1、 第三节第三节 无线通信系统概述无线通信系统概述 1 1、无线通信系统的组成、无线通信系统的组成 2 2、无线发信设备和收信设备的组成、无线发信设备和收信设备的组成 3 3、无线通信系统的类型、无线通信系统的类型 4 4、无线通信系统的要求和指标、无线通信系统的要求和指标无线电通信系统的组成无线电通信系统的组成 v 概念概念 实现信息传递所需设备总和，称为实现信息传递所需设备总和，称为通信系统。通信系统。电信系统电信系统：传送：传送光或电信号光或电信号的系统。的系统。无线通信系统无线通信系统：以：以无线介质无线介质传送传送光或电信号光或电信号的的 系统。系统。v通信系统的组成通信系统的组成 (
2、5(5部分部分)信源信源(终端终端)+)+发送设备发送设备（发信机）（发信机）+信道信道 +接收设备接收设备（收信机）（收信机）+信宿信宿(终端终端)。l 信道信道为连接收、发两端的信号通道，又称传输媒介。信道为连接收、发两端的信号通道，又称传输媒介。信道分为有线信道（如架空明线，电缆，波导，光纤等）和无分为有线信道（如架空明线，电缆，波导，光纤等）和无线信道（如海水，地球表面，自由空间等）。不同信道有线信道（如海水，地球表面，自由空间等）。不同信道有不同的传输特性，同一信道对不同频率信号的传输特性也不同的传输特性，同一信道对不同频率信号的传输特性也是不同的。是不同的。l 信源信源是将声音、图
3、像、文字等要传输的信息转换成原始电是将声音、图像、文字等要传输的信息转换成原始电信号（基带信号）的设备，例如话筒、摄像机。信号（基带信号）的设备，例如话筒、摄像机。l 信宿信宿是将原始电信号转换成信息的设备，例如扬声器、显是将原始电信号转换成信息的设备，例如扬声器、显示器。示器。l 发信设备发信设备是将原始电信号转换成适合在信道中传输的信号，是将原始电信号转换成适合在信道中传输的信号，并发送到信道中的设备，例如发射机并发送到信道中的设备，例如发射机+发射天线。发射天线。l 收信设备收信设备是从信道中接收信号，并从接收到的信号中恢复是从信道中接收信号，并从接收到的信号中恢复原始电信号的设备，例如
4、接收天线接收机。原始电信号的设备，例如接收天线接收机。信信源源发信发信设备设备信道信道收信收信设备设备信宿信宿噪声源噪声源 将信息转将信息转换成原始换成原始电信号电信号 将原始电信将原始电信号转换成适合号转换成适合在信道中传输在信道中传输的信号的信号传输信号的传输信号的通道通道 系统内系统内部的噪声部的噪声和干扰和干扰从接收到的从接收到的信号中恢复信号中恢复原始电信号原始电信号将原始电将原始电信号转换信号转换成信息成信息无线发信设备和收信设备的组成无线发信设备和收信设备的组成在无线通信系统中，我们要处理的无线电信号在无线通信系统中，我们要处理的无线电信号主要有三种：调制（基带）信号、高频载波信
5、主要有三种：调制（基带）信号、高频载波信号和已调信号。不同的基带信号，不同的载波号和已调信号。不同的基带信号，不同的载波信号和不同的调制方式，将形成不同的通信系信号和不同的调制方式，将形成不同的通信系统，但是作为无线通信系统核心的无线收发设统，但是作为无线通信系统核心的无线收发设备的基本电路和原理都是相同的，因此，深入备的基本电路和原理都是相同的，因此，深入研究无线收发系统对于实用通信系统的开发、研究无线收发系统对于实用通信系统的开发、应用就显得十分重要。应用就显得十分重要。本课程就是以无线电模拟收发系统为研究对象本课程就是以无线电模拟收发系统为研究对象的一门课程。的一门课程。信信 道道发送端
6、发送端接收端接收端信信 源源调调 制制解解 调调信信 宿宿噪声噪声模拟通信系统模型模拟通信系统模型信源天线信道发送设备接收设备信宿 无线通信系统的基本组成无线通信系统的基本组成 发送设备中的变换发送设备中的变换 将基带信号变换成适合在信道中传输的信号形式将基带信号变换成适合在信道中传输的信号形式(一般一般为高频的为高频的带通信号带通信号)，这个过程称为调制。，这个过程称为调制。发送设备的主要功能发送设备的主要功能：调制、上变频、功率放大调制、上变频、功率放大和滤波和滤波调制调制：是利用基带信号去控制载波信号的某一参数，让该参数随基带信号的大小而线形变化的处理过程，前面已有介绍。功率放大和滤波功
