淺談數(shù)字中波廣播發(fā)射機(jī)的數(shù)字循環(huán)調(diào)制原理及維護(hù)

王政鶴

大連三〇六轉(zhuǎn)播臺(tái)

淺談數(shù)字中波廣播發(fā)射機(jī)的數(shù)字循環(huán)調(diào)制原理及維護(hù)

王政鶴

大連三〇六轉(zhuǎn)播臺(tái)

眾所周知，中波數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)所采用的是數(shù)字放大器，其音頻的質(zhì)量與設(shè)備自身的耐用性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)放大器。中波數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)通過(guò)對(duì)微機(jī)控制器和激勵(lì)器的使用，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的控制目的，其實(shí)際的工作形式就是二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制，能夠有效地避免出現(xiàn)噪聲干擾的現(xiàn)象，而且對(duì)于發(fā)射機(jī)調(diào)制的環(huán)境要求并不高?；诖?，本文將著重分析探討數(shù)字中波廣播發(fā)射機(jī)數(shù)字循環(huán)調(diào)制，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

談數(shù)字中波；廣播發(fā)射機(jī)；數(shù)字循環(huán)；調(diào)制

1 、數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)工作原理

數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)基本上就是依據(jù)轉(zhuǎn)換、加工音波的原理來(lái)傳播廣播所有的廣播都是依據(jù)調(diào)幅來(lái)清晰化廣播聲音數(shù)字調(diào)幅中波會(huì)更好的處理廣播信號(hào)，然后依據(jù)數(shù)模轉(zhuǎn)換來(lái)把數(shù)字信號(hào)變?yōu)槟M信號(hào)在正常波段中控制信頻率在周期內(nèi)變化從而可以形成波形圖，波形圖上低峰和高峰之間的距離就是傳播波長(zhǎng)。擴(kuò)大音頻的時(shí)候需要合理應(yīng)用頻率擴(kuò)大器，從而有效提高數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的發(fā)射電力在頻率擴(kuò)大器中通過(guò)音頻信號(hào)和數(shù)字信號(hào)進(jìn)一步擴(kuò)大波長(zhǎng)的波速然后利用廣播發(fā)射器把將數(shù)字調(diào)幅中波信號(hào)發(fā)射出去人們依據(jù)自身喜好來(lái)合理選擇頻道田。數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)能夠發(fā)射高質(zhì)量信號(hào)的基礎(chǔ)就是系統(tǒng)可以把音頻信號(hào)通過(guò)頻率擴(kuò)大器變?yōu)闃O大穩(wěn)定度的信號(hào)進(jìn)行傳播，不斷提高發(fā)射機(jī)電壓，從而進(jìn)行兩種模式的大功率轉(zhuǎn)換形成調(diào)幅波段最后依據(jù)波段選擇系統(tǒng)處理波段中的雜音保證調(diào)幅波不再粗糙通過(guò)上述方式可以發(fā)射數(shù)字調(diào)幅廣播信號(hào)從而形成廣播。通過(guò)不斷轉(zhuǎn)換數(shù)模形式來(lái)獲得數(shù)字調(diào)幅中波高質(zhì)量廣播音頻信號(hào)，因?yàn)橐纛l信號(hào)中存在很多電信號(hào)捉使音頻聽(tīng)起來(lái)十分嘈雜所以經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)換數(shù)模來(lái)把系統(tǒng)電信號(hào)合理轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字調(diào)幅廣播監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要全程監(jiān)控?cái)?shù)模轉(zhuǎn)化過(guò)程，避免由于電壓供應(yīng)不足導(dǎo)致系統(tǒng)故障經(jīng)過(guò)多次轉(zhuǎn)化可以變?yōu)閿?shù)字波段結(jié)合電磁波傳播和發(fā)射廣播信號(hào)最終形成廣播內(nèi)容。

2 、數(shù)字中波廣播發(fā)射機(jī)數(shù)字循環(huán)調(diào)制

1)模擬輸入板把音頻信號(hào)變換成“音頻+直流”信號(hào)。

2)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器把“音頻+直流”信號(hào)變換成了一個(gè)數(shù)字串(12位的數(shù)字音頻信號(hào))。

