，此刻馈线终端不存在功率反射情况，馈线上不存在驻波，天线的输入阻抗会随着频率的不断变化呈现平缓状态。因此，天线的匹配工作主要将天线输入阻抗中的电抗分量及时消除，从而让电阻分量和馈线的特性阻抗相对等。在实际运行中，发射天线的输入阻抗一般是50欧姆，天线的匹配特性可以从行波系数、反射系数、回波损耗和驻波比四个方面的参数进行评定，并且这四个性能参数之间存在一定的数值关系。
根据数字电视设备的运行情况来看，回波损耗和驻波比在发射系统中比较常用，其中，回波损耗的值是在0dB和无穷大范围内，如果回波损耗的值较小，则匹配情况很不好；如果回波损耗的值较大，则匹配的情况非常好。一般0是表示全反射状态，无穷大是表示无法匹配状态，在实际发射中，回波损耗的值不能低于26dB，并且，必须大于20dB。与此同时，驻波比的值通常在1和无穷大范围，如果驻波比呈现无穷大状态，则表示匹配完全无效；如果驻波比是1，则表示性能完全匹配。因此，根据实际发射需求，驻波比一般不能超过1.1，在实际应用中不能超过1.3。如果驻波比出现较大情况，则会影响发射系统的发射效果，使信号辐射面积变小，并不断增大系统的内干扰。使发射机出现严重损坏情况。
二、常用的发射天线类型
根据广播电视的使用情况来看，常用的发射天线主要分为模拟电视、数字电视和调频三种类型，其中，模拟电视主要包括VHF双偶极子天馈线系统、VHF四偶极子天馈线系统、米波/分米波缝隙天线系统、UHF四偶极子“面包型”天线系统和蝙蝠翼电视发射天线系统五种；数字电视主要包括一体化天线和四偶极子反射板天线两种；调频主要包括双偶极子调频发射天线系统和单偶极子垂直极化调频发射天线两种。
三、数字电视天线的选型
现代化建设中，数字电视的使用范围越来越广，在实际运行中，数字电视天线的选型需要注意如下几个方面：一是，从输出功率、频率等方面对发射机的性能进行考虑。一般在铁塔上进行安装，必须对性价比、安装位置、覆盖范围等进行匹配，以选择最符合技术性能要求的天线类型 ；二是，遇到铁塔直线段情况不符合天线安装条件的情况，必须选用一体化天线，才能保证数字电视的正常运行，从而提高相关设备的运行稳定性；三是，在实际安装过程中，第一选择考研充分利用铁塔直线段进行合适安装的天线，可以有效扩大发射机的功率、增加发射节目的套数，从而提高电视传输效果，如四偶极子反射板天线，在很多地方得到广泛应用；四是，严格按照相关规定，在铁塔直线段安装条件安全允许的情况下，才能进行四偶极子反射板天线的安装，并可根据实际的覆盖要求，对安装偏移方向继续努力调整。与此同时，在确保发射机可以保持连续工作状态的情况下，选择最合适的额电缆，以提高电缆承受功率余量的能力，提升整个天线安装的美观度。
四、发射天线的安装情况
在实际运行中，发射天线的安装主要分为两种情况：一种是UHF频段数字电视四偶极子反射板天线的安装。一般将其安装在在四方形铁塔上的直线段，采用双工器共用一套天线的方式，可以保持良好的方向性，使覆盖范围达到预期效果；另一种是一体化数字电视发射天线的安装。一般将其安装在铁塔的顶端、高楼的屋顶或者是铁塔的平台上，可以获得良好的效果。
五、发射天线的主要性能指标
在实际运行中，数字电视无线发射天线的主要性能指标有宽带、驻波比、功率和机械性能等，其中，四偶极子反射板天线的带宽一般不能低于150MHz 、一体化天线的带宽不能低于60MHz；在8MHz的宽带中运行，输入端口的反射系数要保持在2.5%，駐波比不能超过1.05，而在主馈管输入端显示的反射系数应保持在5%，驻波比不能超过1.1；整个发射天线应具有良好的机械性能，以承受较高频率的富裕量，保证数字电视运行相关设备的稳定运行。
六、结束语
在数字电视发射设备的正常运转中，发射天线具备的良好性能，直接关系着数字电视传输的距离和传输效果，因此，要对数字电视无线发射天线性能进行有效掌握，才能避免数字电视的正常运行出现各种问题。
参考文献：
[1]姜兆成. 数字电视无线发射系统技术方案分析[J]. 才智，2013，04：295.
[2]朱文星. 厦门地区数字电视无线发射系统技术方案探讨[J]. 广播电视信息，2005，07：72-75.
