اطلاعات عمومی: ساختار فرستنده:
این فرستنده از بخش های زیر تشکیل شده است:
-منابع تغذیه (شامل: کم قدرت و پرقدرت)
- اکسایتر{شامل بردهای: DDS (مولد سیگنال RF )، PDM (مولد سیگنال عرض پالس) ، رابط اکسایتر (Exciter Interface) و رابط کنترل مرکزی (Central Interface)}
-مسیر RF
-مسیر PDM
-سینی های قدرت (Power Unit)
-خروجی فرستنده (شامل: کمباینر، فیلتر و نونه گیرهای RF)
-سیستم کنترل و مونیتورینگ (شامل: کنترل های آنالوگ و دیجیتال و LCD)
-سیستم خنک کنندگی (شامل: فن های کم صدای 48 ولت)
-سیستم آلارم قطع صدا و RF
-مدار کنترل عدم تطبیق امپدانس در خروجی فرستنده
شکل زیر بلوک دیاگرام کلی یک فرستنده را نشان می دهد.
مشخصات فنی فرستنده:
- توان فرستنده : 10 کیلووات
- قدرت خروجی : در سه سطح ، قابلیت انتخاب بر روی فرستنده می باشد: قدرت کم - متوسط - بالا
- قابلیت تنظیم قدرت از 100 وات تا 10 کیلووات
- ترانزیستوری
- مدولاسیون عرض پالس PDM
- قابلیت تبدیل به DRM
- راندمان بالا در کل سیستم
- دارای کیفیت و پایداری بالا
- تغییر فرکانس سریع و آسان
- شروع به کارفن ها در وضعیت standby و خاموش شدن آنها پس از سه دقیقه بعد ازخاموش شدن فرستنده
- دسترسی آسان به کلیه بردها
- مطابق با مشخصات استاندارد فرستنده ها
- نگهداری وتعمیرات راحت و آسان و عیب یابی سریع
- قابلیت برنامه ریزی و تغییرات در مدارها
مسیر PDM و RF:
1- مسیر PDM:
صدای ورودی بصورت بالانس وارد برد رابط اکسایتر(Exciter Interface) می شود و از طریق این برد مستقیما" وارد برد PDM می گردد.
صدا در این برد بر روی پالس PDM با فرکانس 100KHZسوار می شود و در خروجی برد، دو پالس PDM با دامنه 0-15v وجود دارد که نسبت بهم 180˚ اختلاف‌فاز دارند.
این پالس ها از طریق برد رابط اکسایتر (Exciter Interface) به برد تقسیم کننده (Distributer) اعمال می شود.
پالس های PDM در این برد ضمن تقویت به سه انشعاب تقسیم می شوند و سپس به سینی های قدرت (Power Unit) اعمال ارسال می شوند.
2- مسیر RF:
سیگنال RF در برد DDS ساخته می شود و از طریق برد رابط اکسایتر (Exciter Interface) به برد تقسیم کننده (Distributer) اعمال می گردد.
این سیگنال سپس بطور مستقیم به برد RF Preamplifier می رسد و در این برد پس از تقویت به سه انشعاب تقسیم و به سینی های قدرت (Power Unit) ارسال می گردند.
در ضمن در صورت عدم استفاده از سیگنال RF در برد DDS می توان این سیگنال را خارج از فرستنده) (Fext. به برد رابط اکسایتر اعمال نمود و طی مسیری که گفته شد به سینی های قدرت ارسال نمود.
سیگنال های PDM و RF در سینی های قدرت پس از تقویت و کنترل های لازم به ماژول های قدرت جهت عمل مدولاسیون اعمال می شوند. (در این مورد در بخش های آینده توضیحات لازم داده خواهد شد.)
2-6- مسیرهای کنترل فرستنده:
مدارات کنترل ، جریان، ولتاژ، دما و همچنین وجود یا عدم وجود یک سیگنال را در بخش های مختلف یک فرستنده بررسی می کند و پس از پردازش فرمان لازم را در جهت تعیین وضعیت فرستنده مشخص می نماید.
