调频发射机讲稿.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,FM,广播发射机,简介,1.,概述,1.1,调频广播的优越性,补充 中频广播频率的不足,中频广播频道拥挤，互相干扰严重，影响广播质量,使用调频广播提高广播质量,由于人为干扰的日益增加，使中频广播的质量更为下降，而调频广播的抗干扰性强,调频广播频带宽，可进行高质量的广播,调频广播可实现单声、立体声广播、多节目广播、数据广播,1.2,调频广播发射机的特点,模拟机采用锁相环路式频率合成器、变容二极管直接调频方式。数字机采用,DDS,线性调频方式,实现全固态化、宽带化，易实现,N+1,系统,固态功放效率高、热损耗小、冷却系统简单功耗小,并联冗余设计，热插拔设计，可实现零停播率,标准化、系列化、模块化设计操作简单、维护方便,供电电源采用低压大电流开关电源，安全可靠,监控系统智能化维护操作方便,适合于,SCA,及,RDS,功能的扩展,可实现同步网，以节省频率资源，方便移动接收，减少,电磁污染，以冗余复盖提高服务质量,38,2.,模拟,FM,广播主要技术规范,2.1,通用要求,射频频率范围,:(87-108)MHz,按,0.1MHz,频率间隔设置电台,主载波调制方式,:FM,最大频偏,:75KHz,音频信号的频率范围,:(30-15K)Hz,音频输入电平,:2V,P-P,2.2,单声广播,用,(30-15K)Hz,音频信号对射频主载波进行调制,预加重时间常数,:50s(100%,调制时的频偏为,75KHz),音频通道的频率响应,:0.5dB(,在不加重不去重的情况下,),信噪比,:60dB(,输入,1KHz,音频信号,75KHz,频偏,预加重,),2.,模拟,FM,广播主要技术规范,2.3,立体声广播,采用导频制,射频主载波的调制信号为立体声复合信号,2.3.1,立体声复合信号的基带图,主信道,M=L+R,副信道,下边带,S=L-R,副信道,上边带,S=L-R,30,Hz,15,19,23,37.97 38 38.03,53 f(KHz),导频信号,被抑制的副载波,1%,2.3.2,立体声复合信号的组成,主信道信号,M:,左声道信号,L,和右声道信号的和信号,R,M=L+R,副信道信号,S:,左声道信号和右声道信号的差信号对副载波,(,导频信号的二倍频,),进行抑制载波的双边带调幅而产生的,(23-53)KHz,基带信号,S=(L-R)Sint,导频信号,P:,频率为,19 KHz,P=p Sin/,2,t,立体声复合信号,A,的表达式,:,A=M+S+P,其中,A,L,R,M,S,P-,相应的信号电压,-,副载波的角频率,p-,导频信号的最大振幅,2.3.3,立体声广播主要技术指标,1),调制度,:,信号,M,S,最大为,75KHz,调制度的,90%,19KHz,导频为,75KHz,的,8%,10%,2),立体声广播左右声道技术指标同单声道,3),导频信号允许的频率偏差,1Hz,4),调制,S,信号的,38KHz,残余分量对射频主载波的调制度,1%,5),在,100%,调制度时,左右信道信号间的分离度,40dB,6),在,55%,调制（其中导频为,10%,）时，左右信道信号间的,电平差,1dB,3.FM,发射机系统组成,3.1 FM,激励器,3.2 FM,功放单元,3.3,无源部件,包括功率合成器、功率分配器、低通滤波器、定向耦合器,3.4,配电及供电电源,3.5,计算机监控系统,3.6,冷却系统,4.GME1FXXX,系列发射机,1000W FM,发射机,3000W FM,发射机,GME1F33A,、,B,5000W FM,发射机,GME1F53A,、,B,、,C,10000W FM,发射机,GME1F14A,、,B,GME1F13C,、,D,、,E,4.1 FM 10KW,发射机,10KW,GME1F14A,GME1F14AB,FM10KW,发射机组成部件,序号,项目,GME1F14A,GME1F14B,1,PA,相同,2,开关电源,SPS2500HH/B,SPS2500VH/B2,3,激励器,相同,4,分配器,相同,5,合成器,相同,6,主控单元,软硬件升级,7,电控单元,软件升级,8,PAC,相同,9,输出滤波器,相同,定,向,耦,合,器,低,通,滤,波,器,十,合,成,十,合,成,二,合,成,十,分,配,十,分,配,二,分,配,主,备,切,换,主,激,励,器,备,激,励,器,A,A,PA1,PA20,微处理控制和显示单元,风冷,开关电源,开关电源,1,8,PA1PA20,电,源,分,配,A,B,C,O,RS-485,48V,PA3,PA19,PA2,PA4,40,FM10KW,发射机方框原理图,4.2 