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中波广播发射机简介

2016-01-28马淑莲

大科技 2016年24期
关键词:调幅发射台中波

马淑莲

(贵州省新闻出版广电局五零一台 贵州贵阳 550001)

中波广播发射机简介

马淑莲

(贵州省新闻出版广电局五零一台 贵州贵阳 550001)

中波广播主要以地面波的绕射进行传输,也有一部分以电离层的反射波进行传输。当发射机的功率越大,其直接传输距离就越远。它具有传播距离远,绕射能力强,不受视距影响的特点。我国的无线电广播开始于20世纪20年代,运用最多的是板调发射机。一直到80年代,我国才先后引进脉宽调制(PDM)和脉冲阶梯调制(PSM)发射机。90年代起,先后引进了数字调制(DM)、幅相调制(APM)和数字直接驱动(3D)发射机。我国广播电视工业部门对引进设备进行消化、吸收和研制后,现已批量生产,为我国70年代以前使用的板调发射机的更新改造奠定了基础。

中波广播发射机;基本组成;调制原理

1 中波广播的任务和基本规定

(1)广播电视系统的基本构成

①广播电视节目制作与播出:就是利用必要的广播电视设备和技术手段,制作出符合标准的广播电视节目信号,并按照一定的时间顺序将其播出到发送传输端。

②发送与传输:将广播电视节目信号进行一定的技术处理(如编码、调制等)后,经过某种传输方式(如地面射频传输、卫星广播、有线传输等)传送到接收端。

③接收与重现:对广播电视节目信号进行接收,并对其进行必要的处理和变换,最终还原成图像及声音。

发射台是完成广播电视节目的发射任务的技术设施。它分为调幅广播(AM)发射台、调频广播(FM)发射台和电视(TV)广播发射台,它们共同组成我国无线广播电视覆盖网。

(2)调幅中波广播:中波(MF)广播频率526.5~1605.5kHz(120频道),分为天波和地波两种传播方式。

(3)中波(中频)——526.5(570m)~1605.5kHz(187m),用于对国内的声音广播。

(4)中波段电波的传播特点

中波:白天主要由地波传播,晚间由于D层消失,天波可由E电离层反射,传到较远距离。

铁塔的高度通常为波长的1/4,几十米至一百多米不等,所辐射的地波约可传播200km。

(5)中波广播的基本规定

①频率范围:按照GB2017-1980的规定为526.5~1606.5kHz。

②发送方式:地面波。

③频道间隔:两个相连频道标称频率为9kHz。

④标称频率:按照GB2017-1980的规定共有120个编号的标称频率。如贵州省新闻出版广电局五零一台使用的中波广播标称频率为999kHz(53号)、765kHz(27号)、603kHz(9号)和540kHz(2号)。

⑤发射带宽:按照GB2017-80的规定。使用531kHz(1号标称频率)时为+4.5kHz;使用540~1593kHz(2号至119号标称频率)时为+10kHz;使用1602kHz(120号标称频率)时为+4.5。

⑥射率保护率:为了能得到满意的收听质量,需要欲收信号场强与干扰信号场强的最小比值对同频为26dB;对邻频(9kHz间隔)为5dB。

⑦载频频率偏差允许限度:10Hz。

⑧同步广播网频率同步制相邻电台允许频偏≤0.015Hz。

(6)广播发送技术

广播发送技术:关于广播节目发送系统和设备的技术。

广播发送设备:运载音频信息的一种工具。

广播发送系统:把音频信息转换为空间电磁波的工作系统。

广播发射台的首要任务:将要传送的音频信号通过一定的方式调制在载波上,并放大到额定的功率,然后利用天线以电磁波的方式发射出去,在一定的覆盖范围内利用接收机就可以收听到声音广播。

广播发射台的组成框图。

(7)发射台的基本任务

①由高频振荡器产生高频振荡激励电能;

②控制高频振荡电能,通过传送的节目信号(基带信号)去调制高频振荡,让高频电能按所传送信号的变化而变化;

③把受控高频振荡电能转换为空间电磁波,通过天线向空间发射。

2 中波广播发射系统的基本组成

组成:发射机(中波调幅广播发射机)、天馈线系统、电源设备及其他辅助设备等等。

过程:把广播电台制作后送来的节目信号,经线路放大器送到发射机主机,发射机主机再将节目信号放大、经调制后变为电磁波,再从天线发射出去。发射台所需的电能是由电网电源提供。以防在发生故障或停电时导致电波的发射中断,因此发射台的关键设备或部件都要设有备份。

