现代广播电视发送技术课件

现代广播电视发送技术一、总述广播电视发送技术经历了百年的发展，其间新器件及新技术不断地被广播电视发射机应用，尤其是当今的固态数字发射机，无论体积、整机效率、安全可靠性比传统的模拟发射机优越。固态数字发射机整机结构由发射单元、激励器、输出滤波器及监测四大模块组成。与模拟发射机相比具有新的技术特点。

电视数字发射机框图1.技术要点(1)射频功率单元▲所用的放大有源器件已由大功率双极性晶体管，场效应管替代真空电子管。尤其是场效应管应用相当普遍。▲积木插件式射频功率放大模块。其优点有利于规模生产，并减小停播率。▲射频功率放大采用功率合成技术▲射频功率单元采用微带功率放大电路(2)激励器是数字发射机的核心，将数据流(MPEG-2TS、音频数据流、业务数据)处理为小功率等级的射频数字调制信号。所涉及的技术包括：载波发生器(国外产品使用频率合成器)、信道编码、载波数字调制、上变频及小功率射频放大。作为业务，其中还有条件接收的加密处理。(3)输出滤波器安装在发射机与天线之间，用于抑制带外分量，防止对邻频产生干扰。其结构为带通滤波器

(4)监测监测包括两个含义：监测发射机运行状态和监视发射机输出信号的质量。监测发射机运行状态。如输出功率，放大器件工作电流、电压、温度等。监视发射机输出信号的质量。作为数字发射机与模拟截然不同。它是监视数据流，如湿视MPEG-2TS。监测仪给出的是问题显示。为能判断故障，对之相应的数据流结构要明了、清楚。二、射频功率放大技术1.概述射频功率放大是任何类型发射机必备的。对于较大功率级的发射机，要求在满足输出功率下，尽量地提高整机效率。就是说：射频功率放大技术是围绕着如何提高整机效率而发展。如采用C、D类放大器(提高放大器件的能量转换放效率)、功率合成技术(小功率合成大功率)、使用场效应晶体管(电压器件比电流器件节能)等2.射频放大器件射频放大器件是射频功率放大的核心。将直流能量转换为交变能量，故称之为“能量转换器“。对整机效率的提高起着决定性作用。真空电子管、晶体管(双极性晶体管、场效应管，又称之为固态器件)可充当射频放大器件。何谓固态发射机，是指由晶体管作为射频放大器件的发射机。固态蔽器件固态烛器件轰中的绪双极谢性晶杰体管目、场写效应霸管工塔作驱凯动(征激励步)方宽式不汪同：双极错性晶丝式体管房诚(指衫NP俩N晶请体管宇)是恒以电据流驱慰动，埋称为临电流魔器件摄。场效锈应管健是以散电压佣驱动途，称非为电祝压器灶件。电压防器件埋仅需吉提高漠一定赔的电靠压驱旬动而而不需屋要驱属动功恩率，终显然症优于薯电流树器件迎。这滴就是换当今梁射频区放大锻器件糊采用益场效妥应管肝的原急因。瓣当然铁使用纷时也嗽有不嚼足之干处，桥可采斩取措参施给散于克姐服。场效没应管场效揉应有爬：绝耳缘栅声场效炮应管敲MO庄SF梯ET愁，V究MO泼SF床ET叼，L滥DM素OS枝（L启at币er盐al洲D踢if叹fu胃se艰d膀Me奋ta童l删Ox喉id宜e命Se仓mi担co鞋nd吩uc嫌to旨r）斯即横夜向扩予散金辽属氧融化物跪半导渴体。特点(1哗)住输入饭阻抗挑高，暴驱动芬电平凉低。(2嘉)线性叶范围渠宽，红动态仁范围我大。(3坝)肯安全理工作祖区域贷宽(4关)禽热稳酒定性枪好。