国家新闻出版广电总局916台 杨 光
大功率短波广播发射机调制技术应用实践及发展研究
国家新闻出版广电总局916台 杨 光
调制技术是无线电广播在应用与发展中非常关键的技术之一,其直接决定了广播的效果。本文在分析大功率短波广播发射机调制技术相关概念的基础上分析大功率短波广播发射机调制技术在实际中的具体应用,并从发展角度分析大功率短波广播发射机调制技术,希望能够为大功率短波广播发射机技术的发展提供有价值的参考。
大功率短波广播发射机;调制技术;应用实践与发展
短波广播发射机目前在实际中的应用非常广泛,在借助科学技术发展与进步的基础上其发射机不仅是性能得到良好发展,功能也越来越强大。调幅广播作为目前一种重要的传播手段,在远距离广播中有着非常重要的意义。这是因为声音信号一般频率在15HZ-15KHZ之间[1],只能实现在短距离内的传播,想要实现远距离的传播需要利用调制技术将其寄载在射频信号上才可以实现。其中调制技术的发展为大功率短波广播的发展提供了有利的基础支撑。
1.1 大功率短波广播发射机
大功率短波广播发射机的主要功能就是实现短波波段无线电信号的发射。大功率短波广播发射机作为目前我国广播通信领域中最常用的一种短波发射机,其在进行超远距离的通信中仍然能够保持信息良好的抗干扰能力,还能够确保通信质量与数据传送速度。目前我国的大功率短波广播发射机借助其中技术的更新,获得了更大的发展。
1.2 大功率短波广播发射机的特点
(1)在大功率短波广播发射机进行工作的过程中,其传播的电波是电磁波,其利用电离层的反射进行传播有一定缺陷。而大功率短波广播发射机能够在进行远距离传播过程中确保接收到的信号的高质量[2]。(2)大功率短波广播发射机还能够实现在恶劣天气环境下的良好通信,就算是受到相关的电子干扰也能够确保其通信质量。近些年,随着科学技术的发展短波广播发射机从人工调谐实现了自动调谐,从以前采用的模拟信号变成了数字信号。
2.1 功放模块的应用
在大功率短波广播发射机的核心部分中,功放模块非常重要。但是由于其中使用的场效应晶体管传热性能较差,因此对功放模块中的中和电容进行了改进。通过这种改进让大功率短波广播发射机在实际中的应用不会受到输出功率的限制,借助改进中使用的大功率陶瓷四级管,采用桥T中和方式进行中和,有效满足了大功率短波广播发射机的应用需求。
2.2 多信道自动平衡控制技术的应用
在大功率短波广播发射机中提升功率合成效率非常重要[3]。这就要求对大功率短波广播发射机调制技术中的多信道自动平衡控制技术提出了更高的要求。目前,大多数的大功率短波广播发射机都是利用多个功放模块完成合成,越多功放模块能够合成多级功率,但是在这个过程中会影响到信号的传输质量,因此通过实现对每一个功放模块的荷载进行自动平衡进而提升其功率合成效率,确保大功率短波广播发射机在应用过程中达到良好的稳定性与可靠性效果。
2.3 开关电源技术的应用
因工作环境因素的影响,加上满足信号传输的需求,大功率短波广播发射机会经常出现过载现象,对信号的稳定性和通信质量都有一定影响。因此为了提高大功率短波广播发射机的实际应用效果,对大功率短波广播发射机中的开关电源技术进行了改进。站在解决空气开关保护作用发挥受限和大功率短波广播发射机电源电阻额定功率较小这两个问题的基础上,采用增加延时继电器、限流电阻等方式进行改进。将原本主节点的一档合高压改为二挡合高压,这种方式能够有效降低高压瞬间电压和启动电流,就算是在加压情况下也不会出现跳闸现象,大大提高了大功率短波广播发射机在应用过程中的安全性。
2.4 模拟音周备份的应用
