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数字调幅中波广播发射机的原理及维护
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中波调幅发射机
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上海卉波通讯科技有限公司
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时间： 17:21:42
随着世界进入信息时代，广播事业得到了迅速发展，我国中波广播发射机设备已全面走向全固态数字化，原有电子管乙类板调发射机已被淘汰，取而代之的是全固态PDM和DAM中波广播发射机，特别是DAM数字调幅技术将会得到广泛使用。下边就陕西海纳广播通讯设备有限公司研制生产的DAM型中波发射机的原理和组成做简要介绍：
一、数字调幅基本原理：
1、把在时间和幅值上为一连续值的模拟信号送入发射机后，加入一直流成分变为“音频+直流”信号。其中该信号的直流成分控制载波功率，并且它可以通过面板的功率“升”和“降”按钮来调节，然后音频信号附加到该直流成分上，经过采样、保持、量化和编码四个步骤转化成12比特的数字信号。该数字信号经调制编码处理后，去控制各个射频放大器模块的“开”和“关”。而射频放大器是由42块“大台阶”和6块“二进制”射频放大器组成。这12bit数字码流信号被分成两组。前6位B1-B6经调制编码器编码后，用语控制42块“大台阶”射频放大器，而后6位B7-B12各控制一块“二进制”射频放大器。
在调制编码器B1-B6位通常用 ROM定位，开机时ROM控制42块射频放大器，12bit数码的前6位表示“大台阶” 射频放大器导通工作的数量。例如：010010/××××××=18块大台阶射频放大器工作。
100100/××××××=36块大台阶射频放大器工作。
000000/××××××=0块大台阶射频放大器工作。
后6位B7-B12各控制一块“二进制” 射频放大器，如果“1bit”则固定一个放大器工作。例如：×××××× /000001=B12开
×××××× /000011=B11，B12开
×××××× /100011=B7 B11，B12开
理想条件下，10KW载波经A/D转换器采样的“音频+直流”信号的直流成分仅打开18块“二进制” 射频放大器，这时所有的“二进制台阶”放大器均关闭：000。
当音频信号输入发射机时，经A/D转换器采样的“音频+直流”信号的音频成分开始将“二进制”放大器打开，直到6块全部工作即：111。
当音频信号持续增加时，“二进制台阶”关闭，并打开一个“大台阶”射频放大器，此时的数字码位：000，这个过程直到调制的正峰值，即10KW载波的100%调制时，大台阶射频放大器将打开两倍即36块，这一瞬间的数码为000。在这时，“音频+直流”信号的音频成分开始减少，射频放大器模块开始关闭。
2、DM10型的幅度调制，该发射机功放级用48块射频放大器模块，每一块射频放大器工作在非常快的“开/关”状态，该48块射频放大器的输出电压合成后形成一总的射频输出电压，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，每一块射频放大器提供一个固定的输出电压，总的输出电压是由放大器工作的数量而形成，提供载波时，放大器工作的数量是固定的，如音频信号增加，放大器工作的数量增加，如果音频信号减少，则放大器工作数量随之减少。如果音频信号瞬间变化，则放大器模块工作数量随之相应变化，综上所述，数字调幅发射机幅度调制分为三步。
（1）模拟信号加上直流分量，经A/D转换器将“音频+直流”
信号转换成12bit数字码。
（2）将12bit数字码经调制编码器编码后去控制功放级。
（3）功放级既是功率放大器，又是D/A转换器，各个射频