无线发射台站铁塔遥控巡检系统 篇7
随着广电事业的不断发展, 各地的“村村通”无线覆盖发射台站不断增多, 需检查和维护的铁塔数量也随着增多。而目前检查发射铁塔、天馈的主要办法是由专业人员上铁塔检查。但是由于铁塔数量较多, 具备高空作业资格的专业人员相对较少, 很多铁塔经常要一、两年才能检查一次, 以至不能及时发现铁塔及天馈线系统存在的隐患。发射铁塔及天馈线系统作为发射台一个关键的环节, 一旦出现问题, 将会造成所有发射机停播。同时, 高空作业始终是一项高风险的工作, 本着以人为本的原则, 应该尽量减少工作人员上塔的次数。针对这个突出的矛盾, 可通过采用遥控飞行器运载各种检测设备对发射铁塔和馈线进行检查的方法来解决。
1 技术方案
1.1 飞行平台
运载设备的遥控飞行平台应该按照以下几点要求进行选择。首先是必须有足够的升限。由于一些铁塔的高度高于1百米, 同时很多台站都建在海拔较高的山上, 空气相对稀薄, 这会导致飞行器的升限比所标称的高度有所降低, 所以采用的飞行器的升限应该达到300米以上。其次, 飞行器必须具备一定抗风能力。由于高空的风速比较大, 为保证能平稳地悬停在所需的位置, 飞行器最好在风速5级以下都能平稳飞行。此外, 必须有相当的负载能力。由于要同时运载云台和照相机等设备, 飞行器的有效负荷能力最好能超过500克。最后, 为了能对设备进行详细检查, 飞行器必须有足够的续航时间。按照工作的需要, 飞行时间的要求在20~30分钟左右。根据以上要求, 经过多方比较, 并考虑造价等原因, 目前较适合上述要求的飞行平台有两种, 分别为燃油驱动型遥控单轴直升机和电能驱动型四轴飞行器。
燃油型的运载平台可采用50级遥控直升机, 该级别遥控直升机的参数如下:主旋翼直径1250mm、飞行器全长1520mm、模型机体高450mm、全备重量2850g。采用甲醇作为燃料, 负载能力为2kg, 升限为500米, 在4~5级风的情况下飞行, 采用标准油箱巡航时间约25~30分钟。如采用加大油箱的方法, 巡航时间还可以进一步加长。
电动型的运载平台可采用XAircraft公司生产的X650, 这是一款四旋翼微型飞行器, 通过锂电池提供动力, 由四只无刷电机直接驱动螺旋桨提供升力, 并可以加装GPS控制模块。GPS模块内包含高度计, 可以实现X650自动定高、自动定点、自动返回等功能。其碳纤版的主要参数如下:最大直径955mm, 高度265mm, 机身重量950g (不含接收机、电池、相机吊架) , 最大起飞重量1800g, 升限约为300米, 可在3~4级风的情况下飞行, 最大巡航时间约15~20分钟。
电动型四轴飞行器与燃油型飞行器相比, 四轴飞行器的结构更简单、造价较低, 操控更加容易, 并可通过加装智能GPS模块实现智能飞行。此外, 由于采用电动四轴驱动, 具有更好的稳定性, 震动较小, 对摄影云台的影响较小, 容易获得良好的图像, 但其有效负载低, 只有三、四百克, 留空时间短, 满负荷状态下仅能飞行10~15分钟, 一次飞行只能完成局部拍摄, 如需对大型铁塔进行检查, 需要进行多次飞行。同时由于是采用锂电池动力, 每次飞行后都要重新充电, 造成了两次飞行之间的间隔时间较长。而燃油型飞行器则有着有效负载大, 巡航时间长, 升限较高, 再次起飞的时间间隔较短等优点, 但存在造价较高, 操控相对困难, 对操作人员的要求比较高等缺点。同时由于燃油发动机工作中造成的震动较大, 为消除机体震动对摄影设备造成的影响, 就必须采用有更好防抖动能力的摄影云台, 这也进一步推高了整个系统的造价。
为了能很好地控制飞行器, 可采用6通道遥控器, 其控制距离约为1500米。其采用的控制频段为:35MHz、36MHz、40MHz、41MHz、72MHz、75MHz, 发射功率:≤750m W, 编码方式采用PPM。由于使用环境为发射台站, 电磁环境较复杂, 在设定遥控器频率时, 注意不要存在与本地台站中短波、调频、电视的发射频率相互干扰的现象, 以免出现飞行器失控的事故。
1.2 拍摄云台
在确定好飞行平台后, 就可以在飞行器上安装可遥控的拍摄云台了。由于只需要把摄影设备进行上下和左右两个方向的摆动, 所以采用双轴控制航拍架即可。若采用四轴的云台不但抬高了系统造价, 同时也导致有效负载变小, 给安装各种摄录设备带来影响, 并导致飞行器的飞行时间变短。为了能对运载的照相机进行控制, 可选用具备有快门控制开关的遥控云台。其控制快门的方式有两种, 一种是通过遥控器远程控制快门, 第二种是通过定时开关按照设定的时间间隔进行连续拍摄。由于飞行器的发动机在飞行中会产生震动, 为了减轻震动对摄影云台的影响, 通过在飞行器和云台之间加装O型高频减震圈和阻尼避振器, 可有效降低机体的振动对摄录设备的干扰, 使整个摄影效果更加完美。
控制云台的遥控器采用与飞行器同一系列的遥控器, 遥控距离也为1500米, 以确保具备同样的操控范围。但在使用过程中必须把这两个遥控器设置在不同频段, 以免造成所控设备出现误动作。
1.3 摄影装置
