摘 要：节目传输环节作为发射台安全传输发射系统中最为重要的环节之一，节目源是发射机前端引接系统，其在整个播出系统中所处的地位可谓是举足轻重。通过主备节目源切换系统，有效解决了发射机单一节目源问题，提高节目源的保障等级，满足安全播出工作要求。
关键词：节目源主备切换；四选一；保障；安全传输发射
中图分类号：TN934 文献标识码：A
文章编号：1671-0134（2018）04-056-03 DOI：10.19483/j.cnki.11-4653/n.2018.04.019
前言
节目传输系统是发射机前端节目源引接系统，是发射台安全传输发射系统中的重要系统之一，其系统保障等级提高，对完成安全传输发射工作有非常重要的作用。为提高我台调频发射机节目源保障水平，对现有节目传输系统进行技术改造，对主备节目源切换系统重新进行设计完善，有效地提高节目切换系统稳定性和可靠性。
1.主备节目源切换系统
1.1系统组成
主备节目源切换系统主要由主用卫星接收天线、主用数字音频专用卫星接收机、备用卫星接收天线、备用数字音频专用卫星接收机、节目四选一设备、UPS电源等组成。
1.2各子系统功能
（1）主用卫星接收天线系统
主用卫星天线接收系统主要完成对C波段卫星电磁波信号的接收，对信号进行下变频放大，变为第一中频信号传送给功率分配器。
（2）备用卫星接收天线系统
备用卫星天线接收系统主要完成对Ku波段卫星电磁波信号的接收，对信号进行下变频放大，变为第一中频信号传送给功率分配器。
（3）主用数字音频专用卫星接收机
主用数字音频专用卫星接收机主要完成对C波段所需要第一中频卫星信号的接收，并从中提取出所需要的节目信息及节目PID存入存储器中。它保证了所锁定的节目PID断电不会丢失，从卫星接收的音频数据经音频解码电路进行解码，输出数字音频信号和模拟音频信号。
（4）备用数字音频专用衛星接收机
备用数字音频专用卫星接收机主要完成对Ku波段所需要第一中频卫星信号的接收，并从中提取出所需要的节目信息及节目PID存入存储器中。它保证了所锁定的节目PID断电不会丢失，从卫星接收的音频数据经音频解码电路进行解码，输出AES/EBU数字音频信号和模拟音频信号。
（5）节目四选一设备
四选一设备主要完成主路、备路数字音频接收，电平监测，主备路切换，异态报警等功能，并将主、备节目源切换选择后音频信号传送给发射机。
（6）UPS电源系统
UPS电源系统主要给各设备提供不间断稳定的220V电源。
2.四选一切换器
主备节目源切换系统核心设备是四选一切换器，四选一切换器可实现对四路输入音频信号切换，依据四路音频信号电平检测、延时设置等实现切换。在节目播出的过程中如果遇到播出主路音频信号中断时，可以自动将备路信号播出，同时发出声光报警，减少播出事故，提高播出质量。该设备同时支持手动和自动两种方式，功能相互独立。手动模式下，可以作为一台四选一切换器使用。自动模式下，可以根据要求设定报警电平门限和报警延时。还带有RS-232串口功能，可以方便地与PC机进行通信。
2.1四选一切换器前面板介绍
电源开关：220V交流输入总开关；
手动/自动开关：切换设备工作状态；
静音键：取消蜂鸣器报警；
拨码开关：设置门限电平、延时报警时间、蜂鸣器总开关；
信号输入指示灯：指示本路信号有无，
灯亮，这一路上的信号有，
灯灭，这一路上的信号无；
手动切换按键：手动切换信号通路。
2.2四选一切换器操作方法
根据播出节目实际情况设定好音频门限电平；
设定延时切换时间；
设定切换模式。
自动模式：
将自动/手动开关切换到自动位置，此时设备即工作在自动模式。
自动模式下，优先级1路>2路>3路>4路。
2.2.1音频切换方法
如果1路中有任意一通道信号丢失，并且持续时间超过设定的时延，而2路左右通道信号都有，则立即切换到2路信号；如果1路中有任意一通道信号丢失且2路中有任意一通道信号丢失，并且持续时间超过设定的时延，而3路有左通道信号，则立即切换到3路信号；如果1路中有任意一通道信号丢失，且2路中有任意一通道信号丢失，且3路中左通道信号丢失，并且持续时间超过设定的时延，而4路有左通道信号，则立即切换到4路信号；如果1路中任意信号丢失，2 路中任意信号丢失，3路中左信号丢失，4路中左信号丢失，并且持续时间超过设定的时延，则不切换，只报警。