2.1 中波广播发射台的构成

(1)发射机:用被传送的音频信号对载波进行处理(调幅),并将调幅波放大到额定的功率电平的设备。有专门用于中波广播和短波广播的发射机。

(2)馈线:把发射机输出的已调制的高频电流送到发射天线上去的装置。阻抗匹配由调配网络完成。

(3)天线:已调制的高频电流经馈线转换为无线电波并辐射到空间去的设备。

(4)控制台:①把被传送的音频信号切换到发射机的输入端;②对发射机进行开、关机等主要操作;③监测发射机主要工作状态和播出质量。

(5)配电装置:向各种设备不间断供电。为了防止因断电造成的各种不良后果,发射台一般都设有备用电源,即两路电源,同时设有配电装置。

(6)辅助设备:冷却系统、假负载和调试检测设备等等。

①冷却系统:由于发射机的功率放大管的耗散功率很大,特别是板极耗散功率最大。为了保证发射机工作正常,就必须采用各种强制冷却方式使耗散功率产生的热量尽快散发掉。通常采用的冷却方式有蒸发冷却、风冷、水冷,或几者兼而有之。

②假负载:当发射机需要调整和功率计需要校正时,它能为发射机提供一个标准的负载电阻,并能承受发射机送来的全部功率。

③调试监测设备:供测试发送设备技术指标的专用设备和供监听、监测发射机工作状态的设备。

2.2 中波广播发送设备的特点

(1)高效率:能源节省的同时,发射机的可靠性的提高。

(2)屏极调幅方式:屏极调幅电路具有构成简单、工作稳定、易于维护调整,且直流电压低,效率略高的优点。

(3)强制冷却:主要有蒸发冷和风冷。

(4)系统繁复:为了使发送设备达到大功率和高可靠性的要求。保证安全优质播出。一般发射台均设有十分繁复的系统。如有主备机倒换系统。故障越限报警系统。电网自动倒换系统等。

3 中波广播发射机调制原理简介

目前,模拟调制和数字调制成为国内的全固态中波广播发射机主要调制方式。

3.1 模拟调制

(1)阳极调幅:它的音频放大运用线性放大方式,一般常用于电子管发射机。阳极调幅发射机放大的信号是模拟音频信号,调幅器的各级功率放大器运用的是乙类推挽放大电路。由于调幅器的大功率音频调制射频功率放大器,所以要求电路的对称性、放大器的线性、元器件的一致性的规格高,需要配备调幅变压器、阻流圈及大功率灯丝变压器。阳极调幅发射机的缺点是整机效率低、日常的运营费用高及10kW发射机最高也只有40%,需经常更换电子管、调整工作状态才能更好地维护技术指标。

(2)脉宽调制:其音频放大运用脉宽调制方式,一般应用在电子管和全固态发射机中。脉宽调制器把音频小信号转换成调宽脉冲信号再进行丁类功率放大,然后通过椭圆函数的低通滤波器还原成大功率的音频电压信号来调制末级射频放大器。所以调制射频功率放大器输出的仍然是线性的音频功率电压。在严格意义上讲,脉宽调制仍然脱离不了扳极调幅模拟调制的范畴,依然会存在使用有源器件可能产生的线性和非线性失真。

3.2 数字调制

数字幅度调制技术完全取消了调级制,它将音频模拟信号转换成数字音频信号,过程中包括了模数转换、调制编码等等技术。通过对数字信号的控制去开关射频功放模块,高电平数模的转换是以功率合成的方式在末级的合成变压器中实现,并用带通滤波器的滤波产生调幅波。从严格意义上讲,只要功率放大器的数量够,就能克服板极调幅发射机和脉宽调制发射机的缺陷。模数转换芯片的转换精度不够或电容量不足有可能会造成线性失真。由于调幅器的取消造成射频功放各级都处在在丁类开关状态,MOS场效应管损耗小,整机效率高于以往任何一种调制方式的中波发射机。数字调幅发射机以末级输出网络控制和保护系统,使它在可靠性、稳定性、以及电声指标方面比其它中波广播发射机更有优势。

[1]陈小卫.全固态中波广播发射机使用与维护.中国广播电视出版社,2002(09).

[2]刘洪才.现代中短波广播发射机.中国广播电视出版社,2003(06).

TN83

A

1004-7344(2016)24-0260-02

2016-8-9

马淑莲(1989-),女,汉族,黑龙江佳木斯人。

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