短波调幅发射机设计汇总

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1、桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸摘要从模拟调幅广播发展为数字调幅广播的必然性入手，分析了数字调幅广播的系统结构；通过比较三种初具雏形的数字调幅广播系统的实现方案及其优缺点，提出了适合我国国情的数字AM实现途径。关键词：数字调幅广播单载波模式多载波模式AbstractThispaperdiscussesthenecessityofanalogAMbroadcasttobereplacedbydigitalAMbroadcastandanalyzesthesystemandstructureofdigitalAMbroadcast.ThenaschemesuitabletoChinatod

2、evelopdigitalAMbroadcastisbroughtoutthroughcomparisonofimplementation,advantagesanddisadvantagesofthreeprototypedigitalAMbroadcastsystemsbeingtestedKeywords:Digital;AMbroadcast;Singlecarriermode；Multicarriermode目录引言11模拟调幅广播发展11.1 数字调幅广播的构成21.2 发射机的构成31.3 发射机的分类41.4 数字AM类52短波广播信号特征62.1 信号特征62.2 场强测量6

3、2.3 短波场强测量82.4 中短波广播场强仪的要求92.5 短波广播场强仪93发射机调制器及故障处理103.1 无线电发射机输出的射频信号功率113.2 调制器与电视发射机的故障修理113.3 调制器输出图像和伴音有干扰的故障排除123.4 从模拟升级至数字的发射机124模拟和数字的区别124.1 模拟和数字的分析134.2 不同的放大方法144.3 模拟发射机向数字升级的简便方案144.4 模拟和数字工作用的激励器154.5 电源和RF功放的考虑155短波调幅发射机的工作原理图165.1 元件清单165.2 调幅工作原理175.3 焊接电路175.4 制作过程175.5 电路的调试185.

4、6 短波调幅发射机186结论19谢辞,参考文献,附录212223,桂林电子科技大学毕业设计(论文)报告用纸引言社会进步的发展，随着电子技术的进展，我国无线电广播始于20世纪20年代，板调发射机一直居主导地位。直至80年代，我国先后引进脉宽调制和脉阶调制发射机。到了90年代，先后引进了数字调制，幅相调制和数字直接驱动发射机。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，现己批量生产，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。目前，我国板调发射机正处于新老交替的时期，老式板调机还没有完全被更新，仍在正常运行。即使更新成为新型发射机，它们仍属于板调范畴。这说明板调作为一种调制方

5、式还没有废除。另外，新型发射机己经基本实现了固态化，惟独在大功率短波发射机的高末级仍使用电子管或陶瓷四极管。鉴于目前的实际情况，本论文系统地讲述了新技术基础理论的同时，也讲述了有关板调及电子管方面的基础理论。考虑到作为论文，尽量避开繁琐的数学推导，通俗易懂，同时介绍了丰富的实际维护经验有利于提高广播发射台维护技术人员的维护测试和处理故障能力，增强技术安全意识。此处，还介绍了地面短波调频发射机和调波段的数字音频广播，对了解国内外声音广播的发展方向有所帮助。1 模拟调幅广播发展世界上约有26亿台家用收音机，收音机之所以如此普及，是由于模拟调幅广播具有下列优点：(1)接收机结构简单、价格便宜；(2)

6、是一种高效、经济地获得大面积广播覆盖的手段，特别是可实现远距离的覆盖；(3)150kHz30MHz勺AM段是一个宝贵的频率资源。然而，随着电子技术的日新月异，人们的视线逐渐地从收音机转向电视机等媒体，这不仅是因为后者能比前者获得更多的信息量和更强的感官刺激，还在于模拟调幅广播本身存在某些固有的缺陷：(1)音质不如调频、有线电视、卫星等传播媒体；(2)短波主要依靠电离层传播，传输不稳定，而且有较严重的衰落和失真。中波夜间也受电离层的影响，产生衰落失真区；(3)受太阳黑子数、季节、早晚等因素影响，在某一路的传播路径中，可用的频段、时段均受到限制；(4)随着电台数目的日益增加，各台之间的相互干扰十分

7、严重，频段拥挤，发射机功率不断提高；(5)发射台的运行费用随功率增大而提高；(6)模拟双边带调幅方式工作，占用的频带宽。由于模拟调幅广播质量较差(尤其是短波广播),在与FMDABCATV卫星广播和因特网以及其它媒介和新的广播制式的竞争中，处于明显的劣势地位，听众越来越少，甚至在世界一些地方出现减少使用短波和全国性中波广播的趋势。对此，广播机构和研究机构十分关注，努力寻求新的途径，使AM频段的广播获得新生。为了克服模拟调幅的缺点，充分利用中短波频段，实现对全球极为有效而经济的覆盖，采用数字调幅广播是必由之路。相比模拟调幅广播而言，数字调幅广播具有以下优点：(1)显著地改进AM频段信号传送的总体可

8、靠性和音质；(2)大幅度降低AM广播的发射功率需求量；(3)能够提供附加业务和数据传输。1.1 数字调幅广播的构成目前，世界范围内存在着三个还处于试验阶段的数字调幅广播系统：(1)彳惠国电信局和彳惠律风根公司联合开发的TTM(Telefunken/TelekomMulticastSystem)系统;(2)法国Thomcast公司研制的大波2000(Skywave2000)系统；(3)美国之音和喷气推进实验室的VOA/JPL系统B。按传输模式分，数字调幅广播可分为单载波模式(串行数字调制、串行传输)和多载波模式(并行数字调制、并行传输)。在以上三种系统中，(1)和(3)属于单载波模式，(2)属于

