專利名稱：一種液冷發(fā)射機系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字電視信號覆蓋的發(fā)射機系統(tǒng)，特別是一種采用液體冷卻的發(fā) 射機系統(tǒng)。
背景技術：
全固態(tài)發(fā)射機進入世界市場已有二十多年歷史，它以壽命長、停播率低、維護量 小、工作穩(wěn)定可靠而獲得用戶的青睞。電視發(fā)射機的冷卻系統(tǒng)目前主要采用兩種方式傳 統(tǒng)的風冷方式和最近幾年發(fā)展比較迅速的液冷方式。采用風冷方式發(fā)射機的冷卻系統(tǒng)經濟 實用，在環(huán)境較好的地區(qū)使用可靠性高，但風冷方式有其固有的缺點——噪聲大，尤其是 大功率風機在運行時和氣流通過功放單元時都會產生較大的噪聲；對濾塵系統(tǒng)要求高。風 冷方式發(fā)射機對機房空氣潔凈度要求較高，否則功放單元的通風道很容易堵；對環(huán)境溫度 要求高，風冷方式的環(huán)境溫度會直接影響到發(fā)射機的輸出功率，在一些高溫地區(qū)或夏天高 溫時間，都得采用各種方法和措施來降低環(huán)境的溫度(加空調等)來保持發(fā)射機處理恒溫工 作狀態(tài)；而且風冷發(fā)射機由于風道的設計會占用機內的大量空間，一般體積都會很大，并且 空氣中含水量大的地區(qū)會造成機內通風道的腐蝕，高原地區(qū)會因為空氣稀薄而導致散熱效 果差。而本發(fā)明采用液體冷卻系統(tǒng)的發(fā)射機打破了傳統(tǒng)風冷發(fā)射機的所有缺點，冷卻方式 可通過乙二醇水溶液的配比，做到零下50攝氏度以上不結露、不結冰。整機采用全封閉結 構化設計、體積小、噪音低，并具備壓力、溫度、液體流量等多種的自動控制功能。良好的散 熱條件，使得LDMOS管能得到最大峰均比輸出，整機效率可達到20%以上，極大地減少耗電 能力，響應國家節(jié)能減排的號召。因而采用液體冷卻的發(fā)射機系統(tǒng)是繼風冷發(fā)射后的另一 重大變革。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種液冷發(fā)射機系統(tǒng)，通過采用液體冷卻方式，可以極有效 地解決整個系統(tǒng)及模塊散熱難的問題。本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn)一種液冷發(fā)射機系統(tǒng)，包括發(fā)射機系統(tǒng)的工作電 路，其特征在于所述工作電路的多路功放模塊裝置在散熱板上，所述散熱板上設有冷卻管 道。在本發(fā)明一實施例子中，所述的冷卻管道的輸出端經水泵機、氣水熱交換器與輸 入端形成回路。所述的冷卻管道內的冷卻液體是乙二醇配比水溶液。所述的工作電路包括第一激勵器、第二激勵器、雙激勵切換控制器、前級推動放大 器、多路功率分配器、多路功放模塊及多路功率合成器；所述的第一激勵器、第二激勵器的 輸出端與雙激勵切換控制器的輸入端連接，所述的雙激勵切換控制器將信號傳輸給前級推 動放大器進行前置功率放大；所述前級推動放大器輸出端與多路功率分配器輸入端連接， 所述多路功率分配器將信號均衡地分配給多路功放模塊，所述多路功放模塊輸出端與多路功率合成器的輸入端連接，所述多路功率合成器的輸出信號經耦合、濾波后由天線發(fā)出。所述的多路功放模塊包括有電源單元、監(jiān)控單元和多路功放單元，所述的多路功 放單元采用級聯(lián)設計，所述的電源單元為監(jiān)控單元和各路功放單元供電，所述的監(jiān)控單元 對電源單元及多路功放單元進行數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測和上報給中央控制器。