(5误)田M游OS江场效屑应高针频功习率管网高频夏特性寻好，暂开关仪速度斥快，(6兽)筒MO则S场定效应劳可以赶采用橡串联立或者齐多级刷并联耐的结星构形族式工黎作，帐以获令得较锄大的灰输出景功率跃。LD膛MO让S（漂La复te敞ra抛l择Di饶ff柿us佳ed晓M事et岂al引O咱xi药de叙S杠em胶ic尿on歪du月ct笋or晨）即严横向鞭扩散孙金属沉氧化尺物半仗导体躺。与插双极脉型晶述体管荒相比肉,L捞DM针OS术管的踪蝶增益脉更高腔，L买DM袄OS信管的寄增益赤可达凳14有dB祝以上滤；L浑DM庆OS饮能经亭受住榨高于怎双极豆型晶谷体管喝3倍云的驻仁波比查；因佳为具泪有高就数值尊的瞬稀时峰圆值功苗率，简能承针受输份入信弱号的雄过激高励和谦峰均左比(约PA星RR欺)较别大的休数字独信号宇，；姓LD较MO更S增惩益曲洗线较宵平滑茅并且藏允许含多载辣波数省字信秆号放曾大且迈失真剧较小弊；L炎DM卧OS蜓晶体害管具烘有较的好的律温度峡特性罪温度龙系数该是负比数，紫因此厅可以煮防止锤热耗撒散的羊影响磨；这求种温紧度稳翼定性石允许谅幅值姥变化谷只有触0.竟1d顶B。最新特的L但DM仔OS克F棵ET研能浆够覆倦盖整授个U它HF行波段胞。也胶就是乌说，衣一个自功放守模块榜在不语需调湖整的课情况拔下在恼UH僵F波冠段的卸任一哪频率案下运毅行，抄但是卷并不纸是所岭有称雾之为逼“宽堆带”锄的功携率放薪大器饺工作舅在整财个U晴HF尼波段盼，原旗因是券牺牲明增益川以满钱足带猛宽。成都宋新光衰微波旦工程运有限骗责任拢公司启设计繁的数师字电听视发快射机庙中功趋率放浊大器能全部仿采用狂LD重MO牙S堡FE阴T。云分为歇激励答和主某放大日电路早。其民中激兄励部恳分为馒宽带社功率床放大盘器，陶其工从作频瓜段在皆47教0M鸭Hz妖~8枪60余MH刮z，追工作呀状态幸为Ａ辩类，逝增益还大于倍10充dB洒；末龟级采损用最妥新的婶LD伴MO绩S堡FE各T器米件，誉及平省衡放拔大电蹲路结刑构，从增益勤大于脑10术dB赌，交锐调抑组制小蚀于－蒙55弹dB胆，噪青声功纤率密跃度大自于1济30屡dB匀c/惊Hz绸。经千过优岂化和泪调试汪，满阔足系野统要碍求。姐在单老频道织发射最时采文用A胜B类朽放大辛，但巩在宽翠带多兆频道傲发射供时，闪采用敢A类圈放大狭。3.蹄射陆频放驰大器电件工倦作状闲态射频政放大膀器件胁工作泄状态耳是指困：当外蜜界条任件，艳即交华流激敞励电奖压、美直流刺馈电贤(指挣双极貌性晶差体管聪基极洽直流例偏置傲、集娘电极贷直流水电压通，场弟效应刚管直辆流栅锣压偏党置、召漏极斜直流牲电压妻)馈勉至相还应电每极及恐负载绢(指促双极揪性晶腊体管围集电范极负馅载、墙场效贸应管士漏极遭负载核)确神定后弹，放料大器告件输用出电前流的草状况荣。工作甜状态量影响兽输出蓬功率建、放雾大器猾件的授能量英转换泛效率缓及输情出信弯号线败性。签故正秃确选翼择工右作状贫态是故件很雷重要皆的工桥作。选择困射频批放大破器件嘴工作榴状态1.理选世择工宇作状孝态前源题：▲激励兼信号工类型桐，有踏正弦释等幅宽信号征及幅周度调办制信颤号。萝其中贯：正弦荣等幅批信号乐适于章载波虽发生酸器输盟出的种载波像放大字、调咽频激鸭励器冲输出年的频必率调堡制信努号放估大。缸电视功激励沟器输样出的衫MP曲SK平数字悬调制错信号顺放大撞。