9、多载波模式。图1单载波模式和多载波模式的数字结构比较串行传输时符号切换的速度是并行传输的N倍，或者说，符号的持续期是并行传输的1/No即并行传输每个窄的子信道的数据率为串行传输的1/N,而全部子信道的数据率等于串行传输方式的数据率。在串行传输中，周期性地插入测试序列，而在并行传输中周期性地插入保护间隔。测试序列具有下列功能：(1)同步、频率控制、相位控制和定时；(2)电平控制、信道估计、自适应均衡、载波抑制、信道带宽设定、比特差错测量、(分级)调制电平的确定、模拟和数字传输的切换。保护间隔主要用于抗多径传播引起的误码失真。以下分别以TTM系统和大波2000系统作为这两种模式的代表，介绍数字调幅

10、广播的系统结构。桂林电子科技大学毕业设计(论文)报告用纸1.2 发射机的构成图2所示是TTM系统试验所使用的数字大功率发射机框图。在原有AM发射机的基础上，增加的设备主要是数字调制器。数据信号经调制后，分离成振幅信号（包络信号）和相位信号。振幅信号对脉冲宽度信号进行调制（PDM,PDMW号经放大、滤波与高频相位信号合成。相位信号分成一对正交的相位信号cos（t）和sin（cot）,再分别与振荡器输出的正交的载波（0和90）相乘（调制），得到两个正交的I分量和Q分量。I与Q相加，形成高频相位信号，放大后与PDMW号一起进入高频通道，进行变频、放大、滤波，经天线发射出去。H阕 AM发财税图2 TT

11、M系统发射机框图通过上述方式，可以很容易使模拟AM发射机的所有AF和RF部分都保持不变，必要时，还可以重新退回到模拟AM传输。图3是大波2000系统的发射机框图。音频数据源可以是激光唱盘CD也可以是数字录音机DAT以一定的传输速率送至信源编码器，按MPEG2layer3标准进行压缩编码。编码后的数字信号通过数字调制器和模拟信号混合，再经激励器和天线发射出去。在模拟调幅广播向数字调幅广播的过渡时期结束后，可以精简掉混合器，直接发送数字信号图3大波2000系统发射机框图由于中、短波频段带宽窄，可用载波数目少，为了适应现在和将来对带宽、比特率和保护等级的不同要求（接收机可以不必跟着改变就能适应这种变

12、化），大波2000系统对信道编码采用了增量结构：规定一个核心组（KernelGroup）,传输基本信息（包括音频和控制信号）；另带若干个附加组（AdditionalGroup）,传输附加的音频信息和数据信息。附加组的数目可视频道带宽而定。发射机及其相关设备方框，节目传送机房可以通过卫星，微波，短波等方式，接收广播节目信号，送往调度室。调度室的任务是统一控制发射台节目种类，各发射机的使用频率，天线方位，并进行监测监听。广播发射机安装在发射机房内，每个机房可能有几部发射机。一个发射台可能有几个发射机房。发射天线将射频电流变成电磁波，并向空间辐射。一部发射机可以切换使用多个方向的天线。为了提高天线的

13、发射效率，在大线场区要埋设辐射状地网。电源系统包括交流电源和直流电源。交流电源主要供给各整流器，动力设备，电控系统，照明。直流电源主要供给节目传送机房，广播发射机，微机控制，调度室。通过微机控制实现发射机及其相关设备的自动开关机，工作状态参数自动巡检，打印，故障报警，倒备机，自动调谐。发射机大功率电子管及其相关元器件需要进行水冷或风冷，保护它们正常运行。如图4所示图4调幅发射机原理方框图1.3 发射机分类(1)按工作频段划分:段号频段名称频率范围波段名称波长范围1极低频3-30HZ1极长波100-10Mm2超低频30-300HZ超长波10-1Mm3特低频300-3000HZ特长波1000-10

14、0km4甚低频VLF3-30KHZ甚长波100-10km5低频LF30-300KHZ1长波10-1km6中频MF3-30MHZ中波1000-100m7图频HF30-300MHZ短波100-10m8甚图频VHF300-3000MHZ1米波10-1m9特高频UHF300-3000MHZ分米波10-1dm10超高频SHF3-30GHZ厘米波10-1cm11极高频EHF3-300GHZ毫米波10-1mm12至图频300-3000GHZ业量米波1-0.1mm无线电频段和波段划分示表1-1中波广播发射机的频率范围为526.5-1605.5kHz,波长为570-187m,短波广播发射机的频率范围为3.2-2

15、6.1MHZ,波长为9.38-11.5m。(2)按功率等级划分大功率发射机是指单机输出功率在50KW以上的发射机。目前，我国使用的有50KW100KW150KW200KW250KW500KW等大功率发射机。中小功率发射机是指单机输出功率小于50KW勺发射机。现在运彳T的有15KW10KW7.5KW1KW中小功率发射机。(3)按调制方式划分调幅方式有栅极调制、帘栅极调制、板极调制、自动板极调制，其中板极调制应用最广。由于音频加工方式不同，板极调幅又可分为乙类板极调制、脉冲宽度调制、脉冲阶梯调制、单边带调制、等四种调制方式将调制方式切换开关S切换至位置1,即为乙类板极调制：S切换至位置2,即为为脉

16、宽度调制。在用馈脉宽调制发射机中，还可以实现浮动载波控制。S切换至位置3,即为脉冲阶梯调制：S切换至位置3,再拔动机器面板上的工作方式选择开关至SSB位置，即为单边带调制。近年来又出现了数字调制、幅相调制、3D等新型调制方式。(4)按广播方式划分为提高中波广播覆盖率，采用同步广播方式。所谓同步广播，就是用两台或两台以上的发射机，使用同一频率，播出同一节目，进行同步播音的广播方式。采用同步广播，可以减少每套节目所占用的频率数，减轻了中波频率的拥挤。此处，还可以提高由于中长波绕射和天线传播所造成的各种频率相互干扰的抵抗能力。同步广播制式分为相位同步制和频率同步制。相位同步制的特点是在同步网内各发射

