郑伟光-调频发射机原理及维护

1、Technical Center of Shanghai Media Group上 海 文 广 新 闻 传 媒 集 团上 海 文 广 新 闻 传 媒 集 团调频发射机原理及维护调频发射机原理及维护2012.32012.3中 央 广 播 电 视 发 射 台中 央 广 播 电 视 发 射 台 郑郑 伟伟 光光ZWG111SOHU.COMTechnical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18目目 录录n一、发射台简介、一、发射台简介、信号的传输链路信号的传输链路n二、调频的基本概念二、调频的基本概念n

2、三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统n四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析处理n五、调频广播发射机主要指标、测试方法五、调频广播发射机主要指标、测试方法n六、基于六、基于IPIP的音频监测系统的音频监测系统n七、发展方向，调频广播数字化（七、发展方向，调频广播数字化（DABDAB、HD-RadioHD-Radio）Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18 中央塔调频发射机发射总功率达到中央塔调频发射机发射总功率达到8282

3、千瓦，无线播出千瓦，无线播出1111套套调频广播节目，调频广播节目，担负着担负着 中央人民广播电台中央人民广播电台 中国国际广播电台中国国际广播电台 北京人民广播电台北京人民广播电台 在首都地区的调频无线覆盖任务，在首都地区的调频无线覆盖任务，服务着北京的千万市民。服务着北京的千万市民。 由于调频广播的音质好，覆盖人口由于调频广播的音质好，覆盖人口密集，目前在国内外，调频无线广播是密集，目前在国内外，调频无线广播是大众收听当地广播的主要途径。大众收听当地广播的主要途径。一、发射台简介、信号的传输链路一、发射台简介、信号的传输链路Technical Center of Shanghai Medi

4、a Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18光缆干线网光缆干线网卫星卫星微波微波现场信号现场信号广播电台广播电台电视台电视台 无线用户无线用户有线用户有线用户 有线广播电视有线广播电视分配网分配网无线发射台无线发射台一、发射台简介、信号的传输链路一、发射台简介、信号的传输链路Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v电缆：音频电缆、视频电缆。电缆：音频电缆、视频电缆。 节目的传输节目的传输v光缆：光发机，光缆、光收机；光缆：光发机，光缆、

5、光收机；v微波：天线、收发信机、调制器、多路复用、自动控制设备等微波：天线、收发信机、调制器、多路复用、自动控制设备等v卫星：卫星和地球站两部分组成，卫星作为中继。卫星：卫星和地球站两部分组成，卫星作为中继。v节目制作播出由广播电台完成节目制作播出由广播电台完成节目制作、播出节目制作、播出一、发射台简介、信号的传输链路一、发射台简介、信号的传输链路Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18节目的传输节目的传输光端机输出信号，光端机输出信号，AES/EBU AES/EBU的全称是的全称

6、是Audio Engineering Society/European Broadcast Union（音频工程师协会（音频工程师协会/欧洲广播联盟），现已成为专业数欧洲广播联盟），现已成为专业数字音频较为流行的标准。字音频较为流行的标准。 通常使用卡侬（通常使用卡侬（XLR）连接。）连接。AESEBU使用平衡接口（使用平衡接口（110欧），欧），峰值电压大约峰值电压大约8伏，如果采用适当的电缆，传送距离可以达到数百米。伏，如果采用适当的电缆，传送距离可以达到数百米。 一、发射台简介、信号的传输链路一、发射台简介、信号的传输链路Technical Center of Shanghai Medi

7、a Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l控制室控制室-机房的信号传输机房的信号传输一、发射台简介、信号的传输链路一、发射台简介、信号的传输链路Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v 信号监测信号监测由监测台完成。由监测台完成。 节目的监测节目的监测v 信号监测部门信号监测部门通过广播电视信号接收设备和技术指标测试设备，通过广播电视信号接收设备和技术指标测试设备，监听、监视、监测广播电视信号质量并及时向主管部门提交质量监测监听、监