在遥控飞行器飞行检查设备的过程中, 需要实时了解到飞行器前方设备的情况。通过把无线摄像头安装在遥控云台, 将动态图像实时传输到地面可解决这个问题。采用的无线摄像头为1/3″CMOS摄像头, 清晰度为380线, 内置锂电池, 工作时间3小时, 发射频率2.4G, 发射功率500m W, 无障碍传输距离500米。地面的接收装置为手持2.5英寸液晶屏, 内置32G的SD卡, 可对传输下来的信号进行30小时的录像, 可把视频信号回放输出进行查看, 基本满足巡查需求。
由于造价的原因不能采用更稳定的云台和分辨率更高的摄像头, 摄像只能对铁塔情况进行常规查看。要取得可供分析的图像, 就必须采用高分辨率相机对可疑部分进行拍照。为此, 要先对照相机进行快门改造, 使其可以通过遥控快门开关或按照设定的时间间隔进行连续拍照。安装时把照相机与摄像头并排紧密放置, 这样看到的摄像头实时图像, 就是相机所拍到的内容了。相机采用目前市面上1000万像素以上的卡片机改装即可, 但要求有良好的防抖性能, 避免飞行器机体的振动对成像质量造成过多影响。最好具备有相片合成功能, 可以把连续拍下的多张相片合成一张输出, 为今后的数据分析提供更理想的效果。
1.4 馈管检查装置
馈管是所有发射机的共同输出部分, 同时也是较容易损坏的环节, 为此要对馈管进行重点巡检。在巡检中除了要对馈管的各接头进行重点拍摄分析外, 还要对整条馈管进行检查。如果馈管内部出现问题, 仅靠查看其表面难以发现, 但往往在故障点处存在着异常发热的现象。根据这个原理, 在飞行器遥控云台上安装红外测温仪对整条馈管进行温度测试, 即可判断出馈管是否存在异常了。所采用的红外线测温仪, 必须具备同时测试空气温度和红外物体表面的温度, 显示其中温差的功能, 这样就可以避免因环境温度变化造成误判, 同时应具备读数锁定和最大/最小值显示功能, 为下一步的数据分析提供依据。本方案中采用的某型号红外测温仪基本符合上述要求, 其参数如下:测量表面温度的量程为-30~300℃, 分辨率为0.1℃, 精度为±2.0℃ (-30~100℃) , 光学分辨率为6:1;测量环境空气温度是量程为-10~50℃, 分辨率为0.1℃, 精度为±0.5℃。由于该设备工作时必须按住开关, 就必须先对其开关线路进行改造, 加装固定的开关, 使其可以长期工作。
2 系统操作注意事项
使用遥控飞行器时, 为了确保整个飞行过程的安全, 必须安排专人进行严格的培训。特别是燃油型飞行器, 机体较大, 长度约为1.5米, 叶片较长, 高速旋转的叶片可能对人体造成伤害, 所以在操作时一定要认真谨慎, 严格按照规程进行。作为飞行器操作人员必须熟读操作手册, 熟悉遥控器的各个功能操作的手法和力度。在实际操作前, 可通过相应的飞行模拟软件进行反复练习。模拟操作熟练后, 再找一个宽阔平坦的地点进行真机试飞。待所有操作均已熟练后方能控制飞行器对铁塔进行巡查。
操作遥控飞行器的注意事项主要有以下几点:在每次飞行前, 都必须对飞行器的各零部件进行认真检查;要提前找一处没有人群活动的空旷场所作为起飞和降落点;并检查周边2~3公里内有没有同频干扰, 否则必须更换遥控器频率避开干扰, 使飞行遥控器频率与云台遥控器频率错开。此外, 在飞行前, 必须先开启遥控器再开动飞行器, 落地后, 先关闭飞行器再关闭遥控器, 以免出现飞行器失控乱飞的情况。
在对铁塔和天馈线系统的巡查过程中, 需要两个操作人员分别对飞行器和摄影云台进行操控。操作人员的操控水平直接决定了系统的飞行安全以及巡查的质量。为此, 操作人员必须选择反应灵敏的同志担任, 并不断进行飞行练习, 不断提高控制水平, 才能使整个系统发挥出最大的功效, 取得良好的巡查效果。
3 结束语
本无线发射台站铁塔遥控巡查系统整体造价约一万元左右, 运行成本低廉。在系统投入使用后, 发射台站就可以大大增加铁塔巡查的次数, 减轻天线维修人员的工作强度和压力。一般可按一定的时间间隔进行常规巡查, 或者在台风暴雨等恶劣天气过后就立即进行一次全面检查。在发现可疑情况之后, 可把拍摄到的相片上传天线部门进行分析, 使天线部门的技术人员可以迅速做出应对方案, 及早处理铁塔和天馈线系统存在的问题。同时, 通过把常规巡查时拍下的相片和测试数据存档, 建立铁塔天馈连续运行资料库, 可给整个铁塔天馈线系统的安全提供更多的保障。
摘要：本文针对各地无线覆盖台站数量激增, 具备高空作业资格人员相对较少, 导致对发射铁塔等相关设施的巡检周期偏长, 以及馈管内部出现故障后不能及时发现的问题, 提出了利用遥控飞行器运载检测设备对发射铁塔等相关设施进行巡检以解决这些问题的方法。
无线发射机系统 篇8
目前, 大部分的中波发射台站的发射机房和信号源控制室都是分离的, 为了美观, 各种设备之间的连接线, 包括信号源线、电线、控制线路等, 都事先封装在控制桌、机箱以及地沟里。地沟环境比较潮湿, 各种连接线路较为复杂, 大大增加了检查修复的难度。同时由于中波台站大多位于较为偏远的郊区, 地沟中常有蛇鼠等动物活动的痕迹, 老鼠咬断信号线路的问题很有可能发生, 严重威胁到线路的安全, 而信号源作为整个发射系统安全播出的前提, 直接关系到台站安全播出。
1 无线信号源备份系统简介