17、机的载频由同一标准频率变换而得，同步网要求各载各载频保持严格同步。频率同步制要求用标频信号进行校频，各发射台必须设置高稳定度的晶体振荡器，并定时与标频校准。传送标频的方法有几种，有的用调频发射机播发18KHZ勺标频，有的用视频信号中的行同步信号作为标频，有的利用电缆、微波、卫星传送标频，特别是通过卫星传送的电视信号，可以在全国的范围内使用同一标频校频，以满足各同步台频散关系差为0.015HZ的要求。国际电联规定，中波频率间隔为9KHZ故我国采用4.608MHZ稳定度为5X10/日数量级的晶振作为各同步台的振荡信号源，选用4.608MHZM,经过512次分频，即可得到9KHZ通过倍频很容易得到发

18、射机所需要的中波频率。1.4 数字AM优点(1)大幅度降低AM广播的功率；(2)显著提高AM波段信号传送的音质；(3)大大改进AM波段信号传送的可靠性；(4)可以在9KH或10KH潍宽内，传送一个模拟信号，一个数学信号，实现同播逐步向全数字过渡；(5)可以充分利用现有中短波频谱资源；(6)对现有的中短波广播发射机可以采用数字AM广播技术进行改造；(7)能够提供附加业务和数据传输；(8)数字AMT播频率在30MHZK下，穿透能力和绕射能力很强，其覆盖范围大，且适合于移动接受和便携接收；如前所述，DAB-T技术复杂，接收机价格昂贵，频谱资源匮乏，覆盖范围小，在我国难于推广。DAB-S和NICAM-

19、728目前仅限于作节目传送用，而不能便携接收听。将来利用直播卫星进行DAB就可以使广播节目直接到户，因此，数字音频广播必须向频谱资源丰富的中短波广播方面发展，占领这块阵地，使中短波广播从模拟向数学化过渡。现在世界上主要有两大数字AM试验系统；一个是以德国电信为代表的申行单载波数字音乐波试验，另一个是以法国Thomcast为代表的并行多载波大波2000试验系统，但1999年3月，两大系统在彳惠国Fraunhofer研究所的实验室进行了系统测试，各个系统测试均很成功，随后两大系统宣布，将集中力量并与世界数字言语广播组织其他成员一起开发出一个最佳的DRM!用标准，计划2003年底提出，供国际组织讨论

20、。德国电信的试验系统在进行模数同播时所占用的频谱比模拟FM宽，需要占用邻频道，必须有空闲的邻频道供使用，否则将与邻频电台互相干扰，这将限制该系统的推广使用。据悉，数字AM的统一技术标准将以法国的方案为基础。2短波广播信号特征2.1信号特征短波广播是指频率为99.8KHZ1000MH比围内的音频调幅(FM广播，至于调频广播不是本文研讨范围。调幅广播是将音频信号调制到载波频率上，通过发射机的天线辐射到空中，在电台的覆盖范围，我们都可以用收音机收到广播的声音。调幅波的传播，调制信号的特征(如调制度、失真等)不是本文讨论的范围，我们研究的是广播电台辐射的调幅信号在各个空间的电场强度，那么我们关心如下几

21、个问题。(1)频率范围在我国调幅广播只采用中波和短波频段，不使用长波频段，其频率范围如下：中波：5261606KHZ,短波：2.326MHz(2)频率间隔我国家标准为9KHz这主要考虑到收音机中频为465KHz,带宽一般在4.56KHz左右。(3)灵敏度一般收音机灵敏度为3mV/m中级型为1mV/m高级收音机为0.1mV/m2.2场强测量场强是指单位长度的天线在空中某点处感应电信号的大小，其单位是微伏/米(以V/m),而不是电压或电平单位V、pV或dBpV、dBm桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸场强测试如图1所示，天线在空中某点处与被测信号极化方向相同时，取得最大感应信号，通过电缆传到

22、电平表输入端口,根据电平表读出之电平值就是可测得场强值E,如式5所示。E=Er+K+Lf（dB仙V/m）（1）其中：E场强值；Er电平表输入端口电平值；K天线系数（dB）Lf连接电缆损耗值（dB）环阳天线洵入、口询试接收机R75. R8500（图5）中短波场强仪示意2.3 短波场强测量（1）频率及选择性要测试中波广播的场强，首先是频率范围在0.526MH近不言而口t的问题，值得讨论的是它应该将只有9KHz间隔的每一个广播信号测出来，也就是说场强仪的选择特性应6KHz左右，如图6所示.在有些仪器虽然它的选择性可以达到9KHz（即对仪器来说中频带宽为6KHz）,可是仪器的读数分辨率较大，也难以t出

23、来，因此要调谐读数分辨率（或称调谐步进）小于1KH乙还有，在此频率段也可以有其他信号被搜索出来，故还需解调出音频信号，听到声音，这样便可辩明是调幅广播，并判断我辖区内有那些调幅广播，是否有非法广播信号。图6中波广播场强示意图（2）天线对于天线来说，它首先应满足中波的频率范围0.526MHz并能给出天线系数K的测量天线。中波天线不少，但能给出天线系数的不多，最好天线系数是一个常数，不用查曲线。如果连接电缆线长度在13m长，则衰减值可忽略不计。那么场强则为电平表读数加上天线系数的一个固定值，如30900A天线系数为20dB,则场强值为电平读数加20dR无需复杂计算，非常方便。型号频率范围天线系数K