FM 5KW,发射机,5KW-A,GME1F53A,FM 5KW,发射机组成部件,序号,项目,GME1F53A,GME1F53C,1,PA,相同,2,开关电源,SPS2500HH/B,SPS2500VH/B2,3,激励器,相同,4,分配器,相同,5,合成器,相同,6,主控单元,软硬件升级,7,电控单元,软件升级,8,PAC,相同,9,输出滤波器,相同,定,向,耦,合,器,低,通,滤,波,器,十,合,成,十,分,配,主,备,切,换,主,激,励,器,备,激,励,器,A,A,PA1,PA10,微处理控制和显示单元,风冷,开关电源,开关电源,1,4,PA1PA10,电,源,分,配,A,B,C,O,RS-485,48V,PA2,PA3,PA8,PA9,41,FM 5KW,发射机方框原理图,4.3 FM 3KW,发射机,3KW-A/B,GME1F33B,GME1F33A,FM 3KW,发射机组成部件,序号,项目,GME1F33A,GME1F33B,1,PA,相同,2,开关电源,SPS2500HH/B,SPS2500VH/B2,3,激励器,相同,4,分配器,相同,5,合成器,宽带,6,主控单元,软硬件升级,7,电控单元,软件升级,8,PAC,相同,9,输出滤波器,相同,定,向,耦,合,器,低,通,滤,波,器,六,合,成,六,分,配,主,备,切,换,主,激,励,器,备,激,励,器,A,A,PA1,PA6,微处理控制和显示单元,风冷,开关电源,开关电源,1,3,PA1PA6,电,源,分,配,A,B,C,O,RS-485,48V,PA2,PA3,PA4,PA5,42,3KW FM,发射机方框原理图,4.4 FM 1KW,发射机,GME1F13E,GME1F13D,FM 1KW,发射机类别,GME1F13C,：单激励器、非热插拔,PA,、无智能化接口,GME1F13D,：单激励器、非热插拔,PA,、智能化接口,GME1F13E,：单,/,双激励器、热插拔,PA,、热插拔电源、智能化接口,FM 1KW,发射机组成部件,序号,名 称,数量,备 注,1,主机柜,1,16U,2,功率放大模块,1,3,激励器,1,GME/RVR,4,主控单元,1,5,电控单元,1,6,开关电源,1,7,输出滤波器,1,定,向,耦,合,器,低,通,滤,波,器,二,合,成,二,分,配,主,备,切,换,主,激,励,器,备,激,励,器,A,A,微处理控制和显示单元,风冷,开关电源,1,PA1PA2,电,源,分,配,A,B,C,O,RS-485,1KW FM,发射机方框图,48V,PA1,PA2,43,FM 650W,功放原理图,功放控制,MRF151Gx2,50,50,反射电压,过热接点,MRF148A,过激励信号,控制电压,RF,入,定向耦合器,44,FM 650W,功放原理图,5.FM,激励器,激励器功能,音频信号的处理,立体声编码,FM,调制,RF,放大,系统监控,激励器类型,模拟立体声激励器：,RVR,激励器、,GME,模拟激励器,GME,数字,FM,激励器,5.1 RVR FM,激励器,30W,额定输出,2U,标准机箱,单声,/,立体声,L-R/MPX/SCA,输入,LCD,显示,软件调节内部设置,RS232/485,接口,RVR,激励器方框原理图,音,频,多,工,立体声,编码器,PLL,&,调制器,射频功放,LPF,直流,开关电源,RF,出,RDS/SCA1,SCA2,SCA3,L,R,220V,音频处理单元,5.2 GME,模拟激励器,3/6/10/30W,额定输出,微处理器控制,单声,/,立体声,L-R/MPX/SCA,输入,LCD,显示,软件调节内部设置,RS232,、,485,接口,5.3 GME,数字激励器,3/6/10/30W,额定输出,直接数字音频输入,AES/EBU,、,S/PDIF,DDS,直接数字调制、频率稳定度,1x10-9,(,外部参考,),1KHz,步进,辅助,L/R,、,SCA,输入,LCD,参数显示,软件调节内部设置,RS232,接口,信噪比,80dB,立体声分离度,60dB,失真,0.03%,GME,数字激励器方框原理图,AES3-1,LEFT,1PPS,AARM,DDS,DSP,FPGA,10MHz,RS232,RS485,VFD,DISPLAY,BANDPASS,AES3-2,RIGHT,A/D,POWER,SUPPLY,ALC,INTERFACE,LOCAL OSC,RF OUT,POWER