8、视、监测广播电视信号质量并及时向主管部门提交质量监测报告和广播电视系统的运行情况（停播、劣播）。报告和广播电视系统的运行情况（停播、劣播）。一、发射台简介、信号的传输链路一、发射台简介、信号的传输链路Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18目目 录录n一、发射台简介、一、发射台简介、信号的传输链路信号的传输链路n二、调频的基本概念二、调频的基本概念n三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统n四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析

9、处理n五、调频广播发射机主要指标、测试方法五、调频广播发射机主要指标、测试方法n六、基于六、基于IPIP的音频监测系统的音频监测系统n七、发展方向，调频广播数字化（七、发展方向，调频广播数字化（DABDAB、HD-RadioHD-Radio）Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18无线电广播示意图无线电广播示意图二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-18

10、2012-3-18l我国采用导频制调频广播，导频频率为我国采用导频制调频广播，导频频率为19KHz19KHz，75KHz75KHz的频偏，预加重的频偏，预加重5050微秒。微秒。l音频频率范围音频频率范围30Hz30Hz15KHz15KHz。l调频载波频率范围为调频载波频率范围为87.0-108MHZ87.0-108MHZ。 l带宽带宽200KHz200KHz。调频广播的制式调频广播的制式二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18波段名称波段名称波

11、长范围波长范围电磁波名称电磁波名称频率范围频率范围极长波极长波1105m以上以上极低频（极低频（ELF）3KHz超长波超长波1105104m甚低频（甚低频（VLF）330 KHz长长 波波1104103m低频（低频（LF）30300 KHz中中 波波1103100m中频（中频（MF）3003000 KHz短短 波波10010m高频（高频（HF）330 MHz超短波超短波米米 波波101m甚高频（甚高频（VHF）30300 MHz分米波分米波1010-1m特高频（特高频（UHF）3003000 MHz微波微波厘米波厘米波101cm超高频（超高频（SHF）330 GHz毫米波毫米波101mm极高频

12、（极高频（EHF）30300 GHz调频广播所处的波段调频广播所处的波段二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v调频调制可分为模拟式和数字式两种调频调制可分为模拟式和数字式两种 模拟式：采用模拟信号处理及频率调制技术的激励器。VCO变容二极管直接调频，产生所需的振荡信号。采用锁相环技术产生精确频率的载波(87.0-108MHz)，将合成基带信号调制到该载波上。 数字式：主要采用数字信号处理(DSP)和直接数字频率合成(DDS)等技术对数字音频进

13、行调频调制。 二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v变容二极管直接调频稳定中心频率度的措施 采用锁相技术（APC）来维持中心频率稳定v锁相稳频构成二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v数字式调频数字式调频DDS的原理框图 采用数字信号处理（DSP）和直接数字频率合成（DDS）技术将数字音频复

14、合信号直接调制到射频工作频率上。二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18直接数字频率合成器与传统的频率合成技术相直接数字频率合成器与传统的频率合成技术相比，具有以下特点：比，具有以下特点： 频率转换快。频率转换快。 频率分辨率高、频点数多。频率分辨率高、频点数

15、多。 相位连续。相位连续。 相位噪声小。相位噪声小。 控制容易、稳定可靠。控制容易、稳定可靠。 二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v预加重（预加重（音频信号调频前的加工处理音频信号调频前的加工处理） 为什么要加预加重？为什么要加预加重？sCR501 预加重时间常数：预加重时间常数：二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012

16、-3-182012-3-18调频立体声基带信号调频立体声基带信号 v“AM-FM“AM-FM导频制导频制”立体声基带信号组成：和信号、已调差信号、导频信号立体声基带信号组成：和信号、已调差信号、导频信号 v和信号和信号：RLM2121v差信号差信号：RLS2121v导频信号导频信号 ：19kHz19kHz二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18我国调频立体声广播的主要技术参数我国调频立体声广播的主要技术参数频率范围频率范围87.0-108MHz导

17、频频率导频频率19KHz最大频偏最大频偏75KHz导频信号相位允许偏差导频信号相位允许偏差5最高调制频率最高调制频率15KHz导频信号对主载波的调制度导频信号对主载波的调制度10%预加重时间常数预加重时间常数50 S副载波频率副载波频率38KHz电波极化方式电波极化方式水平极化水平极化副载波调制形式副载波调制形式抑制副载波调幅抑制副载波调幅频带带宽频带带宽200KHz二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18关于调制度关于调制度调频波调制度调频波调