我台发射系统有主备两路信号源, 主路采用光纤信号源, 通过光接收机进入切换器, 备路信号源采用卫星信号, 通过卫星天线接收到卫星接收机进行解调, 再经过音频阻抗变换器之后进入切换器。信号源从切换器出来到音频处理器再到发射机的线路都是单一线路, 且音频处理器到发射机的距离较远。一旦这中间出现线路故障, 修复难度很大, 且耗时间。目前我台的发射机监控系统无法检测到是否有信号源, 即无法判断是否空载, 所以需要通过人工监听的方式来监测。如果出现音频处理器到发射机的单一线路出现故障, 那么必须第一时间发现且手动切换到备用发射机。而现实情况是很多发射台并不具备备用发射机, 那么就有可能出现停播。
我台信号源流程图如图1所示:
为此, 我们通过制作一台“迷你FM调频发射机”和接收机, 实现信号源从控制桌到发射机的无线传输, 作为信号源线路故障的应急处理方式, 这种方式能方便、快捷、有效地处理信号源连接线故障引发的停播、劣播, 确保我台节目信号源安全, 保障安全播出。
根据以上分析, 无线信号源备份系统主要有三部分构成:迷你FM发射机、FM接收机和设备之间的连接线。迷你型FM调频广播发射器连接在备份的音频处理器输出端, 通过8×8音频矩阵切换器可以方便的切换到我台六套播出节目的任意一套。FM调频接收机放在发射机上, 输出8Ω平衡信号连接至发射机。当信号源传输线故障发生时, 开启备份音频处理器, 利用8×8音频矩阵切换器将传输故障的音频通道切换至备份音频处理器, 开启迷你型FM调频广播发射器和接收机, 就可以实现信号源的无线传输。整个过程如下图2所示:
主要实现的功能如下图2所示:
2 无线信号源备份系统组成
2.1 迷你FM发射机
为了方便, 本系统采用的迷你FM发射机为FM车载音频发射器改装而成。
原FM车载音频发射器板上除输入滤波使用了铝电容外, 其他部分全部采用钽电容和多层陶瓷贴片电容 (MLCC) 。使用BH1415 FM专用发射芯片, 输入电压直流12V~24V (实际测试可使用9~24V) , 耗电电流约0.08A。有一个立体声输入接口。
频率是非常珍贵的资源, 为了避免与其他调频发射台发射频率冲突, 本系统采用的迷你FM发射机发射频率范围为88.0-108.0MHz全频段, 可0.1MHz步进调整, 调整后可自动记忆。
发射距离:无障碍条件下不小于半径12米。
根据我台实际需要, 将该FM车载音频发射器改装, 增大其发射功率, 加装发射天线, 使其发射距离有效覆盖方圆50米。
2.2 FM接收机
本系统采用的FM接收机使用普通FM接收机, 只要带有立体声耳机输出接口即可。
2.3 连接线
选用两芯带屏蔽网音频线, 做好连接接头即可。
2.4 系统测量指标
信噪比:60d B
音频失真度:2% (mod=75KHZ.F=1KHZ)
杂波及谐波:-35db
实验证实:无线信号传输效果良好, 发射节目收听度符合安全播出要求。
2.5 系统使用注意事项
本系统使用的迷你FM调频发射机功率较小, 容易受到大功率同频或临频干扰, 使用时设置频率应注意避开大功率同频和临频。且有效覆盖范围为50米 (仅限于台区机房内) , 也可避免台区范围以外人员通过设备检测到系统发射频率, 因此可以排除非法人员针对攻击。
2.6 作为机动信号源使用
本台原两路信号源通过8×8音频矩阵切换器实现主备信号源自动切换, 而本地区的调频台和中波台大部分的节目是一样的, 可将FM收音机输出端直接接入音频矩阵切换器作为第三路备份信号源, 在主备信号源同时出现故障时, 可作为应急备份。同时如果矩阵切换器或者音频处理器出现故障, 也可直接使用接在发射机上的FM收音机接收到的本地区调频台发射的同信号源节目作为信号源直接播出。
3 结束语
无线发射机系统 篇9
1、数字电视地面广播系统的技术标准
目前国际上对于数字电视无线发射系统有三大标准, 他们分别是:日本的ISDB-T标准, 美国的ATSC 8-VSB标准, 欧洲的DVB-T标准。这三种标准的内容既有相同之处, 又包含着很多不同之处。
日本的ISDB-T标准, 该标准具有强化移动接受、频谱分段传输的特点, 它可以根据窄带接受和分层同时实现移动接收、便携接受和固定接受。ISDB-T标准与其他标准的传输、编码方式、调制方式基本相同, 不同之处在于运用了分层传输和部分接受, 交织深度的引入将增加延时影响双向业务和频道转换。
美国的ATSC 8-VSB标准, 该标准的特点是功率峰均比低、频谱效率高、不支持移动接受、单载波。该标准用于地面数字广播系统时, 能够实现在6兆HZ内进行高质量音频和视频的传播。同步信号的引用, 能够对时钟信道编码起到纠错保护的作用, 它的结构复杂, 是一个固定码率的数字传输系统, 不支持移动接收, 是一个使用单载波调制技术的传输系统。
欧洲的DVB-T标准, 该标准的主要特点是抗多径干扰能力强, 可以移动接收, 可以组成单频网, 可以分层。该系统中放置了大量的导频信号, 穿插于数据当中, 完成了系统同步、信道估计、时钟调整、载波恢复的功能。该系统又使用了保护间隔技术, 这两种技术的使用, 使得该系统能够在抗动态多径干扰、抗多径干扰、移动接收实测性能方面比其他标准的系统要好。
通过对三种世界上的标准分析比较得知, 对于我国数字电视信号的无线传输系统, 三种标准都能够适用, 我国数字电视信号无线传输的要求是能够实现同时传送多套节目、传送多种级别的图像、能够同时进行声音、数据业务、图像的传输, 通过对这三种标准的分析比较, 三种标准都能够达到要求, 实现数字电视信号的无线发射传输。
2、我国目前数字电视地面广播技术标准的现状
