王書剛

（山東廣播電視臺，山東 濟南 250062）

0 引言

山東廣播電視臺現(xiàn)有多套調(diào)頻廣播節(jié)目。節(jié)目發(fā)射工作既要保證發(fā)射的節(jié)目信號不間斷，又要保證有較好的節(jié)目質(zhì)量。為了更好地完成安全播出任務，監(jiān)測發(fā)射信號的連續(xù)性和大小，方便值班員及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，機房先后安裝了調(diào)頻廣播有線報警系統(tǒng)和無線報警系統(tǒng)。兩種報警系統(tǒng)以不同的方式運行，互為備用。各報警器既能發(fā)現(xiàn)音頻信號故障，也能發(fā)現(xiàn)射頻信號故障，為安全播出提供了良好的保障。

1 有線報警系統(tǒng)

1.1 信號的拾取

有線報警系統(tǒng)信號的拾取過程如圖1 所示。信號的拾取要考慮對信號播出的影響，射頻信號RF從發(fā)射機正向功率測量口取得（對播出無影響），送入FM 接收機，通過調(diào)諧、鑒頻等解調(diào)輸出音頻信號。信號線采用屏蔽電纜，外皮接地，以減少外部干擾。檢測口平時并不使用，從正向功率檢測口拾取射頻信號，不會影響到信號的播出，十分安全。這樣，當發(fā)射機故障影響播出，也同樣能檢測出來。

圖1 信號的拾取

1.2 模擬信號變數(shù)字信號

模擬信號變數(shù)字信號的電路如圖2 所示。模數(shù)變換電路包括音頻信號放大電路、音頻信號的整流濾波電路、開關電路、模擬信號轉(zhuǎn)化數(shù)字信號電路幾個部分。音頻信號（L 或R）經(jīng)放大分成兩路，一路為A 信號送入顯示電路，另一路經(jīng)整流濾波進入開關電路，從開關電路到由IC1NE555 組成的數(shù)字轉(zhuǎn)化電路，NE555 的3 腳輸出數(shù)字信號1 或0。

圖2 模擬信號變數(shù)字信號

1.3 故障報警電路

故障報警電路如圖3 所示，由延時、報警電路組成，主要部件是NE555，其定時器功能主要由內(nèi)部的兩個比較器決定輸出“1”或“0”。2 腳為低觸發(fā)端置“1”端，6 腳為高觸發(fā)端置“0”端，7 腳是放電端，4 腳是直接清零端，當此端接低電平時，時基電路不工作，此時不論TR，TH 為何電平，時基電路輸出為“0”，該端不用時接高電平。當音頻信號正常時，B 為高電平，延時電路IC2 不工作，IC2的3 腳輸出低電平。B 的高電平通過反相器IC4 變?yōu)榈碗娖?，IC3 不工作，其3 腳輸出低電平，故障電路不工作。當音頻信號S 中斷時，B 變?yōu)榈碗娖剑琁C2 延時電路工作，IC2 的3 腳輸出高電平，大約12 秒（可調(diào)），同時，B 端經(jīng)IC4 變相器輸出為高電平，IC4 的4 腳變?yōu)楦唠娖?，OC3 的6 腳為高電平輸入，啟動IC3 工作，輸出低電平，如果此時中斷信號繼續(xù)存在，延時電路12 秒結(jié)束后恢復原狀態(tài)，即IC2 腳3 輸出低電平，而此時IC4 輸出高電平，IC3的2 腳低電平置1，IC3 的3 腳輸出高電平，固態(tài)繼電器GJ2 吸合，啟動報警電路聲光報警[1]。

圖3 故障報警電路

1.4 故障顯示電路

顯示電路由LM3914 組成，如圖4 所示。該電路實際為充放電演示器電路，2 腳接地，3 腳接正電源，4 腳發(fā)光管為最低亮度設定，5 腳為輸入端，6腳發(fā)光二極管為最高亮度設定，7腳輸出基準電壓，8 腳設定基準電壓，LM3914 的1 腳及10～18 腳共10 個腳接10 個發(fā)光二極管的負極，為點動方式，當信號A 中斷，故障報警喇叭響起，10 只發(fā)光二極管呈點動方式亮起。

圖4 顯示電路

2 無線報警系統(tǒng)

