调频广播发射机技术特点及其发展趋势

调频广播发射机的信号编码与解码技术

调频广播是一种广泛使用的无线传输技术，旨在传输音频和数据信号。调频广播发射机是将音频信号转化为高频载波信号，并将其传输到接收器，然后进行解码以还原原始音频信号的设备。为了实现高质量的音频传输和广播，信号编码与解码技术起着关键作用。在这篇文章中，我们将探讨调频广播发射机的信号编码与解码技术以及其在广播行业中的应用。

信号编码是将原始音频信号转换为数字信号的过程。在调频广播发射机中，采用的编码技术通常是脉冲编码调制（PCM）。PCM是一种广泛应用的信号编码技术，其原理是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。在PCM编码中，音频信号被采样并量化为一系列离散值，然后转换为二进制码以便传输。这种编码技术可以有效地减少信号的传输带宽，并保持音频信号的高保真度。

在调频广播发射机中，信号解码是将数字信号转换回原始音频信号的过程。解码器是用于还原原始音频信号的设备。解码器通过将二进制码转换为离散的模拟信号，并进行滤波和重构，以实现高质量的音频输出。常用的解码技术包括数字到模拟转换（DAC）、滤波、重构等。

除了基本的信号编码与解码技术之外，调频广播发射机还常常使用调制技术来提高音频信号的传输效果。常见的调制技术包括频率调制、相位调制和幅度调制。频率调制是将音频信号的频率变化映射到载波信号上，常用的频率调制方法包括频率偏移调制（FM）和频率调幅（PM）。相位调制是通过改变载波信号的初始相位来传输音频信号，常见的相位调制方法包括相位调幅（AM）和相位调制（PM）。幅度调制是通过改变载波信号的幅度来传输音频信号，常见的幅度调制方法包括幅度调制（AM）。

调频广播发射机的信号编码与解码技术在广播行业中具有重要的应用。它们可以帮助实现高保真度、稳定性和传输效率的音频广播。在传统广播中，调频广播发射机通过将音频信号转换为高频载波信号并进行传输，使得广播信号可以覆盖较远的距离，并且能够克服一些传输中的干扰。此外，信号编码与解码技术还使得广播节目可以以数字化的方式传输，提供更高质量的音频体验。

ZHC618F-1000W/LIGHT立体声调频广播发射机，是将输入的左右声道音频信号进行立体声编码并调频调制到广播波段、再射频放大到1000W功率、以无线方式进行广播发射的一体化高品质调频广播发射机。该发射机采用先进的软件无线电技术，使产品性能指标达到高水平。

技术特点

• 全过程数字化处理，达到CD般音质的完美听觉效果

• 采用大规模现场可编程门阵列（FPGA）技术进行全过程数字处理

• 采用速率高达5G的直接数字频率合成（DDS）技术，使发射机指标达到巅峰

• 采用高可靠性微处理器（ARM）技术作为主控制器

• 支持多种音频信号源输入（发射机可按优先级自动选择）：

➢ AES/EBU数字音频信号输入（最高优先级）

➢ 模拟立体声模拟音频信号输入（第2优先级）

➢ MPX立体声复合信号输入（第3优先级）

• 支持RDS或SCA副载波输入

• 可升级为调频同步广播发射机

• 电控AGC控制输出功率零漂移

• 完善的过流、过压、过温、过功率、驻波比过大报警及保护功能

• 采用单键飞梭快速键盘输入

• 采用OLED实时显示工作参数

• 具备TCP/IP、RS232通信接口

• 19英寸标准机箱，高度2U

工作原理框图

主要技术参数

电气指标

1. 标称发射频率 87MHz～108MHz（可定制其他频率），步进10kHz

2. 载频允许偏差 ±200Hz

3. 输出功率 0～1000W连续可调

4. 输出功率允许偏差 ±1dB

5. 输出阻抗 50Ω

6. RF输出连接器 L29/L27-50K(7/16”)或其他指定接头

调频发射机的原理与工作机制

调频发射机是无线通信系统中的关键组成部分，它负责将输入的基带信号转换成高频信号，以便通过天线进行传输。在本文中，我将深入探讨调频发射机的原理和工作机制，并分享我对这个主题的观点和理解。

一、调频发射机的原理

调频发射机的原理基于频率调制技术，即通过改变信号载波的频率来传递信息。其工作原理可以分为以下几个步骤：

1. 基带信号产生：基带信号一般由语音、数据或视频等信息信号组成。在调频发射机中，基带信号首先经过调制电路进行处理，将其转换成适合进行频率调制的信号。

2. 频率调制：频率调制是调频发射机的核心过程。在这一步骤中，调频发射机将基带信号与固定频率的载波信号进行合并。通过改变基带信号的幅度，可以使载波信号的频率在一定范围内变化，从而传递基带信号的信息。

3. 功率放大：频率调制后的信号经过功率放大器进行放大，以增强信号的强度，以便在传输过程中能够有效地达到接收端。

4. 滤波：为了滤除功率放大器产生的杂散信号和不必要的频率成分，调频发射机会使用滤波器对信号进行滤波处理。滤波器可以削弱或完全去除不需要的频率分量，使信号频谱更加干净和接收端较容易解调。

5. 频率合成：为了提供稳定的载波信号，调频发射机通常使用频率合成器来产生高稳定度和精确的载波频率。频率合成器可以根据设定的频率和调制指令生成相应的载波频率。

二、调频发射机的工作机制

调频发射机的工作机制主要包括发射信号的调制和发射信号的放大。具体来说，它的工作过程如下所示：

1. 调制阶段：在调制阶段，调频发射机会将输入的基带信号进行一定的预处理，以确保信号能够适用于频率调制。这一阶段通常包括对基带信号的滤波、放大、平衡和变换等过程，以使其适合与载波信号进行合并。

