屏蔽式平衡式短波廣播天線交換開關(guān)的改進

丁巍

摘 要：近年來，廣播電視行業(yè)發(fā)展越來越快，為了更好的滿足用戶的需求，保證用戶收聽廣播的質(zhì)量，相關(guān)單位需要擴大廣播電視信號的覆蓋率。本文對屏蔽式平衡式廣播天線交換開關(guān)的設(shè)計進行了介紹，隨著這一開關(guān)使用率的增大，對開關(guān)功能的要求也大大提高了，為了滿足無線局各短波臺的使用要求，還需要做好開關(guān)的改進工作。下面筆者對具體的改進方法進行一一介紹，以供參考。

關(guān)鍵詞：屏蔽式；平衡式；短波廣播；交換開關(guān)；改進

本文對屏蔽式平衡式廣播天線交換開關(guān)的概念、結(jié)構(gòu)以及工作原理進行了介紹，還對改進的方法進行了探討。在廣播電視行業(yè)不斷發(fā)展的今天，廣播電視運行系統(tǒng)越來越完善，系統(tǒng)內(nèi)使用的設(shè)備也越來越先進，這是為了更好的滿足用戶的需求，并與互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)更好的競爭。隨著時代的不斷發(fā)展，廣播電視行業(yè)的業(yè)務(wù)越來越多，廣播收聽的質(zhì)量以及電視觀看的質(zhì)量有了較大的提高，但是偶爾會因為信號中斷而出現(xiàn)音質(zhì)、畫面質(zhì)量不佳的情況，只有做好設(shè)備的優(yōu)化，才能避免出現(xiàn)此類問題。

1 屏蔽式平衡式廣播天線交換開關(guān)的概念

屏蔽式平衡式廣播天線交換開關(guān)也叫3×8開關(guān)，其在短波廣播信號傳輸中發(fā)揮著重要的作用，利用這一開關(guān)，可以實現(xiàn)短波天線交換矩陣，但是也要滿足相鄰通道的隔離度大于50dB。在無線局中，多采用的是功率為500kW的短波廣播發(fā)射機，而在發(fā)射臺中，很多光電單位為了節(jié)省成本，采用了很多國產(chǎn)的短波廣播天線交換開關(guān)，這對開關(guān)特性參數(shù)進行分析后發(fā)現(xiàn)，其輸入特性阻抗為300Ω，輸出特性抗阻為300Ω，輸入端兩饋線接口的中心間距為250mm，最大傳輸功率為500kW。在短波頻帶中，改觀的駐波比小雨1.08，相鄰傳輸通道的隔離度為50dB，最大切換周期為4.8s。這種廣播的開關(guān)在我國短波臺中有著廣泛的應用，而且收到了良好的應用效果，可以保證天線交換的靈活性，還可以保證用戶使用的質(zhì)量，降低了停播現(xiàn)象發(fā)生的概率，采用國產(chǎn)開關(guān)，可以為廣播電視行業(yè)節(jié)省500萬美元的外匯。另外，相關(guān)研究人員也因為研制出了國產(chǎn)廣播天線交換開關(guān)，獲得較多的獎項。

2 屏蔽式平衡式廣播天線交換開關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作原理

屏蔽式平衡式廣播天線交換開關(guān)是由框架、信號傳輸、傳動以及變速箱構(gòu)成的，其中框架是支撐開關(guān)的主體結(jié)構(gòu)，為了保證傳動效果的精確性，需要保證框架的精度，施工人員需要采用完善的焊接技術(shù)，并且使用專用的胎具進行固定，焊接人員需要具有一定工作經(jīng)驗，避免在焊接的過程中出現(xiàn)金屬管材變形的情況。信號傳輸?shù)馁|(zhì)量也極大的影響這廣播電視節(jié)目的質(zhì)量，在對傳輸設(shè)備進行安裝時，應保證各個零部件安裝的正確性，還要按照設(shè)計方案完成傳輸任務(wù)。信號傳輸?shù)馁|(zhì)量還取決于傳輸設(shè)備的材質(zhì)以及工藝，在選材方面，應保證滿足阻抗的要求。采用高頻瓷制成的絕緣子，焊接時注意波紋管的焊接質(zhì)量，避免出現(xiàn)變形問題，還要避免出現(xiàn)虛接的情況，另外，最好選擇具有較高水平的焊工，這樣才能保證焊接的質(zhì)量達到要求。

