關于中波廣播發(fā)送技術探析

摘 要：社會活動的繁榮，促進了廣播事業(yè)的發(fā)展。中波廣播發(fā)送技術是當前應用范圍最為廣泛的技術之一。由于信號傳輸質量穩(wěn)定，運營成本較低，受到各地無線電發(fā)送單位的廣泛歡迎。文章圍繞中波廣播發(fā)送技術有關問題進行探討，闡述了全固態(tài)中波發(fā)射機的基本構成及工作原理，對中波廣播發(fā)送領域的新型技術進行了詳細介紹。

關鍵詞：中波廣播；數(shù)字調制；功率合成；發(fā)送技術

引言

中波廣播發(fā)送技術是目前無線電廣播領域的主流技術之一。該項技術起步于上個世紀前葉，經(jīng)歷了漫長的發(fā)展里程，先后出現(xiàn)了真空電子管、脈寬調制、數(shù)字調制等多個發(fā)展階段，幾經(jīng)革新，技術、設備不斷發(fā)展完善，最終形成了當前信號傳送質量高、穩(wěn)定可靠、整體經(jīng)濟效益良好的中波廣播領域優(yōu)勢發(fā)送技術。在其發(fā)展過程中，每一個發(fā)展階段，都有著屬于本階段的技術特點和受當時技術水平限制的不足。比如最初的真空電子管技術時期，以震動電子管為基礎元件，采用模擬調制技術，受當時技術、設備水平的影響，廣播發(fā)射機信號失真、整機效率不高和自激震蕩現(xiàn)象多發(fā)等問題十分突出。另外，作為發(fā)射機設備核心元件的電子管使用時限相對較短，由此導致發(fā)射機日常使用維護壓力和成本增加，既加大了技術人員工作量，又不利于經(jīng)濟效益的提高。隨著科學技術的進步，脈寬調制技術取代了電子管技術，發(fā)射機各項質量技術參數(shù)大幅提高，使用壽命明顯延長，目前還有很多廣播發(fā)射站使用脈寬調制技術的發(fā)射機，設備工作到目前，狀況一直較好。時至今日，中波廣播發(fā)送技術已經(jīng)發(fā)展到數(shù)字調制節(jié)航速時代，廣播發(fā)送質量進一步提高，發(fā)射機整機的效率、使用壽命以及運行時的各項參數(shù)指標相比脈寬調制技術均實現(xiàn)了階越式提升。

1 全固態(tài)中波發(fā)射機的組成與工作原理

全固態(tài)發(fā)射機是當前中波廣播發(fā)送技術的主要載體和基本應用設備。詳細了解全固態(tài)中波發(fā)射機的結構組成和工作原理，對充分認識當前中波廣播發(fā)送技術有著顯著的促進效果。按照使用功能，全固態(tài)中波發(fā)射機共包括電源、射頻功率、音頻處理和監(jiān)測控制4個單元。其中，電源負責為系統(tǒng)提供能量，射頻功率負責功率放大，音頻處理負責對聲音信號處理，監(jiān)測控制負責對系統(tǒng)設備運行情況進行監(jiān)視與控制。

1.1 電源單元

電源負責為全固態(tài)中波發(fā)射機的正常運轉提供電力支持。一個高壓變壓器和一個低壓變壓器組成了電源的基本結構。二者分別負責高壓電和低壓電的供應，其中，高壓電供射頻和功率合成單元運轉使用，低壓電則負責為控制單元等其它部分運轉提供電力。發(fā)射機的正常穩(wěn)定工作，離不開可靠穩(wěn)定的電力支持，特別是中波發(fā)送對于電磁干擾非常敏感，所以，中波廣播發(fā)射機電源必須要具有很強的抗電磁干擾能力。

1.2 射頻功率單元

該單元負責發(fā)射機功率放大功能。射頻振蕩器是射頻信號的輸出裝置，信號從振蕩器出來后先由放大器放大到一定程度，再按照相應的功率推動功放，然后依照相關處理標準進行信號處理合成。合成信號經(jīng)過帶通濾波電路后通過A/D轉換成數(shù)字信號輸出。需要注意的是，當以數(shù)字信號的形式進行廣播時，必須使用配套的數(shù)字信號接收裝置才能正常接收信號。因為這個原因，建議當前國內接收裝置多數(shù)為模擬信號接收類型，所以音頻信號指示使用數(shù)字信號的興衰進行調制，輸出時依然使用模擬信號形式。