放大器模块的工作与否，由调制编码器的控制信号去控制。各个射频放大器模块的输出在功率合成器里汇合成，输出变成一个含由射频非常小的量化台阶的射频信号，再经带通滤波器滤波后，输出则为较平滑的射频信号。
二、DAM中波广播发射机的组成：
三、全机有射频部分、音频部分、控制和电源部分组成
四、1、射频部分由振荡器、缓冲放大器、预推动级、推动级、推动电源调整器、射频状态指示、推动功率合成器、射频分配器、功率放大器、功率合成器、输出网络共10部分组成。振荡器产生一射频信号，并经过缓冲放大器、预推动级、推动级将信号放大到一个足够高的电平，然后去推动功放级，在功放级将射频信号放大，经射频功率合成器合成后，送到带通滤波器/输出网络，将滤除经功率合成器D/A 转换后的量化频率成分并将阻抗匹配至50Ω，然后再由50Ω射频输出点输出。
五、1、振荡器
射频振荡器采用恒温晶体，经整形、放大或用来自外部振荡信号源的信号，振荡器输出送至缓冲放大器。
2、缓冲放大器：
该级将振荡器来的激励信号放大处理，提供一个稳定的激励信号源，送至预推动器。
3、预推动级：预推动级使用本机中52块相同的（可替换使用）功放模块中的一块。该级将缓冲放大器送来的信号放大到一个足够高的电平，然后去推动推动级的三块功放模块。
4、推动级：推动级由三块功放模块组成，其中一块模块由推动电源调整器提供一个可变直流电压作为其电源，用来自动调整推动级输出功率电平的大小，其输出经合成后送至射频分配板。
5、推动电源调整器。推动电源调整器是一个控制功放推动电平的电路，用一个来自射频分配器的射频检测信号，控制推动电源调整器的输出电压，这样，推动级输出功率的大小随推动电源调整器的输出电压变化。
6、射频状态指示：
在发射机显示板上有三个状态指示器，即振荡器、缓冲放大器、预推动输出指示，其中，任何一部分的任何故障，都将引起显示板上相应的指示灯变红。
状态指示灯通常为绿色，在确定暂时过载时，一些指示灯变为黄色，若有故障存在或有不正常现象存在时指示灯将变红。
在功放模块上另装有附加的指示灯。如因故障引起保险丝断开，那么断开保险位置的红色指示灯将立即点亮。
7、推动功率合成器和射频分配器
推动级和三个射频放大模块的输出由推动合成器将功率合成后，送至射频分配器，射频分配器提供分离的射频推动信号，供给功方级中的各个模块。
8、功率放大器
功率放大器由48块射频功率放大模块组成，用调制编码器已编码的数字音频信号去开启载波加调制信号所要求的功放模块数量。48块射频功率放大模块被称作“台阶”，其中有42个相等的射频电压“大台阶”和6个分数射频电压“二进制台阶”。
9、功率合成器
48块射频功率放大模块插入2个主功率合成器母块和一个二进制合成器母块，组成一个功放合成器，用以完成D/A转换过程，模块输出由磁环变压器串联合成，形成总的射频功率，合成后的射频功率送至输出网络，
10、输出网络
输出网络转换功率合成器输出的低阻抗为50Ω输出阻抗，这个阻抗变换网络由两部分组成：带通滤波器和阻抗微调电路。由带通滤波器完成射频放大器产生的基波电压输出，而滤除其杂波；阻抗微调电路是将发射机的输出阻抗调整为合成器的输出阻抗。
输出网络包括射频取样电路，取样电路为输出监视器提供驻波比检测取样及功率检测取样。
六、音频部分
音频部分输入的是模拟音频信号，通过A/D 转换器转换为数字信号，这个数字信号被调制编码器编码，再去控制射频功放产生 “数字幅度调制” 音频部分包括模拟输入板、A/D转换板、调制编码板和直流稳压板。
1、模拟输入板
音频信号送至模拟输入板进行处理，这种处理包括：滤除不需要的高音频成分，并且加上决定载波功率的直流成分，音频加直流送至A/D转换板和直流稳压板。
2、A/D转换板
由A/D转换板将，音频加直流信号进行采样，采样频率为400KHz--830KHz 它取决于发射机的工作频率，A/D转换板的输出为12bit的数字音频信号。
3、调制编码板
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。调制编码板的输入含有来自监视器的功放的“关” 信号，若VSWR电压被检测到，那么功放“关” 信号立即将功放模块的控制信号转换为“关”，以保护功放模块。“关” 信号持续的时间与VSWR出现的时间一样长，之后发射机立即转为正常工作。调制编码板的电源电压由直流稳压板提供。
