专利名称：一种液冷发射机系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数字电视信号覆盖的发射机系统，特别是一种采用液体冷却的发 射机系统。
背景技术：
全固态发射机进入世界市场已有二十多年历史，它以寿命长、停播率低、维护量 小、工作稳定可靠而获得用户的青睐。电视发射机的冷却系统目前主要采用两种方式传 统的风冷方式和最近几年发展比较迅速的液冷方式。采用风冷方式发射机的冷却系统经济 实用，在环境较好的地区使用可靠性高，但风冷方式有其固有的缺点——噪声大，尤其是 大功率风机在运行时和气流通过功放单元时都会产生较大的噪声；对滤尘系统要求高。风 冷方式发射机对机房空气洁净度要求较高，否则功放单元的通风道很容易堵；对环境温度 要求高，风冷方式的环境温度会直接影响到发射机的输出功率，在一些高温地区或夏天高 温时间，都得采用各种方法和措施来降低环境的温度(加空调等)来保持发射机处理恒温工 作状态；而且风冷发射机由于风道的设计会占用机内的大量空间，一般体积都会很大，并且 空气中含水量大的地区会造成机内通风道的腐蚀，高原地区会因为空气稀薄而导致散热效 果差。而本发明采用液体冷却系统的发射机打破了传统风冷发射机的所有缺点，冷却方式 可通过乙二醇水溶液的配比，做到零下50摄氏度以上不结露、不结冰。整机采用全封闭结 构化设计、体积小、噪音低，并具备压力、温度、液体流量等多种的自动控制功能。良好的散 热条件，使得LDMOS管能得到最大峰均比输出，整机效率可达到20%以上，极大地减少耗电 能力，响应国家节能减排的号召。因而采用液体冷却的发射机系统是继风冷发射后的另一 重大变革。
发明内容
本发明的目的是提供一种液冷发射机系统，通过采用液体冷却方式，可以极有效 地解决整个系统及模块散热难的问题。本发明采用以下技术方案实现一种液冷发射机系统，包括发射机系统的工作电 路，其特征在于所述工作电路的多路功放模块装置在散热板上，所述散热板上设有冷却管 道。在本发明一实施例子中，所述的冷却管道的输出端经水泵机、气水热交换器与输 入端形成回路。所述的冷却管道内的冷却液体是乙二醇配比水溶液。所述的工作电路包括第一激励器、第二激励器、双激励切换控制器、前级推动放大 器、多路功率分配器、多路功放模块及多路功率合成器；所述的第一激励器、第二激励器的 输出端与双激励切换控制器的输入端连接，所述的双激励切换控制器将信号传输给前级推 动放大器进行前置功率放大；所述前级推动放大器输出端与多路功率分配器输入端连接， 所述多路功率分配器将信号均衡地分配给多路功放模块，所述多路功放模块输出端与多路功率合成器的输入端连接，所述多路功率合成器的输出信号经耦合、滤波后由天线发出。所述的多路功放模块包括有电源单元、监控单元和多路功放单元，所述的多路功 放单元采用级联设计，所述的电源单元为监控单元和各路功放单元供电，所述的监控单元 对电源单元及多路功放单元进行数据的采集、监测和上报给中央控制器。本发明采用液体冷却方式，可以实现单机柜(1000mm*600mm*1800mm) 4KW,同样的 体积下，功率容量是风冷发射机的4倍以上。整机模块安装紧凑、集成度高，实现了数字电 视发射机的高密度、高效率、低噪音。整机模块化热拔插功能，整机还采用N+1备份功能，可 实现正常播放节目下，对发射机进行不停播维护，是继风冷发射机后的另一种更加有效的 新型数字电视发射机。
图1是本发明系统结构原理示意图。图2是本发明激励器的电路原理示意图。图3是本发明多路功放模块的结构示意图。图4是本发明一实施例子的液冷系统的结构示意图。图5是本发明双激励切换控制器的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例子对本发明做进一步说明。本发明提供一种液冷发射机系统，包括发射机系统的工作电路，其特征在于所述 工作电路的多路功放模块设置在散热板上，所述散热板上设有冷却水道。在本实施例子中 所述的冷却管道的输出端经水泵机、气水热交换器与输入端形成回路。