姜宇航

【摘要】 本文依據(jù)筆者在工作中接觸到的設(shè)備，論述了兩套共用天線系統(tǒng)主備切換設(shè)備的配置、功能的實(shí)現(xiàn)原理，從而對(duì)兩套系統(tǒng)主備切換方式的差異、優(yōu)劣進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵字】 主備切換 音頻 控制信號(hào) 射頻

引言

主備切換部分是甚高頻共用天線系統(tǒng)的重要組成部分，它確保主備電臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)能按需求實(shí)現(xiàn)切換，保證主備電臺(tái)隨時(shí)提供服務(wù)，提高安全系數(shù)。由于不同電臺(tái)生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)理念不同，主備切換功能實(shí)現(xiàn)方式各不相同。本文僅以實(shí)際工作中接觸的PAE及OTE共用天線系統(tǒng)為例，具體論述了兩套系統(tǒng)主備切換功能不同的實(shí)現(xiàn)原理及其優(yōu)劣性。

一、PAE共用天線系統(tǒng)主備切換功能

PAE共用天線系統(tǒng)由T6TR收發(fā)一體電臺(tái)，濾波器、隔離器、主備切換部分、3dB分配器、合/分路器以及天饋線系統(tǒng)組成。PAE系統(tǒng)使用非嵌入式切換功能，此系統(tǒng)主備切換功能的實(shí)現(xiàn)主要由切換控制單元、切換板、射頻繼電器三部分組成。

1.1音頻及控制信號(hào)切換的實(shí)現(xiàn)

PAE系統(tǒng)音頻及控制信號(hào)切換的實(shí)現(xiàn)由切換板和切換控制單元共同完成。EI-RIC通過電臺(tái)T1/E1口對(duì)主備電臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)電臺(tái)工作狀態(tài)決定是否對(duì)主備電臺(tái)切換，切換板負(fù)責(zé)音頻及控制信號(hào)接入主機(jī)或備機(jī)。EI-RIC通過Auxiliay 2、3腳為切換板供電，保證切換板內(nèi)部繼電器及內(nèi)部電路所需電壓，通過 Auxiliay口6、7、14、15腳控制切換板繼電器吸合或斷開從而控制音頻及控制信號(hào)的切換。

1.2射頻切換的實(shí)現(xiàn)

PAE系統(tǒng)射頻切換主要由射頻繼電器實(shí)現(xiàn)，對(duì)于發(fā)射鏈路，射頻繼電器常閉點(diǎn)在主機(jī)，信道處于正常工作狀態(tài)時(shí)，切換單元默認(rèn)主機(jī)工作。當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障或者關(guān)機(jī)時(shí)，由E1-RIC、切換板控制切換至備機(jī)工作。當(dāng)備機(jī)收到PTT控制信號(hào)，使內(nèi)部光電三級(jí)管導(dǎo)通，備機(jī)Facilities接口3腳對(duì)地導(dǎo)通，向射頻繼電器供電使繼電器吸合，備機(jī)ANT（RF）與公共口導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)備機(jī)發(fā)射。

對(duì)于接收鏈路，接收時(shí)3dB分配器將接收信號(hào)均分給主備電臺(tái)，主備電臺(tái)同時(shí)接收射頻信號(hào)。

二、OTE共用天線系統(tǒng)主備切換功能

OTE共用天線系統(tǒng)由DTR100收發(fā)一體電臺(tái)，濾波器、隔離器、射頻切換單元、3dB分配器、T型合/分路器以及天饋線系統(tǒng)組成。OTE系統(tǒng)采用嵌入式轉(zhuǎn)換功能，由主機(jī)IMC卡負(fù)責(zé)切換管理和控制。系統(tǒng)主備切換功能的實(shí)現(xiàn)主要由射頻切換單元（RFSU）、ALB-S 卡及IMC卡三部分組成。

2.1音頻及控制信號(hào)切換的實(shí)現(xiàn)

OTE系統(tǒng)音頻及控制信號(hào)切換的實(shí)現(xiàn)由主備電臺(tái)的ALB-S 卡和IMC卡共同完成。主備電臺(tái)IMC卡監(jiān)控、管理電臺(tái)工作狀態(tài)，并控制主備電臺(tái)的切換，ALB-S 卡提供AF遙控線路接口。

1）主備電臺(tái)切換的實(shí)現(xiàn)

主備電臺(tái)的IMC卡通過RS232串行數(shù)據(jù)線連接，不間斷地轉(zhuǎn)換主備電臺(tái)狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)電臺(tái)是否故障或預(yù)設(shè)切換條件進(jìn)行主備切換，切換控制指令來(lái)源于主機(jī)IMC卡。如果兩部電臺(tái)中的一部關(guān)閉或RA232通信中斷，另一電臺(tái)IMC卡檢測(cè)到一個(gè)Un-link 狀態(tài)，此時(shí)該電臺(tái)處于ACTIVE狀態(tài)提供服務(wù)。該切換配置還具備通過設(shè)置PTT次數(shù)實(shí)現(xiàn)均衡主備電臺(tái)發(fā)射工作時(shí)間的功能。主備管理切換系統(tǒng)控制方式如圖1所示。