4、直流稳压板。
直流稳压板为调制编码板提供B+（+5VDC）和B-电压，来自模拟输入板的（音频加直流）取样信号“调节” 直流稳压板的B-输出电压，调节B-电压是为射频功放模块提供一个偏压，改变功放模块的开关时间以达到最佳的失真和噪音性能。
七、控制部分
控制部分由控制板、显示板、对外接口板和开关仪表板组成。
控制板的输入指令信号由三个地方提供，分别是由开关仪表板和对外接口板来的低功率开机、中功率开机、高功率开机、关机、升功率、降功率等操作控制信号由显示板来的故障检测逻辑信号，由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。
显示板包括故障检测、过载检测的逻辑电路。其输出的逻辑信号一方面送到逻辑板，另一方面供显示屏上26个双色指示灯去监视发射机的工作状态，这些状态指示灯信号可作为遥控信号到外部接口板输出。即使发射机已被关掉，但许多状态指示被“锁存”，所提供的故障指示必须将它们复位后才能正常工作，假如交流供电电源故障，备份电池电源能使逻辑电路记忆当前的工作状态。当交流供电电源恢复时，发射机能自动完成开机动作并恢复到停电前的工作状态。
3、对外接口板
对外接口板的作用是：提供遥控输入、状态输出和多用仪表输出，同时，还起遥控输入与发射机道路隔离作用，以防偶然有干扰电压加到输入端，以防损坏减至最小。
八、电源部分
电源电压来自两个变压器，T1和T2，T1提供功放电源电压，T2提供低压电源。
1、低压电源
低压电源包括+30VDC、±20VDC、±8VDC、+60VDC非稳压电源，低压电源电压功给其相应电路使用。由各自电路板进行稳压。
2、功放电源
功放电源包括+230VDC、+115VDC电源，供给42个大台阶模块，6个二进制台阶模块及推动级模块。
微波发射部在2002年使用陕西海纳广播通讯设备公司的DAM数字调幅中波发射机以来，优异地完成了954KHz的安全播出任务。现在发射部这部设备工作正常，由于该设备已连续工作六年之久，维护工作量在不断增大，我部正在加紧进行人员培训，将更好地保证广播电视安全播出。全国咨询电话：400-
发表：010-
编辑：010-
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中国论文资源库成立于1998年春。在两位清华教授的提议和大力支持下，三名致力于学术论文研究的博士，经过充分的市场调研和分析，创建了中国论文资源库。至今15年，中国论文资源库的专职和兼职团队已达400余人。
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& 10KW数字调幅中波发射机原理及故障分析
10KW数字调幅中波发射机原理及故障分析
15:12:04&字体：&&&&&
摘　要：摘　要：本文主要介绍了10kW数字调幅中波发射机的工作原理，并就常见的三种故障进行了分析，以期为出现类似问题提供解决之策。
关键词：关键词：10kW
数字调幅中波发射机
近年来随着我国广播技术的快速发展，大多数中波广播发射台电子管发射机逐渐被全固态数字调幅中波发射机所取代。其中，10kW中波广播发射机在我国占有量比较大。10kW数字调幅中波广播发射机采用的是先进的数字调幅和功率合成技术，这种合成技术会使整机结构简单，易于实际操作中的维护，而且控制、监测、安全措施等较为完善，性能更优良。
1 数字调幅广播发射机原理
数字调幅中波广播发射机整机主要由射频系统、音频系统、控制系统和电源系统四部分组成。10kW数字调幅中波广播发射机基本原理[1]（见图1）：数字调幅大体分三步实现：音频输入信号在模数变换器中转化为数据地址码（12位的序列）；将来自A/D转换器的数据在调制编码器中寻址产生功放部分所需的数字信号；用调制编码器的数字输出来控制RF放大器的通断。
