ABS—3型測試儀在大功率廣播發(fā)射機中的應用

施允文

摘 要 本文簡要介紹了ABS-3 調幅廣播發(fā)射機技術指標智能測試儀工作原理，結合工作實際，使用ABS-3 儀在對SW-100短波發(fā)射機三大指標測試中發(fā)現(xiàn)的電聲指標不合格現(xiàn)象，對發(fā)射機狀態(tài)調整進行了論述。

關鍵詞 ABS-3儀 電聲指標 SW-100短波發(fā)射機

中圖分類號：TN832.101 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.05.024

Application of ABS-3 Type Tester in

High-power Radio Transmitter

SHI Yunwen

（State Press and Publication Administration of Radio， Qiliuyi Tai， Yongan， Fujian 366000）

Abstract This paper introduces the ABS-3 AM radio transmitter technical indicators intelligent tester works， combined with actual work， the use of ABS-3 in the electro-acoustic instrument indicators SW-100 shortwave transmitter test three indicators found unqualified phenomenon， transmitter status adjustment discussed.

Key words ABS-3; electro-acoustic indicators; SW-100 shortwave transmitter

0 概述

發(fā)射機的三大電聲指標主要指信噪比，失真度和頻率響應。這三大指標的好壞直接關系到播出質量、收聽效果，同時也會影響到發(fā)射機安全穩(wěn)定的運行。在直屬臺發(fā)射機房的檢修計劃中，三大電聲指標的測試始終被列為發(fā)射機月檢項目。長期對電聲指標進行測量、記錄、分析，對改善發(fā)射機的運行狀態(tài)、提高播音質量和播音效果是很有幫助的。ABS-3 調幅廣播發(fā)射機技術指標智能測試儀（簡稱ABS-3 儀），是測試中短波調幅廣播發(fā)射機性能指標的專用設備。ABS-3儀具有鍵盤、全自動、遙控三種控制方式，可以在測試人員或控制系統(tǒng)的控制下，以很高的速度和精度在任意選定的測量條件、參數(shù)下完成廣播發(fā)射機的電聲指標測定工作。在此，筆者簡要介紹了ABS-3型測試儀工作原理，以及該儀器在發(fā)射機運維中的三大電聲指標測試中的應用進行論述。

1 ABS-3型測試儀工作原理

ABS-3型測試儀在廣播發(fā)射臺的發(fā)射機房，主要作為發(fā)射機信噪比、失真度和頻率響應，簡稱發(fā)射機三大電聲指標的測試。以下分別就ABS-3型測試儀在發(fā)射機三大指標測試進行介紹。首先按照儀器使用說明書要求，用專用測試線將儀器與發(fā)射機測試點相連接，待儀器預熱后分別進行三大指標測試。

1.1 使用ABS-3儀測試發(fā)射機信噪比

ABS-3測試儀主要測試的是20Hz至10000Hz頻帶范圍的噪聲功率與載波功率之比的分貝值，即：（） = 10 。

測試發(fā)射機信噪比首先，輸入1000Hz的正弦信號對發(fā)射機進行100%調幅，對射頻信號用線性檢波器進行檢波，記錄線性檢波器輸出端的交流電壓有效值。將調幅度為時線性檢波器輸出端的電壓有效值記為Um，保持輸入阻抗不變的同時，斷開調幅信號，再測出斷開調幅信號時線性檢波器上的交流電壓有效值，即為正弦信號的噪聲分量，則信噪比即可以用公式 = 20 求出。

1.2 使用ABS-3儀測試發(fā)射機諧波失真

首先發(fā)射機輸入100Hz，400Hz，1000Hz，5000Hz的正弦信號，對每個正弦信號分別進行調幅度為50%和90%的調幅，對射頻信號用線性檢波器進行檢波，記錄線性檢波器輸出端的交流電壓有效值。然后用濾波器慮除基波，可測得正弦信號分別為100Hz，400Hz，1000Hz，5000Hz時諧波分量的均方根值。諧波失真可近似的用如下公式計算：