7、率放大和滤波：是指对调制信号和已调信号的电压和功率进行放大、滤波等处理过程，以保证送入信道足够大的已调信号幅度，并滤除不必要的谐波分量，确保信号不失真发送到收信设备。上变频上变频：将正弦波振荡器发出的正弦波频率通过变频或倍频变成载频。如果已调波频率不够，也需要进行变频。激励激励器器中间放中间放大器大器功放推功放推动级动级受调放受调放大器大器功率合功率合成器成器网络网络 调配调配低频信低频信号处理号处理调制调制器器话筒话筒声音声音 调幅发射机由一般由四个部分组成：调幅发射机由一般由四个部分组成：高频（射频）系统高频（射频）系统、音频调制系统、电源和冷却系统、控制监测系统音频调制系统、电源和冷却系
8、统、控制监测系统。由于电。由于电源、控制监测对发射机的工作原理没有影响，故图中略去源、控制监测对发射机的工作原理没有影响，故图中略去了这一部分。了这一部分。高频部分一般包括高频部分一般包括激励器激励器、高频功率放大器、功率合成器、高频功率放大器、功率合成器、匹配网络匹配网络。低频部分由低频部分由低频信号处理、调制器低频信号处理、调制器组成。组成。以无线电调幅广播发射机为例介绍无线发信设备的组成以无线电调幅广播发射机为例介绍无线发信设备的组成发射机高频部分（射频系统）发射机高频部分（射频系统）（1 1）激励器（振荡器或频率合成器）激励器（振荡器或频率合成器）：产生频率稳定的载：产生频率稳定的载波
9、信号；对来自外部或备份的载频激励信号进行自动波信号；对来自外部或备份的载频激励信号进行自动切换。切换。（2 2）高频功率放大器高频功率放大器：由中间放大器、功放推动级、末级：由中间放大器、功放推动级、末级功放放大器（受调放大器）组成。中间放大级，一级功放放大器（受调放大器）组成。中间放大级，一级或多级放大器，以逐步提高输出功率。最后经过功放或多级放大器，以逐步提高输出功率。最后经过功放推动级将功率提高到能推动末级功放的电平。末级功推动级将功率提高到能推动末级功放的电平。末级功放则将输出功率提高到所需的射频功率电平。放则将输出功率提高到所需的射频功率电平。（3 3）功率合成器功率合成器：将功放模
10、块产生的射频功率信号合成，：将功放模块产生的射频功率信号合成，实现发射机调幅波的射频功率输出，即产生大功率调实现发射机调幅波的射频功率输出，即产生大功率调幅广播信号。幅广播信号。（4 4）匹配网络匹配网络：一般由带通滤波器和调配网络两部分构：一般由带通滤波器和调配网络两部分构成。成。带通滤波器带通滤波器：滤除不需要的带外谐波和杂波成分，完成：滤除不需要的带外谐波和杂波成分，完成功率合成器与额定输出阻抗的阻抗匹配。功率合成器与额定输出阻抗的阻抗匹配。调配网络调配网络：对载频的三次谐波进行再一次滤波，对输出：对载频的三次谐波进行再一次滤波，对输出阻抗进行阻抗微调，匹配馈线系统阻抗，使电压驻阻抗进行
11、阻抗微调，匹配馈线系统阻抗，使电压驻波比接近最佳值，保证发射机安全正常地运行。波比接近最佳值，保证发射机安全正常地运行。发射机低频部分（音频调制系统）发射机低频部分（音频调制系统）在在DAMDAM发射机中，音频调制系统主要包括三部分：音频处发射机中，音频调制系统主要包括三部分：音频处理器、模理器、模/数转换器、调制编码器。数转换器、调制编码器。音频处理器音频处理器：将音频信号叠加上控制射频输出功率的直：将音频信号叠加上控制射频输出功率的直流信号，并进行一些模拟量的自动补偿和音频信号的放大。流信号，并进行一些模拟量的自动补偿和音频信号的放大。模模/数转换器数转换器：将连续变化的模拟信号，转变成离
