大功率短波發(fā)射天線的偏向發(fā)射原理分析

摘 要：大功率短波發(fā)射天線是電視臺(tái)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠通過(guò)發(fā)射信號(hào)，加強(qiáng)廣播電臺(tái)之間的相互聯(lián)系，因此在安設(shè)大功率短波發(fā)射天線的過(guò)程中要注意其質(zhì)量。本文介紹了大功率短波發(fā)射天線優(yōu)點(diǎn)，分析了大功率短波發(fā)射天線的偏向發(fā)射的基本原理及其控制系統(tǒng)，以供分析。

關(guān)鍵詞：中波發(fā)射機(jī)；通道設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)

1 大功率短波發(fā)射天線優(yōu)點(diǎn)介紹

使用大功率短波發(fā)射天線可以更加簡(jiǎn)單的對(duì)頻率進(jìn)行更換。一般情況下其分辨率往往不超過(guò)1赫茲，其相位產(chǎn)生的聲音非常小、而且非常容易控制，自身帶有外部同步激勵(lì)器的有關(guān)接口。能很好的進(jìn)行浮動(dòng)載波這一任務(wù)，并且能夠出色完成，這樣一來(lái)電能的消耗就會(huì)大大的減少，大大降低了能耗。運(yùn)用循環(huán)調(diào)制的機(jī)制完成設(shè)計(jì)的任務(wù)，且可以對(duì)每一塊功放板的工作時(shí)間進(jìn)行限制。

2 大功率短波發(fā)射天線的偏向發(fā)射的基本原理

首先要將時(shí)間與幅值這兩個(gè)量轉(zhuǎn)化為連續(xù)的模擬信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)特殊的手段為傳輸給發(fā)射機(jī)，然后增加直流，使原來(lái)單一的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)化成“音頻+直流”的信號(hào)。在該模擬信號(hào)中，音頻信號(hào)和直流信號(hào)各有分工，其中直流信號(hào)主要對(duì)載波的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體調(diào)節(jié)的方式為控制面板上的升降開(kāi)關(guān)，之后音頻的信號(hào)就會(huì)進(jìn)入直流信號(hào)中，再通過(guò)取樣、量化、保真以及編碼等過(guò)程，將音頻和直流信號(hào)轉(zhuǎn)化為特殊的數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)特殊手段對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編排之后，這種數(shù)字信號(hào)就可以根據(jù)使用者不同的要求去靈活的控制射頻放射器上的開(kāi)關(guān)。

在純理想的狀態(tài)下，大功率短波發(fā)射天線載波經(jīng)過(guò)A/D的轉(zhuǎn)換器取樣的“音頻+直流”信號(hào)的直流部分只會(huì)激活18塊“二進(jìn)制”的 射頻放大器工作，之后“二進(jìn)制臺(tái)階”放大器將會(huì)全部停止工作：010010/000000。

在“音頻+直流”中的音頻信號(hào)傳輸?shù)桨l(fā)射機(jī)的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行取樣的“音頻+直流”信號(hào)中音頻信號(hào)的部分會(huì)開(kāi)始“二進(jìn)制”放大器的工作，當(dāng)六塊放大器全部進(jìn)行工作時(shí)：010010/111111。

這時(shí)候，若是音頻信號(hào)繼續(xù)增多，“二進(jìn)制臺(tái)階”將會(huì)停止工作，與此同時(shí)“大臺(tái)階”的射頻放大器將會(huì)開(kāi)始工作，他的數(shù)字碼位是：010011/000000，在此時(shí)間段內(nèi)，10kW載波會(huì)逐漸達(dá)到全部調(diào)制，處于正峰值的位置，大臺(tái)階的射頻放大器就會(huì)以兩倍的形式打開(kāi)，在這個(gè)特殊的時(shí)間點(diǎn)內(nèi)其數(shù)碼是100100/000000。與此同時(shí)，“音頻+直流”的模擬信號(hào)中音頻所占的比重將會(huì)逐漸降低，當(dāng)?shù)椭聊骋粩?shù)值時(shí)，射頻放大器模塊就會(huì)停止工作。

其次是對(duì)DM10型進(jìn)行幅度調(diào)節(jié)，此發(fā)射機(jī)是共有48個(gè)射頻模塊，每一個(gè)組成的模塊都可以在非常短的時(shí)間內(nèi)停止工作或者是開(kāi)始工作，音頻模擬信號(hào)的調(diào)節(jié)主要是依靠全部射頻模塊輸出電壓的總大小，輸出電壓的大小又是由工作量決定的，在提供載波的過(guò)程中，放大器的數(shù)目是保持不變的，若是音頻的信號(hào)變多，放大器的數(shù)目也會(huì)增多，同樣的道理，若是音頻信號(hào)降低，放大器的數(shù)目也會(huì)降低。其短時(shí)間內(nèi)的變化值都會(huì)保持一致。