= （為諧波失真，為射頻信號的基波電壓有效值、…為各次諧波電壓有效值。）

分別求出正弦信號的交流分量有效值U和基波分量的有效值S，采用失真度義公式測出總諧波失真值 。 = €？100%（基波分量的求解是應用離散Fourier級數(shù)分析）

1.3 使用ABS-3儀測試發(fā)射機頻率響應

測試發(fā)射機頻率響應應采用1000Hz的正弦信號對發(fā)射機進行50%的調幅，用線性檢波器對射頻信號進行檢波，記錄線性檢波器輸出端的交流電壓有效值。保持輸入的音頻信號電平不變，在規(guī)定頻域范圍內變換調幅頻率，將各調幅的頻率時線性檢波器輸出電壓有效值記為。即可用如下公式算出各調幅頻率時的相對電平。 = 20 （為振幅頻率特性曲線）

當ABS-3測試儀測得沒有信號輸出時，會自動打開相應設備的輸出通道，送出0dB頻率信號并調整信號幅度達到預定值，若ABS-3測試儀測得已有頻率信號輸出時，則在規(guī)定的音頻范圍內直接送出各頻率信號，而不用再次對信號幅度進行調整。頻率響應測試可以用用下列表達式的方式進行： = 20 []€祝ǎ？;（） = 式中：和分別為零分貝頻率的調幅度值以及ABS-3儀送出的各頻率信號的調幅度值。調幅度的計算方法為調制信號有效值除以載波信號電平有效值。

2 發(fā)射機三大電聲指標測試

廣播發(fā)射機三大電聲指標，與發(fā)射機穩(wěn)定運行，播音效果和質量有著密切關系。作為發(fā)射機維護人員熟練掌握Abs -3型測試儀的使用，正確測試發(fā)射機三大電聲指標是基本功。在此，介紹使用Abs -3型測試儀對SW-100短波發(fā)射機三大電聲指標進行測試的方法。首先將發(fā)射機與儀器參照圖1進行連接：

圖1 發(fā)射機與Abs -3型測試儀接線圖

圖2 手動調諧示意圖

其次，進行手動調諧： 將波段開關轉到相應波段，然后將耦合調到一定幅度。把調諧旋鈕從最左邊開始順時針轉到最右邊，這時應出現(xiàn)一個邊框和一定的光帶，否則，更換波段再來一次。再將旋鈕從右往左慢慢旋轉，使光帶充滿整個邊框。如果邊框或者光帶不穩(wěn)可按“<”鍵修改最大值，重新找調諧點。調諧點找到后，再調整耦合幅度，使光帶在1～5之間。利用光帶顯示及峰值保持的功能，協(xié)助找出最佳的調諧點，如圖2所示。返回上一級菜單，選擇“三大指標”，可以對發(fā)射機的頻率響應，信噪比和失真度進行連續(xù)自動地測量。ABS-3儀提供了50、70、90、三種調幅度值測失真度。測量時，零分貝頻率的調幅度固定為50%，信噪比采用載波電平比噪聲電壓的方法，失真度點頻數(shù)及頻率按部頒標準執(zhí)行。將光標移至“三大指標（90）”處。按“執(zhí)行”測量結果會直接在顯示器上分頁顯示，依次為信噪比，失真度，頻響。

3 發(fā)射機電聲指標的調整

在測得發(fā)射機的電聲指標后，如果發(fā)現(xiàn)指標低于行業(yè)標準或上級主管部門頒發(fā)的技術指標的等級要求時，就需要對發(fā)射機進行調整，使之達標和符合要求。

3.1 調整信噪比

在調制信號傳輸過程中，信噪比一般是指信道輸出端的載波信號平均功率與信道中的噪聲平均功率的比值，用分貝數(shù)表示。SW-100短波發(fā)射機的信噪比技術等級指標為甲級（58dB）、乙級（54dB）、丙級（50dB）當ABS-3儀測出發(fā)射機在某頻段的信噪比過低，就需要對發(fā)射機進行調整。主要有以下幾種方法：

（1）檢查各電源的紋波系數(shù)。如果干擾信號的頻率為50 Hz或100 Hz，檢查是否發(fā)射機接地不良，干擾信號為300Hz則有可能是電源的整流濾波電路故障引起。

