中波发射系统

#五、发射台的基本任务和构成要素在无线广播系统中，发射台的基本任务是：1）产生咼频振荡电能发射至空间的电磁波是由高频电流送至天线，经由天线转换作用而得的，发射台首先要完成产生这种高频振荡电能的任务。2）制造咼频振荡电能单纯的等幅高频振荡并不含有任何信息，故发射台要用所传送信号去控制高频振荡电能，使高频电能按所传信号而变化。3）将已收信息控制的高频振荡电能转换为空间电磁波，这部分任务是由天线完成的。发射台系统的组成根据发射台的等级、任务和广播手段的不同而不同，对中波发射台来说，其主要有以下要素构成：1）音频信号系统、中波发射台控制室模拟音频信号系统的基本要求中波发射台控制室是中波台的信号中枢，它为发射机提供稳定可靠、不间断、幅度受控的音频信号，保证发射机的正常播出，音频系统指标应符合部颁甲级标准。、音频信号接收我台采用光机、卫星、调频三种接收手段完成音频信号的接收。光机接收中央一套、省一套、市综合频率、市音乐交通频率、市经济频率共5路音频信号。我台还建有3套卫星地面站，分别接收亚太1AC波段、亚洲3SC波段、Ku波段卫星信号。亚太1AC波段接收的卫星节目是中央一套和中央2套；亚洲3SC波段接收的卫星节目是省一套和省健康台；亚洲3SKu波段接收的卫星节目是中央一套和中央2套。调频接收的节目是省一套、市综合频率、市音乐交通频率、市经济频率4套节目。卫星接收机是同洲CDVB2000系列，调频接收机型号是YAMAHATX-492型。见附图。、音频信号的切换通过光机、卫星、调频接收的音频信号，要送到控制台上的切换器进行信号切换。我台选用的音频切换器是中央电视发射台生产的双四选一DAV-20410型，平衡输入平衡输出。主要技术指标如下：频输入电平：OdBm频输出电平：0dBm•频信噪比：270dB•频频率响应：30Hz—20KHzW0.5dB频谐波失真：40Hz—15KHzW0.15%见附图。、音频信号的处理经过切换的音频信号，由于音频信号的电平随着节目的不同变化很大，会引起发射机过调，故必须进行音频处理。音频处理器能对大信号进行快速压缩，其恢复时间根据节目情况自动调整，对小信号根据节目情况给与足够的提升量，这样就会很少地损失动态范围而又极大的提高平均电平，提高发射机的平均调幅度，提高收音机的响度，它是播出过程中信号控制的良好设备。我台选用的音频信号处理器是中央电视发射台生产的DAC-201B，双路入、双路出。主要技术指标如下：*音频信噪比：270dB（输入信号为0dB）*音频非线性失真：W0.15%*音频频率响应：20Hz—15KHzW正负0.5dB*音频压缩启动时间：W20us见附图。、音频的分配经过音频处理的信号必须通过分配器分成多路送给发射机的主备机、监听设备、监测设备。分配器可以用无源的电阻构成，也可以是有源的，无源的分配器对音频信号有衰减，有源的分配器增益可调。根据我台的需要，我们应对每一路音频信号进行4分配。我台选用大连捷成实业发展有限公司生产的2000系列音频分配器。主要技术指标如下：*音频信噪比：2100dB*音频频率响应：20Hz—20KHzW正负0.05dB*音频非线性失真：20Hz—20KHz<0.05%由于DAM发射机和PDM发射机输入音频电平要求不一样，不同的功率PDM发射机输入电平要求也不一样，因此我们在分配器输出到发射机的音频通路上根据需要加可调的无源平衡衰减器，保证能供给发射机合适的音频电平。见附图。、音频信号的监听、监测从音频分配器来的7路音频信号送到中央电视发射台科技开发公司生产的八选一切唤器进行手动切换，然后送到有源音箱进行放大监听：从音频分配器来的另外7路音频信号送到DGN-32监测仪，用彩条显示音频信号。见附图。、音频信号的抗干扰措施信号源的抗干扰措施主要是良好接地和屏蔽。我们用2*16平方毫米铜线从地网母线把接地点引到控制室30厘米宽0.5毫米厚的铜皮上，铜皮穿过3个标准机架和2节标准控制台下面，再从铜皮上引出5厘米宽铜皮上标准机架，机架上设备接地点与铜皮相连，控制台上的设备直接与铜皮连接。所有接插件按标准连接。、音频信号系统的冗余系统的冗余从经济上讲是浪费，但对保证系统不间断工作是必要的，因为再好的设备也会出故障。控制室模拟音频信号系统冗余，包括信号源及音频设备的冗余。我们使用光机、卫星地面站、调频接收15路音频信号，实际上我们才用7路音频信号。我台的切换器实际使用3台，备用1台；音频处理器实际使用7台，备用1台；音频分配器使用双电源，实际使用7路，备用3路。我们从既经济、又安全的角度确定系统的冗余，是为了保证不间断、高质量的播出。、模拟音频信号系统的测试数据我们从切换器输入端送入-0.5dB的音频信号，再从音频分配器输出端输出信号测量，使用仪器是合肥安视科技开发有限责任公司MD2000系列AM/FM自动综合测试仪。测量结果如下：*音频信噪比：76dB*音频频率响应：20Hz—20KHz-0.36—+0.22dB*非线性失真：20Hz—20KHz<0.07%

