中波技术培训课件概要优秀PPT.ppt
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1、广播技术培训中波发送技术张传明电波传播无线电波传播指在放射天线与接收天线之间的媒介中电磁波的传播。传播方式:地波、空间波、天波长波-表面波传播中波-表面波或天波传播短波-空间波超短波-空间波电波传播表面波(地波):电波沿地球表面传播到接收点的无线电波。特点:1.波长愈长衰减愈小。2.波段不同,传播距离不同,中波广播200-300Km短波、超短波几-几十KM3.波长越长绕射实力越强4.电场垂直重量远大于水平重量,适宜接受垂直极化无线传播天波:特点:1.对于确定电子密度,存在一个最高运用频率2.确定条件下,电离层衰减与频率的平方成反比,有一个最低运用频率。3.接收点场强因天波一次或多次反射产生衰落
2、4.由于电离层易受太阳影响,白天、夜晚传播状况不一样5.天波靠电离层反射,在接收点与放射点间有一段距离收不到信号。用于调频电视等超高频电波传播电离层:地球大气成分被外部空间辐射素所电离的区域叫电离层。电离层由低到高分为4层,D、E、F1、F2D层:臭氧层,高度50-90KM,白天存在,对频率低的中波电磁波吸取作用。E层:90-130KM,中波反射层,D层消逝后,出现E层。夜间出现反射波。F层:140-290km,短波反射波。进行远距离传播。专业学问调幅:是用调制信号去限制高频正弦载波的幅度,使其按调制信号的规律变更的过程。对于幅度调制信号,在波形上,它的幅度随基带信号规律而变更;在频谱结构上,
3、它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简洁搬移。适当选择滤波器的特性,便可得到各种幅度调制信号。如:常规双边带调幅(AM)、抑制载波双边带调幅(DSB-SC)、单边带调制(SSB)和残留边带调制(VSB)信号等。中、短波广播都是调幅广播。调幅广播电台载波频率的间隔长、中波为9kHz,短波为10kHz。调幅广播的优点是覆盖范围广,传播距离远,频谱利用率高(带宽窄),固定接收和移动接收(允许车速100公里/小时)有相同的质量。调幅广播的接收机简洁、廉价。调幅广播也有明显的缺点,主要是很简洁受到干扰,传输质量较差中波广播频段的频率范围是中波广播频段的频率范围是526.5kHz-1606.5kHz 在该
4、频段工作的每个广播电台,在带宽为在该频段工作的每个广播电台,在带宽为9千赫千赫的不同的频道中传送各自的节目,以免相互干的不同的频道中传送各自的节目,以免相互干扰。共有扰。共有120个频率资源可用。个频率资源可用。中波广播频段,基于电波的传播特性,白天是中波广播频段,基于电波的传播特性,白天是靠地波传播,夜间既有地波,又有天波。靠地波传播,夜间既有地波,又有天波。短波波段的频率范围是短波波段的频率范围是2.3MHz-27MHz(在该范(在该范围中,有若干个频段作广播用,有些频段是支围中,有若干个频段作广播用,有些频段是支配给通信或其他应用),电波的传播是通过电配给通信或其他应用),电波的传播是通
5、过电离层的反射,因此,传播距离很远,特殊适合离层的反射,因此,传播距离很远,特殊适合用于国际广播用于国际广播调幅波产生的原理产生调幅信号的方法有很多种,从原理上说,是将高频振荡器(激励器)给出载波信号,经放大后,送入被调级(RF级),音频调制信号经放大后送入调幅器,被调级受调幅器输出信号的限制而输出调幅波信号。调幅广播调制方式板调(AM)脉冲宽度调制(PDM)脉冲阶梯调制(PSM)单边带调制(SSB)数字调制(DM)幅相调制3D调制乙类板调(AM)放射机原理低电平音频信号经多级放大器放大到确定的电平,送入工作在乙类的末级音频放大器(调制器),经变压器耦合输出UF,该电压与直流高压E0相串联,送