幅度逗调制混信号晚适于都电视莲激励怜器输吧出的山MA哪SK宁、M她QA司M数和字调如制信携号。▲激励关信号删幅度低幅乌度(拌小报信号隔)，迈即电练压放民大高幅旋度(严大信币号)犁，学即功档率放北大正弦隔等幅中信号蔽放大贴选择候工作外状态小信戏号下注，考骄虑输微出电狱压尽预量高悄，而臭不必拳追求益高转怎换效围率。健选用宏A类刻(甲纯类)早，临初界放鸣大状检态。大信阀号下爱，输捞出功尽率高顷的考句虑是哭必要迟的，眉但这剖时转鹿换效痛率的旦高低害引起虽的后号果突樱出。要例如柳达到部10搁kW橡的输诵出功江率，漂转换效效率宝仅有诱50私%，悄那直遥流供标给功臭率将律是2挠0k恼W，嚷其中奋10项kW节功率今将被幸损耗帽在放醋大器侦件上原。还雕需要学散热埋。若揪转换放效率数提高禁到8档0%陈，这赶时直申流供受给功秃率将啦下降堵为1户2.介5k腿W。惊其中忘仅有形2.哲5k抗W功漏率损央耗。铁这不天是一昏举二紧得，甚何乐帆而不轿为之税。选斩用C宴类(亏丙类器)、峡临界伶放大警状态原；或什D类妈(戍雹类)树实笑质是代开关馅状态周。幅度役调制错信号奸放大丽选择数工作温状态幅度骆调制誓信号扁放大字应将艘包络训不失舞真放春大做版为前席题，途否则块既使汁达到晚输出相功率炼、转钥换效窗率高虫，可矩是幅症度调芹制信子号失费真，揉影响近质量孩岂不砌无用士。小信术号放例大，染选用滥甲类袋，其菜满制挥度包核络峰熟值点桌处于啦临界洽状态如。大信溜号放论大，串在确毛保包萝络不险失真荣放大晒前题望下尽农量作咸到输攻出功岔率及疗转换领效率恶高选改用工漏作状则态。酸通常哨选用例AB狱类，邻其满凯制度助包络妨峰值团点处脱于临舞界状攀态。4.堵固态默射频德功率粘放大麻电路双极碍性晶般体管撒射频奖功率漂放大睛电路场效士应晶辞体管茧射频昏功率铺放大暗电路▲输入塑电路备：采用耀阻抗好变换寻网络宴将放贷大器朴件输俩入阻溜抗变坑换为苹输入瞒端联板接电瞧馈特段性阻萝抗Z敢c。蝴实现静阻抗招匹配撇，达拌到最衡大限沿度的服传输诵效率麦。▲输出工电路印：采用相阻抗斯变换忆网络特将放艘大器宫输出葛负载甘变换扛为放叼大器摸件所淹需要请的最含佳负守载值灰，使拜放大驳器件福在输雨入激阳励值们下输松出不速失真来的最金大交茂流功闸率，窜或最沙高能幻玉量转袋换效挤率。射频说信号进是利招用传牌输线蛮传送敢，同开轴电乒缆应烘用广谢泛。舰为使拦负载挠获取火到最宏大功卡率的雨条件狡是负偿载值乡丰应等绞于传屈输线丹的特繁性阻衰抗Zc，否殃则会拥向信核号源棒反射夕能量访.。圆称者渣为匹抵配而压后者稻为失菜配。摩用传腥输线就负载画端的谦反射双损失夏(又脾可用针反射丸系数p或驻面波比s)描花述失至配。剃三者墨之间辆的关匀系为央：反射辟损失舞=扎2腿0l眯g1延/p(d寄B)序(4拔-1朗7)驻波芬比s=痰1+p热/1-p(4潜-1原8)反射烘系数p=U珠反射浅/羞U洒入射典(4历-1伶9)如p=0街.1豆s唐=绳1.沸22黎反射伶损失扒=鞋2传0(看dB红)p=1寸s签=纳∞草反射碍损失勾=帅0颗(d请B)夏负培载端影短路感或开瞧路p=0腥s桥=骗1小反韵射损姑失桑=艺∞座(残dB扇)负娃载等茶于传吗线特市性阻核抗Z顷c当传啊输处虑于失驻配时绩，导仆致如妥下后选果.(怨1)赔负汗载获慈得功甜率减员小，朋其值攀为PL=PM央AX(1散-p2)茶。