目前我国地面数字电视广播系统标准具有三大知识产权方案:上海交大的ADTB_T方案, 清华大学的DMB_T方案, 广播科学研究院的CDTB_T方案, 而这三大方案中尤其以清华大学的DMB_T方案最为完善, 它采用了时域同步正交频分复用技术, 他将信道估计和数据检测分别进行, 这样可以获得最佳的传输效果。它采用的OFDM调制方式具有抗多径干扰能力强、频谱效率高、使用与宽带信号传输的优点, 与现有的数字电视传输标准相比, 清华大学的DNB-T标准采用了一种频域信号处理与时域信号处理相结合的创新优势, 可以同时使数字信号处理在频域和时域的优势。
3、数字电视无线发射系统技术方案的分析
我国数字电视信号无线发射系统在技术上要达到用一个无线电视频道传输多套电视节目并且能够实现多媒体的应用, 覆盖地区广、信号稳定的要求。
3.1 前端部分
对于前端部分的主要技术要求即是要完成节目的制作、编辑、视音频编码、码流复用、数据转换协议、播出控制、单频网适配等工作。前端部分的主要软件和硬件设备有:数据协议处理和打包机、播出控制软件、数字视音频码流服务器、码流发生器、单频网适配器、非线性编辑系统、复用器、视音频编码器等。
3.2 传输网络
传输网络的主要技术要求是要求将前端部分的数字电视码流传输到分布在分布在各处的发射基站的数字电视发射系统中, 同时还要完成对码流的同步和恢复。传输网络下连单频网同步系统上接单频网适配器, 主要由网络分配、网络适配、接受网络适配等部分组成。
3.3 发射系统
发射系统的主要技术要求是要求将输入的码流进行同步变频、放大、调制、信号合成、滤波传输到天线上, 从而使得数字电视信号能够进行地面的无线发射。它的主要设备有数字电视发射机、同步钟源GPS接收机、缝隙发射天线等。分布在各处的数字电视发射机的作用是将码流进行抗干扰处理并进行调制、功率放大然后再经过天线向空中发射。
3.4 接收系统
接受系统的主要技术要求是将收到的高频调制信号进行解调、变频从而得到数字电视信号的码流, 再进行解码复用, 结合相应的控制, 得到用户所需要的数字电视功能。它包括的主要软件和设备有移动接收机、移动接收天线、移动接收控制软件、显示屏和移动存储软件。
结束语
广播电视的必然发展趋势是由模拟信号转向数字信号, 同时有线电视也必然会向着无线发射、无线接收的方向发展, 进行数字电视无线发射系统技术的研究是一项非常有意义的工作, 然而目前国内的相关技术水平还不够完善, 有很多技术问题还需要进一步的探索, 很多技术方案还没有得到进一步的论证, 这就需要我国电视广播系统的技术人员在今后的发展中进一步深入数字电视无线发射系统的技术研究, 力争为用户提供更丰富、更便捷的数字电视服务。
参考文献
[1]朱文星.厦门地区数字电视无线发射系统技术方案探讨[J].真空电子技术, 2009 (5) .
[2]张帆, 赵志梅.无线数字电视发射机房电力远程监测系统[J].电视技术, 2011 (24) .
[3]刘毅生, 陈思源, 童彬.乐山地区DTMB地面数字电视无线覆盖建设方案[J].电视技术, 2012 (1) .
[4]赵俊.偏远农牧区无线数字电视覆盖的应用[J].有线电视技术, 2013 (5) .
新型无线电发射设备监测系统研究 篇10
现有的无线电发射设备探测技术, 主要依靠监测接收机接收无线电发射设备的射频信号, 根据接收到其在特定频段的发射信号, 来判断设备是否存在, 进而进行定位和分析工作。接收系统一般包括天线、接收机等设备。
现有的探测技术的局限性在于, 在某些特定场合时, 当无线电发射设备没有发射射频信号时, 即使它处于待机状态, 也无法探测到发射设备的存在。
2 研究内容
文章提出的无线电发射设备监测方法, 该方法包括:采集被监测的无线电发射设备的发射信号;预先存储不同类型的无线发射设备对应的本振泄漏频率;根据预先存储的被监测的无线电发射设备的类型对应的本振泄漏频率作为工作频段, 根据确定的工作频段对被监测的无线电发射设备的本振泄漏信号进行监测。
为实现本方法, 本研究提出了一种无线电发射设备监测系统, 包括:高增益方向性天线, 用于接收被监测的无线电设备的本振泄漏信号;频率数据存储装置, 用于存储不同类型的无线电发射设备对应的本振泄漏频率;监测接收机, 根据所述频率数据存储装置中存储的被监测的无线电设备类型对应的本振泄漏频率确定所述监测接收机的工作频率, 对无线电设备的本振泄漏信号进行监测。通过对无线电发射设备的本振泄漏信号的监测, 判断无线电发射设备存在。只要无线电发射设备处于开机加电状态, 即使没有主动发射无线电射频信号, 也可以通过接收其本振的泄漏信号检测到无线电发射设备的存在。在考试无线电作弊、频率管制以及其他不允许公开使用无线电发射设备的场合, 采用本方法可以成功探测到处于待机未发射状态的无线电发射设备, 当无线电设备发射射频信号时, 也可以作为接收射频信号的辅助手段对无线电发射设备进行分析和定位。
为让本方法的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂, 下文特举较佳实施例, 并配合所附图式, 作详细说明如下。
