DMR2000型數字調制器的安裝與調試

李劉奇

【摘要】 本文詳細介紹了DMR2000數字調制器在PSM發射機調制器數字化改造中的具體流程、安裝方式，調試方法以及系統配置。

【關鍵詞】 PSM DMR2000 數字調制器

一、前言

我國幅員遼闊、人口眾多，中短波廣播發射臺布點多、功率大，用戶數量巨大，特別是我國西部地區、邊疆地區及欠發達地區的老百姓通過廣播能及時了解黨中央的方針政策。因此，從我國實際情況看，中、短波廣播在我國將會長期存在，中短波廣播的數字化是這項業務將來更好的生存和發展的必由之路。

二、數字調制器的改造流程

2.1 前期準備

1）技術溝通：確定改造機型、調制器與發射機控制系統的接口協議（接口含義和電平標準）、關鍵信號、3MHz——21MHz載波頻率內的測試盒驗收頻點確定（8-10個）等相關內容，以便提前為調制器數字化改造的順利進行做準備。2）原機指標測試：使用提前確定好測試驗收頻點對改造前的模擬調制器進行指標測試，內容包括：信噪比、失真、頻響、正負峰不對稱度、單音100%調制10分鐘測試。并根據規定表格做好詳細記錄，以便與改造后的效果對比。

2.2 系統安裝

原機指標測試完畢即可拆除老的調制器以及功率模塊，并安裝新的數字調制器和數字功率模塊以及控制板。數字調制器的安裝注意事項：

1）光纜連接：相比于模擬調制器不同在于光纜編號與光收發器編號為一一對應。

2）與控制系統通訊端子排連接：150KW和500KW發射機需單獨安裝端子排；

3）150KW機型（TBH-522）與500KW（420C）機型需為數字調制器提供高壓節點閉合信號至通訊端子排；

4）150KW機型的控制系統本身無“反射功率正常”信號提供，因此可將此信號接地，同時將D3板（控制接口板）J14跳線跳至下端即可。

2.3 系統測試

2.3.1 24V供電測試

確認通訊端子排連接和D3板跳線設置無誤后，既可以給數字調制器供24V電源，數字調制器在正常情況下，D3板面板上的24V檢測正常、快速駐波比正常、反射功率正常指示燈亮起（綠色），代表當前狀態下系統正常。

2.3.2 數字調制器加電測試

為數字調制器供電，系統進行初始化，完成后會給出相應指示則代表系統初始化正常：

D3板（控制接口板）面板指示：D5板自檢完成、D4板自檢完成、調制器過荷檢測啟動、過荷匯總檢測啟動、模塊損壞過多指示（紅燈）

D4板（音頻轉換板）面板指示：A1-A4其中一個指示燈亮【指示燈根據SW

旋鈕開關的選擇檔位（音頻輸入源）而相應的亮起】；B6-B1燈：輸入音頻幅度指示；

D5板（綜合算法板）面板指示：FPGA程序加載完畢；

D7/D8板（調制接口板A/B）面板指示：所有指示燈均為綠燈滅、紅燈亮；（功率模塊未工作，因此紅燈亮）

初次加電正常后可以對調制器進行基本功能測試，測試項目包括：

1、按鍵測試：觸發發射機的高/低功率、升/降功率、復位等按鍵，查看調制器相應的指示是否正常。

2、保護測試：

調制器過荷測試：用光源照射高壓過荷與負載過荷兩個光發器， D3面板的A3燈滅（過荷瞬間燈滅，當即恢復）A4紅燈亮（過荷記錄），100s過荷3次觸發低鎖保護，再3次觸發零鎖保護。

反射功率過大保護測試：調節反射功率表的紅色指針，與反射功率指針重合或低于時觸發保護，B3燈和B18燈滅，B4紅燈亮。

2.3.3 發射機加高壓測試

該階段發射機給出加高壓指令，高壓柜真空接觸器吸合（發射機系統處于激勵封鎖狀），功率模塊開始充電，數字調制器系統接收到高壓節點閉合信號（B14燈亮），隨后系統中D3板發出SCAN_EN指令（圖1）：

1、D7、D8板開始對48組功率模塊進行掃描，掃描完成后向D3板發送完成信號，D3板上A1（D8板正常）、B1（D7板正常）、B11（調制器充電完成）指示燈亮起而B19（模塊損壞過多）指示燈熄滅，同時D7、D8板上模塊狀態指示燈紅燈熄滅（因為激勵封鎖所以綠燈不亮），如有模塊狀態指示燈紅燈仍然亮則代表此模塊故障。D5板的簾柵模塊狀態指示燈同樣是紅燈熄滅。

2、是D5板在接到指令后會對FIFO隊列進行初始化，完成后向D3板發送完成新號，D3板上A20（FIFO初始化完畢）指示燈亮。（圖1）

2.3.4解除激勵封鎖

發射機解除激勵封鎖，D3板 A13（高壓允許）燈亮，數字調制器系統解除封鎖，D7/D8板48組功率模塊的狀態指示燈紅燈滅，綠燈亮，D5板 A12、A13（簾柵模塊）的紅燈滅，綠燈亮。D3板 B10（工作指令）燈亮，表示系統進入準備播音狀態。該階段需要注意的是首次加高壓前應當將發射機功率降到最低，在解除激勵封鎖后逐步升功率，在高、低功率限定值設置完成前每次調制器系統斷電后重新加高壓前都應當先將功率降到最低；功率模塊和簾柵模塊的工作指示燈亮度是隨功率的升高而亮度逐漸增加的。