24、内置衰减器阻抗特性30900150KHz30MHz20dB1dB20dB50Q方向性、环形，内置补偿放大器3080010KHz30MHz0dB10、20、30dB50Q无方向性、鞭状，内置补偿放大器表1中短波测量天线适合上述要求的天线如表1中两种，它们各有特点。30800鞭状天线天线系数为0dB,则测量时读出电平表值即为场强值，无需任何计算，只将单位由电平表的nV变成pV/m,测量场强很方便，但这种天线没有方向性，这样要寻找电台方位有困难。30900A环形天线有方向性，但每次需将电平表读数加20dB才是场强值，我们可以当这20dB是天线的衰减值。它们用同样电平表组成场强仪时，鞭状天线灵敏度要高

25、20dR如IC-R75在测量AM信号时灵敏度为5.6pV,那么用30800则可将空中5.6仙V/m的场强搜索出来。而对于场强5.6pV的空中信号用30900A天线则感应到IC-R75上的信号测量0.56仙V,显然无法测量，要使它能测量的最小信号应是5.6pV力口20dB,即为56pV。由此可见，用同样电平表，由30800天线组成的场强仪比30900A组成场强仪灵敏度高20dB（既10倍），但前者无方向性，后者有方向性。（3）灵敏度中短波收音机灵敏度一般是3mV/m最好的是0.1mV/m,即最好的灵敏度为100小V/m或40dBpV/m。为保证搜索中短波信号，场强仪的灵敏度应优于35dBpV/m

26、,约56NV/m=对于广播电台来说，它关心的是自己的台在规定的是覆盖范围内，各处的场强有多大，它要求能测出自己信号场强即可，则不需要求场强仪有方向性。而对于空中信号管理部门，它必须测量在自己辖区内，中短波频段有些什么信号，一旦搜索到非法信号就要准确地测定方向，找出发射地点，这就必须要求场强仪具有方向性，即选用具有方向性的环形天线。2.4 中短波广播场强仪的要求综合上述，对中短波广播场强仪要求如下：频率范围：500KHz26MHz调谐步进：IKHz,或1KHz的分数（如：0.1,0.2,0.3,）选择性：6KHz左右（6dB带宽）灵敏度：35dBV/m监听：在测量中能监听到调幅广播声音方向性：采

27、用定向天线2.5 短波广播场强仪中短波广播相对于突飞猛进，瞬息万变的其它电子行业来说已成为“冷门”，因此专门为它的测试仪器来说越来越少。再则，测量仪器本身就是多品种少数量的行业，为了它本身的发展，测量仪器也尽量追求大批量多功能、多用途，扩大使用范围，降低成本，开拓市场。因此我们要从众多有关场强方面的仪器中选择最适合中短波场强测量及空中管理的仪器，不但要有好的性能，而且还有便宜价格，这是一个值得探讨的问题。我们认为选用IC-R75、IC-R8500测试接收机配置合适天线组成中短波广播场强仪是最佳选择。它们的主要指标见表2,“号频率范H调谐步进选择性灵敏度AF监听调制方式IC-R750.0360M

28、Hz1、10、100Hz1、5、6.29、6KHz/6dB5、20KHz/50dE5.6pV(0.1-1.8MHz)1.6pV(1.8-30MHz)有CWSSBAMS-AMFMRTTY桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸10、20、25100KHz、IC-R85000.12000MH;10、50、10(1、2,5、5、9、10、12.5、20、25、100KHz)Hz5.5KHz/6dB6.3aV(0.1-0.5MHz)13仙V(0.5-1.8MHz)2.5pV(2-2000MHz)有CWSSBAMAM-NAM-WFMWFM表2中短波测试接收机(电平表)表2只列出它们与中短波调幅广播有关技

29、术指标，它还可以测量载波(CW、单边带(SSB、调频(FMD信号。对于调频广播来说，IC-R75虽然能测FM但频率上有60MHz,不能满足87-109MHz的要求，这时可选用IC-R8500最适合，或参阅电视信号场强测量中管理一文所推荐的仪器，(1)基本型：IC-R75+30900A(2)有方向性、灵敏度56仙V/m,(35dB卜V/m)价格便宜。(3)AM/FM基本型：IC-R8500+30900+900E(40-220MHz天线)有方向性、灵敏度63卜V/m,(36dBV/m)价格高(4)AM/FM高灵敏度型：IC-R8500+30800+900E无方向性、灵敏度6.3仙V/m,(15dB

30、iV/m)(5).定性测量型：采用AH-7000天线配IC-R75或IC-R8500。3发射机调制器及故障处理一台鞍山生产的STV-1.0-II型全固态米波1千瓦的电视发射机开机无伴音，但工作半小时后重新开关机，伴音就正常了。刚开始时多次开关机伴音能正常工作，到后来用多次开关机的方法也没有伴音，而图像一直正常。中国卫视资讯网经过检查分析，无伴音故障可能出在调制器部分。音频指示发光二极管工作指示正常，由此证明音频信号已送入调制器内。中频调制器是将来自电视中心的视频信号和音频信号分别调制在图像中频载波38MHz和伴音中频载波30.5MHz上，输出额定电平的已调波图像中频信号和伴音中频信号。中国卫视