1.3 音頻處理單元

從實現(xiàn)功能上看，音頻處理在很大程度上與前面提及的射頻處理過程相反。音頻處理的最終產(chǎn)品是模擬音頻信號，為保證信號質量，避免頻譜噪音的干擾，模擬信號輸入后先要經(jīng)過低通濾波器消除非必要的頻率部分。然后設備依照相應規(guī)范對信號進行采樣處理，得到離散數(shù)字信號。之后在對信號進行調制調解處理，從而都得需要的音頻信號。

1.4 監(jiān)測控制單元

中波廣播發(fā)送是個非常復雜、精細的過程，為保證發(fā)送過程正常穩(wěn)定，信號傳送質量可靠，各項技術指標達標，必須對設備運行情況予以全面監(jiān)測與控制，實現(xiàn)這個功能的單元就監(jiān)測控制單元，該單元具體負責發(fā)射機整機設備運行時的各項參數(shù)以及故障現(xiàn)象的監(jiān)測工作。

音頻信號處理是全固態(tài)中波發(fā)射機工作的核心所在。音頻信號在處理過程中，先后經(jīng)過功率放大、信號合成階段。使用數(shù)字調幅技術也是使用類似的方法進行數(shù)字信號處理，其具體步驟包括A/D模數(shù)轉換、調制編碼、功率合成、濾波輸出等。

2 中波廣播發(fā)送新技術介紹

2.1 循環(huán)調制技術

循環(huán)調制技術是一種新型發(fā)射機調制工作方法，旨在通過合理安排調制負荷，降低調制過程中散發(fā)的熱量水平，達到提高設備使用壽命，減輕運行維護壓力的目的。在具體應用過程中，循環(huán)調制技術還具有自動檢測功放單元故障，并對其進行自動處理，同時記錄故障排除過程的功能。在該技術的支持下，一旦功放單元發(fā)生異常問題，在故障處理機制啟動的同時，備用功放單元會立即進入工作狀態(tài)，從而保證中波廣播發(fā)送的連續(xù)與穩(wěn)定，提高系統(tǒng)的抗故障能力。

2.2 浮動載波技術

循環(huán)調制技術中對備用發(fā)射機的使用成本較高，針對這一問題，技術人員開發(fā)出了浮動載波技術。該技術在經(jīng)濟性指標方面明顯提高，對于調幅廣播對場所的需求以及廣播效果方面的問題也進行了明顯改進，電能消耗顯著降低。

2.3 直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術

頻率合成技術也是中波發(fā)送領域較為常見的應用技術之一。使用數(shù)字合成技術的稱之為直接數(shù)字頻率合成技術。該技術以晶體振蕩器作為基準頻率產(chǎn)生裝置，由于具有溫度補償功能，其產(chǎn)生的頻率信號精度極高。信號產(chǎn)生后依次經(jīng)過倍頻電路的倍頻處理和數(shù)字頻率合成處理后，得到需要的頻率。目前的DDS技術存在頻偏大指標差的缺陷，但在外部頻率合成器的輔助下，頻偏低于1赫茲，達到甲級標準。

2.4 數(shù)字音頻接口技術

數(shù)字音頻廣播是音頻廣播的主流發(fā)展趨勢，為保證數(shù)字音頻信號和模擬音頻信號間的順暢轉換，數(shù)字音頻接口技術應運而生。該技術與數(shù)字頻率合成技術相互配合使得數(shù)字音頻廣播得以實現(xiàn)。

2.5 可編程邏輯門陣列技術

可編程邏輯門陣列技術是電子集成芯片技術高度發(fā)展的結果，其通過使用可編程邏輯門陣列改進原有的數(shù)字發(fā)射技術，彌補了芯片儲存空間有限的缺陷，提高了分立門電路的可靠性。

2.6 微機智能控制技術

計算機技術在中波廣播領域中的應用，促進了中波廣播發(fā)送事業(yè)的飛速發(fā)展，特別是在發(fā)射設備智能化、自動化控制方面，有著至關重要的作用。隨著計算機技術與中波廣播發(fā)送技術結合的日漸完善，計算機已經(jīng)成為中波廣播發(fā)送的基本載體。相對于傳統(tǒng)的人工控制方式，計算機控制可以滿足更加復雜的控制與管理，是今后中波發(fā)射技術的研究方向。

3 結束語

中波廣播發(fā)送技術憑借其優(yōu)異的性能，勢必會占據(jù)今后主流廣播發(fā)射技術主流位置很長一段時間。深入研究中波廣播發(fā)射和全固態(tài)中波發(fā)射機應用技術有關問題，對于提高廣播工作質量和效率，增強廣播穩(wěn)定性和安全性，促進我國廣播事業(yè)的健康發(fā)展有著十分重要的積極作用。

參考文獻

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