叢 林,陳 起
(遼寧省朝陽市北票市330轉播臺,遼寧朝陽,122100)
對全固態10kw DAM中波發射機的調試技術研究
叢 林,陳 起
(遼寧省朝陽市北票市330轉播臺,遼寧朝陽,122100)
隨著廣播發射機技術的快速發展,全固態10kw DAM中波發射機順勢而生并迅速發展成為了廣播發射機市場的主流產品。本文對全固態10kw DAM中波發射機的原理進行了分析,并對其進行了具體的調試。
全固態數字調幅中波廣播發射機;調試;研究
主要由4大部分組成全固態數字調幅中波廣播發射機,即射頻系統、音頻系統、控制系統和電源系統。圖1為10Kw數字調幅中波廣播發射機原理框圖。
1.1 數字調幅中波廣播發射機射頻系統
數字調幅中波廣播發射機的射頻系統,主要進行射頻功率放大,在數字音頻編碼信號的作用下,進行大功率D/A轉換,產生具體量化臺階的已調波,經過帶通濾波器的光滑處理,得到典型的調幅射頻輸出。射頻系統包括:射頻激勵板、緩沖放大板、前置推動、推動放大、推動合成、推動分配、推動電源調整器、射頻功率放大、射頻功率合成、帶通濾波器、輸出調配網絡等。
射頻激勵板采用頻率合成方式得到發射機所需要的載頻信號,并為并機工作和調幅立體聲廣播提供射頻信號的輸入和輸出接口,自動切換使用外部激勵信號,以符合中波同步廣播要求。
緩沖放大板將射頻激勵板來的射頻激勵信號放大處理,提供一個穩定的激勵信號送給前置推動。前置推動級將緩沖放松大板送來的激勵信號放大到足夠高的電平,然后去推動放大級中的3塊功放模塊。推動合成器將來自放大模塊的射頻電壓疊加后輸出,送到射頻分配板。這些信號又經過射頻分配板變壓器轉換,得到96路低阻抗、輸出幅度約為30V的射頻推動電壓,通過96根電纜推動射頻功率放大器。全固態數字調幅中波廣播發射機的功率合成原理如圖2所示,由6個二進制臺階功放模塊、42個大臺階功放模塊、功率合成網絡及輸出網絡組成。射頻推動器由3個與末級相同的功放模塊組成,T1也是一個功率合成網絡,其合成輸出電壓分為48組、96路幅度相等、相位相同的信號,分別供給模塊的A、B兩路激勵輸入。48個功放模塊的開、關受控于調制編碼的12bit數字音頻信號,其輸出功率經T2合成后,在負載上可得到預設的載波功率和調制功率。

圖2 全固態數字調幅中波廣播發射機功率合成原理圖

圖1 10kw數字調幅中波廣播發射機原理圖
發射機的輸出是一個按照調制音頻輸入信號變化的射頻電壓。每一塊射頻功放模塊提供一個固定的輸出電壓,總的輸出電壓是由功放模塊工作的數量形成。載波時,功放模塊工作的數量是固定的。如果音頻信號增大,功放模塊工作的數量增加;如果音頻信號減小,則功放模塊工作的數量隨之減少;音頻信號瞬間變化,則功放模塊工作的數量也隨之變化。合成后的射頻功率送到輸出匹配網絡,經50歐姆電纜送至鐵塔天線。
1.2 數字調幅中波廣播發射機音頻系統
音頻處理系統是將模擬信號通過數模轉化器轉換為數字信號,這個數字信號被送至調制編碼器進行編碼,再去控制射頻功放模塊的“開/關”,產生“數字調幅調制”。音頻處理系統包括:模擬輸入板、數字轉換板、調制編碼板、直流穩壓板等。
模擬輸入板將送來的音頻信號進行處理,消除不需要的高頻成分,并加上一個直流電平,產生一個“直流+音頻”的信號,送至數模轉換板,該信號的直流成分決定發射機載波功率的大小,而音頻成分決定調幅度。數模轉換板使用專門的集成電路將模擬處理板送來的“音頻+直流”信號轉換成12bit的數字音頻信號。12bit的數字音頻信號由一連串12位的數字字符組成,稱為B1-B12.調制編碼板將12bit的數字音頻信號轉換成控制功放級射頻功放模塊的開或關信號,用來產生發射機載波和瞬間調制電平。12bit數字信號的低6位直接對6個二進制臺階功放模塊進行開關控制,由單個數字位去直接控制相對應的二進制功放模塊,如果數字位是邏輯高電平,則相對應的功放模塊開通,若是低電平,則相應的功放模塊被關斷,其對應關系如表1

