浅谈高功率微波发射技术在无线电广播中的应用

贾永珍

【摘要】 随着时代的进步与发展，电视与广播在人们日常生活中普及率越来越高，因此无线电设备的发射技术与接收技术提出了更高的要求，本文所要探讨的就是高功率微波发射技术在无线电广播中的应用，从功率放大器和天线等关键器件入手，介绍功率放大器和天线的技术要点。

【关键词】 高功率 微波发射 无线电广播 功率放大器 天线

在微波发射机系统中，应对与无线电广播的传输途径，在恶劣天气以及越来越多的高楼大厦可能带来的更多的传输损耗，造成失真现象需要采取一系列的措施与方法。在微波发射机系统中决定发射功率的主要是微波发射机以及天馈系统两个系统。微波传输信道原理框图如图1所示。

通过图1示例中可以看出一般通过天馈系统传输的信号衰减量约为70dB左右，即接收信号能量衰减为原发射信号能量的千万分之一，因此提高功率放大器的饱和输出功率、选用新型发射天线降低发射天线的回波损耗、通过天线的高增益特性进一步提高功率输出将会是高功率发射技术的主要难点。

一、功率放大组件

随着半导体技术的不断发展，砷化镓（GaAs）晶体管已经逐渐在功率放大器器件中得到了广泛的应用。相比较传统半导体电子材料硅，砷化镓材料可以工作至250GHz的频段，并且噪声较小，拥有更高的击穿电压，因此砷化镓晶体管功率放大器是目前主流的功率放大器选用芯片，如图1所示。砷化镓电路已经可以运用在移动电话、卫星通讯等领域。对于一些无线电广播使用场合，使用硅双极性功率倍增模块可以满足无线电广播发射功率以及信号失真程度的要求，而目前已经有运营商使用砷化镓推挽放大器模块来提高无线电频段的发射功率代替传统的硅双极性功率倍增模块。砷化镓推挽放大器模块不仅在直流功耗方面将直流工作电压降至250mA，更增强了信号抗失真能力，提高了效率，减少了直流功耗。并且使用砷化镓推挽放大器模块的有线电视放大器在一定程度上节约了成本。

二、天线

作为高功率发射必不可少的一部分，发射天线同样有着举足轻重的作用，发射天线将发射机中通过功率放大器放大的微波信号发射出去。而发射天线中包括回波损耗、旁瓣电平及天线增益都要满足一定的设计需求。降低回波损耗，即发射功率不会因为天线端口的不匹配特性而导致信号回流至发射链路中，将更多的能量辐射至空间环境中，避免能量损失在天线上；降低旁瓣电平使微波能量更多的集中在有用频段上，提高发射效率，降低噪声及杂波的影响；高增益特性可以使通过功率放大器输出的信号进一步得到放大，来抵御在传输途径及接收解调带来的损耗。

三、总结与展望

传统模拟信号的传输方式失真高、效率低、成本高的缺点将会制约无线电广播技术的发展。除提高微波发射机及发射天线的电性能参数外，微波数字化设备也具有微波收发信良好的特点，通过数字调制解调的信号传输稳定，损耗少，失真低，传输效率的提高，传输容量的增大逐步，通过改造中频数字化，更能进一步提高发射功率，满足多站需求，会带来可观的经济效益和巨大的社会效益，将会是未来无线电广播发射技术的一个重点[2，3]。

参 考 文 献

[1] 肖涛，焦天福. 新型中波自立发射天线在河南广播系统中的应用. 广播与电视技术，Vol.8，2009，pp.102-105

[2] 张洪伟，张宏帮. 广播电视微波数字化设备的技术要点探析. 科技传播，Vol.5，2011，pp.196-197

[3] 李晓光. 广播电视微波数字化设备技术的探讨. 中国传媒科技，Vol.10，2013，pp.132.