对全固态10kw DAM中波发射机的调试技术研究

2015-12-16 11:18林,陈
电子测试 2015年14期
关键词:调幅全固态中波

丛 林,陈 起

(辽宁省朝阳市北票市330转播台,辽宁朝阳,122100)

对全固态10kw DAM中波发射机的调试技术研究

丛 林,陈 起

(辽宁省朝阳市北票市330转播台,辽宁朝阳,122100)

随着广播发射机技术的快速发展,全固态10kw DAM中波发射机顺势而生并迅速发展成为了广播发射机市场的主流产品。本文对全固态10kw DAM中波发射机的原理进行了分析,并对其进行了具体的调试。

全固态数字调幅中波广播发射机;调试;研究

1 全固态数字调幅中波发射机原理

主要由4大部分组成全固态数字调幅中波广播发射机,即射频系统、音频系统、控制系统和电源系统。图1为10Kw数字调幅中波广播发射机原理框图。

1.1 数字调幅中波广播发射机射频系统

数字调幅中波广播发射机的射频系统,主要进行射频功率放大,在数字音频编码信号的作用下,进行大功率D/A转换,产生具体量化台阶的已调波,经过带通滤波器的光滑处理,得到典型的调幅射频输出。射频系统包括:射频激励板、缓冲放大板、前置推动、推动放大、推动合成、推动分配、推动电源调整器、射频功率放大、射频功率合成、带通滤波器、输出调配网络等。

射频激励板采用频率合成方式得到发射机所需要的载频信号,并为并机工作和调幅立体声广播提供射频信号的输入和输出接口,自动切换使用外部激励信号,以符合中波同步广播要求。

缓冲放大板将射频激励板来的射频激励信号放大处理,提供一个稳定的激励信号送给前置推动。前置推动级将缓冲放松大板送来的激励信号放大到足够高的电平,然后去推动放大级中的3块功放模块。推动合成器将来自放大模块的射频电压叠加后输出,送到射频分配板。这些信号又经过射频分配板变压器转换,得到96路低阻抗、输出幅度约为30V的射频推动电压,通过96根电缆推动射频功率放大器。全固态数字调幅中波广播发射机的功率合成原理如图2所示,由6个二进制台阶功放模块、42个大台阶功放模块、功率合成网络及输出网络组成。射频推动器由3个与末级相同的功放模块组成,T1也是一个功率合成网络,其合成输出电压分为48组、96路幅度相等、相位相同的信号,分别供给模块的A、B两路激励输入。48个功放模块的开、关受控于调制编码的12bit数字音频信号,其输出功率经T2合成后,在负载上可得到预设的载波功率和调制功率。

图2 全固态数字调幅中波广播发射机功率合成原理图

图1 10kw数字调幅中波广播发射机原理图

发射机的输出是一个按照调制音频输入信号变化的射频电压。每一块射频功放模块提供一个固定的输出电压,总的输出电压是由功放模块工作的数量形成。载波时,功放模块工作的数量是固定的。如果音频信号增大,功放模块工作的数量增加;如果音频信号减小,则功放模块工作的数量随之减少;音频信号瞬间变化,则功放模块工作的数量也随之变化。合成后的射频功率送到输出匹配网络,经50欧姆电缆送至铁塔天线。

1.2 数字调幅中波广播发射机音频系统

音频处理系统是将模拟信号通过数模转化器转换为数字信号,这个数字信号被送至调制编码器进行编码,再去控制射频功放模块的“开/关”,产生“数字调幅调制”。音频处理系统包括:模拟输入板、数字转换板、调制编码板、直流稳压板等。

模拟输入板将送来的音频信号进行处理,消除不需要的高频成分,并加上一个直流电平,产生一个“直流+音频”的信号,送至数模转换板,该信号的直流成分决定发射机载波功率的大小,而音频成分决定调幅度。数模转换板使用专门的集成电路将模拟处理板送来的“音频+直流”信号转换成12bit的数字音频信号。12bit的数字音频信号由一连串12位的数字字符组成,称为B1-B12.调制编码板将12bit的数字音频信号转换成控制功放级射频功放模块的开或关信号,用来产生发射机载波和瞬间调制电平。12bit数字信号的低6位直接对6个二进制台阶功放模块进行开关控制,由单个数字位去直接控制相对应的二进制功放模块,如果数字位是逻辑高电平,则相对应的功放模块开通,若是低电平,则相应的功放模块被关断,其对应关系如表1