1.1 射频系统
&&& 射频系统是由振荡器、缓冲放大器、预振动级、推动级、推动调整器以及推动功率合成和射频分配器组成，该系统主要功能是进行射频功率放大，在数字音频编码信号作用下实现大功率的D/A转换，产生具有量化台阶的已调波。先是由振荡器输出所需的工作频率，经放大后送至缓冲级，缓冲级再将激励的信号放大，提供一个稳定的激励信号给预推动级；预推动级再将缓冲级送来的信号放大到足够高的电平，推动推动级中的三块功效模块，其中一块模块是由推动电源调整器提供一个可变的直流电压作为其电源，推动功级三个投射频放大模块的输出由推动合成器将功率合成后送到射频分配器，射频分配器提供分离的射频推动新号。
1.2 音频系统
&&& 音频系统主要包括模拟输入板，A/D转换板，调制编码板和直流稳压板。首先是将音频信号输送到模拟板进行处理，过滤掉不需要的高音频部分，加上载波动功率的直流部分。“音频+直流”传送到A/D转换板和直流稳压板。A/D稳压板输出的12bit数字信号。再由调制编码板把12bit的数字音频信号转换为控制功放级射频功放模块的“开”或“关”信号，用以产生发射机载波和瞬间调制电平。直流稳压板为调制编码板提供“B+”和“B-”电压，来自模拟输出板的（音频+直流）取样信号“调节”直流稳压板的“B-”输出电压，调节“B-”是为射频功放模块提供一个偏压，用以改变功放模块的开关时间。
1.3 控制系统
&&& 控制系统采用了微机智能控制系统代替了原有的控制板、显示板开关以及外接口板。其中智能控制系统主要是由LCD显示屏、控制键盘以及智能控制板三部分组成。LCD显示屏可以做到对显示发射机现行工作状态直观展现，做到对入射功率、反射功率、滤波器零位等工作状态的实时监视。
1.4 电源系统&&
发射机的电源供电系统由T1提供PA（功率放大器）的供电电压，T2为低电压供电。包括为各印制板提供的+8V、-8V、+22V、-22V的低压电源，以及为射频电路提供+30v、+60V的低压电源和+115V、+230V的高压电源；而且还为其他电路提供电源采样信号和连锁信号[2]。
2 故障现象及分析
2.1 故障现象一：开机键不能正常工作，风机故障灯显示为红色。
故障分析：在故障排除之前，不易对风机进行开机运转，首先应判断是不是风机保护动作出现的红灯还是监测显示板（A32板）电路误动所导致的红灯呈现出红色，通过实际测量风机保护电路输出的信号是否正常来进行判断。如正常，应在监测显示板上查找故障点；如是输出故障信号，首先应判断是哪里保护锁引起的故障，再通过测量相关电路以及逻辑电平是否正常来进行判断故障真正出在哪个环节。
2.2 故障现象二：测试发射机电声指标过程中，测试仪中的输入电平出现跃变现象，测试结果无法达到规定的甲级标准。
&&& 故障分析：槽路检测取样板的取样电平经线绕电位器分压到调制检测取样输出接口，对发射机指标进行测试时，由于测试仪射频输入是由调制检测取样输出接口接入。线绕电位器性能如果变差就会导致其自身分压出现跳跃性变化，引起测试仪输入电平跃变，所以会出现发射机指标测试出现不达标的现象。
2.3 故障现象三[3]：发射机正常作业，但LCD显示屏上电流不稳定，而且LCD显示屏没有出现故障报警。
故障分析：首先是将音频信号拔掉，用示波器对射频输出监测板的射频信号进行检查，这时的射频信号实际上是载波信号（去掉音频信号的好处是载波波形稳定，容易观察到跳变）。再通过开通2块功放模块，当功放模块循环至32号功放模块时出现了载波波形跳变，由此判断该号模块没有正常工作。
3 日常工作注意事项
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《西部广播电视》是由四川广播电视台主管，四川省广播电视新闻与传播研究所主办，四川省西部广播电视杂志社有限公司出版发行的，具有“实用性、科学性、指导性、可读性”的知识、信息类广播电视影视刊物。
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