31、资讯网中频调制器由视频AGCfe路、图像调制器、残余边带、滤波器、伴音调制板、伴音同频板和电源以及控制显示系统组成，其中伴音调制板和伴音同频板组成频率合成器，产生各种制式发射机所需要的伴音中频信号。该中频调制器还有一个特殊功能，即取视频信号中的同步头信号作为开关发射的信号。如果没有视频输入，发射机就不能开机。根据此故障现象和相关检查结果的分析，发现伴音调制板已坏。因一时无替换板，又不能停机，所以我们就用有线调制器替代之，取得了满意的效果，起到了应急作用具体的改装方法如下：首先找来一台好的有线调制器，调制器的输出频道要和发射机的工作频道相同。将原来输入发射机的音频线接到有线调制器的音频插孔口上，

32、把微波接收机出来的视频线分成两根，一根接到原发射机的调制器上，另一根接到有线调制器的视频输入上。接此视频线的目的是取视频同步头，从而启动发射机工作。否则，发射机不能启动。打开发射机调制器，取下原发射机振荡混频器，把有线调制器的射频输出接到1W功率放大器的输入口上，并把调制器的输出电平电位器调到最小。接通信号源开启发射机使之工作，边看发射机功率表边调试有线调制器、输出电平电位器，使发射机功率和原来的功率相同即可（首次调整功率不可达到额定值，待工作半个小时稳定后再调一次）。经过这样改造后，发射机正常工作，发射出的图像清晰，伴音宏亮。之后使用数月，工作良好。3.1 无线电发射机输出的射频信号功率无线

33、电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使3.2 调制器与电视发射机的故障修理该发射机为全固态型设计，电源采用三组独立电源，50V电压两组，28V电压一组,全部是开关型电源，具特点为稳压范围宽、效率高、功率大、保护功能齐全等优点。根据故障现象分析，应是电源滤波不净引起的。首先对该机三组电源进行了全面检查，没发现问

34、题。后对该机调制部分进行检查，未发现异常。测滤波电容充放电正常，用同型号电容替换故障依旧。最后用示波器观察，也未发现电源有交流成份。于是向前查一千瓦发射机的信号源微波接收机，经查微波接收机出来的信号也有嗡声，用一新的微波接收机替换，故障依然存在。难道是微波发射机主机有问题，还是信号源不正常？带着疑问回到了十几公里外的中心发射台，对微波发射机进行了检查，没有发现问题，而送往有线网络的信号源一直正常，证明信号是好的。于是只好又回到高山发射台，担仍旧无法确定故障，检查陷入了僵局。无意中关掉了监视微波接收机信号的监视器（普通电视收监两用），突然发现发射机出来的信号一切正常，问题终于找到了，原来干扰源来

35、自监视器。经检查发现，监视器电源滤波电容（300V滤波）漏液，已无容量，用一相同容量电容替换，接到微波接收机上，发射机发出的信号纯净，再无干扰现象，故障排除。由于监视器长期工作，电源滤波电容漏液失容，造成电源滤波不干净，50赫兹交流信号通过微波接收机串至发射机内引起干扰。这是一起特殊故障，应引起同行们的注意，建议还是使用专用监视器为好。3.3 调制器输出图像和伴音有干扰的故障排除迈威调制器是深圳某厂生产的，市场拥有量较大，我台为便于管理，在2001年建立了一套加解扰系统（专门用来管理县城有线电视用户），所用调制器均为迈威牌MW-P63部频调制器，该调制器带中频输入输出功能，电源采用线性电源。调

36、制器使用一年后，输出出现严重的50赫兹干扰现象，图像上有一从上到下滚动的横条，伴音声音失真并且嗡声很大。打开调制器用万用表测稳压器输出电压5V正常,12V也正常，唯有24V电压只有18V左右，仔细检查发现24V滤波电容上边有鼓泡现象，拆下该电容用万用表测已无容量（应为2200仙f/25V）,用一新的3300pf/35V电容替换后24V电压正常。调制器装回系统后工作良好，干扰现象排除。该批调制器在生产过程中，电源采用线性电源，三组稳压输出均采用三端稳压器，稳压24V滤波电容容量较小，耐压值较低，我台购进的这批调制器均出现了此故障。换用大容量和高耐压电容后，未再发生此类故障现象。编后话：一些大容量

37、电解电容在长时间工作后，其电解液会逐渐干涸，造成容量逐渐减小，直至没有电容量而失效，使电路呈现开路，失去了滤波的作用。建议使用锂电容，可延长使用寿命.3.4 从模拟升级至数字的发射机随着全世界范围逐步推行地面数字电视，许多广播业者正在为未来提前规划和做预算。在大多数情况下，模拟业务还必须继续若干年，而新数字接收机或机顶盒的普及也不够快。必须更换旧和老化模拟发射机的广播业者必须作出一个选择：继续使用旧发射机，希望没有严重问题发生；用新机更换旧机；购买已为数字和模拟工作优化的新型发射机。第一种选择可能风险最大。当发射机出故障或需要维修时，零配件可能很难找到。此外，旧设备的维护人员也较难找到。第二种

38、选择非常安全，但如果新买发射机只是一个标准模拟设计，那么很难使之适应数字运行。本文关注第三种选择。4模拟和数字的区别模拟和数字调制标准在特征上各不相同。虽然模拟电视和数字电视都使用调幅射频，但是还有一些重要的实际差别。模拟系统有两个独特的RF信号一一FM胖音信号和AM图像信号。由于伴音RF载波是调频的，所以功率恒定不变而且不需要线性放大器。大部分CCIR标准都是采用负极性图像调幅，发射机一般被额定在其峰值图像功率输出上。对于模拟电视系统，平均RF功率电平将明显地随着图像电平的变化而改变。该批调制器在生产过程中，电源采用线性电源，三组稳压输出均采用三端稳压器，稳压24V滤波电容容量较小，耐压值较

