中波发射台信源系统方案教学

信源系统即信号源系统，中波发射台的信源系统包括：卫星信号、光纤信号(网络信号)、微波、FM信号、GPS同步信号接收和音频处理几个部分。图6.1.1为中波发射台信源系统方框图。发射机2发射机1作为中波广播的节目信号源，数字卫星信号的传输与接收是近二十多年逐步发展起来的，是利用地球同步卫星将数字编码压缩的广播信号传输到用户端的一种信息传输形式，简称DHT。一、卫星直播系统的组成数字广播电视卫星直播系统包括前端系统、传输系统、用户管理系统和用户接收系统，图6.1.2为卫星直播系统传输和接收方框图。(一)前端系统：前端系统主要负责节目源采集、编辑、包装、制作、并对音视频进行MPEG-2编码，复用技术是将音视频信号和辅助信号混合成一套节目数码流，并可进行加扰和授权控制。信道编码完成A/D转换、制式转换和码率压缩，在有限的卫星转发器频带上传送更多的节目。采用PQSK调制方式，能够在信号微弱的情况下获得充足的信噪比，PQSK调制器将包含着音频、视频的信息基带信号调制到70MHz,再通过上变频器将70MHz中频信号变成射频信号C频段6GHz或Ku频段14GHz。(二)传输系统：高频功率放大器将上变频器输出的射频信号放大到所要求的功率，经波导送至天线，发射天线将信号发送到直播卫星上，直播卫星上的转发器将来自于发射站的信号放大处理后经过另外一个频率向地球覆盖区域发射。(三)用户管理系统：用户管理系统负责登记和注册用户管理资料；购买和包装节目；制定节目计费标准及用户收费管理。信道编码复用器调制上变频器高功放LNB视频输出下变频器本地震荡中频放大(四)用户接收系统(IRD)：用户接收系统有接收天线、LNB(高频头)、传输线缆、综合接收解码器(卫星接收机)。卫星接收机对来自于LNB下变频后的国际电信联盟1979年的世界无线电会议上，制定了分配空间应用频率的无线电规则，对卫星广播的频段进行了划分，卫星通信频段有UHF频段(400~200MHz)、L频段(1.6～1.5GHz)、C频段(6～4GHz)、X频段(8～7GHz)、Ku频段(14～11GHz)、Ka频段(30～20GHz)。当前最为常用的频段为C频段和Ku频段。卫星所传送的频段是随卫星的任务及本体所搭载的配备而定，有些只传送C频段(如亚太1号、亚太1A),有些只传送Ku频段(如超鸟C、JCSAT-4),有些则能够传送C、Ku频段(如泛美2号、泛美8号及亚卫2号等)。因为发射频较大，接收到的讯号较弱，所以需要用较大的天线来收集这些讯号。而Ku频段组成。图6.1.3为卫星接收设备连接示意图。(三)卫星接收机(一)快捷操作方式(二)增加节目星信号”;如果搜索到节目，将所搜索的节目自动添加到节目列表中，同时播放所搜索到的节目中第一个节目。(三)系统加锁和解锁按菜单键，弹出主菜单后，按上下键选择“安全设置”,按“确认”键，然后按上下键选择“系统加锁”,按确认键，进入系统加锁后，系统提示是否确认该项操作，再次按“确认键”完成加锁操作。系统加锁后，按任意键都提示输入密码提示，按要求输入密码后再按确认键方能解锁，只有解锁后才能进行相对应的操作。ACS1240A卫星接收机的初始密码为按八次下键。五、卫星接收系统常见故障处理LNB是长期工作在露天的有源电子部件，产生故障的原因有慢性的，如雨水锈蚀，也有瞬间的，如雷击、浪涌(电压和电流)冲击。雨水锈蚀：长期日晒雨淋的LNB,如密封盒密封性能不良，易渗水，产生接触不良直至损坏。所以不能随便拆卸，最好外加防护罩。雷电击坏：这是常见的现象，尤其是在多雷地区、多雷季节，必须做好天馈浪涌电压、电流冲击：在供电电压波动较大的地区，在室内设置的交流稳压器和电源进线的质量及布局有问题时，则常会发生浪涌冲击损坏。检修时可用万用表测量LNB输出接口的正反向阻值判断。或者用正常的LNB替换以确认是否损(二)接收机无信号故障1.