18、制度(或称调制系数或称调制系数)为为 100%额定最大系统频偏已调波载波频偏m调频发射机调制度既不要超过额定值，又不要调制不足。调频发射机调制度既不要超过额定值，又不要调制不足。调制度超过额定值，即过频偏，发射机将产生带外辐射调制度超过额定值，即过频偏，发射机将产生带外辐射过频偏的调频波如超出了调频接收机鉴频器的线性范围将产生非线性失真，损伤节目过频偏的调频波如超出了调频接收机鉴频器的线性范围将产生非线性失真，损伤节目质量质量如调制度开得偏低，接收机鉴频器输出的音频信号将偏低，降低了节目信号的信噪比如调制度开得偏低，接收机鉴频器输出的音频信号将偏低，降低了节目信号的信噪比二、调频的基本概念二、

19、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v矩阵式编码器框图矩阵式编码器框图 v开关型编码器开关型编码器：硬开关方式、数字频率合成式、软开关式：硬开关方式、数字频率合成式、软开关式 二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v基带信号的频率范围基带信号的频率范围限制在从直流到限制在从直流到99kHz99kHz。 二、调频的基

20、本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v立体声带附加节目立体声带附加节目 RDS RDS 、SCASCA对于对于67kHz67kHz副载波，附加节目信号对其调制后占据基带信号的副载波，附加节目信号对其调制后占据基带信号的61kHz61kHz至至73kHz73kHz段，对于段，对于76kHz76kHz副载波，附加节目信号对其调制后占据基带信号副载波，附加节目信号对其调制后占据基带信号的的70kHz70kHz至至82kHz82kHz段。段。副载波：副载波：67

21、kHz67kHz或或76kHz76kHz附加节目的频率范围：附加节目的频率范围：80Hz80Hz6kHz6kHz调制：调频调制调制：调频调制最大频偏：最大频偏：4kHz4kHz，副载波对射频主载波的调制频偏为最大频偏的副载波对射频主载波的调制频偏为最大频偏的10%10%二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v广播数据系统广播数据系统RDSRDS（Radio Data SystemRadio Data System）基带频谱图）基带频谱图二、调频

22、的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v广播数据系统广播数据系统RDSRDS（Radio Data SystemRadio Data System）RDS可传输的信号按功能可分为三类：可传输的信号按功能可分为三类：1、辅助调谐信号，包括节目网识别（、辅助调谐信号，包括节目网识别（PI）、节目网名称（）、节目网名称（PS）、节目类）、节目类型识别（型识别（PTY）、交通广播电台识别（）、交通广播电台识别（TP）、替换频率表（）、替换频率表（AF）；）；2

23、、开关信号，包括交通广播播出识别（、开关信号，包括交通广播播出识别（TA）、解码器识别（）、解码器识别（DI）、音乐）、音乐/语言识别（语言识别（M/S）、节目编号（）、节目编号（PIN）；）；3、其他应用，包括无线电电文（、其他应用，包括无线电电文（RT）、其他广播网信息（）、其他广播网信息（ON）、日期与）、日期与时钟（时钟（CT）、透明数据信道（）、透明数据信道（TDC）、电台内部业务数据（）、电台内部业务数据（IH）、广播寻）、广播寻呼（呼（RP）、交通信息信道（）、交通信息信道（TMC）等。）等。二、调频的基本概念二、调频的基本概念Technical Center of Shangh

24、ai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18目目 录录n一、发射台简介、一、发射台简介、信号的传输链路信号的传输链路n二、调频的基本概念二、调频的基本概念n三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统n四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析处理n五、调频广播发射机主要指标、测试方法五、调频广播发射机主要指标、测试方法n六、基于六、基于IPIP的音频监测系统的音频监测系统n七、发展方向，调频广播数字化（七、发展方向，调频广播数字化（DABDAB、HD-RadioHD-Radio）Techn