2.3.5調諧完成/解除音頻封鎖

當自動化完成調諧后，D3板調諧功率指示燈（B17）、音頻封鎖指示燈（A18）熄滅，代表發射機完成調諧工作，可以開始播音。與此同時，D5板 音頻+功率指示燈（A8-A1）指示燈隨功率以及音頻幅度變化而變化。

2.4 系統調試

系統參數設置主要在綜合算法版（D5）的機械編碼器和撥碼開關上完成，系統要設置的主要參數包括：

2.4.1設置功率模塊總數

目的是設置當前發射機運行的功率模塊的總數，也是系統判別故障模塊上限是的依據。機械編碼器（U18、U19）進行設置，設置方法及原理：

高四位：機械編碼器的每一檔的{值} x 16 = 設置的模塊數。例如：{1}x16=16；{3}x16=48。

低四位：機械編碼器的每一檔的{值}均為實際值。例如：{0}=0；{1}=1；{2}=2。

2.4.2 設置最大可損壞功率模塊數

設定一個在發射機正常工作的前提下可以允許的功率模塊最大損壞數，在此限值范圍內系統均可正常工作，一旦功率模塊的故障數目超過限值，則發射機落高壓保護。機械編碼器U16設置，機械編碼器的{值}=實際值。

2.4.3 設置簾柵起步電壓

簾柵壓相對與屏壓的滯后程度，當屏壓上升到何種程度時簾柵壓開始加起。通過D5板面板上C2機械編碼器（未加高壓的情況下設置），初始值為{0}，隨著機械編碼器{值}的增大，簾柵壓滯后于屏壓的時間越短。

2.4.4 設置簾柵步進系數

此設置在于調節簾柵壓在跟隨屏壓提升同時的簾柵壓本身的提升速度，通過簾柵步進系數的設置調整簾柵壓與屏壓在上升過程中的匹配程度，使簾柵壓和簾柵流表值與屏壓和屏流表值為最佳值，從而使發射機處于最佳狀態。通過D5板面板上機械編碼器C1（未加高壓的情況下設置）設置簾柵壓步進系數（發射機落高壓的狀態下設置），初始值為{A}，隨著機械編碼器{值}的增大或減小，簾柵壓在起步后的步進速度也隨之增大或減小。

2.4.5設置低功率最大值基數

通過調整低功率最大值基數選擇合適的低功率最大值限值，以防止發射機開機或加高壓過程中出現功率過大的情況對電子管及相關器件造成損壞。通過D5板內機械編碼器U21設置，初始值為{D}。U21值為{0}時代表0V，機械編碼器每增加一檔代表低功率最大值基數增加769V（100KW和500KW），{F}為滿功率10KV。150KW發射機每增加一檔代表低功率最大值基數增加570V（估算值），{F}為滿功率8KV。

計算方法：低功率最大值實際設置值 = 低功率最大值基數 x 屏壓系數

注：屏壓系數（串口字節5）初始值為C8，每增加/減小1代表增加/減小1/200。

例如：機械編碼器U21值為{C}，則最大值基數為：12 x 769=9228V

屏壓系數（串口字節5）為C5 相當于197/200

則實際的最大值為：9228 x 197/200=9090V

代表實際的低功率最大值設置為9090V，即功率最大值不可超過9090V。

2.4.6 設置高功率最大值

與低功率最大值的設定相似，初始值為{B}。機械編碼器U20值為{0}時代表0V，機械編碼器每增加一檔代表低功率最大值基數增加1273V（100KW和500KW），{F}為滿功率14KV。150KW發射機每增加一檔代表低功率最大值基數增加846V（估算值），{F}為滿功率11KV。計算方法：高功率最大值 = 高功率最大值基數 x 屏壓系數

例如：機械編碼器U20值為{B}，則最大值基數為：11 x 1273=14003V

屏壓系數（串口字節5）為C6 相當于198/200

則實際的最大值為：14003 x 198/200=13863V

2.4.7 設置浮動載波

通過調整D5板面板上機械編碼器C3的值開啟/關閉浮動載波功能，以及浮動載波幅度。初始值為{0}，代表雙邊帶調制；{1-F}代表浮動載波。參考公式：

10K*（-0.05）

其中K為機械編碼器C3所設置的{值}。

例如：機械編碼器C3當前值為1，則通過公式計算為0.89，代表此時載波電平相對于雙邊帶（1）時的最低下降幅度。K=2是為0.79，

三、總結

DMR2000數字調制器具有從信號輸入到控制輸出全程數字化處理的特點，并且系統采用CPLD、FPGA、DSP及單片機等大規模集成芯片，內部集成了多種硬件結構，支持軟件編程，具有處理能力強、功能實現靈活、電路實現簡單，工作穩定等特點。推廣幾年來運行穩定，指標提升明顯。

參 考 文 獻

[1]劉洪才.《廣播發射新技術》.中國廣播電視出版社，2010