接收天线的高频头与接收机之间的同轴电缆接触不良，造成信号中断。2.卫星天线高频头上的变频器是需要外部供电才能工作，电源由卫星接收机提供(一般接收机通电后其信号输人口有18V电压输出，可作为变频器的工作电压)。所以要确保LNB供电部分正常，否则将收不到卫星节目。3.接收机内部高频头供电电路出现故障。(三)卫星节目质量差在收听卫星语音节目时，出现信号不稳，声音断断续续等质量差的现象，常1.因为信号强度处于临界接收状态所致，可重新调整天线方位，增强信同时要精确调整极化角，改善接收效果。1.雨衰：信号被雨(雪、雾)水衰减(俗称雨衰)的现象，是接收卫星广微波和FM分别是无线电波的两个不同的频段，在卫星传输方式尚未普及之前，发射台的信号源大都依靠微波和FM信号，因为受设备技术条件限制，微波和FM信号都存在着传输距离近、信号不稳定、干扰大、噪音大等问题。虽然微波和FM有上述缺陷，但其又有接收设备简单、方便灵活的特点，所以，一些为地方电台代播节目的发射台，仍然还在用微波和FM信号做节目源。一、微波的传输和接收微波是指频率为300MHz～300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带解调器、天线以及相关的滤波器、耦合器等组成。如图6.3.1为微波发射与接收(一)微波的发射在微波发射端，将节目信号源输入到微波发射机，微波发射机首先用节目信号对本机振荡进行调制，调制后的高频信号送到上变频器，将振荡信号上变到更高的频率，输出的高频信号经带通滤波器滤波，再送往高频功率放大器，经波导装置送到微波发射天线。(二)微波的接收从微波天线接收下来的高频信号，首先通过高通滤波器滤波，滤除带通以外的信号，减少互调干扰，防止本机振荡通过天线向外辐射。滤波后的信号经低噪声放大器放大，与第一本振输出的信号一同加到第一混频级；混频级输出的高中频信号送到中频放大器放大，被放大的高中频信号再送到第二混频级，得到低中频信号，经过低中频滤波器滤波，最后送到检波器还原基带信号。高中频滤波器低噪声放大器高中频滤波器低噪声放大器第一混频级高中频放大第二混频级检波器功率放大器滤波器上变频器滤波器振荡器调制器调频广播是一种以无线发射的方式来传输信号的广播形式。具有无需立杆架是城市广播的优质资源，我国调频广播的频带范围为88～108MHz。因为FM信号的传输带宽比调幅(AM)的宽得多，所以FM系统抗噪性能要优于AM。另一方面，调频的音质接近CD,作为中波广播的信号源绰绰有余，所以现在还有少数发射台用FM信号做中波发射的信号源，这样能够节省不菲的信号传输费用。因为FM信号的传输和接收比较简单，这里就不再赘述。第四节同步激励器时延器GT2100中波广播同步载频激励器采用锁相环频率锁定技术，参考信号可采用电视广播的行同步信号或GPS信号，大大提高了载频的精度。同步载波激励器采用锁定于GPS或TV信号的主环VCXO9MHz信号，除1000分频后得到9KHz,所以9KHz的59～178次倍频便可得到531～1602KHz的全部载频。图6.4.1为GT2100工作原理方框图。参考切换输出器分配分频根据所需载频频率设置表，把后面板对应频率合成器的三个数码开关拨到正确位置。如图6.4.2。于7,K3置于3;于3,K3置于9。注：若所设置的频率需要9KHz乘于的数等于或超过100,那么K1就置1,低于100,K1就置0。TE2100时延均衡器和GT2100中波同步广播载频激励器一起，配合相对应的中波广播发射机，组成完善的中波同步广播网。TE2100中波同步广播时延均衡器是中波同步广播中不可缺少的重要设备之一，它跟载波同步激励器配套使用，用于调整同步广播网中各发射机节目音频信号的不同延时量，使到达交替覆盖区各已调波的相位一致，把相互干扰减少到最低，从而保证整个服务区都有满意的收听效果。(二)TE2100型时延均衡器的设置1.接通电源。2.