对似于大礼功率呢传输美损失昆不可隐低估姻。随式中PM姨AX为匹窝配下捕负载虚获得傅的最离大功愈率值(2况)跳传输泽线击颜穿电割压降估低，险容易串击穿瞎电缆得。当反督射系版数p较大遍时，赠形成夺电压絮驻波叶，在赚电压蒙最大远处造饿成同顶轴电级缆击隙穿或膜以空禽气为展介质制的同窜轴馈塘管内恼外导胶体之另间打些火。(3书)旗传输种线损艇耗加老大总之洲，阻茧抗失歇配，隶传输租线间法的电击压为屑驻波严状态心。失斜配越迁严重雷，最着大电售压偏蝇离匹鱼配状敏态值蜜越大轰，损较耗加它大。禾鉴否于以乐上各疑点射谱频功贤率放蛋大器互输入乱端与圈连接样传输坐线之旱间呈帮现匹汤配状将态至置关重衫要，引尤其锦大功辫率下骡。尽掌管有学源器歉件工扑作处照于最熔佳状贡态，意放大躺器输院出也犯不会织获得凯最大病功率披。这堵是因厘为放崭大器摘输入阳端所喝获得么的功栽率因恩失配信会减汽小。▲直流姿馈电纺电路采用洲并联稍馈电区路，角提供齿放大映器件滨工作吓所需橡的偏款置(烤基极防、栅败极)滋、直当流电场压(好集电湖极、碎漏极墙)。要求译采用谁的电钢路直握流通叮路下蜻，阻剂隔输忧入交肚流激湖励信寒号，榆输出号交流余信号狮不串拣入直叙流电梅源。阻抗津变换参网络▲阻抗揭变换推网络康型式谐振饺式情-谎倒L辜型、抗T型汪及π型。非谐旧振式剃-盆传与输变惰压器实现冒：采用务集总谢参数赏和分扑布参洲数结亦合的望微带诵电路牢。5.晚功率悠合成狂技术(1殖)怪功率爸合成积是指巩N个烛(N弊≥2全)锤等同换的功接率放灵大器柔，其候输出越利用望合成既网络师实现培输出瓦功率P~相加位，获轻取N宗P~输出采功率茅。鲜为了汉实现正功率羞合成碎，需谢要分困配网冻络将狼前级晴供给改的功铲率等怖分于换各晶疼体管打功率秧放大敞器，议作为铲输入碌信号遭功率颤。除阅此之溉外，蒜放大购器输族入端尼电压命的相桨位也授要满荒足要稼求。扇分配百网络烈与合借成网晒络互垂为可瞎逆网叮络，邪即两愚种网脱络的旺结构下形式滥是相泡同的径，仅店是输闻入、伶输出调端接耍法倒亡置。(2估)哪功率即合成汤增益贿等于鼓组成纵功率暖合成痰的单油级功赌率放享大器陆增益(3诞)获牺取NP~的条称件是能分配皂与合沃成网钳络必在采用滑同一甚型式脂网络票，功率潮合成结应用档范围幸：1.给利泄用多正支低愉功率傲固态吸功放回器件铺组成粘功率炒放大尾器，妇获取从较高杰功率奶输出2.治为经实现疫幅度葬调制砖波线益性放纤大，夏可用谁低功固率固吸态功赠放器顶件，凭工作稿于线乡丰性区仁域，鉴，借着用功皇率合振成，使输出暮功率膝较大盛的线危性功毒率。3.化组蒙成积宜木式轿固态筐发射拳机4.踏实宿现多荒部发邻射机蜘共用探一套脊天线索与馈袖线系朝统，战这时倚将合屋成网去络称弓为双况工器削、多外工器裤。分配收/合不成网爆络类会型1.缴传输殿线变玩压器吓合成扶与分愁配网壶络2.寺3堆dB元定向题耦合孝器功锅率合滨成与滑分配信号扇源馈泪给端扬口1究，端菊口2第(张耦合膝端)南及端爸口4软(沈直通选端)猪获取胖U2汇超前掠U4采相位舍90旱0亮的等科同电豆压。侄其值匹等于秩0.篇70的7U诞1。桶为确镜保端务口3中(信隔离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