2. 载波合成阶段：在这个阶段，调频发射机会产生一个稳定的载波信号。载波合成器通过将基准频率信号与锁相环等电路进行反馈和调整，生成所需的频率和相位。

3. 频率调制阶段：当基带信号和稳定的载波信号准备就绪后，调频发射机将它们进行合并。通过改变基带信号的幅度，载波信号的频率相应地发生变化。这种变化的快慢取决于基带信号的频率范围和调制指数。

203调频广播发射技术问题及处理措施分析哈斯布和（作者单位：内蒙古广播电影电视局巴林右805发射台）摘　要：在我国无线覆盖不断深入的过程中，信号发射的首要方式是调频广播对广大用户的覆盖。与过去的有线广播相比，新的广播调配技术具有覆盖面更广的特点。然而，由于无线扩容技术的使用，广播发射信号质量不高，用户信号接收过程中容易出现信号不稳的状况。本文就新型调频广播技术的特点，探讨调频广播发射技术存在的问题，并就突出问题提出具体可行的处理措施。关键词：调频广播；信号；稳定性１　调频广播发射技术问题１．１　信号传输不稳调频广播系统运行依赖天馈线系统的运行状况，后者一旦出现故障，就会造成信号传输不稳。工作人员在系统维护工作中，要对信号指标进行实时监测，确保指标正常。可采用编码检查的方式来进行维护，音频编码在数字音频接口中的码流及时间信息帧的生成，是进行系统技术检查的重要内容。１．２　偏远地区无线信号传播问题无线信号覆盖的另一重要问题，就是农村和老少边区等特殊区域调配广播信号覆盖的问题，主要表现是无线信号质量不高[1]。多通道调频广播信号发射技术的使用，不仅能有效提高信号功率合成的速度，对广播发射的信源接收质量也有显著提高。要改善农村和老少边区等特殊区域的信号发射质量不高的问题，可采用卫星接收天线加强信号，提高接受信号的质量。２　调频广播发射技术问题的处理措施２．１　天馈线系统的故障预防要解决信号传播中出现的问题，首先需要检查馈管连接处的插芯是否安装到位，确保插芯插紧，抱箍处在合适的位置，喉箍已拧紧。在发射技术系统的维护中，确保馈线连接正常，通过系统整体性能的认真测试，避免运行中信号频度等技术指标变差。调配广播系统通过数字微波链路信号的传递，在解调器实现节目源向数字音分信号的转化，再由GPS接收机以10 M到1 pps的速率进行SFN主编码器解码的传播。备用SPN编码器和GPS接收机在10 M到1 pps的速率中进行信号的传播和分配。在ASI切换分配器的使用过程中，微波发射机与ASI/EI协议转换器经由复用器的功率表达，来确保卫星通讯链路的通畅。在运行过程中，微波接收机获得ASI/EI协议转换器的支持，实现信号传递，并由SFN适配器处理。通过10 M到1 pps的速率传播，SFN信号实现适配。２．２　改善调频信号质量常用调频广播发射系统信号传递质量的好坏，受试播期间场强覆盖效果的影响。测试数据显示，当发射功率为540 kHz，发射功率大于10 kW，1 km范围内的覆盖场强是115.0 dB，5 km范围内的覆盖场强是102.5 dB，12 km范围内的覆盖场强是94.0 dB，20 km范围内的覆盖场强是71.0 dB，50 km范围内的覆盖场强是54.3 dB。而当提高发射频率的时候，若发射功率不变，场强也会呈现不断下降的趋势。发射功率为990 kHz，发射功率大于10 kW，1 km范围内的覆盖场强是120.5 dB，5 km范围内的覆盖场强是102 dB，12 km范围内的覆盖场强是93 dB，20 km范围内的覆盖场强是65 dB，50 km范围内的覆盖场强是45.40 dB。由于系统解码板块受到场强的影响显著，调频广播系统解码器内部功能模块容易出现运行不稳的状况，需要对天馈线系统指标进行细致测试[2]。通过滤波器与多工器出口的行为补偿操作，加强滤波器或多工器出口与天馈线之间的信号调配。其中，要重点检查广播发射系统解码器功能的运行情况。２．３　增加无线信号的覆盖面及覆盖质量技术人员要对借口适配情况进行认真检查，通过码流分析复用法，分析音频码流的解析存储状况和音频信号解码状况，从而控制时间信息处理精准相位。强化解码器内部功能板块，做好时间信息帧的结构分析，88字节音频帧与188字节的PMT信号制式，是当前无线信号覆盖的首要方式。通过标准制式信号的推广，分析包头长度与信号的周期性。在处理STS最大延时信号过程中预留CRC16信号，避免出现信号失帧。先进的信号传输技术是提高覆盖范围的重要选择，确保频率覆盖范围大于2 GHz。通过数字微波站，可以对上行信号进行高效处理，不仅可以实现信号传输数据库的全程监控和遥测，还能高效处理下行信号通道。在数字微波传输对下行信号的控制下，广播信号滤波与频率的调配能自由变换。上述方法的使用，不仅能实现信号的放大与解调，还能实现信号的调制解调。３　结语对调频广播发射技术中存在的问题进行分析，并采取相应的处理措施，能让调频广播发射技术不断完善，有助于调频广播发射技术的完善，增加我国无线广播的覆盖面和质量，促进农村和老少边区等信息相对闭塞区域的无线覆盖，为社会主义精神文明建设工作的开展奠定技术基础。参考文献：[1]杨顺美.调频广播发射技术存在的问题分析[J].西部广播电视,2016(10):242-243.[2]贾连奎.中波广播发射机在工作运行中容易出现的问题及处理措施[J].数字技术与应用,2015(11):246.