25、ical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18Z10CD Transmitter整机特点：整机特点： 单机柜单机柜10kW FM输出输出 控制器带有生命支持板控制器带有生命支持板 功放模块支持热插拔功放模块支持热插拔 三相供电四个变压器整流多抽头输出三相供电四个变压器整流多抽头输

26、出数字编码调制数字编码调制 支持支持HD-Radio+FM同播同播三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18主控制面板主激励器备激励器功放IPA、PA电源PS1、PS2、PS3、PS4内部组成内部组成三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-1

27、81、射频流程方框图介绍、射频流程方框图介绍：lPA 及IPA模块l激励器lIPA模块l功放lZ-Plane 功率分配器板lZ-Plane 功率合成器板l5KW功率合成器l10 KW功率合成器三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l激励器激励器 首先，介绍发射机的主备激励器选件。两台激励器的RF输出连接激励器/IPA底板。RF输出由控制器控制，如果激励器A有故障，则控制器自动切换为激励器B播出。也可通过激励器状态

28、屏幕显示进行手动切换激励器。 激励器故障即发射机的所有故障均保存在诊断显示系统的故障记录中。激励器送出信号送入一个3db功率分配器，该分配器是激励器/IPA底板的组成部分之一，其输出相位差为90度的两路等幅信号。其中，一路送入IPA-AB底板，另一路送入IPA-CD底板。三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v射频功率放大器射频功率放大器特点特点 全频道通用全频道通用 支持热插拔支持热插拔 体积小体积小 使用使用

29、MOSFETMOSFET推挽式放大推挽式放大 输入功率输入功率151520W20W 输出功率最大输出功率最大425W425W典型值典型值300300340W340W 控制器控制功放开启或封锁控制器控制功放开启或封锁三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18功率放大器技术指标：功率放大器技术指标：频率范围87.0MHZ108MHZ频段中任一频率供电电压DC 48V、50V、52V、54V输入/输出阻抗50/50输出功率

30、850W(运行时允许在10%之内)增益18dB 22 dB工作状态丙类冷却要求强迫风冷三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l Z-Plane Z-Plane 功率分配器板功率分配器板 l功分板利用一只威尔金森二分配器将IPA输入信号分成两路，再分别送至两个威尔金森四分配器进行四分功率，输出8路信号，分别作为Z-Plane A板上8个功放的激励信号。lZ-Plane A板上的功放标号为A1-A8，B板上的为B1-

31、B8, C板上的为C1-C8，D板上的为D1-D8.其中每块Z-Plane 板上标号为1-4的4只功放作为一个模块，位于发射机的前部，它们连接同一只四路功率法合成器。Z-Plane 板上的其余功放则为于发射机后部，同样，它们也连接另一只四路功率合成器。 三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18lZ-Plane Z-Plane 功率合成器板功率合成器板l8路功放的输出将两个威尔金森四路功率合成器合成后，再由一个威尔金

32、森两路功率合成器合成2.5KW标称输出。在理想负载情况下，每只功放的输出功率容量为425W，但其实际输出功率约为325W，整机合成功率为10KW。lZ-Plane板上所有的隔离负载都装在隔离板上，这样，散热效果更好，替换更方便容易。隔离板共有四块，分别装在功放模块的每一侧。隔离板上也有射频切换装置，能切断有故障的功放，而不致引起严重的系统不平衡。本板也支持热插拔，即，在发射机播出的同时，可对功放模块进行拆卸更换。三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台

33、 2012-3-182012-3-18l5KW5KW功率合成器功率合成器lZ-Plane A、B两板各自输出的2.5KW功率，送至一个5KW3db功率合成器，完成功率合成。Z-Plane C、D两板也一样。由于各路输入相位差为90度，只要功放工作正常，则合成输出损耗极少甚至没有损耗。每个5KW3db功率合成器顶端均带有一个标号为“ISO-AB” 或“ISO-CD”的吸收负载，用以吸收因两块Z-Plane板间相位或振幅不平衡而产生的输出功率泄漏量。例如，有一只功放有故障，导致一块Z-Plane板输出偏小。但卸下一个功放模块并不会造成任何影响，因为它对Z-Plane A、B（或C、D）两板的影响是