如图1所示, 该系统包括:高增益方向性天线101, 用于接收被监测的无线电设备的本振泄漏信号;频率数据存储装置102, 用于存储不同类型的无线电发射设备对应的本振泄漏频率;监测接收机103, 用于对无线电设备的本振泄漏信号进行监测, 并且根据频率数据存储装置中存储的被监测的无线电设备类型对应的本振泄漏频率确定监测接收机103的工作频率。
其中, 无线电发射设备监测系统还包括:低噪声放大器104, 用于对高增益方向天线接收到的本振泄漏信号进行低噪声放大处理。现有技术中, 很多通信设备都采用经典的超外差接收机的方式。其主要思想利用本地产生的振荡波与输入信号混频, 将输入信号频率变换为某个预先确定的频率。这种接收方式的性能优于高频 (直接) 放大式接收, 所以至今仍广泛应用于远程信号的接收, 并且已推广应用到各方面。本方法技术方案利用频谱仪或监测接收机对非法接收机在待机的状态下对其本振泄漏信号进行监测, 从而达到在某些特殊场景下的无线电监管的目的。
根据上述超外差接收机的结构图可知, 混频器和本振相结合提供一外差功能, 将输入信号差拍为一固定中频。通过改变本振的频率进而实现对不同射频信号的接收。因此, 固定中频表达式如下:
其中, fLo为本振频率, fRF为射频信号的载频, fIF为中频。
对于本振泄漏频率fLo=fRF-fIF。因此, 建立本振泄漏频率数据库, 需要预先对无线电发射设备的使用频率和固定本振频率进行信息统计。
发射机的使用频率可根据国家无线电管理部门所发布的相关规定进行统计。比如针对公共对讲、移动通信系统都有自己专属频率。因此, 在不同频段, 可根据相应的规定建立该频段的无线电发射设备的发射频率数据库。
对于发射机的中频而言, 由于无线电发射设备类型不同、厂家不同, 导致有一定的差别。因此。调研不同类型、不同厂家的产品的中频信息, 从而在不同频段建立相应的发射机的中频数据库。
而本方法根据无线电发射设备的本振频率和发射频率、中频的关系建立本振泄漏频率数据库, 预先存储在频率数据存储装置中, 为频谱仪或监测接收机提供工作的频段信息。
由于监测对象的不同, 因此, 根据对象所工作频段、工作方式合理的选择本方法系统的前端配置非常重要。如公共对讲机工作在150MHz、450MHz, GSM手机工作在900MHz、1800MHz, 3G手机工作在2GHz附近等等。本研究可根据监测对象, 即监测设备的类型, 从预先存储不同类型无线电发射设备对应的本振泄漏频率的频率数据存储装置中的查询相应的本振泄漏频率数据信息, 从而可以选择接收天线和低噪声放大器的类型、频段等信息, 从而保证有效的接收到被监测设备的信号。
同时, 该无线电发射设备监测系统还包括:微弱信号滤波模块105, 用于对接收到的发射信号进行微弱信号处理, 提高所述的发射信号的信噪比。
3 结束语
无线发射机系统 篇11
人教版普通物理课程标准实验教科书《物理 选修3-4》中第十四章第三节介绍了有关电磁波发射和接收的知识.物理教师在讲授该节内容时，主要结合电路图进行讲解，让学生理解电磁波发射和接收过程.教学中涉及到调制、调频、振荡频率等物理概念都是抽象程度较高的知识，学生在生活中又缺少感性的认识，教师对概念的直接讲授会显得生硬和枯燥，学生理解困难.为此，我们制作了“简易无线话筒演示实验”演示电磁波的发射，通过真实的实验让学生感受电磁波的发射过程，理解相关物理概念，同时利用该演示实验引出电磁波接收内容的学习.
1 制作简易无线话筒
1.1 实验原理图
无线话筒的制作来源于本节课物理教材内容上的“做一做”栏目.“做一做”中提供了无线话筒的电路图（图1）.电路图中的18PF半可变电容、CRZ-2型驻极体话筒，目前已经不再使用.我们将电容器调整为5 PF～25 PF的高频瓷介质可变电容、话筒使用的是额定电压为1.5 V的驻极体话筒.
1.2 需要的材料
绝缘薄木板一块（40 cm×50 cm）、一号干电池一节（E，1.5 V）、单刀单掷开关一个（S）、PNP型高频三极管9018一个（VT）、驻极体话筒一个（BM，额定电压1.5V）、高频瓷介质可变电容一个（C1，5PF-25PF）、瓷片电容一个（C2，4.7PF）、1/8 W金属膜电阻一个（R，1.8 kΩ）、自制线圈（L）、直径为1 mm的漆包线40 cm、导线若干.
1.3 原理分析
高频振荡电路由三极管VT、电容器C1和线圈L组成.L与C1构成LC谐振回路，具有选频作用.高频振荡电路对音频信号进行频率调制后，经电容器C2耦合，由发射天线向周围空间发射出去.
音频电路由驻极体话筒BM组成，电源E给话筒供电.BM能将声音信号转换成电信号，其内部的场效应管把音频信号进行放大，声音信号的变化会引起场效应管漏极电流产生相应的变化，从而得到随之变化的电压信号，当其加到三极管的发射极时，发射极电流发生变化，振荡频率就随着音频信号变化，从而达到调频的目的.
选择长约30 cm、直径为1 mm的铜质漆包线作为发射天线.有一些实验选择软导线作为发射天线，软导线在使用过程中容易晃动，导致工作频率发生偏移、不稳定现象.铜质漆包线很好地解决了频偏问题，发射功率也略有增加，但是方向性会更强些.
2 制作方法
2.1 整个电路采用导线连接的方式
制作的电路板是把导线直接固定在薄木板上，教师演示时学生能够清晰地看到同实验原理图相对应的实物电路板（图2）.这样的电路板要比经过转印、腐蚀等工序的现代制版工艺制成的电路板更加直观、清晰，学生容易理解.
