无线电广播中高功率微波发射技术的应用分析

楼英

摘 要 本次研究以无线电广播为研究主题，主要探讨高功率微波发射技术在无线电广播中的应用问题。具体论述中先从工作原理与关键技术的角度，对高功率微波发射技术进行概述;然后，分别从功率大组件与天线的应用角度，对无线电广播中高功率微波发射技术的应用做出分析，下面以此为出发点对主题展开讨论。

关键词 无线电广播;高功率;微波发射技术;应用

1高功率微波发射技术

1.1 内涵解析

从概念界定的角度分析，高功率微波属于无线电电磁波，其内涵包括两个方面：峰值功率≥100MW;工作频率=100GHz～300GHz;由于高功率微波的基本特征与主要功能集中于发射方面，因此，也被称为高功率微波发射技术，它由相对论电子束产生技术与维持技术、高功率脉冲产生技术与微波元器件技术，以及高功率微波定向发射与传输技术等多项技术综合发展而来，是一种全新的发射技术，能够有效解决无线电广播发展中存在的诸多问题，如传输失真、信号不稳定等问题。从国际应用的范围观察，它是现阶段无线电广播进一步转型发展的主要支撑技术，其前景相对较好。

1.2 产生原理与关键技术分析

影响常规微波发射机系统发射功率的决定性因素，主要是微波发射机系统与天馈系统。在实际的无线电广播应用中，一般通过天馈系统传输信号，往往发生信号衰减现象，从过去积累的数据分析，其信号衰减量约等于70dB，用原发射信号能量与接收信号能量比例计算，仅仅只占到千万分之一。因此，常规微波发射技术的难点集中于“功率放大器饱和度、输出 功率的提升，发射天线回波损耗的降低”等方面。与常规微波电压≤100kV相比，高功率微波电压=100kV～1MW（部分可达4MWW），因而从微波源的角度观察，高功率微波发射技术的关键器件比较优势显著，其中，包括了等离子体辅助慢波振荡器、回旋管、虚阴极振荡器、强相对论微波器、多波切伦科夫振荡器等。同时，该技术在集中微波能量方面采用了定向辐射天线，因此能量的发射显示出短脉冲、高功率显著特征，且能够顺利照到发射目标之上。另一方面，在天线方面，高功率微波发射技术采用了矩形喇叭天线，因此其应用频率高、馈电集中能力强（如抛物面天线自身即可集中馈电），因此，可以实现“针对大功率容量的高定向与快速扫描”[1]。

2高功率微波发射技术在无线电广播中的应用分析

结合以上比较分析可以看出，常规微波发射技术中存在的问题表现在“功率放大组件与天线”两方面。因此，下面根据日常工作经验与对高功率微波发射技术的实际应用效果观察，对高功率微波发射技术在无线电广播中的应用做出具体分析。

2.1 功率放大组件分析

在无线电广播行业的实际发展中，功率放大组件起着重要作用。作为一种高功率微波发射技术的应用形式，它有利于无线电广播中的信号获得有效传输。近年来，伴随半导体技术的快速发展及广泛应用，我国各行业中大部分企业都选择了“砷化镓晶体管”作为功率放大器器件。从比较优势方面分析，它优于传统硅材料的方面集中于应用频段方面，比如，砷化镓晶体管的应用频段多在250GHz，与传统硅材料相比，它的噪音较小，并且在信号方面具有充足性特征。因此，砷化镓晶体管逐渐取代了传统硅材料，并逐渐成为高功率放大器芯片的首要选择对象。从应该领域分析，砷化镓电路可以运用到诸多通信领域，包括卫星通信、移动电话、无线电广播等，尤其在无线电广播的应用中，它能够针对性地满足常规微波发射技术中“功率放大器饱和度、输出功率的提升”需求，进而解决无线电广播发射功率不足与信号失真问题。从当前的应用现状观察，我国部分运营商在无线电广播运营中已经引入了砷化镓放大器，规避了传统“硅双极性功率倍增模块”的固有缺陷，有效降低了系统直流功耗。

2.2 天线分析

在无线电广播实际运营中，除了解决高功率微波发射技术中的安全问题，还需要匹配实现精准发射。因此，与常规微波发射技术相比，应用高功率微波发射技术需要对天线进行实际的改善或调整。结合日常工作经验观察，发射天线在功率微波发射技术的运用中，旨在“依据功率放大器的微波信号，将需要发射的信号顺利发送出去”，因此，缺少天线将不能完成发射操作，或者说天线是构成高功率微波发射技术的“卫士”。具体而言，在高功率微波发射技术中的应用中，匹配性地设置矩形喇叭天线，运用其中的抛物面天线集中馈电功能，科学避免天线端口对发射功率的影响，可以有效控制回波损耗大小，进而降低回波损耗并预防信号回流问题。另一方面，匹配性的天线设置能够将微波能量合理的集中到针对性的频段之上（如高功率微波发射技术的频段就能够针对性的应用到250GHz），从而利用降低旁瓣电平的方法，提升高功率微波发射率，同时降低噪音污染与杂波干擾等。

2.3 应用前景分析

现阶段，我国传统传媒行业正在进行新一轮的改革，其目标旨在将单一化的传播提升到交互式传播的新水平;以无线电广播行业为例，当前广播的听众数量正在快速增长，同时整个行业正在经历变革;若要将此目标落实到位，那么，从发达国家的无线电广播行业发展趋势观察，高功率微波发射技术则是促进其目标有效实现的较佳手段。另一方面，高功率微波发射技术的应用领域相对广泛，随着它在通讯领域与移动客户端的普遍应用，必然会反过来催生无线电广播行业的革新。因而，无论从无线电广播行业转型发展的角度，还是从消费者需求的角度进行分析，高功率微波发射技术在无线电广播领域的应用属于大势所趋，所以它的应用前景相对广阔。另外，无线电广播行业与内容创造市场的全面对接，也要求无线电广播行业为其提供新的技术支持[2]。

3结束语

总而言之，在“中国经济的奇迹”诞生后，中国人的物质生活日益丰富，与此同时，在物质生活得到基本满足的情况下，对于精神事物的需求也逐渐增长结合以上分析可以看出应用高功率微波发射技术，可以有效克服微波发射系统中因环境因素等造成的传输问题，保障其传输信道的安全畅通。

参考文献

[1] 吕品田.澳大利亚无线电广播在数字时代的变革——以澳大利亚广播公司为例[J].青年记者，2020，11（3）：84-85.

[2] 陈俊.关于无线电广播中软件无线电技术的应用[J].数字通信世界，2020，19（3）：191-192.