34、一样的。泄露功率越大，吸收负载上的温度越高，吸收负载上的温度传感器，直接跟控制器相连，用以对该温度实时监控。如果泄露功率过大，控制器将抑制发射机功率，使吸收负载的温度保持在容限范围内。连个5KW输出相对相位为-90度和-180度，送至10KW功率合成器。三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l10 KW10 KW功率合成器功率合成器l两个5KW功率合成器的输出，再送至最后一个3db功率合成器，最终输出10KW（最

35、大输出为11KW）。该10kw合成器安装在一只偏平铝盒中，该铝盒位于功率模块的下方，在电源模块的上方。由于本功率合成器要完成全部四块板输出功率的总合成，故它也带有吸收负载（ISO-AB CD）。同样，也要对该吸收负载的温度进行监控，用以检测这两个5KW功率模块输出的不平衡。三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v激励器激励器 FlexStar HDx-FM Exciter三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机

36、原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18 激励器有两种射频输出三种操作模式。主输出55W，副输出10Mw。三种操作模式为：1、 HD，产生数字边带，用于数字发射机。2、 FM+HD或混合模式，用于普通调频发射机或作为FM HD模式的备份模式3、 55W调频模拟模式，用于混合或数字模式的备份。三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中

37、央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18激励器简化原理图激励器简化原理图 三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v谐波滤波器谐波滤波器技术要求：技术要求： 首先要对发射机产生的二次

38、以上的各次首先要对发射机产生的二次以上的各次谐波有足够的衰减量，大功率发射机谐波谐波有足够的衰减量，大功率发射机谐波滤波器对各次谐波的衰减量应在滤波器对各次谐波的衰减量应在50dB50dB以上；以上； 其次，谐波滤波器介于放大器与天线负其次，谐波滤波器介于放大器与天线负载之间，滤波器的输入阻抗在整个调频波载之间，滤波器的输入阻抗在整个调频波段内必须均匀，否则，宽带功放难以获得段内必须均匀，否则，宽带功放难以获得平坦的输出特性。平坦的输出特性。 再次，谐波滤波器的插入损耗应尽量小。再次，谐波滤波器的插入损耗应尽量小。三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Techni

39、cal Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18三相供电四个变压器整流多抽头输出最高直流三相供电四个变压器整流多抽头输出最高直流52V三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统2、电源方框图介绍、电源方框图介绍Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shan

40、ghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l3 3、电源操作原理详述、电源操作原理详述三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l4 4、风冷系统介绍风冷系统介绍三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统 发射机由在北部下方的单个2速风扇冷却，是一大风量、低转速、通风系统。引导进入口的空气硬充分过滤，如果可能，加轻微正压。由于使

41、用低速通风系统，吹出的空气应很小或没有反向压力。 在IPA背板上有气流感应器，用于感应气流，检测环境温度传感器和偏置的传感器之间的温度差。如果气流下降约25%，风扇切换为高速。如果措施不能增加气流，发射机关闭。在发射机上还有其他许多的温度传感器，用于保护个别的电路和系统。 Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l5 5、控制系统介绍控制系统介绍三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统控制器有以下板组成：1、主控制板2、PA控制器板4块3、电源控制器2块

42、4、生命支持板（应急板）显示/支持板（母板）所有板都位于发射机控制面板的后面并插在显示/支持板上。整个盒子可称作“系统控制器”。Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v设备接地的基本原则设备接地的基本原则 设备与机架就近连接； 机架就近连到工艺地； 工艺接地引线不仅要有一定截面积、还需一定表面积，尽可能短 捷； 机架电源插座的“地”不是通常民用“安全地”，而应是“工艺地”，二 者概念不可混淆； 必要时，机架和设备往往要“重复接地”（不止一条接地线）； 高层机房的同一楼层工艺地线、

43、金属管道（线槽、空调、通风、 消防、水路等），应“等电位”连接。三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统l6 6、射频操作原理详述射频操作原理详述Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v发射机组合方式发射机组合方式单机单机主备机主备机并机并机N+1N+1三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-1