傳動部分的結(jié)構(gòu)主要有兩種，一種的槽輪，另一種是撥輪，在安裝的過程中，需要保證二者配合的合理性，安裝人員需要采用線切割的技術(shù)，還要通過電腐蝕的方式對金屬進行切割，只有對切割工藝進行加工與完善，才能最大程度的保證工件的精度。變速箱在整個系統(tǒng)中也有著舉足輕重的作用，其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性影響這開關(guān)切換的準確性，這種設(shè)備一般采用的是二級變速蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，而且兩軸交叉成90°，二者沒有相交，而且在傳動的過程中，一個是主動件，另一個是被動件。蝸輪蝸桿傳動有如下特點：（I）結(jié)構(gòu)緊湊、并能獲得很大的傳動比，-般傳動比為7-80。圓工作平穩(wěn)無噪音。（3）傳動功率范圍大。（4）可以自鎖。（5）傳動效率低，蝸輪常需用有色金屬制造。蝸桿的螺旋有單頭與多頭之分。

傳動比的計算為：i=ni/n2=zK（nl-蝸桿的轉(zhuǎn)速n撕咼輪的轉(zhuǎn)速K-蝸桿頭數(shù)礎(chǔ)爵輪的齒數(shù)）變速箱部分控制開關(guān)的切換時間的同時。也是開關(guān)的電動和手搖操作的兼容部分。

屏蔽式平衡式短波廣播天線交換開關(guān)有兩個傳輸狀態(tài)（±45°）一直通和轉(zhuǎn)向，它是通過電動機和變速箱帶動主軸的轉(zhuǎn)動，來實現(xiàn)直通和轉(zhuǎn)向兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。交換開關(guān)單元采用縱橫分布的排列方式，完成發(fā)射機和天線之間的轉(zhuǎn)接任務(wù)。

3 屏蔽式平衡式短波天線交換開關(guān)的改進

近年來，為了擴大廣播電視信號的覆蓋率，大功率發(fā)射機被廣泛使用。由此，對天線交換開關(guān)的使用要求也隨之提高。為了滿足客戶的使用要求，我們對交換開關(guān)做了必要的改進。這些改進主要是變速箱、傳動部分和觸點連接片的材料。

3.1 變速箱的改進

為了能與進口交換開關(guān)互換使用，要求開關(guān)的切換時間在2s內(nèi)。原有開關(guān)的切換時間是4.8s，有效轉(zhuǎn)動時間是25s，但客戶現(xiàn)有控制系統(tǒng)屏蔽式平衡式短波天線更換開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖的轉(zhuǎn)換時間是2s，這就要求開關(guān)的切換時間更快，經(jīng)過反復試驗，我們把轉(zhuǎn)換時間定在15s左右。

縮短轉(zhuǎn)換時間就意味著要提高轉(zhuǎn)速，通常情況下提高轉(zhuǎn)速有兩種方法，一是提高電動機轉(zhuǎn)速，二是降低變速比。第一種方法實現(xiàn)起來比較簡單，不用改變變速箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實驗周期短，在時間短任務(wù)急的情況下，這是最町行最優(yōu)先選擇的方法。原來的電動機是160W、1400如in，現(xiàn)改用370W、2800r/min的電動機，速度達到了要求，但電磁離合器偶有打滑現(xiàn)象，工作狀態(tài)很不穩(wěn)定，這樣會影響到整部開關(guān)的工作狀態(tài)，經(jīng)過推算應該是蝸輪軸傳遞的轉(zhuǎn)矩超過了電磁離合器的額定轉(zhuǎn)矩，電磁離合器的額定轉(zhuǎn)矩是245Nm。

3.2 傳動機構(gòu)的改進

以往的變速箱與傳動部分之問的動力傳遞采用槽輪機構(gòu)，又稱馬爾它機構(gòu)。槽輪機構(gòu)事要分成傳遞平行軸運動的平面槽輪機構(gòu)和傳遞相交軸運動的平面槽輪機構(gòu)兩大類。平面槽輪機構(gòu)又分為外槽輪機構(gòu)和內(nèi)槽輪機構(gòu)：槽輪機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單制造容易、工作可靠和機械效率較高等優(yōu)點。但是槽輪機構(gòu)在工作時有沖擊，隨著轉(zhuǎn)速的增加及槽數(shù)的減少而加劇，故不宜用于高速，其適用范罔受到一定的限制。采用平面槽輪機構(gòu)。它是由槽輪和圓柱銷組成的單向間歇運動機構(gòu)，工作可靠，轉(zhuǎn)位迅速，重復定位精度高。

結(jié)束語

為了保證屏蔽式平衡式短波廣播天線交換開關(guān)的各項指標達到客戶的要求，相關(guān)設(shè)計與技術(shù)人員需要對大功率發(fā)射機的部件組裝情況進行仔細的檢查，做好變速箱、傳動機構(gòu)等部件的改進工作。在廣播電視行業(yè)不斷發(fā)展的今天，用戶對廣播電視的收聽、收看質(zhì)量提出了更高的要求，設(shè)計人員應結(jié)合用戶的要求設(shè)計出功能更加強大的交換開關(guān)，這樣才能提高用戶的滿意率，才能促進廣播廣播電視行業(yè)更好的發(fā)展，并對無線事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻?！?/p>

參考文獻

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