2.2 自制线圈L
装置中的线圈L是用直径为1 mm的漆包线在圆铅笔上绕4匝制成.自制的线圈能更好地明确自感系数L的值，控制振荡的中心频率.铅笔的使用也让学生有新鲜感和亲切感.
2.3 元器件引脚长度须符合规范要求
由于无线话筒工作频率较高，电路结构应尽量紧凑，元器件引脚长度须符合规范要求.驻极体话筒用两根10 mm左右的元器件引脚从正、负接点引出，并在薄木板上固定，以方便送话.天线接在整个薄木板的边缘，向外面伸出.
3 电磁波的发射
无线话筒电路采用的是频率调制的工作方式，为了验证实验电路是否有电磁波发出，采用调频收音机接收，也就是电磁波接收部分（图3）.实验前，首先计算出LC振荡电路的中心频率范围.振荡频率f=12πLC，其中自制电感线圈的自感系数L=kμN2Sl，k为线圈几何形状参数，经查表k=0.52；μ为磁导率，其数值为4π×10-7；N为线圈匝数；S为线圈面积；l=Nd为线圈长度，d为漆包线直径，经测量计算得L=2.1×10-13 H.电容器C1的取值范围是5 PF～20 PF，计算得出振荡的中心频率范围69 MHz～156M Hz之间.
实验时，闭合开关，教师对着话筒播放音乐，话筒两端的音频电压发生变化，变化的电压加到三极管的发射极时，使得发射极的电流发生变化，引起振荡频率的改变，从而给出调频的含义.通过与调频对比，引伸出另外一种调制的方式——调幅，并介绍调幅概念.对着话筒播放音乐，经过调制之后的电磁波就会通过天线发射出去，打开调频收音机来接收电磁波信号，调频收音机的调谐旋钮要在69 MHz～156 MHz范围之间调节，直至听到清晰的音乐为止.
4 实验装置的优缺点
简易无线话筒装置容易起振、灵敏度较高，在实际课堂教学中已经较好地达到了演示的效果.但是从科技角度考虑该电路的发射功率较小，有效距离很难超过10米，发射频率不太稳定，略有声音失真的现象.为此，可以在电路中增加一个三极管和电阻组成的功率放大电路，采用电压负反馈的方式，这样功率放大电路的工作点较为稳定并且信号不容易失真.但是经过改进之后的电路复杂、抽象，学生不容易理解.
无线发射机系统 篇12
关键词：电力远程监测,TCP网络连接,集中管理
0 引言
近几年,无线数字电视在国内发展异常迅速,主要运用在城市的公交、铁路、户外广告和移动多媒体等,由于城区建筑比较密集,对信号的衰减影响比较大,同时为了提高信号在郊区或者偏远小镇的覆盖质量和面积,就需要通过建立单频网、差转台或者直放站来解决信号的覆盖问题,这些基站可能分布在城市、乡镇,甚至是人际罕至的山区,数目较多,地域分布广。为了保证机房内的服务器、交换机、路由器、发射机、UPS和空调等的设备正常工作,稳定和持续的供电是其正常工作的基本保证[1]。目前国内外很多发射基站都是主要通过人工巡检方式了解供电运行情况,经常是当信号出现中断报修后,运维人员才发现故障,不仅增大了运维人员的工作量,而且对于提高客户服务质量等方面都会造成一定的影响。为适应减员增效和现代化管理的要求,设计了无线数字电视发射机房电力远程监测系统,通过对各设备支路电流、电压以及运行状态等参数的测量来实时监测和记录各设备运行状况。
1 系统功能和监测终端平台
无线数字电视发射机房电力远程监测系统集采集、处理、报警、管理于一体,内建完善的TCP网络功能,灵活组网。为了系统便于维护,采用标准模块化的设计方法,充分保证系统的适应性和可靠性,也便于扩充。
1.1 电力远程监测系统功能
系统分三层设计:监测终端、通信层和远程监测中心。监测终端主要通过采集各电力支路的参数和工作状态,并根据预设值判断故障,具有本地显示、报警和日记查询等功能;远程监测中心是一台多功能的智能监测服务器,内置了一套管理系统软件,能够对各种现场数据进行采集和自动化处理,主要收集从各个发射机房回传的数据,并通过数据库对数据进行存储和管理,同时具有数据分析、告警提示、报表打印等功能;通信层采用C/S架构设计,远程监测中心作为服务端,通过TCP传输协议与各机房的客户端通信[2]。
1.2 监测终端平台
发射机房的配电箱有多个支路,终端主要监测市电输入、空调、UPS蓄电池输出、机柜、发射机和室内照明等支路,通过监测母线电压和电流就可以实时掌握各单元的供电情况。
1.2.1 监测终端硬件结构
发射机房电力监测终端以微控制器C8051F340为处理核心,通过SM系列电流变送器将0~5 V的电压信号送给控制器的ADC口,通过SPI接口与网络模块W5100实现接入Internet;LCD用于显示机房现场监测结果及告警情况。监测终端结构如图1所示。
发射机房电力监测终端提供了多路模数字量传感器的设备接入接口,可以通过这些接口对现场的各种数据进行有效的远程监测和管理,当系统监测到被监测对象的情况发生异常时,系统会发出报警,及时地通知相关的管理人员。同时,还可以通过系统预设的应急程式,自动地启动对应的应急措施,帮助管理人员排除故障,避免或减轻故障带来的损失[3]。
1.2.2 支路电压和电流监测方法
主电力系统为了传输电能,往往采用交流、大电流回路把电力送往设备,无法与控制器C8051F340的ADC口直接相连进行测量。故采用了互感器解决这个问题,它可以将交流大电流按比例降到用控制器端口直接测量的数值。SM系列电流变送器结构如图2所示。