本發(fā)明采用液體冷卻方式，可以實現(xiàn)單機柜(1000mm*600mm*1800mm) 4KW,同樣的 體積下，功率容量是風冷發(fā)射機的4倍以上。整機模塊安裝緊湊、集成度高，實現(xiàn)了數(shù)字電 視發(fā)射機的高密度、高效率、低噪音。整機模塊化熱拔插功能，整機還采用N+1備份功能，可 實現(xiàn)正常播放節(jié)目下，對發(fā)射機進行不停播維護，是繼風冷發(fā)射機后的另一種更加有效的 新型數(shù)字電視發(fā)射機。
圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結構原理示意圖。圖2是本發(fā)明激勵器的電路原理示意圖。圖3是本發(fā)明多路功放模塊的結構示意圖。圖4是本發(fā)明一實施例子的液冷系統(tǒng)的結構示意圖。圖5是本發(fā)明雙激勵切換控制器的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例子對本發(fā)明做進一步說明。本發(fā)明提供一種液冷發(fā)射機系統(tǒng)，包括發(fā)射機系統(tǒng)的工作電路，其特征在于所述 工作電路的多路功放模塊設置在散熱板上，所述散熱板上設有冷卻水道。在本實施例子中 所述的冷卻管道的輸出端經水泵機、氣水熱交換器與輸入端形成回路。所述的冷卻管道內 的冷卻液體是乙二醇配比水溶液。所述的工作電路包括第一激勵器、第二激勵器、雙激勵 切換控制器、前級推動放大器、多路功率分配器、多路功放模塊及多路功率合成器；所述的 第一激勵器、第二激勵器的輸出端與雙激勵切換控制器的輸入端連接，所述的雙激勵切換 控制器將信號傳輸給前級推動放大器進行小功率放大；所述前級推動放大器輸出端與多路 功率分配器輸入端連接，所述多路功率分配器將信號均衡地分配給多路功放模塊，所述多 路功放模塊輸出端與多路功率合成器的輸入端連接，所述多路功率合成器的輸出信號經耦 合、濾波后由天線發(fā)出。具體的說，如圖1所示，系統(tǒng)將TS流的信號傳送到第一、第二激勵器(即主從備份 激勵器)后，激勵器經過編碼、變頻等等的一系列調制過程，再將調制信號送入可自動切換 選擇第一、第二激勵器的雙激勵切換控制器。雙激勵切換控制器將信號有效地傳輸給前級 推動放大器，而前級推動放大器將信號進行小功率地放大(一般功率小于1W)。前級推動放 大器再將信號傳輸給多路功率分配器，并由多路功率分配器將信號進行均衡地分配給多路 功放模塊，多路功放模塊將功率進行放大后再傳送給多合路器。多合路器將功率進行最有 效的合成，達到滿功率輸出。而所產生的滿功率信號，通過饋管傳輸給大功率的濾波器，濾 波器將信號有效傳輸和抑制帶外信號，以達到天線能最大、最有效地信號覆蓋。如圖2所示，圖2是本實施例子中采用主從備份的激勵器的電路原理示意圖，TS流 送到主從備份激勵器的輸入接口輸入到主芯片，在主芯片中完成輸入自動選擇、加擾、內編碼交織、外編碼、線性和非線性校正、以及調制功能。已調制的數(shù)字信號通過數(shù)字上變頻器 和DAC變換成中頻模擬調制信號，再通過變頻器變射頻信號輸出。該激勵器支持以下的功 能及特點1、支持011^、0匪8、0￥8-^、0￥8-5!1、048五種模式；2、支持單頻網、多頻網模式； 3、強大的線性及非線性數(shù)字自適應預較正功能；4、支持Web⑶I、Telnet、SNMP遠程監(jiān)控及 軟件升級。