39、低，我台购进的这批调制器均出现了此故障。换用大容量和高耐压电容后，未再发生此类故障现象。编后话：一些大容量电解电容在长时间工作后，其电解液会逐渐干涸，造成容量逐渐减小，直至没有电容量而失效，使电路呈现开路，失去了滤波的作用。建议使用锂电容，可延长使用寿命.4.1 模拟和数字的分析模拟和数字调制标准在特征上各不相同。虽然模拟电视和数字电视都使用调幅射频，但是还有一些重要的实际差别。模拟系统有两个独特的RF信号一一FM半音信号和AM图像信号。由于伴音RF载波是调频的，所以功率恒定不变而且不需要线性放大器。大部分CCIR标准都是采用负极性图像调幅，发射机一般被额定在其峰值图像功率输出上。对于模拟电视

40、系统，平均RF功率电平将明显地随着图像电平的变化而改变。CCIRSystemBlanking(dB)Mid-Gray(dB)White(dB)TotalPowerVariation(WhitetoBlank)CCIRSystemPAR(99.99%oftime)表3模拟电视系统视频峰值一一平均功率比模拟发射机因图像电平变化引起的平均图像功率较大的变化招致几种设计挑战。RF功放的直流电源必须因AB类放大级吸收的不同电流而进行负载调整。RF功放必须设计成允许因不同RF功率引起的热变化。如果补偿不适当，会发生无法接受的图像失真，包括过冲、行倾斜和场倾斜。典型的补偿方法包括快速动作AGC电路或动态偏压

41、控制，以消除不需要的设备增益变化。不管节目内容是什么，当前的全部数字格式，COFDM和8-VSB形成恒定的平均RF功率，发射机的额定功率通常受其平均功率输出所限。另一个重要区别是在峰值与平均功率比（PAR）上。数字系统中，通过相当长的时间周期的测量，PAR保持在稳定数值上。从统计上看，DVB-T信号与二维高斯过程相仿。DVB-T的PAR数字不完全依赖滤波。对于8-VSBATSC信号，PAR数值由频谱整形滤波器的滚降系数设定。实际上数字系统的峰值与平均值之比DVB-T是9.5dB,ATSC是7.0dB.数字调制方案相对较高的峰值与平均值之比，导致对发射机RF级有较高的峰值功率处理要求。如果要达到

42、良好性能，放大器非线性和预校正是重要的设计方向。实际上模拟和数字系统需要的预校正类型是相同的。在带宽和调制范围内都需要相位和幅度校正。然而为了达到最佳性能，这种校正的调整对模拟系统和数字系统各不相同。比如，模拟图像调制不像数字调制那样处理RF载波夹断。数字预校正技术是近年来发展起来的，用现代PC支持的调整方法取代老式模拟设计方案的手动微调。在更新型的系统中校正参数完全是软件可寻址的，可存储在存储器里（查找表），还可以根据频率和线性要求选取。4.2 不同的放大方法大部分中一高功率模拟电视发射机使用“分离放大”或“外双工”运行。这种系统对图像RF信号和伴音RF信号完全采用独立放大线路。外双工系统实

43、施简单易行并可提供良好性能。通过采用分离放大，放大器为图像或伴音工作而被适当最优化，使系统功效最图。模拟发射机不太常用的“公共放大”用于小功率（最大约2kW左右）固态发射机，因为花费较少。但这种方法有的缺点一一效率和性能至今还是主要问题。然而，当今几乎全部大功率IOT发射机的现行设计对模拟工作都采用公共放大。先进的预校正方法给予很好的互调性能，而且图像/伴音交调自由。图1表示外双工10kW发射机的RF简化流程图。为使性能和效率达到最佳，能够使每个放大器块最佳化（比如，伴音PA功放级使用C类放大器）。实际上，大部分设计师都选择同等的图像和伴音放大器，以便容许互换性并简化备件要求。公共放大发射机的

44、RF方框图。请注意天线共用器已被滤波器取代。采用互调失真（IMD）滤波器，以减少因AB类功放级产生的不需要的三次互调分量。采用数字预校正方法可将通道内IMD电平校正到可接受的电平。能达到-60dB典型值，远低于可见图像损伤的门限值。这种方法有许多优点。比如，全部RF功放可以相同且并联。由于它们是并联工作，所以可大大减少备份。万一一个放大器需要卸下去维修，其余的放大器可以在总输出功率减小的状态下工作。经过比较发现，外双工系统中只有很少的伴音放大器，因为伴音功率一般只有峰值图像功率的10%。例如，在5kW或10kW发射机中，有时也许只有一个伴音放大器，第二个伴音放大器可能是供选用，但增加了硬件费用

45、。公共放大一般提供较低的DC功率到RF功率效率。这要归功于所需的附加峰值功率处理余量，加上线性工作所需的任何补偿，以保持IMD分量在控制之下。只要精心设计，这些限制几乎可以避免。事实上，放大器效率的差别可以很小，表1概括了10kW放大器在外双工和共放模式中DC到RF的功效。在此例中，外双工系统采用七个图像PA（功放）和一个伴音PA,而共放系统采用8个功放并联工作。4.3 模拟发射机向数字升级的简便方案尽管为效率付出极小的代价，到升级为数字工作时，共放较外双工提供一种特有吸引力的选择数字转换将需要更换激励器/调制器和RF系统。止匕外，伴音RF线路需要废弃或拆出，因为它对于数字信号使用的图像RF通