从测量结果我们可以看出音频信号系统的指标远大于部颁甲级指标，经过近一年的使用，音频系统没有发生自激，也没有出现故障，这说明音频系统达到设计目的，满足使用要求。2）发射设备我们现用的设备是全固态脉冲宽度调制发射机（PDM）和数字音频调制发射机（DAM）、脉冲宽度发射机是一种新型的板调发射机，它用脉宽调制器及其解调器代替乙类板调机的调幅器完成音频转换，产生被调级进行板级调幅时所需要的音频调制功率。附图….TSP3C|「波发射机框图附阳；反映的是脉宽调制的工柞幟程心意，|高®W|高®W」-*调谐回路-*射频功放级卜功率合成1_nnnnrn1―*■调制推动-调制放大低通滤波器|•微调网络附圏I脉宽调制流程示意圏味宽调制就足将输入的皆频松它转换成關冲方波信号，JT空陵比将随皆频信町的隅度曲比例地变代”并进行功率放大”通过低通滤披拆滤除了副栽披”形成末级射频功率放大黠所需的幅度随肾频信号幅度变此的宜流电融信号.射频功率放大曙的工作腺理打逋常的模拟扳调机类幅*乐1电轟部分空濫进线电源3h3S0V｛相四线.卜：电源采用•.相全彼棉濫滤波器，经濾彼拆供蛉屮间放大棒“调制F功放気，电压A-11DV.低压整濾都用单相桥式棉洗，棉洗后经过锂压器■及隔珥::极诗，输出宜洗电压有十24%+哄+12V.X-18V四种.从变压稱到隔码二极管全部界两舒，在隔祎二极管启两路并联.其中一貉损坏时完全不懸响工柞.十24Y：i空供维电畴蛆用.航音獅1谓制推动畧输入別境射机的皆频信号经过籀入嬌「・衰减辭后分迭別两只调制柚呦君去.建队輸入到览射机的昔频电平为+4dB.｛10ffl&调幅时）・詛如输入电平不符合耍求时+可M吐变衰减器的集减4L乜能达Ji]1D0%调幅*调制推功牖的社翌作川是产牛；麻沖盘度调制的脉冲信号，關冲频率足代kfi酣两只调制删器中左面一只｛从机器正面看｝出主用,右面一只計备用.当上用故障时.能自动空换麹备用上耳调制推功帰输出的推动脉冲分送入4只调制/功放黠中.离類湖1器、中间就大暑和调谐回賂岛频邀励気讪以接受肌蚌的同涉淞励歸送來的倍号.内祁和忙温品林眼荡器樹成的橫相环频率件成君，白频率件屈君产陀发射机所需的莊波工柞频率*烏频谧励牖输出理有效tfl送至屮初啟大気.屮间放大棒的輪出功率和工带频率有芜，频率愈烏”功率愈大，范伺有数十軋¥1：百軋*高频锻励帚.屮间放大君有两路，一路EMb比一爲为篇谢，MH故障时能经堆电帚自创空换到备用上去*屮间熾大帰的末级是丁类开芜放大雕输出是方波.屮间放大曙输昭经过调谐回路帚变成止弦波，罐印分送別4只烏频功率放大務去.调谐回路箱獅扳上有推动电压和推动电贏表各一只*还有一只09插座，供测址频率时出.4.4调制/功放滞将调制藩和高频功率放大藩装在一只小盒屮，称为调制■/功玻帰.调制気接受來自调制推呦器输出的推功關冲，调制怦工作於讣芜状态‘输出尼脉宽调制的矩淮波‘频率是飞崩空经过低血滤波棒，濾除72kHz^Jtra.输N是費加科皆频信号的宜洗电压，作为高频功率放大棒的工带电沥.禹频功率放大気接受來自调谐回爲输出的止眩波射频邀励电压，工柞丁J类开关放大状态，输出是幅度调制的射频方波荷砒.£尊合廉吏压暑至发射机输出4只髙频功率放大器的输出接刮合成变压黠的初级”合咸变压曙的次级仍足调隅方波+餐过带邇遞器滤癡恤斤，调幅1E敝——调幅披*带通滤波器兼有阻抗变换柞用，滤披藩的负盘阻抗为出户邀走恒，输入阳执旳为壮耿.惜通滤彼器输叱的射频功率信号，经过入谢功率、反射功率检和小盒后送到阻抗微调器.它的作用是卅发射机的负毂阻抗不准确时，右一定范恂内.川哉通过调檢阴抗微调器的两个川变电感曙，娅帯适嘘波藩的鱼战阴抗准确地达到标称愷・塩射机输出坯还科一块连接钢扳，通过故变钢扳检置，川莫性发射机的输出或舌接別天找负莊的隅站或者故接別假负载耳览射机输H经过电再骨斥藩的骨用取样.