操作后面板“允许”键，使五位数码管的第一位闪烁，按动“调整”键，使其进位至设定值。(第一位数字在0-1之间转换);3.按动“移位键”,使需要调整的数码闪烁，再按动“调整”键，使其进位到设定值(首位为“1”时，第2位数字从0到6循环，第三位以后从0-9循4.5位数字调整完后，再按一次“允许”键，则设定完毕单位为μs(微秒),一次设定后，重复开关设定值不会改变。如图6.4.3。5.前面板两排LED为参考电平表，直观显示音频动态范围。当第十位红灯亮时会导致信号失真；当输入平均电平大于或小于0dBm时，可使用+6、-6dB粗调开关和细调电位器配合调整，使信号幅度最大时不使三个黄灯连续亮起为止。一、音频处理器的作用音频处理器的作用是压缩音频调制信号的动态范围，提高平均调幅度，增加边带功率输出，增加收听响度；采用预加重技术，对高频分量进行提升，可补充中波广播音域窄、音质闷的缺点。一般的数字处理器，内部的架构普遍是由输入部分和输出部分组成，输入部分一般会包括，输入增益控制(INPUTGAIN),输入均衡调节(INPUTEQ),输入端延时调节(INPUTDELAY),输入极性(也就是大家说的相位)转换(inputpolarity)等功能。而输出部分一般有信号输入分配路由选择(ROUNT),高通滤三、单元电路工作原理单元电路的工作原理如图6.5.1所示。(一)输入阻抗变换器阻抗变换器的作用是把输入的6002平衡信号转变成10KQ的不平衡信号。7KHZ低通阻抗(二)输入增益控制电平调整可控制处理器的输入电平。一般能够调节的范围在12分贝左右。(三)可变增益控制单元可变增益控制单元是音频处理器的核心。工作原理参看图6.5.2,压缩器由可变增益单元和放大器组成，应用于线性自动增益放大器反馈电路的可变增益放大器单元是其中的一个重要组成部分。失真调整电路可消除由切波产生的谐波失真和互调失真。比较器的功能是完成幅度鉴别，内部设定参考电平，当输入的信号大于参考电平时，比较器输出高电平，通过峰值检测器检测输出信号控制电压，去控制压缩器的增益；当输入信号小于参考电平时，比较器输出低电压，线性检波器不输出控制电压，即强信号被压缩，弱信号不被压缩。(四)放大器两级放大器均为差动输出放大器，音频信号在经过各级控制单元和滤波器后，会有一定的衰减损耗，为了保证有充足的信号输出，在每个控制级的后面都要进行信号放大。输出阻抗变换器的作用是将单边输入转换成平衡输出，输出阻抗为600Ω。(六)预加重电路预加重电路由电阻、电容并联构成，实际上是一个高频提升网络。某些频谱分量在经过若干电路环节后会有较大的损耗，为了补充这些损失，预先在电路中对这些频谱分量进行提升，尽量保证与输入到音频处理器的信号保持一致。4.输出电平：≥+10dB9.非线性失真：≤0.2%,压缩20dB：0.5%中波发射机的音频调制编码部分电路由数字电路组成，偶尔会出现类似死机现象，面板无故障显示，但是无调制信号，遇到这样的情况，能够试着将发射机高压、低压全部关闭，然后重新开机，有时故障不会再出现。因为信号链路上的设备不止一个，往往不容易确定故障的部位，所以最好准备一套监听检测耳机(耳机阻抗应大于16Ω),当出现音频中断故障时，可顺着音频信号链路逐级监听信号，这种方法还能够检测声音小、失真等故障。现在的数字卫星接收机、音频处理器、时延均衡器以及信号切换装置的输出接口都是平衡式卡侬插孔，所以耳机插头应使用卡侬插头，如图6.7.1。当出现激励信号异常时，发射机会自动关高压或关高压后又自动上高压，上高压后发射机正常工作，但发射机面板上显示欠激励，需要人工复位才能显示正常，这种情况大多是因为同步激励器工作不稳定造成的。激励器故障包括激励器内部电路故障和外部接口故障，常见的故障是外部接口接触不良故障。处理方法是保证输出接口与插头接触牢靠。如果发射机使用本机激励器能正常工作，而使用外部激励器不能工作，检查线路和各个接