一、中波天馈系统概况：

中波天馈系统是整个中波发射系统的关键单元之一，其对发射机系统各频率设备之间的相互防串扰、雷电防护、阻抗匹配等具有至关重要的作用。近年来在国内新台站建设及老旧台站改造过程当中均充分考虑到为天馈系统增加备份单元的设计需求，基于此需求衍生出了单馈单网络切换系统、双馈双网络切换系统。

二、项目案例：

接下来将详细介绍我司承建的福建某台站天馈单元的主备网络切换系统解决方案切换方案。

1、台站承担着两套地方台播出及两套实验发射任务。地方台节目采用的是国产3KW设备，实验任务发射采用的是国产10KW设备。

2、为了确保发射系统的安全稳定性工作，台站各频率均采用的是“1+1”主备机工作模式。同时，为了方便各发射机的维护检修工作，每套频率设备均配置有1套风冷系列假负载，并通过同轴切换开关可实现主备机、假负载、天线之间的快速、自由切换。发射机房某频率发射机布局及高频链路见图一所示。

图一：发射机房某频率主备发射机及高频链路示意图↑

3、天馈单元采用的是单馈双网络主备切换系统，当某套网络出现故障时，可快速远程切换到备用网络进行工作，避免停播事故发生。

三、主备天调配网络：

台站在天馈系统布局时，充分考虑到台站所属频率的分布情况、节目源情况、天线阻抗特性等综合因素，4套频率采用2组双频共塔的发射模式，两套实验频率双频共塔上A2塔工作（76米中波自立天线）；两套地方台频率双频共塔上A1塔工作（105米中波自立天线）；由于两组双频共塔的天馈系统及主备切换系统原理完全相同，接下来仅以f1（10KW）、f2（10KW）、双频共塔系统（A2塔）进行分析阐述。

A2塔双频共塔主备切换系统基本原理图如下：

图二：A2塔双频共塔主备网络切换系统示意图↑

台站所采用的是单馈双网络切换模式，通过图2可以看出系统其基本切换原理为：来自机房的f1KHZ 软馈线将该频率已调波信号送往位于天调间K1大功率场地切换开关的输入端，其输出通过左右两路分别送往主网络f1KHZ输入端口、备网络f1KHZ输入端口；同样来自机房的f2KHZ 软馈线将该频率已调波信号送往位于天调间K2大功率场地切换开关的输入端，其输出通过左右两路分别送往主网络f2KHZ输入端口、备网络f2KHZ输入端口；K3为主备网络的大功率场地切换开关，其输入信号分别来自主网络和备网络的输出端口，其输出端可直接送往A2塔天线进行发射。K1、K2、K3三只切换开关的工作模式有以下两种：

a.模式1：K1-AC接通、K2-AC接通、K3-AC接通，f1KHZ、f2KHZ已调波信号分别通过场地切换开关K1、K2送入主网络的输入端口，经过双频网络后形成双频信号后再次通过K3场地开关送往天线进行发射。

b.模式2：K1-AB接通、K2-AB接通、K3-AB接通，f1KHZ、f2KHZ已调波信号分别通过场地切换开关K1、K2送入备网络的输入端口，经过双频网络后形成双频信号后再次通过K3场地开关送往天线进行发射。

主备网络与场地切换开关之间的相互切换是通过位于发射机房内的自动切换器进行，通过自动切换器可实现远程主备网络的任意切换，这样一来可以极大地减小由于天线匹配网络故障造成停播事故的发生。

3.2单馈双网络切换系统整体原理分析阐述：见图三。

图三 单馈双网络切换系统原理示意图

切换系统当中采用的核心装置为大功率机械触点开关K1、K2、K3，对于单个开关来说其实质上为单刀双掷开关，开关的切换分为两种，种为手动模式，当整个切换系统出现故障时，可通过搬动开关机械转盘实现开关的切换；第二种为电动模式，本模式是通过控制与机械开关转轴连接的伺服电机正反转实现开关的自由切换。为了确保机械式开关在各个电气位置可靠紧密连接，在大功率机械式开关设置了限位开关，当开关转动到可靠位置时，限位开关可自动切断伺服电机的供电电源。

由于通常情况下天调匹配间与发射机房距离较远，所以控制切换器应设置在发射机房内，在天调室与发射机房之间敷设了控制所需的电源、信号电缆，本项目共采用两根电缆。一根为3×4mm²屏蔽电源线，主要用于场地开关的供电（正反转工作控制）；另外一根为12×1.5mm²屏蔽信号线，主要用于场地开关到位状态信号的回传监测。众所周知，天馈系统开关切换务必在非带载情况下进行，如果违反此原则将会对场地切换开关触点造成烧毁的严重后果。为了防止此种情况发生，在整个主备切换系统当中设置了电气联锁功能，当f1、f2四台主备发射机当中只要有一台开启高压时，切换控制器将检测到开机信号，从而立刻封锁单馈双网络切换系统，禁止其动作，直至所有4台发射机全部关闭高压后方可允许主备网络切换操作。

3.3单馈双网络切换系统在调试过程当中的注意事项。通过图三分析可知，主备切换的本质原理为三台大功率场地开关的正反转动作，理论上讲控制某一只场地开关切换时只需要改变加入到对应伺服电机的火线接入端口即可，当开关旋转到合适位置后通过限位开关装置即可快速切断伺服电机的供电电源。实际上在应用过程当中三只场地开关的正反转线包是并接在一起的，三只开关属于联动动作，但实际上会有时间差。   

图四 优化后的单馈单网络电气控制图

图四为优化电路：在新的控制电路当中增加了两只方向互锁继电器，即正转互锁继电器K1、反转互锁继电器K2，当切换开关处于正传位置时，首先K1线包得电吸合，由于其三组常闭节点K1-2、K1-3、K1-4、分别穿在三只场地切换开关的反转线圈上，所以其首先切断了三只开关的反转供电，直到切换开关打到反转才释放触点，然后其一组常开节点K1-1闭合，三只开关正传线圈得电开始动作；当切换开关处于反传位置时，首先K2线包得电吸合，由于其三组常闭节点K2-2、K2-3、K2-4、分别穿在三只场地切换开关的正转线圈上，所以其首先切断了三只开关的正转供电，直到切换开关打到正转才释放触点，然后其一组常开节点K2-1闭合，三只开关反传线圈得电开始动作，通过反复试验后解决了三部开关的时间同步问题。

四、单馈双网络切换系统解决方案的重要意义：

天线调配网络一直以来是天馈系统的故障高发单元，通过我司在台站实施的单馈双网络切换系统项目可充分降低天馈系统的安全风险，对整个发射系统的安全、稳定播出具有举足轻重的作用，值得向各中波台站进行推广应用。