系统采用的是SM系列线性交流电流变送器SML50ACE-12/24,它灵敏度高,快速响应,初级与次级高度隔离;单电源供电,电源电压范围为12~24 V;测量电流范围为0~50 A;交流输入,输出0~5 V的直流电压。SM系列电流传感器的电流输出可通过外接电阻转换为电压输出。
2 客户端软件
客户端软件采用C语言设计,由于结构不复杂,故采用了一个循环的结构,在这个过程中通过调用不同的功能子函数实现,子函数包括各模块初始化、建立网络连接、数据采集处理、日志操作、数据格式的处理等。
2.1 程序流程
终端上电后首先进行系统初始化,包括网络配置、设置扫描间隔等,然后主动与服务器端建立TCP网络连接。通信正常后,终端开始依次采集各支路的电流和电压值,并对每组采集到的数据进行分析,处理后得出最后的结果,再对这个数值进行判断。如果是正常状态,就直接将数据按照事先规定的协议打包并发送至服务器端;如果监测到的数值异常,则写入日志,启动本地报警,并将告警原因显示到LCD上,向服务器发送数据时需要一并发送告警报错类型,以便工作人员及时查清原因。接着根据设定的扫描时间,延时N s,再次进入下一个循环[4]。扫描周期的设计要比较快,但不能太快,考虑到电流和温度变化,在1/10 s量级,扫描周期设计100~200 ms为最佳。软件流程如图3所示。
2.2 数据处理
考虑到坏数据处理和合理报警都是因为通道或传感器受到了干扰引起的,为了使提出的方法具有普适性,在数据采集底层就要进行处理。每个监测量定义都要对应这样一组数据,可以根据先验知识或后验知识人工设定。每个监测量在取得数值以后,经过评估,得到实时状态。结合数据处理,数据采集流程如下:1)从模块读数据,采样,得到数据;2)在时钟控制下,连续5次采样,平滑处理,去掉最大和最小,3次平均值作为实时数据;3)评估。如果不合理,废弃此数据,继续采样。如果依然不合理,放弃该点数据,记录状态为“故障”[5]。
3 集中监测管理中心
监测管理软件采用VC++6.0作为开发平台,由于系统要管理的机房数量多,而且涉及到的数据庞杂,为了方便分类、管理和查询等,引入了Access2003为后端数据库,采用开放数据库互连ODBC对数据库进行操作,它提供了一组对数据库访问的标准应用程序编程接口API,这些API利用SQL来完成增、删、改、查和维护等操作等大部分任务[6]。
程序运行在监测管理中心的PC机上,通过以太网实现与各监测节点的通信,主要使用Socket编程完成TCP的连接与数据的收发,并实现数据处理、实时显示、数据备份、历史查询、数据统计、分析预测、故障报警和报表导出等功能[7]。
3.1 数据传输协议
系统的客户端与服务器端的上下行数据交互主要包括两大类:上传数据和下行指令。为了使系统的数据传输更稳定可靠,定义了数据传输协议,将数据打包成帧的格式再通过建立的TCP连接发送出去,数据帧协议结构如表1所示。
为了区分每个帧数据,协议规定每个帧都以#DVB#开始,以#END#结束。在系统规划初期给每个机房的监测终端指定固定的IP地址,并录入到监测中心的管理系统中。
3.2 报警类型
本地报警功能在控制器上直接实现声光报警,并记录报警信息和处理措施,同时传送给监测后台。远程报警可通过监测后台实现,会在人机交互上弹出相应界面,给出是哪个机房的设备出现故障以及故障原因。故障报错种类分成8类,如表2所示。
通道故障包括某个通道数据异常、开路或者短路。模块故障包括某个模块无通信回应、掉电、接触不良或者模块损坏。通信线路故障指所有模块都没有响应。其中,干扰是指由于受电磁环境的影响,偶尔出现无效的坏数据,如果有坏数据出现,发送最近一次测量数据作为替代并存储来消除干扰;如果是有连续的坏数据,就认为是通道或者电流变送器有缺陷。
4 结论
采用C/S架构设计的无线数字电视发射机房电力远程监测系统,采用了SM电流变送器实现了对大电流的准确测量,通过微控制器C8051F340实现了数据采集、处理、网络接入和数据传送等功能,从而完成了对市电输入、UPS蓄电池、空调、发射机等设备的实时监测。该系统适用于网络规模大、用户数量多和分布较广的基站电力监测管理,可对大量分布式的数字电视发射机房的电力的电源进行集中统一管理,真正做到电源管理的实时化、智能化和网络化,省去了频繁的机房巡查,大幅度降低了运维人员的工作强度,对于推进的无人值守基站管理模式具有重要意义。同时也变“报障→维护”的被动运维模式为主动和自动的运维模式,及时发现故障,将隐患消灭在萌芽中。
参考文献
[1]王志强.机房动力环境监控系统设计[J].电视技术,2008,32(8):74-75.
[2]张慧熙,孙亚萍.实时远程电源和UPS监控网络节点机硬件设计与实现[J].计算机测量与控制,2010,18(1):142-144.
[3]卢刚,程显蒙.基于GPRS和AT89C52的远程电力监测系统设计[J].自动化仪表,2008,29(11):40-42.
[4]白云州.基于W5100的网络化温室大棚环境监测系统[J].制造业自动化,2011,33(3):20-21.
[5]姜印平,刘江江,李杰.基于MSP430单片机的智能电池监测仪[J].仪器仪表学报,2008,29(5):1040-1043.
[6]顾东袁,杨东勇,徐杨法.智能坐便器嵌入式控制系统设计与实现[J].计算机工程与应用,2008,44(31):98-100.