表1 數字位與功效模塊的對應關系表
而高6位(B1-B6)則作為地址碼,讀出只讀存貯器中由廠家預先寫入的數據,從而間接地利用這些數據去控制42個大臺階功放模塊的開關。這6位二進制數所對應的十進制數,即為開通大臺階功放模塊的數目,其對應關系如表2.這些數據在發射機出廠前已由廠家預先寫入,每個只讀存貯器的位置不能調換,否則,模塊的導通順序會打亂,影響發射機的工作指標。
1.3 數字調幅中波發射機檢測控制系統
檢測控制系統由控制板、監測顯示板、開關儀表板、外部接口板等組成的監控系統,主要包括開/關機控制邏輯、功率控制邏輯、故障判斷及處理和外部信號處理接口幾部分,具體較為完整的故障保護和聯鎖功能。控制板的輸入指令由3個地方提供,分別為開關儀表板和對外接口板提供低功率開機、中功率開機,高功率開機、關機,升功率,降功率等操作信號;由檢測顯示板提供故障檢測邏輯信號。控制板根據這些信號自動完成開/關機控制、輸出功率等級控制及故障保護控制。
監測顯示板包括保障、過載的邏輯電路,其輸出的邏輯信號,一面向控制板傳送,一面供顯示板上的13對雙色指示燈來顯示發射機的工作狀態。同時,外部接口板提供了發動機的外部監測和控制界面,這樣更有利于進行遠程監控和控制計算機。

表2 6位地址碼與大臺階功放開通數目的對應關系表
1.4 數字調幅中波廣播發射機電源供給系統
數字調幅中波發射機的電源電壓主要來自T1和T2兩個變壓器,其中T1提供的時供放電源電壓,而T2提供的時低壓電壓。+230VDC和+150VDC電源都是屬于供放電源,它們供給42個大臺階功放模塊和6個二進制臺階功放模塊以及推動型功放模塊。低壓電源則包括-22VDC、+22VDC、-8VDC、+8VDC、+30VDC和+60VDC非穩壓電源,低壓電源供給給相應的電路使用并由其各自的電路板進行穩壓控制。
2.1 全固態數字調幅中波發射機調試原理
在相同的功率下開機,全固態10kw DAM中波發射機的低、中、高三種狀態的駐波比零位相差是很大的。當低功率時,在5~10kw之間發射機時可以正常播出的;當高功率時,天線零位與網絡零位的指示燈閃爍,同時其功率降低。而對于全固態10kw中波發射機來說,輸出監視器時保障設備安全和保證監視功率的關鍵部位。當全固態中波發射器的功率過大時,場效應管的功放很容易被損壞。對發射器加強保護,當單個駐波比嚴重超出限度時,要及時的控制電路將發射機的功放關閉。另外,當多個駐波比沖擊連續的出現時,就要發射機降低功率,直到反射功率低于設定的閥值時,降低功率的操作才停止。相反的,在功率降低時,即便是駐波比沒有得到改善,其反射電壓也同樣變小,而機器仍會繼續工作。所以,輸出監控器是對發射機的輸出功率和傳送狀況提供可靠的監測信息,然后送控制電路去執行操作。
2.2 全固態數字調幅中波發射機調試方法
以全固態10kw DAM中波發射機為例,介紹該類輸出監視器駐波監測電路的調試方法。
2.2.1 天線電壓駐波比零位調節
(1)把A27/TP2接入示波器A的探頭進行監測,然后將其置于CAL之后按住S3開關,按住“高”鍵,將功率打到10kw,最后調整電容使波形幅度變到最小。
(2)將NORMAL撥回,然后把A27/TP2接入示波器A的探頭進行監測,把L4設置在中間位置,用S4開關來選擇電容,從而讓兩個波形相位接近。
(3)調整電容C15,使兩個波形幅度互相相近,同時調節L4使兩個波形相位接近一致。
(4)對 A27/TP8進行檢測,其結果應接近零電位,并且“天線零位檢測”應指示為零。
2.2.2 網絡電壓駐波比零位調節
(1)把A27/TP2接入示波器A的探頭進行監測,然后將其置于CAL之后按住S3開關,同時調節電容C27使波形幅度最小。
(2)將NORMAL撥回,然后把A27/TP2接入示波器B的探頭進行監測,用開關S6選擇L12、L13、L14、L15,讓兩個波形的相位接近。
(3)調整S6開關所選中的電感,使得兩個波形相位接近一致,然后調整電容C29讓兩個波形幅度相近。
(4)對A27/TP7進行檢測,其結果應近似于零電位,并且“網絡零位檢測”應指示零。
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Commissioning research on solid-state technology 10kw DAM MW Transmitter
Cong Lin,Chen Qi
(Chaoyang City, Liaoning Province Beipiao 330 relay stations,Liaoning Chaoyang,122100)
With the rapid development of the broadcasting transmitter technology, all solid 10kw DAM MW Transmitter homeopathy and health and quickly developed into a broadcast transmitter market mainstream products. In this paper, all solid-state medium wave transmitters 10kw DAM principle is analyzed, and its specific debugging.
all solid-state digital AM MW radio transmitter; debugging; research
TN836
A