发射机控制系统

关键词： 采用 终端 发射机

发射机控制系统（精选十篇）

发射机控制系统 篇1

控制系统是雷达发射机重要的组成部分, 以现代电子技术为基础的控制系统广泛采用数字控制处理器、成熟可靠的单片机、复杂可编程逻辑器件为核心来搭建系统。单一控制终端的控制系统一般采用RS232、RS422等总线模式实现上、下位控制机的通讯。对于多个控制终端可以采用CAN 总线技术的通讯方式。文中主要论述了基于CAN总线技术的发射机控制系统。

1发射机

发射阵采用半有源相控阵体制, 由16部行波管发射单元组成, 发射功率在空间合成。发射机系统由设备控制舱内的显示控制机柜和天线舱内两个发射单元机柜、二次水冷设备等构成[1]。发射分系统组成见图1。

2控制系统组成

发射机控制系统担负着发射机工作状态和参数的显示、控制和保护等任务。控制系统原理框图见图2。

由于阵面是由多个子阵发射单元组成, 相互之间的通信可以用CAN (现场总线) 来实现。这种典型的分散式控制系统具备实时控制的串行通信网络, 位速可以高达1 Mbps, 同时设计成本廉价、安装方便、易扩展。

基本的CAN总线网络硬件连接见图3。

软件设计中主机可以使用CAN卡和计算机PCI总线连接来实现上位机 (工控机) 和下位机 (由单片机和CAN控制器组成) 的信息交换通讯。上位机采用VC6.0编程事件的响应程序, 下位机通过上位机人机界面控制对应的响应程序进行工作。从而实现主机对多下位机的控制, 实现子阵发射机的协调工作和通讯。

下位机利用单片机的C编程和SJA1000控制器的初始化编程和一些接收发送功能程序的实现。

3显示控制机柜

显示控制机柜由显示屏、含CAN通讯卡的工控机、内部定时信号电路、转接板、开关机1键、开关机2键、定时信号切换控制键组成。

工控机担负控制显示程序的运行、CAN总线通讯的任务。内部定时信号电路用于发射机内部调试, 开关机1键、开关机2键用于发射机柜的选择, 定时信号切换控制键用于切换总体定时信号和内部定时信号。

4控制总成

控制总成实现对定时型号的检测和保护、CAN总线的转接传送、二次水冷设备的故障检测。

脉冲定时信号的检测和保护由CPLD可编程逻辑器件ispLSI1048-60LH芯片为核心构成电路实现, 完成对定时信号过脉冲宽度和过占空比的检查、故障输出。LATTICE公司生产的ispLSI1048-60LH芯片集成密度为8 000门, 最高工作频率为80 MHz, 传输延时小于15 ns, 寄存器数为288, I/OD端口数106, 可以在线编程[2]。

二次水冷设备发生故障时发送一路开关量信号 (开路) 和一路差分信号 (高有效) 给控制总成, 控制总成完成发射机锁机以保护发射单元。

5发射单元控制保护电路

控制保护电路主要实现CAN总线下位机的通讯、对发射单元各种状态的监测和保护并上传数据为上位机 (工控机) 、实现发射单元时序控制下正常开关机。基本硬件见图4。

电路主要由微处理器87C51和CPLD为核心的处理单元、独立CAN通信控制器SJA1000和总线收发控制器82C250为核心的通信单元、A/D转换和放大器为核心的取样单元和差分芯片为核心的驱动单元4部分组成。

微处理器负责SJA1000的初始化, 通过控制SJA1000实现数据的接受和发送。SJA1000的AD0～AD7连接到单片机P0口, 执行相应的读写操作。

82C250与CAN总线接口采取一定安全措施。CANH和CANL引脚各自通过一个5 Ω的电阻和总线连接, 电阻起到一定限流作用。同时82C250的RS引脚上一般接有一个120 Ω的斜率电阻, 考虑到总线上的并联效果, 单个节点上82C250芯片的RS连接一个约20 kΩ的电阻。

采样信号有:高压信号、管体电流信号、功率等。这些信号来自发射分系统内部不同组件, 取样电路把这些信号传送给控保电路, 控保电路对它们进行比较判别, 通过总线向系统输送发射单元状态及故障信息。

定时信号的传输采用双路差分的方式, 定时信号经过脉冲激励板后, 传送给驱动管, 驱动管将定时信号放大, 以推动下一级的脉冲变压器。

5.1CAN软件设计

CAN总线软件设计中采用PeiliCAN模式, 其初始化流程如图5所示[3]。

首先对SJA1000初始化, 对SJA1000相关寄存器设置前, 主控制器通过读复位模式/请求标志来检查SJA1000是否到复位模式。在复位模式下, 设置验收码寄存器、屏蔽码寄存器、总线时序寄存器、输出控制寄存器、时钟分频寄存器, 从而进入工作模式。

在CAN 通信进程中发送和接受数据, 下位机的节点要通过验收滤波器才会接受数据, 必须设置接受滤波器的标识符, 只要接受信息中的识别码和接受滤波器的标识符一致, CAN总线控制器才能对数据进行缓存。

5.2发射单元开关机程序

开关机程序根据总线传送来的上位机控制命令, 参照发射机现有状态, 实现对发射各组件的开机控制。首先发射机上电, 包括显示控制机柜、二次水冷设备、发射子阵机柜, 检测水冷运行和定时信号是否正常, 正常时控制总成对发射机解锁, 允许子阵各个发射单元进行工作。发射单元首先开启低压控制, 灯丝电源、调制正偏压和调制负偏压开启, 等发射单元行波管预热时间结束, 送出高压准加信号;高压逐渐加到行波管额定电压后, 送出调制脉冲准加状态信号, 行波管栅极加上合适电压的脉冲调制信号后, 行波管进入导通工作, 开启前级放大器, 导通射频信号, 发射单元实现高频放大功能。当发射单元出现故障或是来自上位机的关机命令, 依次关闭前级、调制脉冲、高压、低压[4]。

5.3故障分析和处理

故障分析流程如图6所示。

发射机工作中, 对许多重要的电性能参数进行实时检测, 力求快速对发射机状态进行评估, 出现故障可以第一时间进行快速处理。针对行波管发射单元来讲, 阴极电压、管体电流、水冷设备的正常是发射机安全工作的前提。

6抗电磁干扰

无论是设备控制舱和天线舱, 大量的电子设备导致电磁环境恶化, 发射单元内部特别是高压部分对控制系统也带来很多电磁干扰, 这些会导致信号和数据出错, 通讯受到干扰。控制系统采取如下措施提高电磁抗干扰能力。

a) 定时信号在显示控制机柜和发射单元之间采用屏蔽双绞电缆差分模式传输;

b) 控制总成对水冷故障的判定要求故障开关量信号和故障差分信号一致方有效;对定时型号过脉冲宽带和过占空比的检测要求信号连续8次故障一致方有效, 这样避免噪声对信号随机干扰;

c) 为控制保护电路设计独立屏蔽作用的机盒, 印制板大范围覆铜覆地, 信号地和电源地尽量分离, 控制动作电平设置为低电平有效, 信号的对外接收与发送设计为差分模式;

d) 显示控制机柜、控制总成采用独立机柜电磁屏蔽模式。

7结束语

本文对多终端控制的发射机控制保护系统的组成、功能、特点和设计进行分析与说明, 介绍了CAN总线在系统中使用, 对发射机工作流程和故障判定进行阐述, 最后简单介绍了抗电磁干扰设计。

参考文献

[1]郑新, 李文辉, 潘厚忠.雷达发射机技术[M].北京:电子工业出版社, 2006.