معمولا" خطا ها به چهار دسته تقسیم می شوند:
1-خطا هایی که بصورت هشدار می باشند. بدین معنی که این خطا یک بار و یا لحظه ای بروز می کند و فرستنده برای آن لحظه قطع می شود و مجددا" در مدار قرار می گیرد.
2- خطا هایی که باعث کاهش قدرت فرستنده می گردند تا حدی که فرستنده بتواند پایدار بماند.
3- خطا هایی که باعث قطع پالس PDM می شوند و در نتیجه قدرت فرستنده قطع می گردد(فرستنده در وضعیت Standby قرار می گیرد) که با ریست کردن، مجددا" قدرت فرستنده برقرار می شود. این خطا ها در مواقع زیر رخ می دهند:
- خطا هایی که بصورت هشدار باشند و چندین بار تکرار شده باشند.
- خطاهایی که در صورت بودن قدرت بر روی فرستنده، باعث وارد شدن صدمه گردد. لذا همان بار اول پالس PDM قطع می گردد.
4- خطا هایی که باعث قطع H.V. می شوند و فرستنده در وضعیت OFF قرار می گیرد.
مزایای فرستنده نسبت به فرستنده های مشابه:
1- مانیتورینگ کامل سینی های قدرت:
- مانیتورینگ با LCD :
برروی هر سینی یک LCD قرار گفته و در هر لحظه مقادیر جریان، ولتاژ و دمای هر چهار ماژول داخل سینی قابل قرائت است . برای اینکار 4 کلید برروی پانل هر سینی قرار گرفته و با زدن هر کلید اطلاعات مربوط به همان ماژول نمایش داده می شود . بنابراین اپراتور می تواند دائماً وضعیت داخل سینی و ماژول ها را کنترل نماید.
- مانیتورینگ با LED :
بر روی هر سینی علاوه بر LCD یک پنل LED نیز قرار دارد . حسن پانل LED این است که تمام اطلاعات مربوط به 4 ماژول را یکجا و همزمان نمایش می دهد و در صورت بروز خطا به راحتی و به سرعت اپراتور را از خطای رخ داده آگاه می کند .
برای راحتی اپراتور از LED سه رنگ (سبز ، زرد ، قرمز) برای اطلاع رسانی وضعیت ماژول ها استفاده شده است . هر رنگ دارای یک مفهوم خاص برای اپراتور می باشد که به آن اشاره می شود.
رنگ سبز: وضعیت نرمال
یعنی هیچ مشکلی برای ماژول بوجود نیامده و ماژول در وضعیت سالم و نرمال کار می کند.
رنگ زرد: وضعیت هشدار
یعنی خطا بوجود آمده و پس از مدتی برطرف شده و ماژول اتوماتیک وارد مدار شده است.
رنگ قرمز: وضعیت خطا
یعنی خطا رخ داده ولی برطرف نشده است و امکان خرابی در ماژول وجود دارد .
2- کنترل ولتاژ:
جهت حفاظت بیشتر سینی های قدرت، برای اولین بار برروی این نوع فرستنده ها علاوه بر کنترل دما و جریان، ولتاژ برروی ماسفت های تقویت کننده طبقه آخر نیز قابل خواندن و کنترل می باشد تا ازصدمه دیدن ماسفت ها ناشی از افزایش ولتاژ جلوگیری شود.
مقادیرجریان، ولتاژ و دما توسط دو مدار آنالوگ و دیجیتال کنترل می شوند.
3- کنترل سطح RF :
برای اولین بار برروی این نوع فرستنده ها، سطح RFبرروی ماسفت ها در سینی های قدرت درسه حالت کنترل می شود.
- قطع شدن RF که باعث انفجار ماسفت ها می شود.
- کاهش دامنه RF در کمتر از 20 ولت پیک تو پیک که ایجاد کاریر شیفت در فرستنده می کند.
- افزایش دامنه RF در بیشتر از 40 ولت پیک تو پیک که باعث صدمه دیدن دیودهای کروبار(BTS) و ماسفت ها می شود.