12、散的数：将连续变化的模拟信号，转变成离散的数字信号，即二进制码的数字音频信号。字信号，即二进制码的数字音频信号。调制编码器调制编码器：将二进制的数字音频信号转换为确定射频：将二进制的数字音频信号转换为确定射频功率放大模块开启个数的二进制码的控制信号，从而确定在功率放大模块开启个数的二进制码的控制信号，从而确定在此取样周期中射频输出功率电平的大小。此取样周期中射频输出功率电平的大小。在在PDMPDM发射机中，音频调制系统主要包括三部分：调制推发射机中，音频调制系统主要包括三部分：调制推动、调制器、低通滤波器。动、调制器、低通滤波器。调制推动调制推动：将音频信号叠加上控制射频输出功率的直流：将音频
13、信号叠加上控制射频输出功率的直流信号，并转换成脉冲宽度调制信号。信号，并转换成脉冲宽度调制信号。调制器调制器：将脉宽调制脉冲信号进行功率放大。：将脉宽调制脉冲信号进行功率放大。低通滤波器低通滤波器：将脉宽调制脉冲信号解调成大功率模拟音：将脉宽调制脉冲信号解调成大功率模拟音频电压，以此做为射频功率放大器的控制信号，实现对功率频电压，以此做为射频功率放大器的控制信号，实现对功率放大器的射频输出电压进行幅度调制，获得调幅广播信号。放大器的射频输出电压进行幅度调制，获得调幅广播信号。接收接收设备的主要功能设备的主要功能 滤波、放大、下变频、解调。滤波、放大、下变频、解调。发送设备中的变换发送设备中的变
14、换 （1 1）将高频带通信号变换成基带信号。）将高频带通信号变换成基带信号。（2 2）将基带信号转换成原始消息。）将基带信号转换成原始消息。电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体产生感电磁波在空间传播时，如果遇到导体，会使导体产生感应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因应电流，感应电流的频率跟激起它的电磁波的频率相同。因此利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波此利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波了。了。接收设备的任务主要是有选择接收放大空中微弱电磁信接收设备的任务主要是有选择接收放大空中微弱电磁信号（同时要尽可能保证信息的质量），并恢复有用信息。接
15、号（同时要尽可能保证信息的质量），并恢复有用信息。接收设备的结构通常采用超外差形式。收设备的结构通常采用超外差形式。超外差式接收机方框图超外差式接收机方框图 从天线收到微弱载波信号从天线收到微弱载波信号 c c先经过一级或几级高频小信号放先经过一级或几级高频小信号放大器进行幅度放大，然后送至混频器与本地振荡器所产生的等大器进行幅度放大，然后送至混频器与本地振荡器所产生的等幅振荡幅振荡 L L相混合，所得到的输出相混合，所得到的输出 I I与与 c c包络线形状不变，仍与包络线形状不变，仍与原来的信号波形一致，但载波频率原来的信号波形一致，但载波频率 c c则变换为则变换为 c c与与 L L两
16、个高频两个高频频率之差或之和频率之差或之和 I I c c L L，I I这叫做这叫做中频中频。如要接收的信号。如要接收的信号是是900KHZ900KHZ，本振频率是，本振频率是1365KHZ1365KHZ，两频率混合后就可以产生一，两频率混合后就可以产生一个个465KHZ465KHZ或者或者2265KHZ2265KHZ的差频。接收机中用的差频。接收机中用LCLC电路选择电路选择465KHZ465KHZ作为中频信号，因为本振频率比外来信号高作为中频信号，因为本振频率比外来信号高465KHZ465KHZ所以叫所以叫超外超外差差。中频。中频 I I幅度再经中频放大器，送入检波器，得检波输出幅度再经
17、中频放大器，送入检波器，得检波输出F F，最后再经低频放大器放大幅度，送到扬声器中转变为声音信号。最后再经低频放大器放大幅度，送到扬声器中转变为声音信号。超外差接收机超外差接收机由由高频放大器、本机振荡器、混频器、高频放大器、本机振荡器、混频器、中频放大器、解调器、低频功率放大器中频放大器、解调器、低频功率放大器组成。组成。（1 1）高频放大器高频放大器：由一级或多级小信号谐振放大器组成，：由一级或多级小信号谐振放大器组成，放大天线上感生的有用信号；并利用放大器中的谐振系统抑放大天线上感生的有用信号；并利用放大器中的谐振系统抑制天线上感生的其它频率的干扰信号。可调谐。制天线上感生的其它频率的干