[2]路而红.可编程器件应用开发指南[M].北京:人民邮电出版社, 2004.

[3]卜厚萍, 范宁松.一种基于CAN总线的雷达发射机监控系统的设计[J].电子工程师, 2005, 31 (4) :4-6.

发射机控制系统 篇2

1.1 控制部分

1.1.1 开关机顺序

开机时灯丝要有足够的预热时间，一般预热时间需要3～5min。只有在灯丝电压达到一定的幅度，预热达到要求时间，以及没有任何故障的情况下，才允许加高压。待高压加到一定的幅度才允许加触发脉冲。关机时，应先切断高压，后切断低压，而且低压切断后，要求风冷延时断电，使行波管的风机继续工作1～2min，再切断电源。所以，控制保护电路中要具有预热延时和风冷延时功能。

1.1.2 故障处理

在高压加上后，如果出现任何故障，应该立即切断高压，以免造成行波管或高压电源损坏。

1.1.3 显示

发射机在正常工作时应有显示，在故障发生时也应该有显示。

在正常工作时，加上低压，“预热”灯亮。预热时间达到后，如果没有任何故障，“待机”灯亮，这时按下“高压通”键，“高压通”灯亮。

发生故障时，无论是何种故障，该故障对应的显示灯都应亮。共有11种故障灯，分别是阴极过压、收集极过压、灯丝欠压、螺旋线过流、总供电过流、重频故障、反射功率故障、行波管过热、二组合过热、光纤故障、门开关故障。

1.2 保护部分

发射机具有过压保护、过流保护、温度保护、占空比保护、驻波保护、门开关保护等功能。

1.2.1 过压保护

对于行波管来说，它的阴极和收集极电压都很高，现在大多采用开关电源，电压很快就升到行波管要求的.阴极和收集极电压。如果反馈环路一旦失控，将使行波管因为过压而烧毁。所以，必须检测行波管阴极和收集极电压，一旦出现过压立刻将高压切断。主要是切断开关电源的脉宽调制器的输出脉冲，使主功率器件没有驱动脉冲，达到保护的目的。

1.2.2 过流保护

包括螺旋线过流保护和总供电的过流保护。前者主要是保护行波管，防止行波管的螺旋线因电流过大而烧毁。后者是保护高压电源和行波管，防止高压电源短路或电流过大造成对行波管和高压电源的损害。

1.2.3 温度保护

发射机由于输出功率大，使得其本身的功耗较大，另外，一些功率器件也比较热，虽然有风冷系统，但为了安全而在关键件上另加温度保护电路，一旦超过所设定的温度门限，立即切断高压，使该器件不致因温度过高而损坏。

1.2.4 占空比保护

脉冲行波管的占空比是行波管的主要指标，如果超过允许的最大占空比会损害行波管，所以，对输入脉冲的占空比要有限制，一旦超过，立即切断高压，使行波管不工作。

1.2.5 驻波保护

行波管是发射功率器件，如果反射的功率过大会损坏行波管，所以设置驻波保护。

1.2.6 门开关保护

由于发射机内有高压，为保护人身安全，不允许在发射机开盖的状态下加高压。

2 控制保护系统功能的实现

2.1 组合控制逻辑

由一片CPLD(图1中为CPLD1)完成如下功能：――风冷延时和预热延时;

――接受键盘上的“低压通/断”、“高压通”、“高压断”、“复位”、“天线/负载转换”等指令，产生相应的逻辑;

――控制加高压的顺序，必须先通低压，加灯丝电压、待灯丝“预热”状态结束，并无任何故障时，才允许加高压;高压升到一定的幅度才允许加触发脉冲;当出现任何故障的时候，都必须首先切断高压;完成正常状态与故障状态的显示和编码，即把各种状态指示出来，如按“低压通”键时，“低压通”灯应亮;预热状态时“预热”灯亮;风冷状态下“风冷”灯应亮;预热状态结束时，“高压断”灯应亮;按“高压通”键时，“高压通”灯应亮;当发生任何故障时，均应切断高压，“保护”灯应亮，同时对应该故障的灯应亮;当故障排除后，按“复位”键，系统应能回到高压断状态;另外，还要把多种故障编成码，送中心机显示。

2.2 时序控制逻辑

由另一片CPLD(图1中为CPLD2)实现，这一片CPLD的功能是分时地采样5路模拟信号，将其转换成数字信号，送入相应的锁存器里，然后与各自的数字基准比较，超过基准的判为“高”，并将比较的结果送入上一片CPLD作为故障指示。按照上述要求，这一片CPLD应完成如下功能：

――给多路A/D产生地址选择信号，并在每一路地址有效期间完成;另外，产生数据采样信号给A/D变换器，使A/D开始转换，转换完后，在70ns内将转换的数据送入相应的锁存器;

――进行多路数字比较，产生故障信号，并将故障信号送入控制组合逻辑的CPLD，切断高压。

3 控制保护系统方框图

控制保护系统的方框图如图1所示。CPLD1主要完成对发射机的开关顺序控制。CPLD2主要给A/D变换产生时序，以及完成数字比较，产生各种门限保护。差分运放主要是用来去除来自发射机内的取样信号的共模干扰。光接受器/锁相环主要是采样悬浮于地的收集极电压。阴极脉宽调制器主要产生驱动阴极高压电源的脉宽调制信号。收集极脉宽调制器主要产生驱动收集极高压电源的脉宽调制信号。

4 实现控制保护系统功能时出现问题的分析和解决办法

4.1 电平反串

由于发射机在起始通电状态下只有热电源在工作，其余部分都不上电，当按下“低压通”键时，发射机其余部分才上电。所以，发射机的控制保护电路必须要把“低压通”键和其余键的逻辑分开，即“低压通”键的逻辑不能与其余键的逻辑一起置于CPLD中，而必须拿出来单独处理。它的作用就是只对控制“低压通”键的芯片上电。这就产生了由于上电分先后而带来的电平反串问题，即在只有加热电源时，就有1.8V左右的电平串入单独给CPLD供电的+5V电源中，而这时给CPLD供电的+5V电源并未加，由于CPLD是3.3V/5V都可工作的，所以CPLD这时已经开始工作，产生许多错误逻辑，使许多故障灯都亮了，这是不允许的。测试发现这个反串电平是由于54HC245这个芯片带来的，而且后来发现，驱动能力越强的芯片，反串电平就越严重。

解决的办法是将送显示的驱动芯片换掉，都改成光电耦合器，这样就解决了反串电平的问题，而且有利于将控制保护电路板子上的地和外界隔开，对A/D变换也有好处。

4.2 按键抖动

虽然加了一些消除按键抖动电路，但是效果都不太理想，尤其是“高压通”和“高压断”两个按键，由于是上升沿触发，而且状态互锁，致使有时按下“高压通”键，一松手状态就保持不住，又回到“高压断”状态;有时按下“高压断”键又回不到“高压断”状态。用示波器观察波形，发现在按键按下和松开时有抖动。为此对“高压通”和“高压断”键入的信号，利用时钟信号触发D触发器，再通过D触发器送入CPLD，效果非常明显，消除了按键抖动。