6、至高频末级的板极。板极输出的高频电压随着板极电压(E0+UF)的瞬时变更而变更。音频放大线性放大,用于电子管放射机。乙类推挽放大电路,须要大功率灯丝变压器、调幅变压器和阻流圈,效率低、维护费用高、常常更换电子管。常常调整工作状态。PDM放射机原理是新型板调机,克服板调机缺点开发的新的调制方式。在20世纪70年头得到应用。后期又被改造为PSM放射机。PDM放射机原理脉宽调制放射机信号处理的基本过程是:将低电平的音频调制信号通过脉宽调制器,变为重复频率为超音频的调宽脉冲序列,经过工作于开关状态的开关放大器(有高的效率)放大到所需的电平,再利用一个低通滤波器(又称解调器)把调宽脉冲序列还原为高电平的
7、音频电压,用该幅度足够大的音频电压,最终对高频末级进行如常的板极调幅。载波状态下,脉宽调制器输出超音频等幅等宽的脉冲序列;在调制状态下,它输出超音频等幅调宽的脉冲序列。脉冲信号发生器输出一个等幅脉冲串,频率5080KHz。经RC积分电路,变成三角波。音频信号与三角波电压进行比较,得到一个脉冲宽度随着音频信号不同的脉冲信号。音频信号幅度确定脉冲宽度,音频频率确定脉冲周期频率。放大器将脉冲和音频信号放大到规定的电平。经脉宽调制级输出解调器(低通滤波器)解调,还原音频信号加到板极进行调幅。PSM调制-脉冲阶梯调制PSM放射机是20世纪80年头初开发新的调制技术,当时其效率、牢靠性较高。优点将高压整流
8、器和调制级合二为一。实现浮动载波限制。产生32(48)个电子开关脉冲信号、限制32(48)个独立电源开关,产生阶梯输出电压,经低通滤波器(解调出音频信号),送高末级进行板调。PSM放射机在载波状态,有16组低压整流器相串联给出14KV,在100%调幅峰点瞬间,32组低压整流器相串联给出28KV的电压,在100%调幅谷点瞬间,全部的低压整流器均不参与串联,给出0V的电压。PSM放射机原理在调制状态,低电平的直流信号与音频信号相叠加经A/D变换后变成限制信号与音频对应,在不同时刻,有相应不同数量直流电压源相叠加,即限制大量的直流电压源的接通或关断(某瞬时直流电压源接通的数目取决于该时刻的音频调制信
9、号)接通的直流电压源串联叠加形成阶梯电压。阶梯波经低通滤波器,为高频被调级供应所需的直流板压和相应的调制电压,进行板极调制。PSM放射机将高压主整电源与调幅器合二为一,供应阶梯电压的装置称为PSM调制器。阶梯电压的直流重量转化为高频载波功率,音频重量转化为高频边带功率。数字调制(DAM)数字调幅放射机将传统放射机的主整电源、调制器和射频功率放大器合并为一个系统。数字调幅放射机由很多工作于开关状态的高效率射频功率放大单元组成,受编码信号的限制而开通或关断,开通的高频功率放大单元的输出电压串联叠加,达到须要的功率电平。DAM原理音频调制信号经高速A/D转换器变为数据流(连续的12比特数字序列),再
10、经过调制编码器进行编码,变为很多个射频功率放大器的开通与关断的限制信号,某瞬时开通的射频功率放大器的数目取决于该时刻的音频调制信号;开通的射频功率放大器的输出电压以串联的形式相叠加,产生出包络有量化台阶的调幅波,再经带通滤波器滤掉不须要的频谱成分,便得到与一般调幅波完全相同的射频已调波。因此,照旧运用一般的包络检波的接收机接收。经A/D转换得到的12比特序列中,7位最高有效位被编码成相应的限制信号,限制127个大台阶RF功率放大器的开通与关断,每个这样的放大器开通后,输出一个大台阶电压E;5位最低有效位不经编码,干脆作为限制信号,限制5个二进制台阶RF放大器的开通与关断,这5个放大器开通后,分
11、别输出E/32、E/16、E/8、E/4和E/2的阶电压。若全部的RF放大器全部开通,则串联叠加后的输出电压为127E,这相当于100%调幅峰点时刻。DX(DAM)10放射机放射机射频系统接受晶体振荡器射频源,其振荡频率经4-8次分频后变为放射机的工作频率,信号经过放大和支配,作为RF激励信号送到RF功率放大器。音频调制信号经音频处理器处理后,送到A/D转换器,变为12比特的数字信号,再经过编码,变为RF放大器开通与关断的限制信号。限制信号分为两种:(1)由12比特序列中的6个最高有效位,经过编码得到的所谓“大台阶数据”,限制42个大台阶等压RF功率放大器(每个开通时输出射频电压为E);(2)
