(1)电视发射机,调频发射机的现状及未来发展趋势(王伟璋授课)

电视发射机,调频发射机的现状及未来发展趋势主讲：教授级高级工程师王伟璋清华同方鞍山吉兆电子有限公司2005年8月用户培训讲稿题纲AJZ02-20051电视发射机的现状•1.1自70年代以来电视发射机的主要技术进步–全固态化程度不断提高–控制﹑监测系统智能化–失真校正系统的不断完善及自动化–残留边带采用SAWF,本振采用锁相环频率合成器.•1.2国产电视发射机的全固态化水平–1KW以下已全部固态化–10KW功率级，主要厂家（如吉兆公司）已固态化1•1.3全固态发射机的主要优点–理论寿命无限，不必定期更换电子管。–无直流高压，工作安全。–并联冗余工作方式，降低停播率。–功放模块及其供电单元标准化，便于备份。–采用直流开关电源，调整率好。–利于改善低频信杂比。2•1.4全固态发射机的关键技术–大功率功放模块–大功率功率合成–晶体管的快速保护–智能化的监控监测技术3•1.5全固态发射机整机构成–激励器–功放单元–无源部件（功率分配器，功率合成器，BPF，定向耦合器）–直流开关电源–供电控制及显示单元–风冷系统–计算机监控系统4定向耦合器定向耦合器带通滤波器四合成四合成四合成四合成二合成四分配四分配四分配四分配二分配主备切换主激励器备激励器VVAAPA1PA4PA29PA32微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源116PA1~PA32电源分配ABCORS-485RF出10KWUHF电视发射机方框图32V5定向耦合器定向耦合器带通滤波器四合成四合成四合成四分配四分配四分配主备切换主激励器备激励器VVAA微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源18PA1~PA16电源分配ABCORS-4855KWUHF电视发射机方框图PA1PA16RF出32V6定向耦合器定向耦合器带通滤波器四合成四合成二合成四分配四分配二分配主备切换主激励器备激励器VVAA微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源14PA1~PA8电源分配ABCORS-4853KWUHF电视发射机方框图PA1PA8RF出32V7定向耦合器定向耦合器带外陷波器三合成三分配主备切换主激励器备激励器VVAA微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源13PA1~PA3电源分配ABCORS-4851KWUHF电视发射机方框图PA1PA3RF出32V8定向耦合器定向耦合器带通滤波器十二合成二合成二分配主备切换主激励器备激励器VVAA微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源115PA1~PA24电源分配ABCORS-48510KWVHF-Ⅲ电视发射机方框图PA1PA24RF出50V十二分配十二分配十二合成PA12PA139定向耦合器定向耦合器带通滤波器八合成二合成二分配主备切换主激励器备激励器VVAA微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源112PA1~PA16电源分配ABCORS-48510KWVHF-Ⅰ电视发射机方框图PA1PA16RF出50V八分配八分配八合成PA8PA910定向耦合器定向耦合器带通滤波器十二合成主备切换主激励器备激励器VVAA微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源17PA1~PA12电源分配ABCORS-4855KWVHF-Ⅲ电视发射机方框图PA1RF出50V十二分配PA1211定向耦合器定向耦合器带通滤波器八合成主备切换主激励器备激励器VVAA微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源17PA1~PA8电源分配ABCORS-4855KWVHF-Ⅰ电视发射机方框图PA1RF出50V八分配PA812定向耦合器定向耦合器带通滤波器六合成主备切换主激励器备激励器VVAA微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源14PA1~PA6电源分配ABCORS-4853KWVHF电视发射机方框图PA1RF出50V六分配PA613定向耦合器定向耦合器带外陷波器二合成主备切换主激励器备激励器VVAA微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源12PA1、PA2电源分配ABCORS-4851KWVHF电视发射机方框图PA1RF出50V二分配PA214•1.6激励器的构成(采用SAWF、PLL等新技术)–图象中频调制器–伴音中频调制器–GD校正–DP,ICPM校正–DG校正–IM校正–本振变频单元–功放单元–控制及显示单元15图像调制DG校正DP,ICPM校正IM校正GD校正伴音调制上变频本振功放单元VA数据采集控制及显示RS-485RS-485RF出激励器原理方框图主备切换16•1.7功放单元–VHF-Ⅰ800W–VHF-Ⅲ600W–UHF450W17功放控制BLF278*450100505050反射电压100VHF-Ⅰ800W功放原理图过热接点MRF148A过激励信号控制电压RF出RF入18功放控制BLF278*450100505050RF入反射电压100VHF-Ⅲ600W功放原理图过热接点RF出BLF278MRF148A过激励信号控制电压19功放控制BLF1046*2BLF861A*4501005050505050RF入反射电压100RF出BLF861AUHF450W功放原理图过热接点过激励信号控制电压20•1.8功率合成（分配）器–同相二等分功率分配（合成）器–3dB定向耦合器（正交电桥）–Gysel多路同相功率合成（分配）器21Z-MatchZ-Match输出2输出150欧50欧50欧输入同相二等分功率分配（合成）器原理图Z-Match=70.7欧R-100欧221234三分贝定向耦合器（正交电桥）原理图作合成器1、输入V;90°2、输入V;0°3、输出√2.V4、隔离端作分配器3、输入V4、隔离端1、输出V/√2;0°2、输出V/√2;90°R-50欧23Z-50欧Z-50欧Z-match1Z-50欧Z-50欧Z-match1Z-50欧Z-50欧Z-match1R-50欧In1In2InnZ-match2输出Gysel多路同相功率合成（分配）器R-50欧24•1.9带通滤波器（BPF）–采用六腔切比雪夫模式，带内纹波相等，并具有陡峭的边沿衰减特性。