图1

4.3 A/D变换的精度

这个问题是整个电路中最关键的问题。

500mV的纹波，对逻辑电平不会产生太大的影响，既不会造成错误电平，也不会误报故障，但是对A/D来说，却太大了。

以最大电压5V，8位的A/D来说，最小量

化单位δ=(1/2 8-1)×5≈20mV，500mV的纹波，对于十进制=25，对于十六进制是19H，对于二进制是11001B，相当于5位都在跳。对于12位的A/D说，最小量化单位δ=(1/2 12-1)×5=5/4094=1.2mV，500mV的纹波，对于十进制500/1.2≈417，对于十六进制是1A1H，对于二进制是110100001B，相当于9位在跳，这样大的纹波，大大影响了A/D的精度。就拿阴极电压来说，12kV的阴极电压，过压门限按5%计算，是12.6kV，那么这600V电压转换成5V电平相当于600/1×5=250mV，电平的变化淹没在噪声中，根本就体现不出来。不能完成过欠压的精细比较。要想完成精细比较，纹波就得降下来。当纹波小于100mV时，对于8位A/D变化只有3位在变，电平的变化没有淹没在噪声中，是可以使用的，当然纹波处理得越小越好。即使实在降不到太小，还可以通过数字信号处理的方法，用各种数字滤波器，对变换出来的数字信号滤掉干扰。

具体解决的办法如下：

――将采样各路信号的模拟电压通过线性光耦与发射机的地隔离，使发射机的地线噪声不会进控制保护板;

――所有输入的信号都加光耦，使发射机的地与整个控制保护电路的模拟地、数字地隔开;

――整个控保电路的模拟地、数字地悬浮起来，外加屏蔽罩。

采用以上方法后，A/D精度有了明显的改善，能使纹波达到100mV。

5 结语

该控制保护电路板已经在发射机上完成联调，其控制和保护的功能，以及闭环加高压的功能全都实现，精度满足要求。当需要更高采样精度时，则可以用一些数字信号处理的方法来进一步对A/D转换过来的数字量进行处理，使精度进一步提高。

发射机控制系统 篇3

【关键词】中波；数字发射机；连锁系统；故障

1.前言

目前，我国使用的中波发射机为DX600中波数字发射机，该发射机来自美国。这种型号的数字发射机由于是由三个PB组成，因此其连锁系统非常的复杂，且在整个发射机中，连锁系统对整个发射机的正常运用有着非常中大影响，若连锁系统出现故障，那么发射机将无法顺利运作。近几年我国的DX600中波数字发射机出现连锁系统发生故障的迹象，为了解决这一问题，作者及所在团队对连锁系统及其故障进行深入探讨，并寻找出解决措施。具体分析情况如下分析。

2.发射机连锁系统组成结构分析

DX600中波数字发射机的连锁系统组成结构（图1）主要有开关按钮（紧急和风机门），合成器钥匙，主辅合成器，外部1、2，内部连锁，整流柜连锁等，其中，该系统的内部连锁可以具体分为以下几种：

（1）辅助合成器PB钥匙连锁。如图所示，要保证PB连锁单元不断开，保障发射机能够正常运作，那么必须要求射频接地开关的钥匙能够正好固定在内锁盘内，使连锁电压能够顺利通过各种关口到达PB端口。（2）外部连锁。分析图1发现，只要将J107-2和J107-1进行连接，那么就能够实现对K1、K2继电器的控制，从而能够非常顺利的实现控制发射机的目的。（3）远程紧急关机连锁。如图所示，远程紧急关机按钮通过三个PB按钮与K5继电器连接。也就是，当这三个按钮全部为开启状态，那么发射机机运作，但是关掉三个中的任意一个都会导致发射机停止运行[1]。（4）整流柜连锁。整流柜与图1中的K6相连，一同控制PB电源板，当控制整流柜的开关松开时，也就是出于开启状态时，就能够通过K6控制整个PB电源，从而控制整个电源的开关。（5）合成器连锁。如图1所示，合成器连锁有两个组成部分，即合成器PB连锁钥匙和合成器主钥匙，这两个合成器与其他设备的连接端口分别为J27-1、J27-3和J27-22、J27-19。通过这些端口能够与气压控制开关连接，实现对继电器的控制，从而控制发射机。

3.中波数字发射机故障类型及其原因分析

（1）电源、显示屏、合成器、连锁故障

具体是指在进行播音时机器突然关机，且整个CCU、TCU两个低压电源都出现故障、TCU的触摸屏中还显示整个PB连锁出现严重故障、合成器的开关状态也明显出现故障，整个系统的LED灯全部在同一时间熄灭。出现这种大型故障类型的原因有：连锁系统的主合成板的电容被烧坏，造成电路短路。线路短路直接造成电源无法正常供电，也直接导致CCU低压电源直接出现故障，与电源有直接电能供求关系的CCU子机板卡也就不可避免的要出现故障。解决该问题的方法是：从电容C3着手，将其原来的0.1转变成为630V0.1，并使用1w限流电阻代替1/4w限流电阻。实践结果表明，这种解决措施效果非常显著，在改变电阻和电流之后发射机内部各种易出现的连锁系统均恢复正常。

（2）其他设备正常且连锁屏红灯亮，但是无法正常开机

造成这种故障的问题经过分析判定为CCU、TCU两个低压电源之间的通路连接不稳或者出现故障。因此解决这个问题的方法就从电源之间的连接通路着手。从图1可知，PLC能够发出信息指令的前提是CCU、TCU两个数字I/O板将中波数字发射机连锁系统的连锁状态准确的发送到PLC。若CCU、TCU两个数字I/O板无法正常工作，那么PLC也就无法发出指令，也就无法控制发射机开关机。所以，根据这个原理，在处理故障之前需要对所有与故障有连锁关系的点进行测试，比如合成器风机的连锁开关是否处在正常状态下。然后开始对合成器连锁开关机的信号进行发送，检查合成器心在在CCU、TCU两个数字I/O板中的状态，若TCU数字I/O板无法正常工作，那么则换成合成器数字I/O板[2]。实验证明，更换合成器数字I/O板后PLC能够顺利发出信息处理信号，发射机实现正常开关机。

（3）PB关断且外部连锁出现开路现象

处理该故障的方法有：开路现象出现主要是有些端子设备呈开启状态，因此解决的措施就是对所有端子设备进行进行详细检查，发现有开启的设备要马上关闭；通常情况下，连锁电路正常的前提是U24控制板的输入为高，如果不为高，那么则出现故障，需要重新调整；

4.结束语

从以上研究可知，中波数字发射机的连锁系统非常复杂，内部各个设备之间有着千丝万缕的关系，整个系统甚至有牵一发而动全身的迹象。通过多年系统学习和实践操作总结得出，为了保障数字发射机能够正常运作，需要在非常详细且深入的研究发射机的连锁系统，了解其内部设备之间的运作联系，如此才能够确保在故障出现时能够准确判断出根源，从而及时处理。

参考文献

[1]肖文波.DX-200中波发射机调制编码板电源故障浅析及应急处理[J].中国传媒科技，2013，10（04）：196-198.

[2]刘玉雷，曹卫华.HARRIS数字化中波发射机电源系统故障的分析与处理[J].数字技术与应用，2012，20（02）：105-106.