所述的冷却管道内 的冷却液体是乙二醇配比水溶液。所述的工作电路包括第一激励器、第二激励器、双激励 切换控制器、前级推动放大器、多路功率分配器、多路功放模块及多路功率合成器；所述的 第一激励器、第二激励器的输出端与双激励切换控制器的输入端连接，所述的双激励切换 控制器将信号传输给前级推动放大器进行小功率放大；所述前级推动放大器输出端与多路 功率分配器输入端连接，所述多路功率分配器将信号均衡地分配给多路功放模块，所述多 路功放模块输出端与多路功率合成器的输入端连接，所述多路功率合成器的输出信号经耦 合、滤波后由天线发出。具体的说，如图1所示，系统将TS流的信号传送到第一、第二激励器(即主从备份 激励器)后，激励器经过编码、变频等等的一系列调制过程，再将调制信号送入可自动切换 选择第一、第二激励器的双激励切换控制器。双激励切换控制器将信号有效地传输给前级 推动放大器，而前级推动放大器将信号进行小功率地放大(一般功率小于1W)。前级推动放 大器再将信号传输给多路功率分配器，并由多路功率分配器将信号进行均衡地分配给多路 功放模块，多路功放模块将功率进行放大后再传送给多合路器。多合路器将功率进行最有 效的合成，达到满功率输出。而所产生的满功率信号，通过馈管传输给大功率的滤波器，滤 波器将信号有效传输和抑制带外信号，以达到天线能最大、最有效地信号覆盖。如图2所示，图2是本实施例子中采用主从备份的激励器的电路原理示意图，TS流 送到主从备份激励器的输入接口输入到主芯片，在主芯片中完成输入自动选择、加扰、内编码交织、外编码、线性和非线性校正、以及调制功能。已调制的数字信号通过数字上变频器 和DAC变换成中频模拟调制信号，再通过变频器变射频信号输出。该激励器支持以下的功 能及特点1、支持011^、0匪8、0￥8-^、0￥8-5!1、048五种模式；2、支持单频网、多频网模式； 3、强大的线性及非线性数字自适应预较正功能；4、支持Web⑶I、Telnet、SNMP远程监控及 软件升级。如图3所示，本发明将多个功放单元及电源单元整合在多路功放模块中，这样 不仅有效地提高整机系统的空间利用，也可以增加功放模块的数量，所述功放单元具有级 联功能，假如有一个功放单元出现故障或损坏时，可以直接拔掉这个功放单元，进行独立维 护，而其它功放模块无需断电的情况下也能继续运行工作，避免了要停机停播的现象，可实 现N+1热备份功能。实现这种方案，目前只有国外几家先进的发射机厂家才能做得到，而 国内还是比较少有，而风冷的发射机几乎都没有采用此类方案。本发明将功放和电源合并 在一起不仅实现单机的最大功率输出，还对热拔插功能的实现提供了优势。要说明的是，本 实施例子中所述的功放单元采用最新一代的LDMOS管，强大的峰值功率和良好的线性，为 功放模块提供高效率的输出和极高的稳定性。如图4所示，本发明的冷却单元的冷却液循环路径按照一台水泵(另一台备用)、功 放单元到一台热交换器(另一台备用)再返回水泵(CDU)的顺序进行循环。本实施例中，管路 内配置采用乙二醇配比水溶液，不易于腐蚀和结冰，避免了室内与室外温度相差较大情况 下发射机冷却管路发生结露的现象，可工作在零下50°C，适用于国内的各个城市。而功放单 元直接附在带冷却管道的散热片上，与冷却液不直接接触，更换管子也很方便。带冷却管道 的散热片的主要目标是将功放管内的热量尽可能多地散发到外部空间让冷却液带走。而这 种冷却方式，1、选用较小热阻的散热片，它的热平衡小，热流量大，从而就容易将热量带走。 2、采用适合液流通过并最适合表面处理技术的材料，达到更好的防腐蚀性。3、良好的封闭 性能，适合当温度变化或压力变化而整机的效率因素不受到影响。本实施例子中为了保证液冷系统和正常运行，液冷发射机冷却水泵采用了主从的 备份方式，当发射机监控中心检测到一个水泵出现故障或损坏时，另一个水泵则自动启动， 以保证冷却的液体循环不被间断。同样室外机也采用主从的备份方式，当一个系统出现故 障时，另一个系统自动启动运行，以保证发射机的正常工作。