–在结构上考虑了温度补偿，保证良好的热稳定性。–主要技术指标：•带内（8MHz）S210.25dB•带内（8MHz）S11-26dB•带内（8MHz）GD±130nS•带外衰减(通带边缘6MHz）50dB25•1.10智能化的控制﹑监视系统–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–对激励器前面板进行调整，控制：如视频音频调制度，激励功率，主备切换–大环ALC﹑小环ALC﹑安全模式﹑状态自动转换26发射机主控单元RS-485RS-485本地PC机主激励器测控板备激励器测控板功放1数据采集功放n数据采集机架测控模块RS-485功放电源1功放电源n发射机自身测控系统框图27•1.11发射机主控单元–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28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-485RS-485ABC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，功放，机架测控）29•1.12激励器测控板，功放数据采集板，机架测控模块。30多路开关看门狗RS-485主备通信接口待测参量发射机主控单元单片机激励器测控板结构框图键盘/显示控制器键盘面板显示受控/安全切换电路主备切换控制电路另一激励器状态指示参量31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发射机主控单元32整机开关RS-485风机开关发射机主控单元单片机机架测控模块结构框图电源测控板1RS-485看门狗面板按键模数转换风压检测33电源测控板2电源测控板n•1.13关于单通道（图像伴音共同放大）电视发射机–优点•无伴音功放•无双工器•组成简单•与数字发射机易过渡–缺点•功放数量增多，成本上升(∑PV+A≈1.7PV)•会产生IM,CM等失真•解决方法：校正+BPF342电视发射机的未来发展趋势——数字化•2.1信息时代的主要媒体–通信–计算机–广播电视•2.2数字电视的主要优点–信号可经多次复制、翻录，质量不下降–数字信号便于处理，易于实现自动控制、自动校正–易于添加、扩展综合服务功能（码流打包、分段）35–便于存储，易集成化–能够和计算机相连（RS-232,RS-485)，藉助计算机的强大功能–开路广播可使用较低的发射功率–信杂比的要求比模拟电视低很多（美国ATSC标准，载噪比门限为14.9dB）363调频发射机•3.1几种使用过的调制方法–晶体振荡器直接调频FMQ–脉冲调相高次倍频–LC振荡器变容二极管直接调频•3.2调频发射机的主要技术进步–锁相环频率合成器的采用37–变容二极管直接调频–全固态化程度不断提高–控制﹑监测系统智能化–SCA及RDS功能的扩展–单频同步网的采用及扩展38•3.3FM全固态发射机整机构成–激励器–功放单元–无源部件（功率分配器，功率合成器，LPF，定向耦合器）–直流开关电源–供电控制及显示单元–风冷系统–计算机监控系统39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AAPA1PA20微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源18PA1~PA20电源分配ABCORS-48510KWFM发射机方框图48VPA3PA19PA2PA440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AAPA1PA10微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源14PA1~PA10电源分配ABCORS-4855KWFM发射机方框图48VPA2PA3PA8PA941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AAPA1PA6微处理控制和显示单元风冷开关电源开关电源13PA1~PA6电源分配ABCORS-4853KWFM发射机方框图48VPA2PA3PA4PA542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AA微处理控制和显示单元风冷开关电源1PA1~PA2电源分配ABCORS-4851KWFM发射机方框图48VPA1PA243功放控制MRF151Gx25050反射电压FM650W功放原理图过热接点MRF148A过激励信号控制电压RF入定向耦合器44•3.4RVR调频激励器的主要构成–音频处理单元及接口板–立体声编码器–锁相环频率合成器及调制器–射频功率放大器–智能监控单元–直流开关电源45音频多工立体声编码器PLL&调制器射频功放LPF音频处理单元直流开关电源智能监控单元RF输出RDS/SCA1SCA2SCA3LR~220VRVR调频激励器方框图46•3.5智能化的控制﹑监视系统–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47发射机主控单元RS-485RS-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发射机自身测控系统框图激励器管理模块RVR主激励器RVR备激励器48•3.6发射机主控单元–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-485RS-485ABC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•