全固态发射机控制系统原理与检修 篇4

全固态电视发射机, 目前基本已全面替代了电子管发射机, 不仅是因其具有开关机时间短、体积小、重量轻、成本低、可靠性高、系统设计和运用灵活、维护方便等优点, 也是因其具有智能化控制和保护措施完善的发射机控制系统, 这也使得控制系统成为全固态发射机正常工作的关键。随着全固态发射机对电子管发射机的全面替代, 全固态发射机控制系统故障的检修, 也相应成了搞好电视发射工作的关键。本文以目前使用最为广泛的, 北京同方吉兆科技有限公司生产的全固态发射机为例, 全面地介绍了发射机控制系统的工作原理, 及其常见故障的分析和处理, 以期能在全固态发射机控制系统检修中, 达到举一反三, 事半功倍的效果。

2、全固态发射机控制系统原理简介

2.1 控制系统原理及方框图 (图1)

全固态发射机控制系统, 主要实现发射机的开关机控制、数据监测与显示、状态检测与保护、故障报警和处理等, 其组成原理如图1。

2.2 主控单元原理及方框图 (图2)

主控单元是发射机监控子系统的中心监控单元, 负责整机监控系统协调工作, 同时对外提供通信接口。其基本原理方框图如图2。

主控单元主要功能是:采集整机入射、反射功率等数据;采集各单元、子系统状态数据;分析及存贮数据;自动控制与状态调整;报警与故障处理;状态显示;与计算机通信等。图3为PC机、本地测控方框图

2.3 电控及配电单元原理及方框图 (图4)

电控单元的功能是:整机开关机控制及状态指示;手动/自动切换;收集温度、开关电源的状态数据、风机状态等信息, 上报主控单元并执行主控单元命令, 电控及配电单元, 与开关电源管理板共同构成“电源及风机测控子系统”控制整机电源及风机的开关 (参看图1) 。电控单元原理方框图如图4所示。其开、关机流程图分别见图5、图6。

3、全固态发射机控制系统常见故障的检修

故障现象1:主控单元液晶显示不正常 (图7夜晶显示实物图) 。

检修: (1) 液晶显示出现缺行/列, 字暗/行暗, 无背光等现象时, 需更换液晶显示器; (2) 液晶显示“白屏”时, 需调整对比度; (3) 液晶显示“黑屏”时, 有下列三种原因:1) 主控电路板 (实物如图8) M&C7“看门狗”插针JP1松动;2) 显示器与M&C7连接线松动或脱焊;3) M&C7损坏, 需更换; (4) 无故障报警, 数据出现几千甚至上万的异常指示, 主控单元M&C7路板存储器损坏, 需更换。

故障现象2:“AC380V缺相”报警。

检修: (1) 确认AC380V是否缺相; (2) 如供电无问题, 检查主控单元MM2B电路板 (实物如图9) 保险丝; (3) 检查主控单元板 (图8) M&C7缺相检测接口的电压, 正常的对地电压应大于5V。

注意发射机在缺相告警的情况下, 在自动状态下, 不能开机。

故障现象3:PC机不能与发射机连接, 计算机监控系统显示offline。

检修: (1) 检查计算机与发射机的连接;1) 检查连接线;2) 更换主控单元控制电路板 (图8) M&C7的接口芯片MAX485/3085;3) 检查计算机使用的软件版本号是否和主控单元相匹配。4) .由于PC和发射机通讯线两接头的型号一样, 但定义不一致, 因此注意不要接反。正确定义:PC-BD9:1脚—信号A、2脚—信号B 3脚—信号GTV-BD9:2脚—信号A、3脚—信号B 5脚—信号G。 (2) 检查RS232/485转换器, 可以将PC机和激励器进行连接, 判断转接器的好坏情况;*注意由于发射机主控单元的接口和激励器遥调接口的型号不一致, 因此需要使用备件中的专用转接线。 (3) 检查计算机、发射机的设置是否正常。

故障现象4:发射机手动开机正常, 自动不能正常开关机。

检修: (1) 电控单元的单片机是否工作, 注意前面板的钥匙在自动位置时, 如果钥匙损坏, 红色关机指示灯不亮; (2) 电控单元和主控单元的通讯不正常, 检查485通讯口和连接线; (3) 主控单元液晶显示屏乱码, 造成单片机工作不正常, 检查主控板和液晶显示屏连接线是否接触良好; (4) 主控单元单片机工作不正常, 检查主控板 (图8) M&C7板上所有集成块管角是否接触良好, 线路板是否有明显虚焊点。

故障现象5:发射机在工作过程中自动关机。

检修: (1) 电控单元中+5V电源由于外界原因输出不正常, 请检查风速传感器和电控单元的连接线和地是否短路。 (2) 主控单元和其他单元 (功放等) 通讯不正常。 (3) 主控单元中单片机损坏。

故障现象6:空气开关合上后, 发射机自动工作。

检修:由于发射机电控单元控制板 (图10) 上的过压保护的压敏电阻损坏, 造成交流接触器线包不要经过固态继电器控制就开始工作, 更换压敏电阻。

故障现象7:发射机合空气开关后, 主交流接触器吸合1次后, 恢复待机状态。

检修:发射机电控单元的芯片出现故障, 更换电控单元的芯片U16。

故障现象8:发射机在运行过程中, 用于功放冷却的离心风机运转停止。

检修:为保护风机, 在控制系统中增加有热保护器, 当风机任何一相电流瞬间增大, 会自动关闭风机的电源。因此运行过程中, 风机关闭, 主要原因为热继电器保护启动造成, 具体处理可检查电源的电网、风机的质量后, 适当调整保护器的保护范围。

故障现象9:发射机合空气开关后, 按发射机的开机键, 主交流接触器反复吸合数次后, 设备开始运行。

检修:由于开关电源的控制板收到外界干扰, 误发指令造成, 将开关电源的控制板的信号地和发射机的地进行连接。

摘要：全固态发射机机控制系统由电控单元、主控单元、配电单元等组成, 主要实现发射机的开关机控制、数据监测与显示、状态检测与保护、故障报警和处理等。用文字和方框图形式, 简要而全面阐明控制系统及其各个单元的工作原理, 如PC机及本地测控、开关机流程等, 在明晰原理的基础上, 对控制系统常见故障的9个典型实例进行分析和处理;引进主要功能电路板实物图, 以增强文章实用性和指导性。

增雨防雹火箭发射控制器研制 篇5

增雨防雹火箭发射控制器研制

根据增雨防雹火箭系统总体提出的技术指标,利用常用的电路设计技术,开发研制了增雨防雹火箭发射控制装置,经高低温和运输试验,以及实际应用证明,该系统安全可靠、准确快速,并且便于携带、易于维修.