如圖3所示，本發(fā)明將多個功放單元及電源單元整合在多路功放模塊中，這樣 不僅有效地提高整機系統(tǒng)的空間利用，也可以增加功放模塊的數(shù)量，所述功放單元具有級 聯(lián)功能，假如有一個功放單元出現(xiàn)故障或損壞時，可以直接拔掉這個功放單元，進行獨立維 護，而其它功放模塊無需斷電的情況下也能繼續(xù)運行工作，避免了要停機停播的現(xiàn)象，可實 現(xiàn)N+1熱備份功能。實現(xiàn)這種方案，目前只有國外幾家先進的發(fā)射機廠家才能做得到，而 國內還是比較少有，而風冷的發(fā)射機幾乎都沒有采用此類方案。本發(fā)明將功放和電源合并 在一起不僅實現(xiàn)單機的最大功率輸出，還對熱拔插功能的實現(xiàn)提供了優(yōu)勢。要說明的是，本 實施例子中所述的功放單元采用最新一代的LDMOS管，強大的峰值功率和良好的線性，為 功放模塊提供高效率的輸出和極高的穩(wěn)定性。如圖4所示，本發(fā)明的冷卻單元的冷卻液循環(huán)路徑按照一臺水泵(另一臺備用)、功 放單元到一臺熱交換器(另一臺備用)再返回水泵(CDU)的順序進行循環(huán)。本實施例中，管路 內配置采用乙二醇配比水溶液，不易于腐蝕和結冰，避免了室內與室外溫度相差較大情況 下發(fā)射機冷卻管路發(fā)生結露的現(xiàn)象，可工作在零下50°C，適用于國內的各個城市。而功放單 元直接附在帶冷卻管道的散熱片上，與冷卻液不直接接觸，更換管子也很方便。帶冷卻管道 的散熱片的主要目標是將功放管內的熱量盡可能多地散發(fā)到外部空間讓冷卻液帶走。而這 種冷卻方式，1、選用較小熱阻的散熱片，它的熱平衡小，熱流量大，從而就容易將熱量帶走。 2、采用適合液流通過并最適合表面處理技術的材料，達到更好的防腐蝕性。3、良好的封閉 性能，適合當溫度變化或壓力變化而整機的效率因素不受到影響。本實施例子中為了保證液冷系統(tǒng)和正常運行，液冷發(fā)射機冷卻水泵采用了主從的 備份方式，當發(fā)射機監(jiān)控中心檢測到一個水泵出現(xiàn)故障或損壞時，另一個水泵則自動啟動， 以保證冷卻的液體循環(huán)不被間斷。同樣室外機也采用主從的備份方式，當一個系統(tǒng)出現(xiàn)故 障時，另一個系統(tǒng)自動啟動運行，以保證發(fā)射機的正常工作。這兩個重要部件的冗余備份設 計大大增加了液冷系統(tǒng)的可靠性，而且水泵的液體流量、液體溫度、每個散熱片的進出口液 體溫度、循環(huán)液體溫度、環(huán)境溫度、水泵工作狀態(tài)、交換器風扇馬達運轉情況、液體壓力等都 可實時查詢和控制功能，可根據(jù)各個地方的環(huán)境氣候不同來調節(jié)。而且當CDU出現(xiàn)故障或 損壞時，能及時提供告警指示功能，例如當管道內的水量不夠時，指示燈會及時亮起紅燈告 警，提示工作人員進行補充。它的特點是適應各種環(huán)境下運行，并且冷卻系統(tǒng)在封閉的管路 中工作，受污染和其他外部的條件影響較小。液冷型發(fā)射機系統(tǒng)的氣水熱交換器安裝在室 夕卜，降低發(fā)射機機房內的噪音污染，改善了環(huán)境。高效率冷卻方式同樣更有利于大功率功放 的實現(xiàn)。由于本發(fā)明采用雙激勵器主從備份方案，要經過雙激勵切換控制器對第一、第二 激勵器的輸出信號進行判斷和提取有效的一路進行傳輸，如圖5所示，該雙激勵切換控制 器適應于數(shù)字電視發(fā)射機的雙激勵配置，當雙激勵器中有一臺出現(xiàn)故障時，雙激勵切換控 制器可以人工或自動地切換到另一激勵器工作，并且雙激勵切換控制器采用數(shù)字化智能控制模式，內置CPU監(jiān)控模塊，通過RS485總線來與中央控制器進行通信。