自动状态下，（1）第1路信号因故障切换到第2路后，若第1路中左右声道信号都恢复，则立刻切回第1路信号；（2）若因故障，信号已切换到第三路信号，此时若第一路左右声道信号都恢复，则切换到第一路信号；若第一路左右声道信号有一路没有恢复，第二路左右声道信号都恢复了，则切换到第二路；若第一，第二路左右声道都恢复了，则切换到第一路信号；（3）若因故障，信号已经切换到第4路，此时若第一路左右声道信号都恢复，则切换到第一路信号；若第一路左右声道信号有一路没有恢复，第二路左右声道信号都恢复了，则切换到第二路；若第一，第二路左右声道都恢复了，则切换到第一路信号；若第一路左右声道信号没有完全恢复，第二路左右声道信号也没有完全恢复，但第三路左声道信号恢复，则切换到第3路信号。
自动状态下，手动切换按键无效。
2.2.2手动模式
使用手动模式时，首先将自动/手动开关切换至手动位置，然后，按照切换要求切换信号。
2.3四选一切换器原理
四选一工作原理图如下：
差分信号从卡侬头进入，经过继电器，再经过差分放大器电路（通过调S2电位器来调共模抑制比，通过调VR1电位器调输出信号大小），进入芯片MT8816的33引脚。
然后，信号从MT8816的1引脚（OUT1）出，经过滤波电路，再经过放大器电路（S3电位器控制信号大小），再经过差分电路后，进入继电器，最后信号从卡侬头出去。
从MT8816的OUT3-OUT8出来的信号，经过放大电路后（通过S11电位器调整信号大小），进入STC60S2单片机的3-8引脚，用作门限电平。
STC60S2单片机的21-28引脚与C55单片机的39-32引脚接到一起，然后接到前面板用于控制信号指示灯。当门限电平OUT3--OUT8大于设定值时，则对应的LED灯亮。
STC60S2单片机的39-34引脚用于控制前面板拨码开关，设置门限电平。33引脚控制静音键。32引脚控制手动/自动开关。
STC60S2芯片的P1口：AD采集8816输出的6路音频信号（共8路，有两路需要接输出，如果采集会影响输出）；P2口：连接8路LED指示灯以及89C55单片机P0口，向89C55发送各路信号有无的数据，相应指示灯也会指示。
89C55芯片的P0口：与STC12C5A60S2单片机P2口相连，接收STC12C5A60S2单片机发来的音频输入有无的数据；P1口：控制MT8816；P2.0：与STC12C5A60S2单片机P0.7相连，模式选择；P2.1、P2.2、P2.3、P3.3：通道选择指示灯；P3.4 – P3.7：通道选择按键。
2.4四选一切换器调试步骤
（1）烧写STC12C5A60S2单片机程序。
（2）检测电路板：上电之前，检测电路板所有元器件及插座有没有虚焊、错焊、漏焊。检测所有元器件型号及方向、插座的方向是否正确。
（3）检测电源电路：（i）检测电源电路是否有短路状况，断电情况下，用万能表的蜂鸣档，测试电源电路有没有短路，测试电源插座内部之间有没有短路，确保电源部分的正确性。若电源部分短路，接通电源后会烧坏板子。（ii）检测电源电路中各个电压值是否正确，在确保电源电路没有短路的情况下，用万用表测量各部分电压值是否正确。
3.主备节目源切换系统维护
音频四选一切换系统在日常运行中，技術人员需要制定对系统设备进行周期性维护项目，其主要维护项目如下：（1）定期对系统设备进行清洁；（2）定期对电源接头、BNC头等检查接触是否正常；（3）定期测试自动/手动切换主、备音频切换功能；（4）定期检测备路音频通路畅通；（5）定期对UPS电源的各项电压电流等运行参数检查，后背电池定期进线放电。
结语
调频机房通过实施主备节目源的技术改造，极大地提升了发射机节目源保障等级，通过两年多运行，主、备节目源切换系统运行稳定，在恶劣天气、日凌等期间，有效保障节目传输的正常运行，大大提高节目传输可靠性，特别各个重要保障期起到了保障节目传输安全，为安全传输发射工作奠定了坚实基础。