作 者：陈轶敏 CHEN Yi-min  作者单位：中国航天工业总公司四院四十一所,西安,710025 刊 名：固体火箭技术  ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF SOLID ROCKET TECHNOLOGY 年，卷(期)：1999 “”(1) 分类号：V433 关键词：火箭发射装置   人工消雹   人工降雨   电路设计  

发射机控制系统 篇6

[关键词]大功率；短波发射机；自动监控系统；抗干扰；策略

大功率短波发射机在短波通讯中发挥着重大的作用。随着计算机技术的发展，短波技术与信息化相结合，通过自动监控系统实现短波发射机的管理与应用。通过自动监控系统，可以有效降低工作人员的工作强度，并提高其工作精度。但是短波发射机自动监控系统系统精密复杂，其工作经常受到各种干扰源的干扰。因此，如何减少干扰源对大功率短波发射机监控系统的干扰，提高其运行效率，成为人们必须思考的问题。

一、大功率短波发射机自动监控系统干扰源分析

（一）高频电磁波干扰

大功率短波发射机最主要的任务就是通过天线将大功率射频信号辐射至空间。但是不论是发射机、天线还是馈线，都会产生非常强的电磁波辐射，再加上电子管过滤的闪烁、继电器动作以及大电流触点的断与合，其产生的瞬间高频电磁波会对大功率发射机产生严重的干扰。上述干扰信号可从几十千赫兹到达二百兆赫兹。处于这种脉冲辐射范围内的设备就会受到较大的感应电压影响，出现运行不正常的现象。上述干扰对大频率短波发射机的自动监控系统影响较大。

（二）I/O接口引入的干扰

不论是工控机、被控对象还是短波发射机有关的其他外围设备，都是通过I/O接口连接的。I/O接口则可能引入高频干扰信号，导致短波发射机自动监控系统紊乱。大功率短波发射机集成电路内部的数字电路与模拟电路之间为了避免互相转换，通常是分开的。这样就导致数字电流在经过设备的电感以及电阻时生成电压，导致较大数字噪声的产生。

（三）电源系统引入的干扰

大功率短波发射机所使用的用电系统其电阻多呈感性，因此如果有较大的电流产生，就会导致瞬间电压高达正常电压的好几倍，干扰脉冲电压因此产生。如果大功率短波发射机在此时与用电系统共同工作，就会因为这些干扰脉冲电压而产生干扰，导致误差出现。另外，三相电路中的共模干扰与差模干扰对大功率短波发射机的自动监控系统产生的影响较为明显。

二、大功率短波发射机自动监控系统抗干扰策略分析

（一）屏蔽

一些材料可以有效屏蔽导电物体，从而降低干扰源对大功率短波发射机自动监控系统的干扰。使用干扰屏蔽材料之后，被屏蔽区域内部磁場将会被控制在有效范围之内。一般来说，根据短波发射机设备及干扰源的特点，可以采取的屏蔽方式主要有以下几种——电场屏蔽、磁场屏蔽以及混合屏蔽。另外按照功能划分的话可以将屏蔽方式分为两类，一类是对低频电磁场的屏蔽方式，所用屏蔽材料为坡莫合金或者铁等；另一类是屏蔽高频电磁场的方式，其材料多位铜、铝等材质。大功率短波发射机房要求对低频与高频电磁场都有一定的屏蔽，因此必须采用多种金属组成的双层甚至多层屏蔽。

（二）滤波

滤波工作原理就是信号输入后，通过判断其所输出的信号是否符合要求，进而筛选出所需要的信号，以便降低干扰。滤波主要用以抵抗像瞬间脉冲、高频噪声、文波等干扰源。事实上滤波也可以分为多种手段与形式，必须根据实际情况进行选择。比如说短波发射机自动监控系统的电源接口处安装电解电容以及高频电容组合而成的装置就可以减弱干扰。另外，精密仪器电源因为其要求更为严格，因此还可以安装滤波网络，以便将高频噪声从信号中过滤掉。

（三）接地

因为大功率短波发射机自动监控系统与短波发射机往往出于同一地点，如果电子设备密集，在干燥季节就可能因静电导致严重的静电干扰。而接地则能够很好的抑制静电干扰，是抗干扰的有效保证。具体措施就是将短波发射机与其他一系列设备的机壳接地。在接地时必须处理好接地线的分布，避免形成环路。需要注意的是，要想取得良好的屏蔽效果，监控系统的接地线应该与发射机地线分开，最好使用单独使用宽铜带。

（四）隔离

需要注意的是，隔离不同于屏蔽。隔离重点是将可能产生干扰源的设备与其他设备分开，从而减少干扰甚至是避免干扰。隔离所使用的方式主要为继电器隔离、变压器隔离、放大器隔离以及光隔离等。继电器隔离主要作用于同一系统内的两个单元，也就是电气隔离，抑制强电信号与弱电信号相互联系。变压器隔离一般用于电源与模拟量之间的隔离。放大器隔离主要通过放大器将电磁与静电屏蔽。光隔离则利用发光元件，实现电气方面输入、输出的隔离。但是隔离措施并不能完全保证自动监控系统不受干扰，需要结合实际情况与其他抗干扰措施组合使用。

（五）其他抗干扰措施

除了上述措施外，从软件方面入手也可以实现对干扰的屏蔽，常用的措施如出口编码闭锁、软件陷阱以及电子狗等。前者指的是通过增加标志位，当干扰达到一定强度时系统内的处理器就不会仅依靠接收到的信号进行操作，而是根据干扰是否达到标志位而有所选择。这样可以有效减少因为信号干扰而导致的错误操作。软件陷阱的设置则是利用程序指令中加入空操作的方式，以便系统因为信号干扰所采取的错误操作利用空操作纠正过来。所谓电子狗，则是大功率发射机自动监控系统内的程序进入死循环后进行重启复位的程序，避免程序因死循环崩溃或者导致系统无法正常工作。

结语

综上所述，大功率短波发射机自动监控系统受到的干扰源众多，不论是传导干扰、辐射干扰还是静电干扰，都会对该系统造成严重影响。对于工作人员来说，只有充分找到问题发生的根源，结合实际提出解决问题的方法。只有这样才能找到解决问题的策略，推动我国短波发射机自动监控系统的发展。

参考文献

[1]高利.大功率短波发射机自动监控系统抗干扰方案[J].电子制作，2015（03）

[2]刘广辉.解决中短波发射机之间的电磁干扰问题对策探讨[J].电子技术与软件工程，2014（04）

[3]俞日旺.短波发射机自动控制系统防抗干扰的分析与思考[J].科教导刊，2014（21）

[4]李君.浅析中短波广播发射台的电磁干扰与解决方法[J]. 现代工业经济和信息化，2015（06）

[5]宋翠平.短波发射台信息机房防范电磁干扰措施[J].电子技术与软件工程，2014（07）

发射机智能控制系统设计 篇7

目前，由于发射台地处偏僻，工作中时常出现人为原因造成的迟播。然而，发射台对发射机的开启和关闭在绝大多数地方依赖于人工，只有极少数地方实现了计算机管理，但是成本很大。为了减少人为原因造成的迟播，设计了一种基于已经固态化的中波发射机远程控制系统，该系统不但可以定时实现对发射机的开启与关闭，还能利用家用电话或者手持电话实现对发射机的远程启动和关闭、当前功率状态查询、功率的升降。

2 功能描述

功能分为远程控制和定时控制两大部分。远程控制功能包括信号的接收、处理、根据语音提示作相应操作几个部分[1]。定时控制功能可以同时开启关闭8台发射机，定时功能开启需要密码验证。发射机智能控制系统的框图如图1所示。

3 发射机智能控制系统

3.1 中央控制单元

主控制模块采用ATMEL公司的51系列单片机(AT89C51)作主控器[2]，在语音提示单元ISD4004提示下负责控制PH8809、处理M982忙音、读写密码存储单元，并通过外部电路扩展实现对发射机功率状态查询，最终实现对发射机的功率升降、开启和关闭。