- ساختار فیزیکی ماژول ها:
این نوع ساختار دارای مزایای فراوانی می باشد که در ذیل بدان اشاره می شود .
- سهولت تعمیر ماسفت ها :
به خاطر هم تراز قرار گرفتن ماسفت و هیت سینک ماسفت ها به راحتی قابل تعویض می باشند و با باز کردن تنها یک پیچ می توان ماسفت را تعویض کرد . حسن دیگر این کار این است که نیازی به خم کردن و یا کوتاه کردن پایه ماسفت نیست و به راحتی ماسفت معیوب تعویض می شود .
- صرفه اقتصادی بالا :
در صورت خرابی در ماژول نیازی به تعویض کل ماژول نمی باشد و تنها همان قسمت معیوب را باید تعویض کرد . به عنوان مثال اگر برد اینورتر ماژول صدمه ببیند و به خاطر شدت صدمه نتوان از فیبر مدار چاپی برد اینورتر استفاده کرد و نیاز به تعویض ماژول باشد در این حالت می توان فقط برد اینورتر تعویض کرد و نیازی به تعویض کل ماژول نمی باشد . این امر باعث صرفه جویی فراوان در وقت و هزینه تعمیر و نگهداری فرستنده می شود .
- سهولت تعمیر و نگهداری ماژول :
به خاطر سه تکه شدن برد ماژول کار مونتاژ قطعات بسیار ساده می باشد . مزیت این امر موقعی ملموس تر است که بدانیم نیازی به ارائه تعداد زیادی ماژول رزرو از طرف سازنده نمی باشد چون به خاطر ساده بودن مدار و سه تکه بودن برد تکنسین های شاغل در ایستگاه رادیویی خود نیز می توانند پس از طی یک دوره آموزش کوتاه به تنهایی برد را مونتاژ کنند . همچنین در موقع مونتاژ از تمام قطعات سالم برد های معیوب مانند کانکتورها خازن ها و دیگر المان های بردهای آسیب دیده و اسقاطی نیز استفاده کرد. در حقیقت ماژول قدرت آسیب دیده ، قطعه دور ریز و غیر قابل استفاده ندارد و از تمام قطعات سالم آن می توان برای مونتاژ ماژول جدید با برد نو استفاده کرد .
- خنک سازی ساده و راحت :
از محاسن این چیدمان ماژول خنک سازی آسان آن است . برای خنک کردن تمام المان های نیمه هادی هر چهار ماژول داخل سینی فقط از دو هیت سینک یکپارچه استفاده شده و دارای مزایای زیر می باشد
- باعث کانالیزه شدن مسیر باد توسط شیارهای هیت سینک می شود .این مزیت باعث می شود تا دفع حرارت آسان تر شده و با حجم کمی از باد بتوان المان های نیمه هادی را بیشترین حرارت را تولید می کنند خنک کرد .
- هیت سینک ها برروی سینی ثابت شده اند و در موقع تعویض ماژول های صدمه دیده نیازی به تعویض هیت سینک ها نمی باشد .این مزیت باعث پایین آمده هزینه تعمیر و نگهداری می شود .به عبارت دیگر ماژول های قدرت هیچوقت نیاز به تعویض هیت سینک ندارند .
- باعث کانالیزه شدن فضای بین دو هیت سینک می شود . از این مزیت استفاده شده و سلف های طبقه فیلتر در این مسیر قرار داده شده است .به همین خاطر سلف ها به راحتی در مسیر باد قرار می گیرند و به سهولت خنک می شوند .
5- استفاده از سنسور اثر هال :
در این فرستنده به جای مقاومت از سنسور اثر هال برای نمونه گیری از جریان استفاده شده است . حسن این امر این است که در صورت سوختن ماسفت هیچ ضربه به نمونه گیر جریان وارد نمی شود چون از مقاومت برای سنس جریان استفاده نشده است .
به خاطر ایزولاسیون مدار قدرت و همچنین کیفیت بالای این سنسورها از طول عمر بسیار بالایی برخوردارند و در صورت صدمه دیدن مدار قدرت آسیبی متوجه سنسور نمی شود . به خاطر این مزایا عملکرد صحیح سنسور از طرف شرکت سازنده تا 5 سال ضمانت شده است .