3)調(diào)制編碼板把數(shù)字音頻信號(hào)編碼成為功率放大器需要的開(kāi)/關(guān)控制信號(hào)。

4)獨(dú)立的射頻放大器模塊被調(diào)制編碼板輸出的開(kāi)/關(guān)控制信號(hào)進(jìn)行開(kāi)或關(guān)的操作。射頻功率合成器把所有獨(dú)立的功率模塊的輸出進(jìn)行功率合成。功率放大級(jí)都是以很小的臺(tái)階變化輸出射頻的，帶通濾波將會(huì)讓它們步進(jìn)量間變化得相當(dāng)平滑。發(fā)射機(jī)的功放級(jí)使用多個(gè)固態(tài)射頻放大器模塊，快速開(kāi)/關(guān)每個(gè)射頻放大模塊，功率合成就把多個(gè)射頻放大器的射頻輸出電壓(臺(tái)階)合成了，產(chǎn)生發(fā)射機(jī)的射頻輸出電壓。輸入的音頻調(diào)制信號(hào)變化，調(diào)幅發(fā)射機(jī)的射頻輸出電壓也跟著變化，每個(gè)射頻放大模塊提供的輸出電壓都是固定的，開(kāi)啟放大器模塊的數(shù)量變化，射頻輸出電壓也隨之變化。因?yàn)閷?duì)于載波功率而言，對(duì)應(yīng)開(kāi)啟的射頻放大模塊數(shù)量是固定的。如果音頻信號(hào)增加，就意味著開(kāi)啟更多的放大模塊。如果音頻信號(hào)降低，就意味著將關(guān)閉一些射頻放大模塊。由于音頻信號(hào)是從一個(gè)常量到另一個(gè)常量變化的，射頻放大器模塊被開(kāi)啟和關(guān)閉的數(shù)量也是隨著變化而更改。最后量化臺(tái)階和不需要的諧波分量經(jīng)過(guò)帶通濾波器被去除，射頻已調(diào)波信號(hào)就得到了。這樣中波廣播發(fā)射機(jī)就完成了幅度調(diào)制的全過(guò)程。數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的這種幅度調(diào)制的方式保證了調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)能提供一個(gè)高質(zhì)量、低失真的幅度調(diào)制信號(hào)，發(fā)射機(jī)在方波調(diào)制中幾乎沒(méi)有過(guò)沖或跌落，甚至在很低的音頻調(diào)制的包絡(luò)上也能精確地再現(xiàn)音頻輸入信號(hào)。

5)為實(shí)現(xiàn)數(shù)字循環(huán)調(diào)制，調(diào)制器使用N個(gè)相同的射頻功率放大器，每個(gè)放大器采用4只IRFP350場(chǎng)效應(yīng)管(共4N只)，組成H橋式放大器?！皵?shù)字循環(huán)調(diào)制器”把模擬音頻信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號(hào)，來(lái)控制N個(gè)功放單元的接通與關(guān)斷，經(jīng)射頻功率合成器與帶通濾波器完成D/A轉(zhuǎn)換形成調(diào)幅波。功率放大器工作在D類狀態(tài)，典型效率為百分之九十三，整機(jī)效率可達(dá)到百分之八十五以上。采用循環(huán)調(diào)制方式，使其射頻功放單元輪流等幾率工作，從而降低了熱負(fù)荷并均勻化，提高了功放單元(特別是功放管)的使用壽命。為檢查機(jī)器故障的方便，還可設(shè)置為不循環(huán)工作方式。在循環(huán)調(diào)制工作方式的基礎(chǔ)上，還可以增加功放單元故障自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)退出及自動(dòng)替補(bǔ)功能。當(dāng)功放單元出現(xiàn)故障時(shí)，可自動(dòng)將其檢測(cè)出來(lái)，同時(shí)把有故障的功放單元自動(dòng)退出運(yùn)行，將處于高正峰調(diào)制(百分之一百以上)時(shí)才能用到的功放單元自動(dòng)補(bǔ)上，保證發(fā)射機(jī)在有個(gè)別功放單元故障時(shí)輸出功率不變，調(diào)幅度(最大百分之一百)不變，三大指標(biāo)不變。循環(huán)調(diào)制功能是由一塊循環(huán)調(diào)制編碼板完成的，該板主要完成處理大、小臺(tái)階功率放大器的循環(huán)調(diào)制編碼和功率放大器故障自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)退出及自動(dòng)替換功能。采用的主要器件為大規(guī)?？删幊踢壿嬁刂破?如EMP240 T100CS 和 EP1C6Q240)，主要邏輯功能都由編程軟件來(lái)完成。綜上所述，數(shù)字循環(huán)調(diào)制既保證了整機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性，又解決了因功放模塊故障而降功率運(yùn)行的問(wèn)題，簡(jiǎn)化了硬件電路，方便了維護(hù)工作，降低了劣播、停播率。

3 、數(shù)字中波廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行維護(hù)

1)在中波廣播發(fā)射機(jī)的使用過(guò)程需要注意的方面。對(duì)數(shù)字調(diào)制全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的的維護(hù)和檢修工作的展開(kāi)，應(yīng)該深入到發(fā)射機(jī)運(yùn)行使用中的方方面面。所以在日常的檢工作當(dāng)中，要將工作重點(diǎn)放在故障預(yù)防方面，也就是采用按照時(shí)間約定，定期檢查的方法。具體的檢查時(shí)間可以適當(dāng)?shù)姆譃槊恐堋⒚吭?、每季度、每年度的檢查。在每周的設(shè)備檢查中，可以安排工作人員對(duì)發(fā)射機(jī)的風(fēng)扇、過(guò)濾網(wǎng)等進(jìn)行清洗額打掃；在每個(gè)月的設(shè)備檢查中，主要檢查發(fā)射機(jī)有否發(fā)生損壞或者是否存在接觸不量的現(xiàn)象；在每個(gè)季度的設(shè)備檢查工作中，重點(diǎn)對(duì)發(fā)射機(jī)的電池、和局部進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到更好地工作狀態(tài)；在每年度的設(shè)備檢查中，重點(diǎn)檢查發(fā)射機(jī)的電路是否發(fā)生腐蝕、老化等現(xiàn)象，以及發(fā)射機(jī)零配件有否發(fā)生松動(dòng)等，并對(duì)所出現(xiàn)的這些問(wèn)題進(jìn)行必要的維護(hù)和修整。