此外，值得一提的是，本發(fā)明所述的中央控制系統(tǒng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中各部分工作狀 態(tài)，本發(fā)明在中央控制系統(tǒng)中加入了手機通訊M0DEN、TCP/IP、Web監(jiān)控界面的無線查詢及 控制功能，良好的無線通信網絡和網絡，無論用戶和維護工程師在任何時間，任何地點都可 以通過手機通訊M0DEN、TCP/IP、Web的任一方式來查詢或控制發(fā)射機。極大地方便了用戶 和維護工程師的管理及控制。這也是以往發(fā)射機所欠缺的一些功能。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
一種液冷發(fā)射機系統(tǒng)，包括發(fā)射機系統(tǒng)的工作電路，其特征在于所述工作電路的多路功放模塊設置在散熱板上，所述散熱板上設有冷卻管道。
2.根據(jù)權利要求1所述的液冷發(fā)射機系統(tǒng)，其特征在于所述的冷卻管道的輸出端經 水泵機、氣水熱交換器與輸入端形成回路。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的液冷發(fā)射機系統(tǒng)，其特征在于所述的冷卻管道內的冷 卻液體是乙二醇配比水溶液。
4.根據(jù)權利要求1所述的液冷發(fā)射機系統(tǒng)，其特征在于所述的工作電路包括第一激 勵器、第二激勵器、雙激勵切換控制器、前級推動放大器、多路功率分配器、多路功放模塊及 多路功率合成器；所述的第一激勵器、第二激勵器的輸出端與雙激勵切換控制器的輸入端 連接，所述的雙激勵切換控制器將信號傳輸給前級推動放大器進行小功率放大；所述前級 推動放大器輸出端與多路功率分配器輸入端連接，所述多路功率分配器將信號均衡地分配 給多路功放模塊，所述多路功放模塊輸出端與多路功率合成器的輸入端連接，所述多路功 率合成器的輸出信號經耦合、濾波后由天線發(fā)出。
5.根據(jù)權利要求4所述的液冷發(fā)射機系統(tǒng)，其特征在于所述的多路功放模塊包括有 電源單元、監(jiān)控單元和多路功放單元，所述的多路功放單元采用級聯(lián)設計，所述的電源單元 為監(jiān)控單元和各路功放單元供電，所述的監(jiān)控單元對電源單元及多路功放單元進行數(shù)據(jù)的 采集、監(jiān)測和上報給中央控制器。
6.根據(jù)權利要求5所述的液冷發(fā)射機系統(tǒng)，其特征在于所述多路功放單元采用大功 率LDM0S管設計。
7.根據(jù)權利要求4所述的液冷發(fā)射機系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制器用于監(jiān)控系 統(tǒng)各部分工作狀態(tài)，其設置有便于遠程監(jiān)控的無線通信單元及有線網絡接口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液冷發(fā)射機系統(tǒng)，包括發(fā)射機系統(tǒng)的工作電路，其特征在于所述工作電路的多路功放模塊設置在散熱板上，所述散熱板上設有冷卻管道。本發(fā)明通過采用液體冷卻方式，可以極有效地解決整個系統(tǒng)及模塊的散熱難的問題，而且整機模塊安裝緊湊、集成度高，實現(xiàn)了數(shù)字電視發(fā)射機的高密度、高效率、低噪音。
文檔編號H04B1/036GK101835005SQ20101014147
公開日2010年9月15日 申請日期2010年4月8日 優(yōu)先權日2010年4月8日
發(fā)明者余建聰, 康文彪, 楊天星, 錢立明 申請人:福建三元達通訊股份有限公司