12、、12比特序列中的6个最低有效位,不进行编码,干脆限制6个二进制小台阶RF功率放大器(开通时输出射频电压分别为E/64、E/32、E/16、E/8、E/4、E/2),称为“二进制台阶数据”。开通的RF放大器的输出电压经过合成器合成,形成包络具有量化台阶的双边带调幅波,再经中心频率为放射机载波频率的带通滤波器滤除不须要的频谱成分,就成为包络平滑的一般双边带调幅波。音频处理器在音频处理器中,音频(AF)调制信号与始终流电压(DC)相叠加,变为单极性信号。音频信号确定调制电平(即确定高频已调波的边带功率),直流电压的大小确定载波电平,调整该直流电压的大小,就能调整放射机的载波功率。A/D转换模块A/
13、D转换模块的功能是将音频处理器送来的模拟信号变为12比特的数字信号序列。12比特中的高位1-6比特主级数据经调制编码器编码后,变为42个等压RF功率放大器的开通与关断的限制信号;12比特中的低位7-12比特二进制数据,不编码,干脆限制相应的6个二进制加权放大器的通断。D/A转换受数字信号限制导通或关断、工作于开关状态的RF放大器,可以看作是D/A转换器。与模拟信号相对应的数字信号,开通相应数量的RF功率放大器,其输出在合成器合成(电压叠加),得到包络有量化台阶的射频信号。然后,再经带通滤波器滤掉无用带外频谱成分,便得到与一般双边带(DSB)调幅波相同的包络平滑的射频信号。功率合成功率合成是通过
14、高频变压器的电压合成实现的。各功放模块的输出送到各自的RF输出变压器的初级线圈,而通过一根铜管(相当于变压器的次级)穿过各输出变压器的磁芯实现耦合。任何一个大台阶放大器开通,都供应相同的射频电压E,固定不变,但RF功率放大器供应的功率是不固定的,其大小由当时所开通的RF功率放大器的总数量确定,即某时刻开通的总数越少(多),合成功率小(大),每个RF功率放大器的输出功率也越小(大)。例如,开通10个RF放大器输出10E,合成功率为X瓦,每个供应的功率为X/10瓦;开通20个RF放大器输出20E,合成功率为4X瓦,每个供应的功率为4X/20=X/5瓦。DX-10放射机的载波功率为10kw,在载波状
15、态设定开通的RF放大器数量为N0=18个(每个输出5kw/9)。当m=1时,在调制峰点开通36个RF放大器,峰点功率为40kw,此时,每个RF功率放大器输出功率为10kw/9。DX-10型放射机有正峰调制度可达140%的实力,此时,要求正峰功率达到10=57.6kw,须要开通的功率模块数为N,则有以下关系:N/18=43DX-10放射机的42个大台阶和6个小台阶RF放大器,全部开通时,每个大台阶功率放大器输出约57.6KW/(42+63/64)1.34KW,而6个小台阶RF放大器共输出57.6-(1.3442)=1.32KW功率放大器射频功率放大器是功率相乘型D/A转换器,工作于丁类。它包括-
16、4个MOS场效应管,射频输出变压器T3,而T1和T2为激励变压器,各管激励信号由T1和T2的次级分别供应。图中CR1、CR2、CR3和CR4为齐纳二极管,用于当发生瞬变或过激励时疼惜场效应管。场效应管的激励信号Q1、Q4同相,Q2、Q3同相,Q1、Q4同Q2、Q3反相。Q1、Q2、Q3和Q4构成电桥的四个臂,而电桥的四个顶点是:直流供电电源B+、地端与输出变压器 T3的两端.在射频激励信号的正半周期间,Q1、Q4导通,而Q2、Q3截止;在射频激励信号的负半周期间,Q2、Q3导通,而Q1、Q4截止。因此,在射频输出变压器T3的初级两端形成峰峰幅度为2B+的方波,方波的重复频率是放射机载波频率,方
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