3.2 振铃检测、DTMF解码单元、模拟摘挂机电路

为了系统能更稳定地工作，本系统采用专门的振铃检测、模拟摘挂机芯片PH8809来实现对振铃信号的检测以及模拟摘挂机操作。PH8809模拟电话接口模块是专门用于研制开发、生产配套的完整电话接口功能模块。低功耗设计，杜绝元器件发热、延长器件寿命。电子开关控制形式，稳定可靠，最适合单片机控制该模块，具有成熟的电路设计，符合电信标准的双音频拨号指标[3]。

3.3 发射机控制模块

本模块的主要功能是通过单片机在语音的提示下实现对8台发射机的开启/关闭、功率状态检测、功率的升/降控制，如图2所示。

3.4 功率采样模块

本模块(见图3)采用ADE7755功率检测芯片。ADE7755是Analog Devices公司生产的电能计量集成电路，在电子式单相电能表中被广泛使用，原理是将检测的功率转换为脉冲，让单片机计数以便实现单片机对发射机功率实时检测。将检测的数据转换为地址形式，通过寻址找到已经建好并已经存储好的功率数据表，通过语音提示给用户。

3.5 发射机各控制接口电路

发射机为了实现远程控制提供了远程接口，本装置使用了其中的功率状态输出电路(如图4)、功率升/降、开启/关闭电路(如图5)。

3.6 语音提示电路

远程控制系统利用ISD4004[4]实现人机交互。将引导用户操作的语音提示信息预先按段录入到ISD4004后[4]，在单片机的控制下，实现了人机的有序交互。

3.7 忙音检测

图6为忙音检测电路。本电路采用Teltone公司的M982芯片。这是一个专门用于电话呼叫进程检测芯片，其作用是把蜂音信号转换为高低电平的信号，使用本身时钟，所以检测比较准确，且与单片机接口比较方便[5]。

4 定时控制系统

图7是定时控制模块框图，以HM6167为核心的时钟控制芯片，可以实现对8台发射机定时开启/关闭。其工作原理是：由晶振产生稳定的频率[6]，再经过分频处理产生1 Hz的频率[7]，经放大后作为CT74160-1(CT74160为计数器集成电路)的脉冲信号，这里使用了6片CT74160芯片：1,2,3和4分别作为秒和分的六十进制计数器，5和6作为小时二十四进制计数器。HM6167主要实现定时数据存储，再通过一些辅助电路实现时间的启动、校时、复位和定时功能。

5 软件系统

本系统软件系统主要以C语言为基础，在基于KEILV8051平台上实现。主要包括：密码验证程序、实时功率状态检测程序、功率升/降程序、机器开启/关闭程序等。主程序流程图如图8所示。

6 结束语

笔者设计出一种基于现有公用电话网，利用个人通信终端实现对中波发射机的远程控制方案。此方案与计算机管理控制系统相比成本低、操作简单、可行性强，具有很强的实用价值和推广应用前景。

参考文献

[1]刘必洋.基于公用电话网实现发射机的远程控制[J].电视技术,2008,32(8):71-73.

[2]陈光东.单片微型计算机原理与接口技术[M].武汉:华中理工大学出版社,1999.

[3]PH8809datasheet[EB/OL].[2006-02-08].http://www.laogu.com/laogubbs/UpLoadFile/2006-2-8_21-1-5_95.pdf.

[4]梁子伊.ISD4004系列语音芯片的单片机控制技术[J].单片机与嵌入式系统应用,2002(5):37-39.

[5]阎石.数字电子技术基础[M].4版.北京:高等教育出版社,1998.

[6]求是科技.单片机典型模块设计实例导航[M].北京:人民邮电出版社,2004.

发射机控制系统 篇8

1 DX600发射机简介

DX发射机是美国哈里斯公司生产的, 使用数字音频信号控制功率模块, 在网络的匹配和滤波下, 实现高电平的调幅波。这种发射机将200kw作为一个功率放大单元, 通过两并机、三并机等形式组合成400kw、600kw等不同等级的发射机[1]。由于发射机的组成部分众多, 要想确保各个部件能够统一工作, 保证安全保护设施能正常发挥作用、对故障进行处理, 就需要控制系统参与工作。

发射机控制系统的核心是TCU, 是一个独立的柜子, 主要由电源、合成器 (CCU) 、发射机、PLC、MMI等部分组成, 它将接收进来的音频信号和射频信号, 分配给不同的功率放大单元, 从而进行监测和控制。另外, 在MMI的作用下, 实现人机信息交互。该发射机在工作中能够脱开一两个功率放大单元, 因此故障冗余特性较强。

2 控制系统详细介绍

DX600发射机的控制系统由主控SLC和6个子系统组成, 其中TCU、CCU和SLC之间是并行传输, 实现数据的采集和控制。TCU机柜控制3个功率放大单元和水冷控制系统, 以SLC中的扫描模块为节点, 将其串联起来, 最终完成总控制系统对子控制系统的控制[2]。以下分别介绍RIO系统和TCU、CCU的控制原理。

2.1 RIO系统控制原理

RIO网络的主控制是SLC5/04CPU, 主要功效是完成发射机的信息处理。RIO的通路由1747-SN和子控DCM串联, 实现中央对子单元的控制。RIO链路由一个扫描器和多个适配器组成, 扫描器可以安装在除CPU以外的任何SLC机架的槽位上, 适配器则是1747-DCM, 在DCM模块下完成信息交互。RIO控制通路中的数据, 能够在SLC、DCM、1747-SN之间传输。由于发射机加上水冷控制模块共有6个子单元, 因此需要安装2个SN来对6个子系统进行控制。

在发射机G文件的配置下, 将SN中的32个数据分成了4组, 每组数据都能对应一个远程终端。同样, 在RIO系统的DCM上, 通过两排开关 (SW1、SW2) 来解析子系统的地址。另外, 由于1747-SN只能控制4个设备, 因此DCM机架的地址用SW1-5和SW1-6定义。在维护过程中如果要更换功率较大的SLC, 就要首先考虑SW1和SW2的拨码开关位置是不是正确。

2.2 TCU和CCU控制原理

发射机的控制单元是由TCU、CCU控制小盒、SLC组成的其中前两者的板卡功能是由EPLD器件实现的 (控制底板、接口板除外) 。小盒内部的板卡数据要使用并行的形式传输。而板卡则是采用CPU轮询的形式, 选中哪个板卡, 哪个板卡数据就能够和SLC的输出、输入模块进行数据交互。

控制小盒中的板卡和底板之间的部分, 应用的是并行传输的形式。要想确保数据的准确传输, 就需要运行时钟、板卡地址EPLD编程、SLC处理器等程序。在每个TCU接口板和板卡上都有对应的地址定义跳线, 因此不会产生板卡故障[4]。在SLC梯形图运行中, 读取板卡数据能够在SLC和板卡之间交互。控制小盒内的时钟信号, 主要通过控制板产生, 然后送给小盒内的其他板卡, 从而最终确保了信号传输的准确性。

3 控制系统的维护

3.1 功率放大单元SLC的维护

5/01处理器就是1747-L511PLC, 锂电池可以选件, 提供时长为5年的电源。一旦电池电压低于最小值, 就会亮起红色指示灯。这时要注意, 不能将处理器的电源断开, 因为会丢失程序, 而是要及时更换电池。更换的过程中, 保证处理器是通电状态。如果处理器上装有EEPROM存储器, 就不用安装电池。另外, 在电池的选用上, 尽量使用容量较大的, 确保PLC能够安全可靠地运行。

