鄧麗蓉
(作者單位:貴州省新聞出版廣電局八六一臺)
DAM全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的關鍵技術(shù)及新技術(shù)動態(tài)
鄧麗蓉
(作者單位:貴州省新聞出版廣電局八六一臺)
隨著社會的進步,電視廣播行業(yè)快速發(fā)展,廣泛應用了DAM全固態(tài)中波廣播發(fā)射機,其具有穩(wěn)定性好,運行成本低的特點,為以后發(fā)展電視廣播行業(yè)奠定基礎。中波廣播主要就是地面波的繞射傳播,電離層反射波的一種區(qū)域廣播方式,中波廣播簡單容易解調(diào)、信號穩(wěn)定、成本低的特點,已經(jīng)得到廣泛運用和普及。
DAM;中波廣播;發(fā)射機;新技術(shù)
由于不斷發(fā)展的脈寬調(diào)制技術(shù),促使中波廣播技術(shù)得到很大發(fā)展,并受各種技術(shù)指標進步的影響,20世紀90年代以后,已經(jīng)開始廣泛應用DAM全固態(tài)中波廣播發(fā)射機,很大程度上改變了調(diào)制方式和處理音頻的形式,利用上述方式可以明顯增加整體的可靠性、穩(wěn)定性,提高效率,保證發(fā)射機具備一定美感的音質(zhì),有效提高運行效率。
DAM主要包括以下四個系統(tǒng),分別是射頻功率、音頻處理、電源供電、檢測控制系統(tǒng)。這些不同組成系統(tǒng)的工作原理如下。
1.1射頻功率
射頻功率主要就是進行數(shù)字幅度調(diào)整的,包括功率合成器、阻抗匹配網(wǎng)絡、帶通濾波器、射頻放大器、振蕩器等。振蕩器出現(xiàn)載波信號,經(jīng)過放大器、推動等部分,促使信號能夠放大到相應水平,然后進行相應地推動。在放大射頻信號以后,功率合成器會把信號合成,輸送到帶通濾波器中,經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換以后,進行相應量化,并且能夠合理輸出匹配的阻抗[1]。
1.2音頻處理
電視廣播屬于模擬音頻信號,在處理完音頻模擬信號以后,進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,也就是把音頻信號變?yōu)閿?shù)字信號,經(jīng)過調(diào)制編碼器以后形成數(shù)字編碼,然后控制射頻功放,主要包括A/D轉(zhuǎn)換、模擬輸入、調(diào)制編碼等。
1.3控制監(jiān)測系統(tǒng)
控制系統(tǒng)主要包括顯示、開關儀表、對外接1∶3以及控制,可以用來指示設備狀態(tài)、操作設備、檢測設備故障以及保護設備等,合理對故障進行分類,然后有效排除[2]。
1.4電源供電
電源供電主要包括濾波器和兩個變壓器,一個變壓器提供低壓電源,被用來當作功能模塊,一個變壓器為其提供高壓,為功率合成和射頻放大提供保證。一般來說,發(fā)射機使用的都是強迫冷風,在對內(nèi)部器件完成散熱以后,需要保證具備穩(wěn)定性和安全性。
數(shù)字調(diào)制中波廣播發(fā)射機的調(diào)制幅度實際上就是功率放大器來達到合成電壓的目的,也就是所有時刻都需要能夠形成瞬間音頻調(diào)制信號,保證可以對應相應的射頻輸出電壓。也可以叫做量化幅度調(diào)制,統(tǒng)一數(shù)字處理和幅度調(diào)制。完成數(shù)字調(diào)幅的關鍵是調(diào)制編碼、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)化器、濾波輸出、功率合成。經(jīng)過A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換以后,模擬音頻信號變?yōu)?2比特的數(shù)字序列,然后進行一定編碼,通過調(diào)制編碼器輸出信號來有效控制功率發(fā)達器的關閉和接通。以10kW發(fā)射機為研究案例,功率合成的時候需要射頻放大模塊52個,3塊進行射頻推頂、1個用來放大,剩下的作為射頻功率放大,利用四個IRFP350場效應管形成射頻放大模塊,從而構(gòu)成D類橋式開關放大器。經(jīng)過分配器以后,放大器輸出方波信號能夠形成6個正弦波信號,以此來射頻推動相應輸入信號。利用3個RF放大器構(gòu)成射頻推動級,會在一定程度上放大射頻分配器合理分配射頻信號,然后進行一定的功率合成輸出。具備完全一致的52塊功率放大版,在推動合成器模板中存在的4個功率放大器主要用來推動放大級和前置推動級,剩下的功率放大器分別安裝在2個射頻功率合成模板II以及1個二進制功率合成母板I中,存在一樣的功率放大器電參數(shù)和結(jié)構(gòu),能夠全部進行互換,并且所有功率放大板可以使用在任何位置。在功率合成器上進入電壓形成射頻功率放大器的模擬輸出信號,屬于射頻功率合成變壓器[3]。
3.1循環(huán)調(diào)制技術(shù)