为了确保大功率短波广播发射机在应用过程中的有效性,减少音周信号出现出入不连贯的问题,通过设计一个三路模拟音周信号[4],设置输入信号和输出信号的阻抗,确定电阻数值。通过对音周信号备份的方式,在音频处理器上存在音周信号输入的卡龙头,确保输入的连续性。
3.1 短波广播发射机调制技术的发展历程
(1)第一个阶段,短波广播发射机使用的是窄带放大器、人工调谐匹配和模拟电源,这个阶段的短波广播发射机一个显著特点就是由人工手动完成,优点在于线路设计比较简单,经济费用少。但是由于人工实现调谐,导致设备的更换频率较长,如果在操作中出现失误非常容易导致设备出现严重受损。正是由于使用上的缺陷促进了短波广播发射机的进一步性能完善。
(2)第二个阶段,这个阶段的短波广播发射机比上一个阶段在性能方面有一定提升。其中的功放管材料变成金属陶瓷电子管,大大提升了短波广播发射机的性能。
(3)第三个阶段,利用冗余理念以及其他技术短波广播发射机进入到大功率短波广播发射机时代,电子管的结构与性能都得到了较大的优化,其信号发射的稳定性与安全性、可靠性都有非常明显的提升。值得一提的就是冗余理念在发射机设计中的应用,进一步提升了发射机的性鞥与价值。
3.2 大功率短波广播发射机调制技术的发展历程
(1)乙类屏极调制阶段:这个阶段的大功率短波广播发射机调制技术其主要是由调幅阻流圈、调幅变压器、低一级至低末级等组成,主要发挥出实现对音频信号的压缩、提高发射机的平均调幅度、对广播音频线路进行放大等功能。乙类屏极调制尚未优势在于能偶改善音频质量、提高电声指标,缺点是成本比较高[5]。
(2)脉冲管库调制的音频系统以脉宽调制器及其解调器实现音频调制信号的放大。脉冲宽度调制器还可以分为串馈和并馈两种。这种方式与乙类屏极调制相比,能够实现整机效率的提高,噪声电平更低,但是也存在缺点,就是电路复杂,悬浮电位不稳定。
3.3 发展趋势分析
数字技术不仅能够解决模拟广播中存在的问题,还能够有效提高频谱的利用率。数字化广播虽然展现出良好的发展前景,但是想要完全取代模拟广播实现数字化还需要一定时间的发展。这就要求相关科技人员进一步实现对短波广播发射机的数字化研究,从而逐渐构建出一个完善的广播数字化体系。
多媒体化、先进化也是未来短波广播发射机技术发展的一个方向。大功率短波广播发射机的接收设备已经实现了多制式、小型化等特点。相关人员需要充分站在用户的角度实现先进化设计,用户能够根据自己的喜好对喜欢的广播节目进行存储。
大功率短波广播发射机利用对数字技术与网络技术的不断深入应用,其实现了一步步的优化与更新,并展现出越来越明显的实际应用效果。本次研究在分析大功率短波广播发射机的基础上分析了其实际应用,并从发展的角度对大功率短波广播发射机和大功率短波广播发射机调制技术进行了分析,其中还分析了目前对大功率短波广播发射机的改进策略,最终目的就是希望能够推动大功率短波广播发射机调制技术在实际中的应用。
[1]侯高春.大功率短波发射机数字调制器技术的设计[J].数字技术与应用,2015,12:165.
[2]杨俊.大功率短波发射机数字调制器技术研究[J].西部广播电视,2016,06:234.
[3]罗天涯.影响大功率短波调幅发射机功率的因素解析[J].西部广播电视,2015,13:240-241+244.
[4]王圣泽.分析大功率短波发射机的技术改进[J].黑龙江科技信息,2015,28:93.
[5]冯喜阳.TSW2500型500kW短波发射机PSM调制中PWM补偿原理分析[J].硅谷,2014,04:38-39.