（2）檢查射頻功率放大器的激勵。激勵過小會使信噪比下降，一般射頻功放激勵為23Vpp。調整功放激勵。

（3）為了減小PSM調制器的失真，SW-100發(fā)射機采用在音頻信號上疊加三角波信號，用三角波觸發(fā)PDM補償脈沖。調整CT4的A4板電阻R121，R139，改變三角波頻率，用ABS-3儀觀察信噪比的變化情況，直到信噪比最優(yōu)為止。

（4）檢查發(fā)射機的48塊功率開關模塊，若功率開關模塊的IGBT的開關管和保護管存在擊穿現(xiàn)象，則PSM調制時將引入噪聲，造成信噪比明顯下降。

（5）由于工作時環(huán)形調制器按“先斷先合、先合先斷”的次序讓48塊功率開關模塊以22塊為周期循環(huán)通斷。而每塊功率開關模塊的的電壓差值不同，在實際測量中可知有0～7V。如果在某一個時間點斷的模塊和通的模塊電壓差過大，就會造成PSM調制器輸出的電壓突然偏離正常值，使信噪比降低，所以在調試發(fā)射機的時候我們將48塊功率開關模塊測出相對電壓差，按電壓差平滑排列，能夠有效提高機器的信噪比。這也要求我們在日常維護中對模塊進行編號、記錄其電壓差數(shù)據(jù)，更換模塊時注意選用電壓差相近的模塊。

（6）此外，集成電路中的元件接觸不良、老化等因素都會引起信噪比的下降。這就需要我們在發(fā)射機的日常維護中注意檢查元器件的狀態(tài)。

3.2 調整諧波失真

諧波失真指音頻信號源通過功率放大器時，由于非線性元件所引起的輸出信號比輸入信號多出的額外諧波成份。SW-100短波發(fā)射機的諧波失真技術等級指標為甲級≤3%、乙級≤5%、丙級≤7%在實際的測試中諧波失真往往與信噪比有著密切關系。諧波失真過大時信噪比往往也會相應地下降，對此可通過以下方法進行排查。

（1）先檢查射頻功率放大器是否故障。射頻放大器故障或射頻激勵電平過低都可能引起故障。（2）在A/D轉換板的X2端接上示波器。通過觀察波形判斷失真是否由A/D轉換器引起。（3）諧波失真還有可能是槽路失諧造成，用ABS-3儀測發(fā)射機的失真度，同時調整調諧槽路，達到減少失真的目的。

3.3 頻率響應調試

頻率響應為發(fā)射機的輸出振幅與輸入振幅之比和頻率的關系，用分貝數(shù)表示，即為振幅頻率特性。SW-100短波發(fā)射機的頻率響應技術等級指標為甲級€？.5dB、乙級（下轉第53頁）（上接第51頁）€？dB、丙級€？dB。模擬輸入板的音頻電路是影響頻率響應指標好壞的重要因素， 如果低頻端頻率響應下降，即通過以下方法進行排查。

（1）檢查模擬輸入板。模擬輸入板的低通濾波器，能將頻高頻率的雜音信號濾除，并不影響音頻通帶。模擬輸入板還控制平衡/不平衡轉換。它的好壞可以影響頻率響應指標的優(yōu)劣。如果高頻端不良，則重點檢查高頻補償電路。（2）當發(fā)射機的帶通濾波器出現(xiàn)故障時也會影響頻率響應的指標。檢查通帶濾波器并排除故障。

4 小結

在大功率廣播發(fā)射機的長期工作中，因為元件的老化電路接觸不良等原因，電聲指標性能不可避免地會出現(xiàn)下降。而發(fā)射機的三大電聲指標又關系到發(fā)射機的播音質量和發(fā)射機工作狀態(tài)的穩(wěn)定性。這就需要我們在日常工作中對發(fā)射機的維護中堅持定期對發(fā)射機的三大指標進行測試、記錄、調校。ABS-3 調幅廣播發(fā)射機技術指標智能測試儀對發(fā)射機指標測試、調校起了非常大的作用。在此論述了ABS-3 儀器實際應用體會，由于水平有限，存在不足在所難免，歡迎同行指導。

參考文獻

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