3.2 锂电池的更换

锂电池的作用就是为处理器提供后备电源, 通常来说续航时间为2年。如果电池的电压低于最小值, 处理器前面的指示灯就会亮起。在处理器内部, 装有可提供30min电能的电容, 因此在30min内完成电池的更换, 就不会丢失处理器中的数据。另外, 在SLC5/04处理器中, 为了防止运行程序丢失, 会增加存储器模块, 为处理器提供后备。所以说, 即使电池有故障, 处理器也能够正常运行。在该处理器中, 跳线起到写保护作用, 可以避免下载新的操作系统。因此在处理器运行过程中, 跳线不能放在编程的位置。

3结语

本文介绍了DX600发射机以及控制系统的日常维护, 可以使读者对该设备和控制系统有更加明确的了解。在使用过程中要从发射机的运行原理出发, 关注日常维护和保养, 从而使设备发挥出最佳功效, 提高机房人员的工作效率。

摘要：当今社会是信息化的时代, 科学技术发展迅速, 其中各类发射机的应用十分广泛。为了进一步研究发射机的工作原理, 了解控制系统的运行, 本文以DX600型号为例, 首先对该发射机进行简介, 然后详细阐述了它的控制系统, 最后提出了功率放大单元SLC的维护和锂电池的更换。

关键词：DX600发射机,控制系统,运行,研究分析

参考文献

[1]刘俊峰, 熊阿伟, 卢伟权.DX-600发射机阻隔风机备份控制线路的设计与应用[J].电子世界, 2012, 8 (15) :33-34.

发射机控制系统 篇9

关键词：TSW2500,短波,发射机,控制系统

1 TSW2500型短波发射机简介

瑞士THALES公司生产的TSW2500型500k W短波发射机是目前世界上最先进的短波发射机。该发射机采用高可靠性的TSM调制器, 音频信号采用数字信号处理方式, 运行稳定、指标好, 通过简单的改造就可以进行数字AM广播 (DRM) ;发射机控制和调谐系统全部采用计算机和数字信号处理技术实现, 操作方便, 自动化程度高, 在整个短波广播频段内都能实现自动调谐, 有多种可选工作模式 (AM、DCC、DRM) , 具有计算机辅助 (故障) 诊断功能, 并能方便的实现远程监控;射频电路设计简洁、可靠, 整机采用两只电子管, 输出网络采用3π网络结构, 损耗低、效率高、故障率低。

2 TSW2500型500k W短波发射机的主要特点

1) 在整个短波广播频段内均可稳定地输出额定功率;

2) 高效率、低损耗;

3) 采用高可靠性的TSM调制器 (THALES公司生产的PSM脉阶调制器, 以下简称为TSM) ;

4) 失真度低;

5) 发射机在整个短波广播频段内都能实现自动调谐;

6) 使用彩色显示器和专用键盘, 操作简单、方便;

7) 具有计算机辅助 (故障) 诊断功能;

8) 有多种工作模式 (AM、DCC、SSB) 可供选择;

9) 调制器采用数字信号处理方式, 维护量小;

10) 射频电路设计简洁;

11) 调制器双功率模块有风冷和水冷两种方式可供选择;

12) 发射机占地面积小;

13) 通过计算机接口, 可方便地实现远程控制;

14) 可存贮300多个预置频率。

3 TSW2500型500k W短波发射机的主要组成部分

TSW2500型500k W短波发射机的主要组成部分有:控制系统、射频部分、TSM部分、电源部分、冷却部分以及为保护工作人员的安全而配置的相关安全装置。

3.1 发射机控制系统

发射机控制系统是用户和发射机之间的一个互相联系的链路, 它一方面按照正确的顺序开关发射机的各个分系统, 另一方面, 如果有故障发生, 将执行需要的开关动作;而且它还控制自动频率改变的工作顺序和优化发射机的调谐功能。

3.1.1 中央控制系统 (ECAM)

该系统用于协调和监测顺序控制系统和马达控制系统的所有部件, 显示测量值, 保存发射机操作的历史纪录, 还具有用于遥控和计算机控制的接口。各测量值以彩色条形图和数字方式实时显示, 同时显示各马达定位 (MP) 和马达开关 (MS) 的当前位置, 警告提示和故障信息以列表方式显示。

3.1.2 顺序控制系统

顺序控制系统用来控制和监测发射机的开关机步骤, 发射机安全系统和TSM控制系统通过该系统与ECAM进行联系。

3.1.3 马达控制系统

马达控制系统根据ECAM提供的预置值来自动控制和监测马达和开关的位置, 也可通过手动操作对马达和开关进行定位。

3.1.4 计算机控制

可采用Station Master Plus系统接到ECAM上的串行接口进行远程控制。

3.2 发射机自动调谐系统

发射机调谐过程分两个步骤执行:粗调和细调。

粗调是通过将各马达调整到工作频率的预置调谐位置 (新开频率的马达预置位置可通过内插法计算得到) 来实现的, 调谐过程迅速准确。

细调是通过大量的传感器 (如相位、负载和电流检测器等) 提供的动态调谐数据进行调谐的。射频驱动级的细调根据鉴相器1提供的误差信号来调整MP2和MP4;射频末级的细调根据鉴相器2和一个鉴阻器提供的误差信号来调整MP10和MP11。

4 控制系统硬件组成

顺序控制系统由YCS04顺序控制器板和相关的接口板组成。YCS系列的数据采集单元作为一个I/O扩展;24V直流输入输出板与二进制信号电气隔离 (型号YCS01和YCS02) , 并作为与传感器相联系的接口电路;SCI01和SCI02型滤波器板利用继电器提供一个直流24V或交流220V输出的选择;模拟信号的采集则是用YCS06和YCS07型模拟板完成;SCI03型滤波器板提供模拟信号的滤波。

4.1 数据输入板YCS01

输入板YCS01的数据输入IN-A1...IN-B32被设计为5V TTL电平。输入端被提供一个RC抑制电路。逻辑输入数据被列于EPLD数据单中。输入可以通过一个短时脉冲波形干扰 (glitch) 采集电路读出来 (就像在控制器中一样) :在某时刻出现一个0, 并在锁存器中已经存储了该0, 当数据被读出时, 存储器就可以再次通过P-FF-RESET被清零。

4.2 数据输出板YCS02

前面板的LED用于提供错误信息。它们是由顺序控制器的端口0...7来控制的。输出端OUT1...16 (端口8, 9) 是用于输出的5V信号, 不需要任何保护链路的输出。OUT 15和16提供有开路的集电器, 用于固定5V的上拉电阻。

4.3 数据采集板YCS03

数据采集单元作为顺序控制器的一个I/O扩展, 二进制I/O线和LED可以软件读和写, 控制是顺序控制器通过专用总线 (8比特, 并联) 实现的。所有的输入信号通过两个保护逻辑的EPLD链接在一起, 保护逻辑与软件不相关, 它们的输出被直接送入顺序控制器。

4.4 顺序控制器板YCS04

顺序控制器板控制和监控发射机的开启和故障信息的处理借助于控制器板内的软件, 保护功能与软件相互独立并以并联方式动作, 它们 (保护功能) 是依靠硬件链接 (EPLD) , 比较器和触发器完成的。