46、路有特别重要的意义。如果功率输出需要最大化，也许要使用伴音放大器，然而需要更换RF功分器和梳状滤波器。另一个缺点是天线共用器将没有用处，必须换成合适的掩蔽滤波器。其它部件如功率表头、峰值检测器等可能也需要更换或调整。在此图例中，升级数字通路特别简洁。必须改动（或更换）激励器/调制器，可能还有RF检测器和表头，而系统的其余部分不需要明显的改变。相同的RF通路可再次使用，甚至输出滤波器也可用作数字电视掩蔽滤波器，如果它本来就被适当规范成适合这两种应用。共放方法显然为将来的数字升级提供了一种简洁的方案。对原始系统会有更多的再使用，因此，转换费用显然较低。4.4 模拟和数字工作用的激励器上述两种发射机

47、转换方案中，即外双工系统或公共放大发射机，必须更换激励器。但是，如果有一种组合激励器调制器可以用于模拟或数字工作会是什么情况呢。事实上,这种概念已经在现行的产品建议书中被验证。其设计基于现场验证的DVB-T激励器，能够处理模拟视频和伴音信号的数字调制器与NICAM,双载波或NTSC立体声一同使用图中所示的例子可以在初期当作PAL或NTSC激励器使用，后来在硬件改动最少的情况下升级为DVB-T工作。模拟发射机配置方框图，包括数字信号调制器，它把视频和音频模拟基带信号处理为一个364MB/S的I/Q用行信号，紧随其后的一级包含数字I/Q预校正级和D/A转换器,然后按普通方式使用UHF上变频和线性放

48、大处理此信号。红圈标示表示改造为DVB-T服务后的发射机系统。唯一明显改变的硬件是更换带COFD端码器的数字信号调制器。其它全部部件与模拟发射机的相同。为使数字性能达到最佳，此系统被重新配置，增添DVB-T硬件和新的软件，这是从外部PC加载的。4.5电源和RF功放的考虑模拟电视发射机的电源必须能够处理因使用高效AB类功放级引起的DC电流的变化。在黑白图像电平之间，电流汲取有明显变化。引线电阻、电感和滤波电容在决定系统性能方面起着很大作用，因为黑白过渡能造成电压突然摆动，引起行时间和场时间失真性能较差。哈里斯公司采用的电源实施方法是将电源组合在PA模块组件里，使电压调节尽可能靠近放大器。此同一电

49、源会正常工作，无需为数字信号作改动，此处负载调节、滤波电容和引线电感无关紧要。RF功放也必须能够响应模拟信号平均功率电平的变化，并提供高效率和良好的线性。测试表明，为实现良好数字性能而最佳化的放大器在模拟信号情况下工作也很出色。事实上，使用合成放大会减少随着调制变化引起的RF功率变化。这是因为恒定不变的伴音RF功率是图像/伴音合成信号的一部分。这样便减少了RF功率设备中热增益相关的变化。此外，RF载波从不会趋于零，即使图像过调。为了获得最好的线性，选用了LDMO助率器件，在整个UHFTV频段上（IV/V波段）是全宽带设计，具有简单而快速的换频道能力。机载控制器通过系统主控器引出的串联总线接插件

50、提供完全保护和控制。控制器补偿UHF频段上小小的增益变化可自动处理模拟和数字模式的性能最佳化而这是通过生产厂预编程的查阅表完成的。图6工作原理图5.1元件清单名称型号规格数量名称型号规格数量电阻1KQ4电容1000P1电阻47KQ2可调电容2.21电阻10KQ2可调电容1001电容500P1可调电容101电容100P1可调电容4.71三极管V1NPN2话筒1电池盒6V4天线1电感200微享5.2 调幅工作原理桂林电子科技大学毕业设计（论文）报告用纸用调制信号去控制高频载波的振幅、使载波的振幅按调制信号的规律变化，便可得到调幅波。这一过程中，载波、调制波和已调波的波形。连接已调波幅值各点所形成的

51、包络线，反映了调制波的特点。显然，已调波已经不是纯粹的正弦波了，这表明已调波的获得是一个频率变换过程，只有通过非线性元件才能实现。5.3 焊接电路(1)将各元件引脚镀锡后插入印刷电路板对应位置。各元件引脚应尽量留短一些。(2)逐个焊接各元件引脚。焊点应小而圆滑不应有虚焊和假焊。焊接线圈时，注意不能使线圈变形。(3)用一根长4060厘米的多股塑皮软线做天线。一端焊在印刷电路板上，另一端自然伸开。5.4 制作过程现在将所有零件放在工作桌上，逐个零件分清楚其数值，然后分类按次序排列好，这佯做很有条理，避免焊错零件。锡线方面最好采用特细0.6lmm的树脂(松香)锡线，因其身细，焊接起来很快并易上锡，到

52、最后调整频率的时候，就要藉着将线圈前后压缩或者拉长，改变输出频率。如您的线圈用漆包线做的话，须把线的两头上的漆皮剥掉，然后上一点锡。到最后调整频率的时候，就要藉着将线圈前后压缩或者拉长，改变输出频率。如您的线现在的零件安放位置焊接底板，先从电阻开始、跟着电容、线圈和话简，电阻直立于底板上，但保持高度至最少限度。品休管之管脚应尽插入底板，以至管的高度没有突出。您是否奇怪电路为何不工作？装机后有多少次发觉电路不能正常工作？请不要责备自己，或者又对那本教您的杂志破口大骂，许多时候是由于所谓“误差”导致的。制造厂制造出来的所有零件都有其数值，但这个数值只是落在“差额之内，而非印在其上的“正常”值。这个