射頻部分由振蕩器、緩沖放大器、預(yù)推動(dòng)級(jí)、推動(dòng)級(jí)、推動(dòng)電源調(diào)整器、射頻狀態(tài)指示、推動(dòng)功率合成器、射頻分配器、功率放大器、功率合成器、輸出網(wǎng)絡(luò)共10部分組成。振蕩器產(chǎn)生一射頻信號(hào)，并經(jīng)過(guò)緩沖放大器、預(yù) 推動(dòng)級(jí)。

通過(guò)以上的分析說(shuō)明可以明白，對(duì)數(shù)字調(diào)幅可以劃分成三個(gè)步驟進(jìn)行。第一步就是給模擬信號(hào)加入直信號(hào)，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器之后變成“音頻+直流”的模擬信號(hào)，信號(hào)將會(huì)轉(zhuǎn)變成為12比特的數(shù)字碼。第二步是把12比特的數(shù)字碼經(jīng)過(guò)調(diào)制編碼器進(jìn)行特殊的編碼之后，對(duì)功放級(jí)進(jìn)行調(diào)節(jié)。第三步是功放級(jí)既可以作為功率放大器，又可以作為D/A轉(zhuǎn)換器，各個(gè)射頻。主要有編碼器去決定放大器模塊的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

3 控制系統(tǒng)分析

控制部分由控制板、顯示板以及開(kāi)關(guān)儀表板共同組成。 首先控制板的輸入指令信號(hào)由三個(gè)主要部位提供，顯示板由故障檢測(cè)？、過(guò)載檢測(cè)的邏輯電路組成。其輸出的邏輯信號(hào)一方面送到邏輯板，另一方面供顯示屏上26個(gè)雙色指示燈去監(jiān)視發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)，這些狀態(tài)指示燈信號(hào)可作為遙控信號(hào)到外部接口板輸出。即使發(fā)射機(jī)已被關(guān)掉，但許多狀態(tài)指示被“鎖存”，所提供的故障指示必須將它們復(fù)位后才能正常工作，假如交流供電電源故障，備份電池電源能使邏輯電路記憶當(dāng)前的工作狀態(tài)。當(dāng)交流供電電源恢復(fù)時(shí)，發(fā)射機(jī)能自動(dòng)完成開(kāi)機(jī)動(dòng)作并恢復(fù)到停電前的工作狀態(tài)。對(duì)外接口板的作用是提供遙控輸入、狀態(tài)輸出和多用儀表輸出，同時(shí)，還起遙控輸入與發(fā)射機(jī)道路隔離作用，以防偶然有干擾電壓加到輸入端，以防損壞減至最小。使用人員可以借助“本地”或者是“遙控”兩種辦法進(jìn)行發(fā)射機(jī)的調(diào)控和監(jiān)視。運(yùn)用微處理器進(jìn)行調(diào)節(jié)，主要的功能通過(guò)LCD顯示。在顯示中，入射功率指示、反射功率指示、主整電壓指示、電流電壓指示、天線零位指示、網(wǎng)絡(luò)零位指示、射頻推動(dòng)指示、功率等級(jí)設(shè)定、自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)時(shí)間顯示、故障指示、載頻指示、調(diào)幅度動(dòng)態(tài)條狀指示等。對(duì)于故障的報(bào)警和保護(hù)，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的感知到，并發(fā)出勁爆的信號(hào)，將發(fā)生故障的信息及時(shí)進(jìn)行保存，可以瀏覽歷史保存的信息，每天可以提供最大上限為五次自動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)，有專(zhuān)門(mén)的系統(tǒng)對(duì)硬件進(jìn)行保護(hù)，與微處理器同步檢測(cè)，確保安全，具有完善的防雷措施及相應(yīng)的保護(hù)功能。

4 小結(jié)

大功率短波發(fā)射天線的偏向發(fā)射利用進(jìn)口場(chǎng)效應(yīng)管當(dāng)做功放器件，其優(yōu)點(diǎn)是可以保持較高的工作效率，而且可以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，過(guò)通道設(shè)計(jì)，可以非常出色的完成日常工作。

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作者簡(jiǎn)介：林鴻江（1973-），男，漢族，海南人，本科，工程師，國(guó)家新聞出版廣電總局八七一臺(tái)從事大功率中轉(zhuǎn)發(fā)射臺(tái)大功率的天線維護(hù)研究。