浅析DAM数字调制中波广播发射机

DAM全固态数字调幅广播发射机是一种运用数字技术进行调幅广播的全新的中波转播发射机。一方面，它充分利用了工作于30MHZ以下调幅广播的覆盖范围广，传输距离远，接收机简单、廉价、固定、便携的有点，另一方面由于DAM数字调幅广播发射机采用了数字调制技术，把被调级高压电源和调制级三者合为一体，克服了以往各种模拟调制难以避免的各种非线性失真，具有良好的动态特性，因其自身具有完备的各类控制、检测和保护系统，极大地提高了发射机工作的稳定性和可靠性，降低可停播率。

DAM数字调幅广播发射机实际上是大功率射频A/D，与D/A转换器，其幅度调制是通过在每个时刻必须开通一定数量的功率放大模块来产生该瞬时音频调制信号所对应的射频输出电压。音频信号经数字处理后得出12bit数字来，并对它们进行编码，再由调制编码器的数字输出来控制各个射频功率放大模块的接通和关闭，根据接通射频功率放大模块数量的多少，来控制发射机输出的射频电平，然后经带通滤波器去除量化台阶和不需要的谐波分量，就得到了射频已调波信号。

DAM中波广播发射机由以下部分组成：

一、射频系统

数字调制DAM发射机射频系统部分包括射频激励器、缓冲放大器、前置驱动放大器、射频驱动级、驱动合成器、射频分配器，射频功率放大器、功率合成器、带通滤波器、匹配网络。全机共使用52快射频放大器模块，其中1块用于前置放大器，3块用于射频推动级，其余48块用于射频功率放大器。RF部分由激励器产生1个RF信号，经缓冲放大器放大并产生一个稳定的能够激励前置放大级的输出信号。前置放大器输出的方波经分配器后得到6路正弦波的射频信号作为射频推动级的输入信号。射频推动级包括3块RF放大器模块，它们分别将前置放大器来的6路射频信号放大后，在推动合成器上进行功率合成输出。其中2块RF放大器模块用来作为固定放大另一块工作在可变放大状态下，推动合成器将射频推动级中3块放大器模块输出的信号合成后，由射频分配器平均分成96路射频信号，作为48块RF放大板的输入信号，48块功率放大器根据调制编码板来的数字功率控制信号分别将射频信号放大。其输出为两倍于工作电压的方波信号，其中42块用于大台阶功率放大器，6块用于二进制小台阶功率放大器，信号在功率合成器上进行电压合成，合成变压器的初级市各块功放的输出线圈，次级市用一根铜棒穿过各块功放输出线圈的磁芯耦合的，然后经输出网络将40低阻抗变换到50Ω（750Ω、230Ω）作为发射机和天馈线的匹配。

二、数字音频系统

数字音频系统由模拟输入板，A/D转换，调制编码以及B-信号源组成。在模拟输入板上有一个数控衰减器，它接收来自控制板的BCD码，以此来调节载波功率的大小。“音频+直流”信号被由载波频率所决定的400～800kHz频率所采样，由模数转换器转换成12bit数字信号。12bit的数字音频信息通过调制编码板编码，变换为由射频电缆控制功率放大级中的RF放大器模块“开/关”的控制信号，使发射机产生相应的载波和调制电平。受调制编码板控制的射频功放共有48只，其中42只被称作大台阶功放，每个大台阶功放提供相等的电压输出供给功率合成器。还有6只被称作小台阶功放，分别提供大台阶功放输出电压的1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64。A/D转换器输出的前6位码为42只“大台阶”功放的控制信号，这6位码对应的十进制数即为开通的“大台阶”功放模块的数量，“小台阶”功放由A/D转换器输出的后6位经存贮器直接控制。

三、监测控制部分

由控制板、监测显示板、外部接口板、风机组成的检测控制系统主要包括：开/关机控制逻辑、功率控制逻辑、故障判断及处理和外部信号处理接口等几部分。其主要功能：开/关机控制逻辑对高压电源实施控制，同事产生相应的控制序列，对发射机各部分工作进行控制。功率控制逻辑可以对发射机的功率电子进行设置和改变，使发射机的功率在0～10kw之间可选，并具有瞬间断电保护功能。为了对发射机实施强有力的保护，故障处理电路对发射机各部分进行反馈控制，外部信号接口为发射机的外部控制和监测提供了界面，有利于进行远程控制和计算机控制。

四、电源供电部分

发射机供电由2个变压器完成，一个变压器为发射机提供高压+230V、+115V，第二个变压器为低压供电提供±8V、±22V、+30V和+6V的非稳压电源。

安装调试注意事项：

（一）屏蔽接地系统

由于全固态发射机使用的功率器件的工作耐压远比电子管发射机低的多，发射机工作电压比电子管小，因此在抗干扰方面要求相对较高，机房内合理的接地布线，良好的接地电阻是必不可少的，尤其要注意音频前端设备的屏蔽接地，音频设备接地应集中一点，避免串联连接引起发射机接地电位悬浮和相互间的串扰影响发射机的正常工作和播出质量。

（二）天馈线系统和地网系统

由于DAM广播发射机保护功能比较齐全，对外界因素变化比较敏感，因此对天馈系统和地网要求比较严格。应该保证发射天线的零电位和发射机屏蔽接地为同电位，地网要求铺设直径3mm铜线，每根3°一根，长度在二分之一工作波长左右。地网必须与塔底的地并良好地接地，接地电阻要足够小，否则将引起发射机的天线電压驻波比随天气气候闭环而变化，骤冷骤热，刮风、下雨、下雪都会受到影响，严重时导致发射机保护降低功率、打火，直接影响到安全优质播出。

（三）天调匹配系统

DAM广播发射机天调网络的设计、调整维护比传统的电子管发射机要求更高，更细致。同一台内两个频率的大功率发射机必须相互设计吸收回路。一般情况下，一个发射台内的广播频率间隔不能小于100kHz。双频共塔两个发射频率比不应小于1.25，否则将会引起严重的互相串扰，给调整，维护造成很大的困难。

（四）雷电保护措施

1.在中波波段天线的接地网是非常重要的，“天线耦合单元”必须接近天线塔基、安全的连接到地网上。

2.为了减少损耗，避免雷击，馈线应埋设在地表下面。

3.注意调整好天线塔、天调网络、发射机的放电球间隙。放电球杆上最好采用避雷效果比较理想的避雷磁环。

4.所有的交流进线应该有一个串流扼流圈，限制线上的高频浪涌电源，它后面应有一个浪涌保护器，浪涌保护器必须用短的直导线连接到机房的接地系统。

作者简介：

邵振生（1981.10-），男，汉，山东德州，本科，单位：山东省广播电视局（总台）德州中波转播台