44、82012-3-18v调频多工器调频多工器 随着广播电视事业的迅速发展随着广播电视事业的迅速发展,电台、电视台都在增设调频频道电台、电视台都在增设调频频道和电视频道和电视频道,如果每部发射机都配置一副天线如果每部发射机都配置一副天线,则投资会大幅度上升则投资会大幅度上升,铁铁塔也要留出放置天线的位置塔也要留出放置天线的位置,馈线的投资也要增加很多。为解决这一馈线的投资也要增加很多。为解决这一问题问题,采用了多个不同频率使用一副天线的办法采用了多个不同频率使用一副天线的办法,称之为多工。使不同称之为多工。使不同频道的多部发射机用同一副宽频道天线同时互不干扰地发送各自节目频道的多部发射机用同一副宽

45、频道天线同时互不干扰地发送各自节目的技术设备的技术设备,称为多工器。实际上称为多工器。实际上,采用多工的办法采用多工的办法,可以大大节省发射可以大大节省发射天馈系统的投资天馈系统的投资,满足不断增加节目播出的要求。满足不断增加节目播出的要求。 三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Medi

46、a Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v多工器多工器三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v哈里斯哈里斯N+1N+1控制系统控制系统三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v哈里斯哈里

47、斯N+1N+1控制系统控制系统三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18目目 录录n一、发射台简介、一、发射台简介、信号的传输链路信号的传输链路n二、调频的基本概念二、调频的基本概念n三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+1系统系统n四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析处理n五、调频广播发射机主要指标、测试方法五、调频广播发射机主要指标、测试方法n六、基于六、基于IPI

48、P的音频监测系统的音频监测系统n七、发展方向，调频广播数字化（七、发展方向，调频广播数字化（DABDAB、HD-RadioHD-Radio）Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l例行维护主要包括：定期清洁，对温度、电流、电压和故障情况进行监测等。 l安全措施安全措施l在通电状态下进行测量或者更换元器件是很危险的。l在检修机器前要切断所有电源，除非是要更换模块。平常前后门都是关闭的，发射机在运行中要接触模块时才能开后门，这些模块都是支持“热插拔”的，也就是说不用关机即可对模块进行

49、处理、拆卸或更换。四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析处理Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l维护记录日志维护记录日志包括所有维持发射机运行所必需的维护活动的完整记录。对维护情况进行记录及分析的目的，是为故障报告系统提供一个数据库。以下是一份维护情况列表：l故障描述：描述的是自然的故障。包含所有直观的症状和性能特征l纠正操作：排除故障的完整步骤的描述。l损坏部件：已更换或维修的元器件列表，包括以下细节： 元件使用时间、元件数目、元件图号、元件组件号

50、、 元件参考标志l系统使用时间：发射机总运行时间l维修人员：参与维修的人员l记录验收人员：对发射机维修进行记录及验收的负责人员四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析处理Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l正确的通风是保证发射机良好运行的最基本的条件。如果空气来自室外，应该经过良好的过滤来保持室内和发射机的清洁。l模块清洁模块清洁 l空气过滤器的清洁空气过滤器的清洁 l电源的清洁电源的清洁 四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分

51、析处理Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l常规年度测试常规年度测试l测试应作为常规维护的一部分，每年至少一次。如果主要的合成器的部分被拆除或者更换，也要进行常规测试，例如像Z-Plane板或隔离板，或者将电缆被断开和连接到Z-Plane或隔离板上。l系统级别的系统级别的ISOISO负载阻值的测试负载阻值的测试 l系统测试系统测试 （系统测试的目的是对功率合成器的配置，电缆情况及完整性进行检查。 ）四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析处理Techni

52、cal Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l系统测试系统测试 l系统测试的目的是对功率合成器的配置，电缆情况及完整性进行检查。系统测试所用的时间会显示在屏幕上。 四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析处理Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18播出中常出现的问题播出中常出现的问题v节目源故障。无信号（光缆、光端机、分配器）无信号（光缆、光端机、分配器）有杂音