利用循環(huán)調(diào)制技術(shù),促使射頻功率放大器能夠輪流進行工作,以便于可以達到均勻分布功放熱負荷,有效增加功放單元的實際特點,能夠適當增加使用年限。基于此方式下,還存在一定的自動檢測公道單元故障功能、自動替補功能以及自動推出功能,在單元出現(xiàn)一定故障的時候,確保能夠進行自動檢測,并且檢測故障單元可以自動退出系統(tǒng)運行,自動替補一些正在高峰調(diào)制的功放單元,確保在出現(xiàn)故障的時候,保障三大指標、調(diào)幅度、輸出功率不變。
3.2浮動載波技術(shù)
上述技術(shù)主要能夠有效解決廣播調(diào)幅發(fā)射機在不影響收聽效果和覆蓋場強的基礎上,可以大幅度降低消耗電能的現(xiàn)象,得到有效的經(jīng)濟效益和社會效益。調(diào)制級的直流參數(shù)以及音頻參數(shù)會在一定程度上決定數(shù)字循環(huán)發(fā)射機的實際調(diào)制度大小以及輸出功率。如果存在比較小的載波電平、大調(diào)幅度的時候,會適當形成負峰平頭,能夠利用負峰檢測器來有效監(jiān)測和控制載波功率實際情況。上述技術(shù)能夠在保證在不改變邊帶功率的基礎上,不斷提高調(diào)幅度,促使不斷增加載波功率的也線性。一般情況下,會在已經(jīng)設置完成的載波范圍內(nèi)形成比較高的調(diào)幅度,可以發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)大的非浮動載波邊帶功率,不僅能夠保證在不影響接收質(zhì)量的基礎上,適當降低以及避免大量浪費載波功率,還可以在一定程度上及時調(diào)整比較大的載波邊帶功率。因此,這種技術(shù)比較適合用來節(jié)省能量[4]。
3.3直接數(shù)字頻率合成技術(shù)
為了保證具備更加方便以及要求更加嚴格的中波廣播發(fā)射機頻率輸出系統(tǒng),已經(jīng)在全固態(tài)中波發(fā)射機中大量使用頻率合成技術(shù)。直接數(shù)字頻率合成技術(shù)實際上就是基準頻率,就是使用溫補晶體振蕩器,經(jīng)過倍頻電路對輸出的高精度頻率信號實施相應倍頻,把相應信號當作可以直接進行合成的輸入信號,在選擇所需頻率數(shù)的時候,應用外置撥碼開關,給DDS電路輸送相應的頻率數(shù)頻率,上述電路能夠把頻率控制在實際運行所規(guī)范的要求范圍內(nèi)[5]。
3.4數(shù)字音頻接口
數(shù)字EBU/AES音頻接口,主要用來達到DRM數(shù)字音頻廣播發(fā)射機需要的音頻接口,也就是說在數(shù)字和傳統(tǒng)音頻廣播雙重設計的前提下產(chǎn)生的DAM廣播發(fā)射機,并且能夠滿足在2007年國家實施的調(diào)度要求,即《中華人民共和國廣播電影電視行業(yè)標準[(GY/T225-2007)]》,設備的音頻輸入接口實際上就是數(shù)字音頻口和模擬音頻口進行相互切換的接口,結(jié)合數(shù)字頻率合成,以便于完全符合數(shù)字音頻廣播的標準[6]。
過去中波廣播發(fā)射機由電子管、集成電路、晶體管、MOS管等模擬調(diào)制器組成,調(diào)制上有諸多不足。但是,當前已經(jīng)變?yōu)閿?shù)字式調(diào)制方式;此外,在控制的時候,逐漸從機械方式變?yōu)橹悄芪⑻幚砥骱碗娮訜o觸點數(shù)字邏輯的形式,技術(shù)的改變促使更加先進和高效的中波廣播技術(shù)產(chǎn)生,為發(fā)展電視廣播行業(yè)奠定基礎。
[1]劉昆.DAM全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的關鍵技術(shù)及新技術(shù)動態(tài)[J].科技傳播,2010(7).
[2]于海泉.DAM全固態(tài)中波廣播發(fā)射機的工作原理及相關技術(shù)分析[J].通訊世界,2014(24).
[3]何登紅,張長興.TSD-10 DAM全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機屢燒高序號大臺階功放模塊的檢修[J].硅谷,2013(14).
[4]高金龍.淺談TSD-50 DAM全固態(tài)中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機常見故障分析[J].科技致富向?qū)В?013(16).
[5]玉蘇甫江·肉蘇力.TSD-10型全固態(tài)中波數(shù)字廣播發(fā)射機的電源系統(tǒng)研究[J].中國新通信,2015(9).
[6]李培恩.DAM中波廣播數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機不顯故障功放模塊的分析和查找方法[J].數(shù)字技術(shù)與應用,2014(2).