2)對(duì)中波廣播發(fā)射機(jī)反饋系統(tǒng)的日常辦法技術(shù)工作人員應(yīng)每天在廣播發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)前或者關(guān)機(jī)后，進(jìn)行全面的日常維護(hù)工作，并將其當(dāng)作預(yù)防性的維護(hù)工作開(kāi)展。在中波數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)之前，相關(guān)的技術(shù)工作人員應(yīng)檢查設(shè)備中的所有按鈕與開(kāi)關(guān)，盡可能降低發(fā)射機(jī)在使用過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的幾率。在使用完廣播發(fā)射機(jī)以后，應(yīng)保證關(guān)機(jī)正常，進(jìn)行放電操作。同時(shí)，應(yīng)使用專業(yè)的檢測(cè)儀器來(lái)對(duì)具有大功率的電器進(jìn)行溫度檢查，尤其是電流的接點(diǎn)，如果高頻位置出現(xiàn)滋火現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取措施予以處理。在發(fā)射機(jī)的工作流程中，應(yīng)對(duì)其實(shí)際的運(yùn)行狀況以及聲音進(jìn)行詳細(xì)觀察，對(duì)特殊的響聲進(jìn)行判斷，保證技術(shù)工作人員按時(shí)到達(dá)工作崗位，確保所有儀表正常運(yùn)行，且廣播發(fā)射機(jī)的質(zhì)量應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3)在中波廣播發(fā)射機(jī)開(kāi)關(guān)機(jī)環(huán)節(jié)中的設(shè)備維護(hù)。在數(shù)字調(diào)制全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的運(yùn)行之前，要注意檢查發(fā)射機(jī)的機(jī)門(mén)是否關(guān)閉嚴(yán)實(shí)，然后再檢查低壓穩(wěn)壓盒、高頻激勵(lì)盒以及發(fā)射機(jī)調(diào)制功效盒等附加設(shè)備是否連接著電源，能否正常使用。以上兩個(gè)方面的準(zhǔn)備完全是發(fā)射機(jī)開(kāi)機(jī)運(yùn)行的必要條件。在數(shù)字調(diào)制全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的運(yùn)行關(guān)閉時(shí)期，要嚴(yán)格的依照發(fā)射機(jī)的關(guān)機(jī)步驟進(jìn)行，注意設(shè)備是否有放電反應(yīng)，如果在關(guān)機(jī)的過(guò)程中，出現(xiàn)了不可調(diào)和的緊急狀況，那么需要操作員一次性立即斷掉發(fā)射機(jī)電源。等電源關(guān)閉以后在以此按照發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)的步驟進(jìn)行關(guān)機(jī)操作。

4)中波廣播發(fā)射機(jī)需要采取必要的避雷措施。組成數(shù)字調(diào)制全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的重要部件、零件都存在有一定的導(dǎo)電性能，所以對(duì)發(fā)射機(jī)采取避雷措施是十分必要的。為保護(hù)發(fā)射機(jī)的安全，可以采用架設(shè)避雷線、提高發(fā)射機(jī)本身的絕緣水平、利用三角形排列的頂線兼做防雷保護(hù)線、加強(qiáng)對(duì)絕緣薄弱點(diǎn)的保護(hù)、采用自動(dòng)重合閘裝置、絕緣子鐵腳接地、以及裝設(shè)避雷針等辦法，避免發(fā)射機(jī)遭雷直擊。從而使得數(shù)字調(diào)制全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)能夠正常且穩(wěn)定的運(yùn)行。

總而言之，波數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)的各模塊之間是獨(dú)立的，并且其模塊處理也是單獨(dú)的。這種模塊化的管理方式同樣是這種發(fā)射機(jī)最明顯的優(yōu)勢(shì)，更方便檢測(cè)其中存在的故障，而且在模塊出現(xiàn)故障的時(shí)候會(huì)將其存放于本模塊中。所以，技術(shù)工作人員而保證其工作效率，就要進(jìn)一步探究其數(shù)字循環(huán)調(diào)制以及運(yùn)行維護(hù)措施。這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中必須對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

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[3]吳恒飛.全固態(tài)數(shù)字調(diào)制中波發(fā)射機(jī)常見(jiàn)故障和日常維護(hù)[J].西部廣播電視，2015，07：211.