2）主備線路切換的實(shí)現(xiàn)

正常工作情況下主備電臺(tái)可連接主備兩條獨(dú)立的AF遙控線路，由ALB-S 卡提供遙控線路接口，采用主機(jī)主口接主線備機(jī)備口接備線的工作方式。ALB-S卡主備口各自配置一個(gè)內(nèi)部并接的鏡像口，主機(jī)主鏡像口接入備機(jī)主鏡像口、備機(jī)備鏡像口接入主機(jī)備鏡像口，這就形成了一個(gè)2×2的音頻及控制信號(hào)切換連接方式。發(fā)射狀態(tài)時(shí)無(wú)論主線備線的PTT及音頻信號(hào)均接入主備電臺(tái)，由切換功能選定處于ACTIVE狀態(tài)的電臺(tái)投入工作。接收狀態(tài)時(shí)由主機(jī)主口向AF主線送音頻及SQL信號(hào)，備機(jī)備口向AF備線送音頻及SQL信號(hào)。若其中一部電臺(tái)處于故障或OFFLINE狀態(tài)，切換功能使另一部電臺(tái)處于ACTICE狀態(tài)，同時(shí)接管主備AF遙控線路。

2.2射頻切換的實(shí)現(xiàn)

OTE系統(tǒng)射頻切換主要由射頻切換單元及IMC卡實(shí)現(xiàn)，對(duì)于發(fā)射鏈路，射頻切換單元（RFSU）常閉點(diǎn)在備機(jī)。當(dāng)主機(jī)處于AVTIVE狀態(tài)，主機(jī)IMC卡ANT口發(fā)出控制信號(hào)使RFSU繼電器吸合，主機(jī)Service port口提供繼電器吸合所需電壓。RFSU M口與公共口形成通路，主機(jī)提供服務(wù)。當(dāng)備機(jī)處于AVTIVE狀態(tài)，主機(jī)IMC卡ANT口發(fā)出控制信號(hào)使RFSU繼電器釋放，RFSU S口與公共口形成通路，備機(jī)提供服務(wù)。

對(duì)于接收鏈路，接收時(shí)3dB分配器將接收信號(hào)均分給主備電臺(tái)，主備電臺(tái)同時(shí)接收射頻信號(hào)。

三、差異性對(duì)比

3.1 PAE共用天線系統(tǒng)

采用非嵌入式主備切換方式將四信道切換控制管理功能整合在一個(gè)切換控制單元內(nèi)，可降低對(duì)電臺(tái)本身切換功能的要求。音頻及控制信號(hào)傳輸線路較簡(jiǎn)單，降低成本，減少故障環(huán)節(jié)。每一信道配置獨(dú)立的射頻切換繼電器，對(duì)其維護(hù)維修時(shí)不影響其他信道的切換控制。

但該切換方式需要每四信道配置一個(gè)切換控制單元（E1-RIC、切換板），一旦切換控制單元故障有可能影響四個(gè)信道的切換控制。PAE系統(tǒng)射頻主備切換繼電器的狀態(tài)由備機(jī)PTT信號(hào)控制，導(dǎo)致備機(jī)工作時(shí)每次PTT都需要繼電器一次吸合動(dòng)作，加大繼電器的工作量，降低其使用壽命。

3.2 OTE共用天線系統(tǒng)

采用嵌入式主備切換方式將監(jiān)控管理切換功能整合在主備電臺(tái)內(nèi)部，減少對(duì)主備切換單元的依賴，不會(huì)因切換控制單元故障影響多個(gè)信道主備切換功能。同時(shí)主備口與鏡像口的并接配置允許主備AF遙控線路直接接入主備電臺(tái)，實(shí)現(xiàn)主備電臺(tái)與主備AF遙控線路多種切換類型的組合，主備AF遙控線無(wú)需經(jīng)過切換操作接入主備電臺(tái)，提高了傳輸可靠性。

主備切換方式要求電臺(tái)本身具備主備切換功能，因此電臺(tái)線路、結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。此外， OTE系統(tǒng)采用四個(gè)信道射頻切換繼電器集合在一個(gè)單元的配置方式，當(dāng)維護(hù)或維修某個(gè)故障繼電器時(shí)勢(shì)必要中斷其他信道的繼電器工作。

四、結(jié)束語(yǔ)

不同廠家對(duì)主備切換方式有不同的設(shè)計(jì)理念，不同理念下的配置各有利弊，有的增加了系統(tǒng)的配置但簡(jiǎn)化了電臺(tái)本身的復(fù)雜程度，有的減少了系統(tǒng)的配置，但增加了電臺(tái)電路、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。對(duì)上述問題應(yīng)有充分的認(rèn)識(shí)和理解，才能在實(shí)際工作中遇到問題時(shí)處置得當(dāng)。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] OTE DTR100 Technical Handbook：112-118

[2] E1-RIC Analogue Applications：page4-8