接入別测试电敛插座，供监射台刑馆技术弗捕时牧川.4.6控制监测豪控制监测器负贵监测和控制粮个发射机的运行，面扳上有洗尅阁反映眩射机的运行状况，详帥以理诸费阅第：；：克内控制监测賊明书.基本参数工作频率范間：開］〜1阪kHz屮一亍盾能的工作频率览射电彼种賞：A3E飆建输出功举：J^W［在假负盘1:测魅）额定输出阻抗：230,75,5。駄姆瞽「M由用户在Jt屮指定一个】调制方式：味冲宽堕调制⑴E0制城波频率：72kHz电声指标:频率响睡】<±ldB(5D—80DDHZ5W调幅度)失真虧<2%(SO^-BDDDHz§0%调幅度｝信1膜比】>eOdBtlDDDHa10曲调幅度｝调幅不对称膜】<2%tlDDDHz90*调幅度｝战波践落：<2%(lOOOHz⑴臥调幅度）昔频输入阴抗】颐欧姆（平術）百频输入也平，+・IB1｛VU虫腊-.：0训）｛背频输入电平在0-+10dB«Z|ir.调整机内衰减器,均能达到1DC%调臨）整机效率:⑴朋调幅：=<1HZ频率蒂淀投’=0.1HZ冷却方止：强迫风冷电隔空流闘倒•.相四找炊出至件:：在坏境爼投g+1DX?,相对职度佔5乐车貉壽，电沥电压变功二1酬以内,电源频率燮动土如以内「「以连建工作.童度F5O亳務殊度1DDD亳務高拽加DD棗淞>70%战波时:数字调制发射机数字调制的发射机中的幅度调制是这样实现：即每个时刻必须开通确定数量的功率放大器，以产生该瞬时音频调制信号所对应的射频输出电压。所以数字式调幅又称为量化调幅。音频信号先经数字处理生成12比特的数字字，并对它们进行编码，再由调制编码板的数字输出来控制各射频功率放大器的开通。最后，通过接通射频功放数量的多少（合成产生总输出），来控制发射机输出的射频电平，经带通滤波器去除量化台阶和不需要的频谱分量后，就得到了通常幅度调制的已调波。机器框图基本技术参数3）电源我台有外电一路，发电机电源一路。发电机在外电停电时，自动启动。正常情况下，两路电源能自动切换，外电主用，发电机备份。自动切换无效，需手动切换。外电和发电机电源经过切换后，一路（动力电）送到一配电柜和自动电力稳压器，稳压后电源送给两个配电柜供发射机使用。一路（照明电）送到一配电柜供机房、生活区、办公区使用。我们接入电容补偿设备，提高电源功率因数。4）天馈系统天线调配网络，它能够使天线和馈线阻抗匹配。阻抗匹配能使天线得到最大功率输出，提高馈线的传输效率，降低馈线上的电压，保证发射机安全稳定工作。调配目的有二点：使天线对工作频率谐振，使馈线等效负载阻抗等于馈线特性阻抗。所谓阻抗匹配，一般说来，就是将一任意值的负载通过一个网络使其转换为电流所要求的阻抗值。对于天线馈线系统，则是要求它等于传输线的特性阻抗，或者是在不同特性阻抗的两传输线之间接入一网络使其互相匹配。中波调配网络一般有阻抗变换、阻塞网络、吸收网络等。天线、自立塔天线、天线高度与工作频率关系馈线、馈管5）地网及接地天线地网是为射频信号提供回路，同时它也为雷电提供泄放点，接地电阻越小，雷击地电压越小，我们除按规定要求铺埋天线地网外，还把自立塔底座三根桩的钢筋笼通过底座大梁钢筋焊接到一起，并与天线地网可靠连接，确保良好接地。我台在土建施工时，按照电气设计要求将分布于东西长90米、南北长44米地面上的139根水泥桩破桩头与建筑物地梁钢筋焊接到一起，分别留有5处接地点，发射机房通过3根32mm2铜线与3个接地点可靠连接，控制室通过一根32mm2铜线与1个接地点可靠连接，配电房通过一根32mm2铜线与1个接地点可靠连接。发射机机房地与配电房地可靠连接。良好接地可以为馈管、发射机避雷提供入地通路。6）防雷雷电的能量很大，有极大的破坏力。现在中波台的发射机已实现固态化，全固态发射机的致命弱点就是比电子管发射机抗雷击差，极易过压、过流、过荷损坏，因此在防雷上应采用多重防雷措施。防雷设施连接见附图。、自立塔天线的根部接有传统的半球放电装置，在雷击的瞬间起到第一泄放的作用。放电球间距为lmm/kv，根据天线底部的功率和阻抗可算出最大电压。例如我台567KHz/1458KHz10KW双频共塔天线，天线底部最大电压为7744伏，那么放电球间隙应调整8mm,考虑到天气潮湿等原因，间隙约为9mm。、天线串接一只微亨级的电感线圈L0到地，用它代替传统的毫亨级的静电泄放线圈，由于该电感线圈是粗铜管绕制的，而且铜管长度比较短，其电阻