53、有杂音左（或右）路缺失左（或右）路缺失左（或右路）信号反相（左（或右路）信号反相（0505年交通台）年交通台）信号电平低（不同节目间电平差别大）信号电平低（不同节目间电平差别大）四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析处理v 自台监听系统异常。信源、收音头、功放、调音台、取样头Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v发射机故障：激励器（有杂音、导频设置、频率失锁、信号选择、过激励）激励器（有杂音、导频设置、频率失锁、信号选择、过激励）功率告警（功放、电源、

54、功率告警（功放、电源、A/BA/B机功率不平衡、反射过大、温度过高）机功率不平衡、反射过大、温度过高）自动关机（反射过大、温度过高、电源缺相、过激励激励器封锁）自动关机（反射过大、温度过高、电源缺相、过激励激励器封锁）调制度过大或过小调制度过大或过小发射机有载无调发射机有载无调发射机载频对、节目错发射机载频对、节目错发射机在假负载播出发射机在假负载播出四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析处理Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18l实例： LOW-AIR

55、故障，风机高速运转。l哈里斯发射机使用1个双速风扇，从发射机后面吸风，顶上排风，风道穿过功放使之冷却。发射机起动后，风机高速运行1分钟，如无故障转到低速档运行。如果正常运行时发生故障，则风扇自动切换到高速档。四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析处理Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18目目 录录n一、发射台简介、一、发射台简介、信号的传输链路信号的传输链路n二、调频的基本概念二、调频的基本概念n三、调频广播发射机原理、三、调频广播发射机原理、N+1N+

56、1系统系统n四、发射机的日常维护、故障分析处理四、发射机的日常维护、故障分析处理n五、调频广播发射机主要指标、测试方法五、调频广播发射机主要指标、测试方法n六、基于六、基于IPIP的音频监测系统的音频监测系统n七、发展方向，调频广播数字化（七、发展方向，调频广播数字化（DABDAB、HD-RadioHD-Radio）Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v调频广播发射机调频广播发射机主要指标主要指标信噪比、频响、失真、分离度信噪比、频响、失真、分离度参照：参照：GY T169-2

57、001 GY T169-2001 米波调频广播发射机技术要求和测量方法米波调频广播发射机技术要求和测量方法五、调频广播发射机主要指标五、调频广播发射机主要指标Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v主要指标：信噪比主要指标：信噪比定义：定义：解调得到的信号功率解调得到的信号功率S S与噪声平均功率与噪声平均功率N N的比值。的比值。指标：指标：音频信号频率为音频信号频率为1kHz1kHz、100%100%调制时，信噪比大于调制时，信噪比大于60dB60dB。 影响发射机输出信噪比

58、的因素：影响发射机输出信噪比的因素：（1 1）调制器的噪声）调制器的噪声（2 2）放大器的噪声系数）放大器的噪声系数 五、调频广播发射机主要指标五、调频广播发射机主要指标Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v主要指标：信噪比主要指标：信噪比五、调频广播发射机主要指标五、调频广播发射机主要指标Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v主要指标：失真主要指标：失真定义：

59、定义：发射机用单一频率的正弦音频信号调制时，由于调制器的非线性、发射机用单一频率的正弦音频信号调制时，由于调制器的非线性、高频放大器的非线性，会产生各次谐波分量，各次谐波分量的均方根值高频放大器的非线性，会产生各次谐波分量，各次谐波分量的均方根值与基波有效值之比即为谐波失真。与基波有效值之比即为谐波失真。 指标：指标：总失真在总失真在100%100%调制下小于调制下小于0.5%0.5%； 失真来源：失真来源：调制器及系统的振幅频率特性的不平坦调制器及系统的振幅频率特性的不平坦 。五、调频广播发射机主要指标五、调频广播发射机主要指标Technical Center of Shanghai Med

60、ia Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v主要指标：失真主要指标：失真五、调频广播发射机主要指标五、调频广播发射机主要指标Technical Center of Shanghai Media Group中央广播电视发射台中央广播电视发射台 2012-3-182012-3-18v主要指标：频响主要指标：频响定义：定义：相同幅度相同幅度不同频率的音频信号通过发射机后，解调接收得到各不同频率的音频信号通过发射机后，解调接收得到各频率信号电平与频率信号电平与400Hz400Hz基准电平的差值基准电平的差值 ，以，以dBdB表示。表示。指标：指标：以以4