53、差额度称为误差，假若误差说是5%。这表示该零件之实际数值会在其标示值下的5%与以上的5%之间的任何一处。误差常应用在电阻、电容、晶体管及其他元件如话筒、线圈及集成电路。然而，还有另一因素，称之为界限，每个元件在电路中，对该场合都有一个容许值范围，只要该值依旧在该范围之内，又或者在这些界限之内，电路就适当的工作，选择每一元件的时候，一般是在这范围的中间。大多数电路并非严格限制，如从指定元件中选择另一个较高或较低值，一般都工作得不错，假若不成，电路不是很严格限制就是所选之数值很不适当。当您通过杂志向外发表一个线路时，就会有各种不同阶层的人士试制，从各方面来源取得需用的零件。有时他们采用指定之数值，

54、有时他们选择次一个数值。还有，有些零件有1-5%误差，而其他高至标示值的60%,当这些参数差额和界限在任意方式混合之下，您碰到电路不工作是极平常的。就以话筒为例，在6V电源下，有些话简只需用1K负载电阻(R1)就有极良好的灵敏度，其他的可能需用47K能取得仅可接受的灵敏度，从外型您不能说出两者的差别，它们看似一样，但在电气特性上就相差得甚远。同样亦可应用在晶体管身上，规格表上也许说明两管特性近于相同，可是，当它们接：电路时，一个工作称意，而另一个工作失灵。请不要担心因看到以上的一段话而恐怕失败，只要慎重考虑电路对元件要求，一步步去做，是完全可以成功的圈用漆包线做的话，须把线的两头上的漆皮剥掉，

55、然后上一点锡。5.5 电路的调试先检查印刷电路板和焊接情况，应元短路和虚、假焊现象。然后可接通电源。用万用表直流电压档测量晶体管V基极发射极问电压，应为07伏左右。若将线圈L两端短路，电压应有一定变化，说明电路已经振荡。打开收音机，拉出收音机天线，波段开关置于FM波段，（频率范围为99.8兆赫至100.00兆赫）将发射机天线搭在收音机上。慢慢转动收音机调谐旋钮，同时，对话筒吹气或讲话。调到收音机收到信号声为止。若收音机在调谐范围内收不到信号，可拉伸或压缩线圈L,改变其宽度，再仔细调谐收音机直至收音机收到清晰的信号。然后逐渐拉开发射机和收音机间的距离，直到距离在810m时，仍能收到清晰信号为止。

56、注意在调试中发射机发射频率应避开调频波段内的广播电台的频率。5.6 短波调幅发射机图7短波调幅发射机6结论本系统的设计经历了短波调幅发射机的技术指标，本设计采用现场可编程门阵列来完成电子系统集成化，以使整个系统达到高可靠性、高集成度、优品质、低成本、微功耗、小体积的目的，以便实现对电台的远程监控和管理本设计在。短波发射主要用于各广播电台之间，各核潜艇之间的相互通信。发射机主要由电控逻辑装置、过荷保护装置、频率预置和自动调谐装置等组成。为了保证发射机能工作在所需的频率值，必须对高频回路进行精密调谐；原来的调谐控制单元是由大量电位器、继电器构成，采用继电器逻辑控制方式，用继电器的接点组合成逻辑功能

57、，硬件电路多而复杂，可靠性低。由于时间及个人能力有限的问题，本系统的设计还存在很多不足和需要改进的地方。经过这次毕业设计，我掌握数字模拟硬件设计应用的很多知识。更加熟悉对不同的芯片的认识和选择，对“智能化”有了更深的理解与认识，我的自学能力和动手能力较之以前都有了极大的进步。尤其对一个设计的整体思考和设计能力得到了很好的锻炼。通过毕业设计，使大学四年的学到的理论知识有了与实际相结合的机会，对很多知识的理解和运用更上升了一个档次。谢辞随着毕业设计的结束，我的大学生活也即将结束，可以说，毕业设计是我大学三年的最后一次作业，我的毕业设计能够如此顺利的完成，除了自己的努力外，还得到了很多老师和同学的帮

58、助。以借此之际，特别感谢我的指导老师周田华老师对我的指导和帮助，他在整个过程当中，从方案的确定到调试再到最后的写论文，都给予我很大指导与帮助，同时也时时监督着我，在此表示衷心的感谢！同时，也要感谢模拟电子实验老师们的帮助。同时也感谢在这个过程当中给予很多帮助的同学，他们在设计的过程中给我指出了很多错误和提出了很多宝贵的意见，在此也表示衷心的感谢！感谢辅导办老师在这四年中对我的谆谆教导和无微不至的关怀。最后，感谢桂林电子科技大学对我的教育和培养，请允许在此表达对母校的崇高敬后、0参考文献1 何晶莹.短波（热带频）广播.广播技术第1期（1958.7）.2 王远.模拟电子技术第二版.机械工业出版社.

59、1994.3 陆兆熊.高频电子线路第三板高等教育出版社2003.4 张凤言.电子电路基础.第二版.北京：高等教育出版社.1995.5 清华大学电子学教研组编.童诗白主编.模拟电子技术基础.第二版.北京：高等教育出版社.1988.6 陈汝全.电子技术常用期间应用手册.机械工业出版社.1994.7 华中工学电子学教研组编，康华光.电子技术基础（模拟部分）.第三版.高等教育出版社.8 李巍、海灵.单片机应用.电子报.P296.2005.12.9 RayDuncan.贺志强.李昌译等.“DOS磁盘操作系统一高级程序员指南”，中国科学院计算所新技术发展公司，1988.10周子文.模拟相乘及其应用.北京；北京工业大学出版社，1995.11MillmanandGracel.Microelectronics.secondEdition.1987.短波调幅发射机原理图短波调幅发射机印刷图