無線報警器由6 路調(diào)諧器和故障報警器組成。

2.1 6 路FM 調(diào)諧器

6 路FM 調(diào)諧器框圖如圖5 所示。6 路FM 調(diào)諧器由低噪聲放大器、變頻、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號處理、控制及電源等部分組成。天線接收的FM 射頻信號先進行低噪聲放大，然后在自動增益AFC 控制下進行混頻輸出中頻信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入到數(shù)字信號處理器，進行數(shù)字信號處理，通過鑒頻等步驟輸出左右路音頻信號。6 路調(diào)諧器還要測試接收射頻信號的場強，并將場強大小以數(shù)字形式顯示在調(diào)諧器每個頻道的液晶顯示器上。左右音頻信號放大后通過連接線輸出到故障報警電路，以顯示每個頻道左右路的電平大小，當信號中斷或較小時（以設置值為參考，如設置門限值為-30 dB），故障報警電路發(fā)出聲光報警。6 路調(diào)諧器使用的DSP[2]調(diào)諧芯片采用專用集成電路設計制造，鎖相環(huán)（Phase Locked Loop，PLL）[3]電控數(shù)字調(diào)諧，可以把當前的頻率、場強及信噪比等都運算好，儲存在內(nèi)部寄存器中，主控芯片只需要讀取，因此它接收穩(wěn)定，性能可靠。6 路FM 調(diào)諧監(jiān)測器同時監(jiān)測6 路廣播頻點的運行狀況，可以從面板上直觀看出當前各個頻道的場強及信號電平大小，還可以通過串口向PC 上傳監(jiān)測點的頻率、場強、信噪比等，也可以通過串口監(jiān)聽音頻輸出情況[4]。

圖5 6 路FM 調(diào)諧器

2.2 音頻故障報警器

音頻故障報警電路包括音頻左右路信號電平大小動態(tài)顯示、故障延時報警、故障頻道指示燈報警以及報警時間計時等部分。6 路調(diào)諧器輸出通過信號線（每個頻道左右路）在報警器后面連接音頻故障報警器。音頻故障報警器正面有6 組12 路（每個頻道左右2 路信號）音頻信號電平液晶顯示，信號電平大小從-96 dBfs 到0 dBfs，隨接收信號的強弱動態(tài)顯示每個頻道左右路信號的電平值。當哪個頻道信號中斷或信號較?。ㄓ稍O定的門限值判定，一般設置為-20 dBfs 或-30 dBfs），先延時12 s（可設定），再進行聲光報警，喇叭響起，頻道下面的指示燈閃爍，提示值班員處理，當信號恢復后報警隨即消失。6組音頻故障報警器可監(jiān)測12路或24路（2個）音頻，左右2 路為一個頻道，監(jiān)測路數(shù)可任意設定，報警時間可調(diào)（10～60 s）[5]。報警器還具有頻道暫時停用功能，當某個頻道需要暫時關閉，可按下該頻道電平顯示通道下面的燈光報警按鈕，燈光關閉，該頻道報警器暫時停用，再次使用時按下燈光按鈕，該頻道報警器恢復工作。LNA 為低噪聲、高增益放大器，噪場系數(shù)NF 為1 dB，能夠改善電路噪聲。

2.3 無線報警器的安裝

將6 路調(diào)諧器和故障報警器安裝在廣電中心大樓機房控制臺上，調(diào)諧器輸出連接報警器，工作人員在值班時能夠方便地查看報警器，并迅速處理值班業(yè)務。有的節(jié)目在距廣電中心大樓西南方向約4～6 km 的山上播出，值班機房又處在廣電中心大樓的東北側(cè)，由于大樓對信號有一定的屏蔽作用，接收信號有時比較弱。信號弱的頻道的接收天線需要接得長一些，保持方向好一些，以增強接收信號的強度。根據(jù)實際情況，將延時設置在12 s，接收信號門限設置在-30 dB，既能減少報警次數(shù)，又能及時發(fā)現(xiàn)故障，保障安全播出。

3 結(jié)語

兩套調(diào)頻廣播報警系統(tǒng)安裝運行后，系統(tǒng)界面直觀簡單，運行穩(wěn)定可靠，使用方便，為安全播出提供了基本保障，特別是在重大節(jié)日及其他重要保障活動安全播出中發(fā)揮了較好作用。值班員借助報警系統(tǒng)，既能發(fā)現(xiàn)信號中斷、信號弱的問題，也能及時發(fā)現(xiàn)發(fā)射機故障問題，迅速、準確地進行處理，保證了多套節(jié)目的安全播出。