这两个重要部件的冗余备份设 计大大增加了液冷系统的可靠性，而且水泵的液体流量、液体温度、每个散热片的进出口液 体温度、循环液体温度、环境温度、水泵工作状态、交换器风扇马达运转情况、液体压力等都 可实时查询和控制功能，可根据各个地方的环境气候不同来调节。而且当CDU出现故障或 损坏时，能及时提供告警指示功能，例如当管道内的水量不够时，指示灯会及时亮起红灯告 警，提示工作人员进行补充。它的特点是适应各种环境下运行，并且冷却系统在封闭的管路 中工作，受污染和其他外部的条件影响较小。液冷型发射机系统的气水热交换器安装在室 夕卜，降低发射机机房内的噪音污染，改善了环境。高效率冷却方式同样更有利于大功率功放 的实现。由于本发明采用双激励器主从备份方案，要经过双激励切换控制器对第一、第二 激励器的输出信号进行判断和提取有效的一路进行传输，如图5所示，该双激励切换控制 器适应于数字电视发射机的双激励配置，当双激励器中有一台出现故障时，双激励切换控 制器可以人工或自动地切换到另一激励器工作，并且双激励切换控制器采用数字化智能控制模式，内置CPU监控模块，通过RS485总线来与中央控制器进行通信。此外，值得一提的是，本发明所述的中央控制系统用于监控系统中各部分工作状 态，本发明在中央控制系统中加入了手机通讯M0DEN、TCP/IP、Web监控界面的无线查询及 控制功能，良好的无线通信网络和网络，无论用户和维护工程师在任何时间，任何地点都可 以通过手机通讯M0DEN、TCP/IP、Web的任一方式来查询或控制发射机。极大地方便了用户 和维护工程师的管理及控制。这也是以往发射机所欠缺的一些功能。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
一种液冷发射机系统，包括发射机系统的工作电路，其特征在于所述工作电路的多路功放模块设置在散热板上，所述散热板上设有冷却管道。
2.根据权利要求1所述的液冷发射机系统，其特征在于所述的冷却管道的输出端经 水泵机、气水热交换器与输入端形成回路。
3.根据权利要求1或2所述的液冷发射机系统，其特征在于所述的冷却管道内的冷 却液体是乙二醇配比水溶液。
4.根据权利要求1所述的液冷发射机系统，其特征在于所述的工作电路包括第一激 励器、第二激励器、双激励切换控制器、前级推动放大器、多路功率分配器、多路功放模块及 多路功率合成器；所述的第一激励器、第二激励器的输出端与双激励切换控制器的输入端 连接，所述的双激励切换控制器将信号传输给前级推动放大器进行小功率放大；所述前级 推动放大器输出端与多路功率分配器输入端连接，所述多路功率分配器将信号均衡地分配 给多路功放模块，所述多路功放模块输出端与多路功率合成器的输入端连接，所述多路功 率合成器的输出信号经耦合、滤波后由天线发出。
5.根据权利要求4所述的液冷发射机系统，其特征在于所述的多路功放模块包括有 电源单元、监控单元和多路功放单元，所述的多路功放单元采用级联设计，所述的电源单元 为监控单元和各路功放单元供电，所述的监控单元对电源单元及多路功放单元进行数据的 采集、监测和上报给中央控制器。
6.根据权利要求5所述的液冷发射机系统，其特征在于所述多路功放单元采用大功 率LDM0S管设计。
7.根据权利要求4所述的液冷发射机系统，其特征在于所述中央控制器用于监控系 统各部分工作状态，其设置有便于远程监控的无线通信单元及有线网络接口。
全文摘要
本发明涉及一种液冷发射机系统，包括发射机系统的工作电路，其特征在于所述工作电路的多路功放模块设置在散热板上，所述散热板上设有冷却管道。本发明通过采用液体冷却方式，可以极有效地解决整个系统及模块的散热难的问题，而且整机模块安装紧凑、集成度高，实现了数字电视发射机的高密度、高效率、低噪音。
文档编号H04B1/036GK101835005SQ20101014147
公开日2010年9月15日 申请日期2010年4月8日 优先权日2010年4月8日
发明者余建聪, 康文彪, 杨天星, 钱立明 申请人:福建三元达通讯股份有限公司