控制器模式下的命令输入是通过内部键和显示执行的, 其余则是从高层的VEM系统 (ECAM) 通过串行ECAM接口 (RS422) 送来的。

4.5 模拟信号板YCS06

发射机运行状态值如电压、电流值等是由发射机的显示器显示出来, 因此, 所有被测变量必须经标准化转换, 即10V为满刻度。YCS06的作用就是实现标准化转换这个目的, 因此它包含一些附加测量电路。

4.6 模拟信号板YCS07

YCS07包含反射计, 屏耗监视, 相位处理 (发射机自动调谐) , 反射功率瞬态探测。

功率测量信号来自安装在定向耦合器内的RF探测器, 相位信号来自相位探测器。功率测量信号在YCS07板内经过处理使该板具有反射计, 屏耗监视, 反射功率瞬态探测的功能;相位信号在YCS07板内经过处理可以为发射机调谐是否到位提供信息。

4.7 控制器板SCS01

控制器板是一个通用的处理器板, 为了构成一个处理器单元配备有必要的基础结构和专用的主板。

控制器板除处理器外还包含下列主要功能:

1) 外部存储器。

2) 串行接口。

3) 输入滤波器用于A/D转换器处理器的二进制I/O功能和地址/数据总线是由专用的主板实现的。Intel公司MCS-96系列的80C196KB型号的微控制器用做处理器, 振荡器由一个芯片和一个外部的12MHz石英晶体组成。

5 总结

发射机控制系统 篇10

短波发射机主要由射频系统、冷却系统、电源系统、控制系统组成。射频系统是短波发射机的核心,其他系统和部件围绕着此核心相互关联,保障射频系统的正常工作。控制系统担负着对短波发射机工作状态的监视、调节、控制和保护等任务。随着自动化的普及和发展,短波发射机的控制系统已经实现智能化,集信息技术,控制技术和计算机技术于一体,解决了短波发射机工作人员的手工操作,实现了一体化全智能控制。

2 短波发射机的关键技术

射频系统对于短波发射机的技术参数和性能指标起着决定性的作用,短波发射机的射频系统主要由功率合成器,前级及末级功率放大器,中间功率放大器组件,功率耦合器,低通滤波器组成。其中的核心部件是功率放大器和功率合成器以及低通滤波器,功率放大器的相关参数直接关系到发射机的性能指标。

由于信号传播距离较远,造成的衰减非常大,所以输出的射频功率一定要足够大。在短波发射机的前级电路中,调制振荡电路产生的信号功率很小,经过前级放大,中间级放大,末级放大到一定的射频输出功率后,馈送到天线上再辐射出去。射频功率放大器完成的主要功能就是把射频信号线性放大并发射出去,同时还要提高射频功率放大器的线性,保证信号不失真,提高频谱利用率。

在短波发射机中为了滤掉谐波信号,需要采用低通滤波器。主要就是采用分立的电感和电容元件来组建LC滤波器。

为了获得非常高的射频输出功率,发射机需要将大量功放组件的输出射频信号进行功率合成,功率合成器的功率容量决定了发射机的输出功率的能力。同时各路间的幅相一致性要好,才能达到较高的合成效率,各端口间要有隔离,保证互不干扰,合成功率容量要能够满足大功率的需要,可靠性要高。此外功率合成器还要有低的驻波比和宽带宽,才能提高输出负载的阻抗稳定性。

由于电子管和其他大功率元件必须进行冷却才能工作,还有一些工作温度很高的元器件为了正常稳定的工作也要进行降温,所以要采用风冷方式对短波发射机进行冷却。短波发射机的冷却系统的可靠性至关重要,直接关系着设备的稳定运行。

一般情况下,短波广播发射机的运行环境都相对恶劣,有的时候短波发射机会工作在驻波很大的频率点上,可能会引起电源过负荷,发生这种情况时,电源上的自动保护模块就会自行启动来确保开关电源不会因为过负荷导致损坏。此外电源还应具有高效率、低噪声和电磁兼容性强的技术特性,否则会导致发射机运行过程中的整体性能下降。

3 短波发射机的软件控制系统

短波发射机的软件控制系统能够实现短波发射机的远程动态监控和故障诊断,及时了解短波发射机的内部工作状态,在发生故障时能够准确判断故障位置,提高设备的智能化控制水平。

短波发射机的软件控制系统包括四个组成部分:终端信息的采集、频率调度控制、报警保护和信息服务平台。每部分都需要智能控制单元的参与完成和实现。由于智能控制单元工作在电磁干扰较为严重的环境中,所以在满足基本功能的前提下,还要考虑提高系统的抗干扰性能。下面介绍一下智能控制单元的构成和软件设计过程。

3.1 智能控制单元的构成

智能控制单元按照功能分为:主控模块、控制模块,人机接口模块,存储模块和输入输出模块。主控模块大都采用32位的微处理器芯片,具有低功耗,主频高,接口丰富,外部资源多的特点。控制模块主要是对发射机的倒频以及各路电机位置驱动,调谐点的调节进行控制,接收到命令后按照逻辑产生指令对短波发射机进行倒频和调谐。控制模块包括通信模块、实际位置计数模块、步进电机控制模块和电源模块。通信模块负责接收嵌入式发送过来的命令,包括电机的实际位置、预置位置和现场所需要的一些控制信号,以及向嵌入式发送电机的实际位置,现场的一些状态等。采用以太网,USB以及标准RS232接口等通信方式完成控制。实际位置计数模块通过一系列的脉冲记数,利用方向信号控制计数器的加减,利用脉冲控制计数来达到实际的正确位置。步进电机控制模块包括步进电机升降速曲线控制逻辑、实际位置和预置位置比较逻辑。电源模块采用具备输入电压范围宽,输出功率大,电磁干扰小的特性的电源来实现功能。输入输出模块中的模拟量输入部分采用了多路模拟开关和AD转换器,开关量输入输出采用了可编程逻辑器件,人机接口模块采用大屏幕液晶显示技术,和键盘结合使用,具有很好的可操作性。

3.2 智能控制单元的软件设计

由于各个功能模块之间的通信不是定时和定长的,所以数据流不是固定不变的,为了保证不出现数据阻塞或者溢出情况,智能控制单元的软件设计不采用普通查询式接收而是采用中断方式接收,也就是把接收到的数据放入对应的循环缓冲区中,由主程序解析接收到的数据,这就避免了新接收到的数据覆盖原有数据造成数据丢失的情况。智能控制单元还要响应报警按钮按下时的触发中断和定时中断,分别设定中断优先级,中断响应级别高的任务优先处理。

4 结语

短波广播发射机作为广播系统中不可或缺的组成部分,它的发展对于整个广播系统的发展具有决定性作用。短波发射机的智能控制系统要融入分布式冗余和多层式控制的设计理念,积极引入现代信息网络技术,大幅度提升短波发射机的智能化及自动化水平,使短波发射机的运行更加稳定可靠。

摘要：短波发射机是用于发射短波波段无线电信号的设备,随着计算机和自动化技术在广播电视领域的广泛应用,目前的短波发射机已经实现了自动化控制,使得短波发射机的性能及功能获得了大幅度提升。本文分析了短波发射机的关键技术和智能控制系统的实现过程,解决了短波发射机工作人员的手工操作,实现了一体化全智能控制。

关键词：短波发射机,射频,功率放大器,智能控制

参考文献

[1]刘斌,陈鹏涛.基于射频数字化的中短波广播监测系统探究[J].广播与电视技术,2014.(12).