در نمونه گیری جریان ماژول با مقاومت مشکلات زیر وجود دارد
- مقدار مقاومت وابسته به حرارت می باشد در نتیجه دقت اندازه گیری پایین است .
- در صورت سوختن ماسفت ها در اثر عبور جریان زیاد به مقاومت ها ضربه وارد می شود و علاوه بر تعویض ماسفت باید مقاومت های سنسور جریان را نیز تعویض کرد .
سنسور اثر هال هیچکدام از این معایب را ندارد و به خاطر ماهیت نمونه گیری جریان احتمال خرابی آن بسیار کم و نادر است .
6- مانیتورینگ مرکزی:
مانیتورینگ یا LCD مرکزی فرستنده از یک کامپیوتر صنعتی استفاده شده که می تواند در محیط نویزی بدون مشکل کار کند این کامپیوتر در پانل جلوی فرستنده نصب شده است .
بر روی کامپیوتر یک برنامه مانیتورینگ قوی نصب شده است و در موقع روشن شدن فرستنده به طور اتوماتیک اجرا می شود . در صفحه اصلی، برنامه کل فرستنده به صورت بلوک دیاگرام نمایش داده شده استدر صورت پیش آمدن خطا در هر قسمت از فرستنده ،بلوک مربوط به آن قسمت بر روی صفحه کامپیوتر قرمز شده و اپراتور را از محل دقیق بروز خطا آگاه می سازد
اپراتور با دیدن صفحه قرمز دقیقا متوجه محل خطا شده و اگر اطلاعات لازم برای رفع عیب را نداشته باشد می تواند از طریق برنامه مانیتورینگ و با کلیک کردن روی بخشی که قرمز شده است از کامپیوتر برای رفع عیب کمک بخواهد . در صورت درخواست کمک صفحه جدیدی بر روی LCD کامپیوتر باز شده و چگونگی رفع عیب و جاهایی که باید بررسی شوند را به اپراتور آموزش می دهد .همچنین اپراتور می تواند نقشه تمام برد هایی که باید برای رفع عیب سیگنال گیری شوند را نیز بر روی LCD ملاحظه کند .
7- سیستم کنترل از راه دور:
سیستم مانیتورینگ از راه دور برای اولین بار بر روی این فرستنده ها نصب شده و در محیط نویزیRF با موفقیت تست و راه اندازی شده است . با انجام این کار از این پس می توان با اتصال ایستگاه رادیویی به اینترنت به صورت ON LINE و لحظه به لحظه از وضعیت فرستنده و در هرکجا از جهان آگاه شده .همچنین این قابلیت نیز وجود دارد که علاوه بر مانیتورینگ فرستنده از راه دور می توان از فرامین روشن و خاموش شدن و تمام فرامین کنترلی که به فرستنده اعمال می شود را از راه دور نیز اعمال کرد .با اتصال فرستنده به اینترنت هیچ محدودیتی در تعداد کاربران وجود ندارد و هر تعداد کاربر که مورد نیاز باشد می توانند از راه دور به فرستنده دسترسی داشته باشند . برای امنیت بالای سیستم در برابر نفوذ هکرها و یا حملات سایبری از نرم افزارهای امنیتی و فایروال برای اتصال کامپیوتر به اینترنت استفاده می شود .همچنین تنها افرادی که IP و رمز ورود کامپیوتر فرستنده را داشته باشند می توانند از طریق اینترنت به کامپیوتر فرستنده متصل شده و از راه دور اطلاعات فرستنده را مانیتور کنند
در مورد ایستگاه هایی که به اینترنت دسترسی ندارند می توان از طریق خط تلفن و مودم به کامپیوتر فرستنده متصل شده و اطلاعات فرستنده را مانیتور کرد . البته در این حالت سرعت انتقال اطلاعات کند بوده و فقط یک کامپیوتر می تواند به فرستنده متصل شود .