一种构建N+1发射备份系统的新方法

１ 对于级 联在一起 的几个桥式 单元组成 的多工器 ，当其 中一个单元发生故 障时 ， 以通过切换 装置将这个单元 “ 可 短路”
掉 ，其他 单元照常工作 ；
２ 发生故障的频道信号改从 多工器 的宽带 口输入 ； ．
发生故 障时 ，桥式单元 Ｄ的指标不会 受到影响 ，但频道 Ａ和
频道 Ｂ的合成信号 由于需要从桥 式单元 Ｃ 的宽带 口输入 ，因 此频道 Ａ和频道 Ｂ的指标 （ 如反射损耗 、插入 损耗等 ）会受
一
种构建 Ｎ 发射备份系统的 ＋Ｉ
新方法
◎ 王轶冬 中国传媒大学京 隆广播技术研 究所
北京飞卡科技有 限公司 ◎ 宫长胜 辽宁省中波转播台管理 中心
摘 要 ： 本 文 介 绍 了一 种 构 建 Ｎ＋ Ｉ发 射 备 份 系 统 的新 方 法 。这 种 方 法 不 但 考 虑 了发 射 机 的 备份 问题 ， 同 时 考 虑
多工器 出现故 障 ，可能会 造成与 多工器相连 的所有 发射信号 同时停 播 的严 重事故。 因此 ，提高 多工器系统 的稳定 性有着 重要的现实意义。
１常 见 Ｎ＋１发射 备份 系统
常见的 Ｎ＋ 发射备份系统 ， １ 是利用切换装置 ， 将主发射机 、 备用发射机 、多工器 、测试假 负载等设备连接在一起组成 的 ，
本 文提 出 了一种构建 Ｎ Ｉ发射备份 系统 的新方法。该方 ＋ 法不 但考虑 了发射机 的备份 问题 ，同时也考 虑了 多工 器的备 份问题 ，有效地提高 了整个发射系统的可靠性。
２ ］年第 ５期 ０１
广播与电视技术
１１ ｓＣｏ ｅ ａ ｒ ｌ ｓ ｖ ｒ ｇｅ
道的发射状态异常 ，甚至造成停播 。
２ 多工 器 Ｎ＋１备份 系统
多工器 的结构 一般包 括星型 、桥式 、 延 时线和混合式结构 。由于桥式 多工器具 有输入端 口宽带特 性、输入端 １ ３间高 隔离
度 、便于频点扩展 、适 于多频点和相 近频
点 合成等优 点 ， 目前多频 点、大功率 的 多工 器一般均 采用桥 式结 构。本文 中所 推荐的多工器 的 Ｎ 备份 方法 ，就是利用 ＋１ 了桥式 多工器宽 带输入 口的宽 带特性。 因此 ，本文 中所推荐 的多工器 备份 方法 ，只适 用于全桥 式结 构的多 工器 ，而不 适 用于其他结构 的多工器 ，如星型 、延 时线和混合式等结构。 同样 以桥式 四工器 为例进行讨 论。一般 的桥式 四工器 的 原理 图如 图 ３所示。 四工器包含 ４个桥 式双工 器单元 ，每个 桥式单 元 的输 出接下 一个桥式 单元 的宽带输入 。整个 多工器
频段 内任意频道 的信号。
正是 由于桥 式单元 的上述特 性 ，可 以应 用桥式 多工器 的
宽带输入 口对其他 各窄带输入 端 口进行 备份 ，从而达 到 Ｎ＋ Ｉ 系统的 目的 ，具体做法如下 ：
由于 ４个桥式单元 以级联 的方式连接在一起 ，当其 中一 个桥式 单元 发生故 障时 ，会对 这个单 元之前 （ 即远离 总输 出 的方 向 ）的其他单 元造成 影响。例 如 ，当 图 ３中桥 式单元 Ｃ
顶空间资源 ， 降低发射 系统成本 ， 提高系统的扩展性和稳 定性，
多工器系统被 广泛 的应用在各地的无线发射 系统 中。
为增加发射 系统 的稳 定性 ，各发射 台普遍 采用增加 备用 发射 机和构建 Ｎ＋ Ｉ备份系统 的方法，防止因为发射机故 障而 造 成 的停 播事故。但 是 ，目前 常见 的备份 系统只考 虑 了发射 机 的备份 问题 ，对于 多工器 的备份 问题 并没有 引起足够 的重 视 。多工器 属于无源 设备 ，相 比于有源 的发射机 等设备 ，多 工器 产生故 障的几率较 低 ，但仍不 能完全忽 略多 工器 发生故 障的概率。而 且 ，由于 多工器 同时连接 多路 发射信 号 ，一旦
其原理图如图 １所示 （ ４ １系统为例 ） 以 ＋ 。
图 １中，发射 机 Ａ Ｄ为主发射机 ，正 常工作状 态下 ，４ — 部发射机通过切换 装置 Ａ～ Ｄ与 多工器相连 ，经 多工器 合成一 路信号 后 由天线 发射 出去。备 用发射机经过切换装置 Ａ Ｄ与 — 测试假 负载相连 。
当某一部发射机 出现故 障时，先将备
用发射机 的工作频率调 整到与出现故 障的
发射机相 同。然后通过相应切换 装置的转
换 ，将备用 发射机连 接到多工器 ，而发生 故 障的发射机 与测试 负载相连 ，以便于 发
射 机 的检 修。例 如 ，当发 射机 Ｂ出现 故 障 时，切换 装置 的切换 和整个 系统 的工作 状态如 图 ２所示 ，虚线显示的是备用发射 机信号 的传输路径 。
了多工 器的备份 ，有效地提 高 了整个发射 系统的可靠性 ， 以避 免因发射机 或多工 器故障 而造成 的停播 事故。
关 键 词 ： 无 线 发射
Ｎ ｌ 份 ＋ 备
桥 式多工器
切换
Ｏ 引言
随着我 国广 电事业 的飞速发展 ，目前 的发射台一般 会承
担 多套调频广播 和电视 节 目的无线 发射任务 。为节省发 射塔
当出现故障的发射机经检修排除故障 后 ，将之前切换的装置再切换 回来 ，恢复
图 １ 所示 的正常工作状 态。这样 ，就用 １ 台备用发射机备份 了 ４台主发射机。 上 述 系统 可 以解 决发 射机 的备份 问 题 ，但并没有考虑 多工器 的备份。一旦 多
工器发生故障 ，很可能造成一个或 多个频
的宽带输入 口接吸收负载预 留。
和频道 Ｃ都有可能发生异常 ，甚 至无法正 常播 出。 对于一个 理想 的桥式双 工器单 元，它的 四个 端 口是 完全 对称 的 ，而且 都具 有宽带特 性。理 想桥 式单元任 意端 口在整 个 频段 的反射 匹配 都是非 常好 的。也 就是说 ，只要频道 间隔 满足一定 条件 ，一个理 想桥式 单元 的宽 带输入 口可 以输 入该