AMPLIFIER,LEFT,RIGHT,A/D,DSP,FPGA,AES3-1,AES3-2,1PPS,10MHz,POWER,SUPPLY,ARM,DISPL,RS232,RS485,POWERAMP,BANDPASS,DDS,LOCALOSC,ALC,INTERFACE,6.RF,功率放大器,选用,MOTOROLA,产,MOS,场效应管作功放管,为了提高放大器增益，采用两级级联放大器,末级采用两个放大器并联工作，以增加放大器输出功率,具有过激励、过热、驻波比大等保护功能,为了维护方便，提供放大器主要工作参数取样、指示、状态显示等,6.1 FM 650W,功放,功放控制,MRF151Gx2,反射电压,过热接点,MRF148A,过激励信号,控制电压,RF,入,定向耦合器,50,方框原理图,50,650W,功放结构,6.2 FM 1200W,功放,两个独立的,600W,插,-,拔结构,65%,效率,宽带化设计,内置保护电路,7.,无源部件,7.1,功率分配器,；将一路,RF,信号功率均匀地互不影响地同时分配给多路负载，且要求各路之间保持良好的隔离度、输入输出端匹配良好、插入损耗小,FM3KW,机用六路分配器；如图所示,7.2,功率合成器,；合成器将多个放大器输出的,RF,信号功率相加，以获得更大功率的,RF,信号，功率合成器和分配器是可逆的,FM3KW,机用六路,合成器；如图所示,7.3,输出滤波器,；用来抑制带外无用发射,椭圆函数低通滤波器,低插入损耗,良好带外抑制能力,良好输入、输出,VSWR,7.4,定向耦合器,；用来整机,RF,监测与保护,入射取样,输出功率监测,AGC,取样,用户监测口,反射取样,反射功率监测,VSWR,保护,8.,智能化监控系统,功能,收集，存储发射机的有关数据：如输出功率，,VSWR,，各功放模块的电流，各直流开关电源的电流，风压，工作温度，平衡功率。,显示和调阅数据,绘制发射机的状态参数随时间变化的曲线,监控发射机的运行状态，并生成数据报表,故障自动记录，越限报警,对调频发射机进行开关控制,组成,主控单元,电控单元,配电单元,发射机,主控单元,RS-485,RS-485,本地,PC,机,功放,1,数据采集,功放,n,数据采集,电控测控,模块,RS-485,功放电源,1,功放电源,n,发射机监控系统框图,激励器,管理模块,RVR,主激励器,RVR,备激励器,48,8.1,发射机主控单元,主控单元是发射机监控系统的中心监控单元，负责协调整机监控系统的工作，同时对外提供与上位机的通信接口。,硬件组成：,两个,RS-485,接口，一个用于与各单元测控模块通讯，另一个用于与,PC,机通讯。,一个,32K,存储器,一个实时时钟,一个模拟开关及,A/D,变换器,一个,16,位单行液晶显示器,一个,5,按键小键盘，可实现简单的人机对话,一个看门狗，确保单片机不死机,49,多路开关,液晶显示,面板按键,存储器,看门狗,缺相监视,实时时钟,RS-485,RS-485,A,B,C,模拟量,各单元测控模块,上级,PC,机,单片机,主控单元结构框图,(,激励器管理,功放,机架测控,),50,8.2,电控及配电单元,主要功能：,1,）控制整机电源及风机的开关机。,2,）收集开关电源的状态数据并与主控单元通讯。,8.3,各单元测控模块,激励器管理模块与主控单元通讯,功放数据采集模块与主控单元通讯,电源管理模块与电控单元通讯,单,片,机,数 据,存储器,通信指示,看门狗,4 8 5,接口,4 8 5,接口,4 8 5,接口,RVR,主激励器,RVR,备激励器,主控单元,激励器管理模块结构图,52,本机地址,单片机,功放数据采集板结构框图,RS-485,看门狗,多路开关,多路开关,状态量,模拟量,工作状,态指示,主控单元,53,整机开关,RS-485,风机开关,主控单元,单片机,电控模块结构框图,电源测控板,RS-485,看门狗,面板按键,模,数,转,换,风,压,检,测,54,9,关于数字调频发射机,用,32-bit,数字控制振荡器,(NCO),在数字域内直接产生调频信号,采用标准的,AES/EBU,接口,可与数字微波设备直接相连,不需要附加的,D/A(,或,A/D),转换,直接构成数字信号传输链,没有调制特性的飘移问题,55,在极低的音频范围内仍然保证良好的立体声分离度,调制线性及调制频偏与载波无关,发射机改换频率后不需要重调技术指标,优良的电气性能,FM,信杂比可达,96dB(,理论值,),谐波失真可达,0.0016%(,理论值,),56,测试题,GME,有哪几种功率等级的调频发射机？,GME,调频发射机由哪几个主要部件组成？,1200W FM,功放是由（？）个（？,W,组成的。,FM,数字激励器和模拟激励器输入信号有何区别？,在,FM,发射机中，（？）用来抑制带外无用发射。,