表1 数字位与功效模块的对应关系表

而高6位(B1-B6)则作为地址码,读出只读存贮器中由厂家预先写入的数据,从而间接地利用这些数据去控制42个大台阶功放模块的开关。这6位二进制数所对应的十进制数,即为开通大台阶功放模块的数目,其对应关系如表2.这些数据在发射机出厂前已由厂家预先写入,每个只读存贮器的位置不能调换,否则,模块的导通顺序会打乱,影响发射机的工作指标。

1.3 数字调幅中波发射机检测控制系统

检测控制系统由控制板、监测显示板、开关仪表板、外部接口板等组成的监控系统,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几部分,具体较为完整的故障保护和联锁功能。控制板的输入指令由3个地方提供,分别为开关仪表板和对外接口板提供低功率开机、中功率开机,高功率开机、关机,升功率,降功率等操作信号;由检测显示板提供故障检测逻辑信号。控制板根据这些信号自动完成开/关机控制、输出功率等级控制及故障保护控制。

监测显示板包括保障、过载的逻辑电路,其输出的逻辑信号,一面向控制板传送,一面供显示板上的13对双色指示灯来显示发射机的工作状态。同时,外部接口板提供了发动机的外部监测和控制界面,这样更有利于进行远程监控和控制计算机。

表2 6位地址码与大台阶功放开通数目的对应关系表

1.4 数字调幅中波广播发射机电源供给系统

数字调幅中波发射机的电源电压主要来自T1和T2两个变压器,其中T1提供的时供放电源电压,而T2提供的时低压电压。+230VDC和+150VDC电源都是属于供放电源,它们供给42个大台阶功放模块和6个二进制台阶功放模块以及推动型功放模块。低压电源则包括-22VDC、+22VDC、-8VDC、+8VDC、+30VDC和+60VDC非稳压电源,低压电源供给给相应的电路使用并由其各自的电路板进行稳压控制。

2 全固态数字调幅中波发射机调试

2.1 全固态数字调幅中波发射机调试原理

在相同的功率下开机,全固态10kw DAM中波发射机的低、中、高三种状态的驻波比零位相差是很大的。当低功率时,在5~10kw之间发射机时可以正常播出的;当高功率时,天线零位与网络零位的指示灯闪烁,同时其功率降低。而对于全固态10kw中波发射机来说,输出监视器时保障设备安全和保证监视功率的关键部位。当全固态中波发射器的功率过大时,场效应管的功放很容易被损坏。对发射器加强保护,当单个驻波比严重超出限度时,要及时的控制电路将发射机的功放关闭。另外,当多个驻波比冲击连续的出现时,就要发射机降低功率,直到反射功率低于设定的阀值时,降低功率的操作才停止。相反的,在功率降低时,即便是驻波比没有得到改善,其反射电压也同样变小,而机器仍会继续工作。所以,输出监控器是对发射机的输出功率和传送状况提供可靠的监测信息,然后送控制电路去执行操作。

2.2 全固态数字调幅中波发射机调试方法

以全固态10kw DAM中波发射机为例,介绍该类输出监视器驻波监测电路的调试方法。

2.2.1 天线电压驻波比零位调节

(1)把A27/TP2接入示波器A的探头进行监测,然后将其置于CAL之后按住S3开关,按住“高”键,将功率打到10kw,最后调整电容使波形幅度变到最小。

(2)将NORMAL拨回,然后把A27/TP2接入示波器A的探头进行监测,把L4设置在中间位置,用S4开关来选择电容,从而让两个波形相位接近。

(3)调整电容C15,使两个波形幅度互相相近,同时调节L4使两个波形相位接近一致。

(4)对 A27/TP8进行检测,其结果应接近零电位,并且“天线零位检测”应指示为零。

2.2.2 网络电压驻波比零位调节

(1)把A27/TP2接入示波器A的探头进行监测,然后将其置于CAL之后按住S3开关,同时调节电容C27使波形幅度最小。

(2)将NORMAL拨回,然后把A27/TP2接入示波器B的探头进行监测,用开关S6选择L12、L13、L14、L15,让两个波形的相位接近。

(3)调整S6开关所选中的电感,使得两个波形相位接近一致,然后调整电容C29让两个波形幅度相近。

(4)对A27/TP7进行检测,其结果应近似于零电位,并且“网络零位检测”应指示零。

3 结束语本文对全固态10kw DAM中波发射机的原理进行了详细阐述,并对其调试进行了具体的分析。得出了以下结论:在相同的功率下开机,全固态10kw DAM中波发射机的低、中、高三种状态的驻波比零位相差是很大的。当低功率时,在5~10kw之间发射机时可以正常播出的;当高功率时,天线零位与网络零位的指示灯闪烁,同时其功率降低。

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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

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