18、扰信号。可调谐。（2 2）混频器混频器：两个输入信号。频率为：两个输入信号。频率为 c c的高频已调信号，的高频已调信号，本机振荡器产生的频率为本机振荡器产生的频率为 L L的本振信号。将频率为的本振信号。将频率为 c c的高频的高频已调信号不失真的变换为载波频率为已调信号不失真的变换为载波频率为 I I的中频已调信号：的中频已调信号：I I c c L L，我国调幅广播中频为：，我国调幅广播中频为：I I465KHz465KHz。调频广。调频广播中频为：播中频为：I I10.7MHz10.7MHz。电视图像中频为：。电视图像中频为：I I38MHz38MHz。微。微波接收机、卫星接收机的中频
19、为波接收机、卫星接收机的中频为70MHz70MHz或或140MHz140MHz等。等。（3 3）本机振荡本机振荡：用来产生频率为：用来产生频率为 L L c c I I（或（或 L L c c I I）的高频振荡信号，的高频振荡信号，L L是可调的，并能跟踪是可调的，并能跟踪 c c。（4 4）中频放大器：中频放大器：由多级固定调谐的小信号放大器组成，由多级固定调谐的小信号放大器组成，放大中频信号。由于中频是固定的，因此中频放大器的选择放大中频信号。由于中频是固定的，因此中频放大器的选择性与增益都与接收的载波频率无关。性与增益都与接收的载波频率无关。（5 5）检波器：检波器：实现解调功能，将中
20、频调辐波变换为反映传实现解调功能，将中频调辐波变换为反映传送信息的调制信号。送信息的调制信号。（6 6）低频放大器：低频放大器：由小信号放大器和功率放大器组成，放由小信号放大器和功率放大器组成，放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。超外差式接收机的核心是超外差式接收机的核心是混频器混频器部分。部分。混频器混频器的作用是将接的作用是将接收到的不同载波频率转变为固定的中频。这种作用就是所谓收到的不同载波频率转变为固定的中频。这种作用就是所谓外差作用，这也是超外差式接收机名称的由来。由于中频是外差作用，这也是超外差式接收机名称的由来。由于中频是固定的，因此
21、中频放大器的选则性都与接收的载波频率无关。固定的，因此中频放大器的选则性都与接收的载波频率无关。这就克服了直接放大式的缺点。混频器和本地振荡器往往共这就克服了直接放大式的缺点。混频器和本地振荡器往往共用一个电子器件，合并为一个电路，这时就叫做用一个电子器件，合并为一个电路，这时就叫做变频器变频器。无线通信系统的类型无线通信系统的类型 (1)(1)按照工作频段或传输手段分类按照工作频段或传输手段分类 工作频率工作频率 指发射与接收的射频指发射与接收的射频(RF)(RF)频率。频率。(2)按照通信方式来分类，按照通信方式来分类，只能发或只能收只能发或只能收 既可以发也可以收既可以发也可以收但不能同
22、时收发但不能同时收发可以同时收发可以同时收发 (3)(3)按照调制方式的不同来划分按照调制方式的不同来划分调幅调幅调频调频调相调相 (4 4)按照传送的消息的类型来划分按照传送的消息的类型来划分模拟通信模拟通信数字通信数字通信 无线通信系统的基本特性主要体现在无线通信系统的基本特性主要体现在有效性有效性和和可靠性可靠性两个方面。两个方面。有效性指空间、时间、频率的利用率，主要用有效性指空间、时间、频率的利用率，主要用传输距离传输距离和和通信通信容量（信道容量）容量（信道容量）指标来衡量指标来衡量传输距离传输距离指信号从发送端到达接收端并能被可靠接收的最大距指信号从发送端到达接收端并能被可靠接收
23、的最大距离。它与采用的通信体制和是否中继有关。在无中继的情况下，离。它与采用的通信体制和是否中继有关。在无中继的情况下，传输距离决定于发送端的信号功率、信号通过信道的损耗、信传输距离决定于发送端的信号功率、信号通过信道的损耗、信号通过信道混入的各种形式的干扰和噪声以及接收机的接收灵号通过信道混入的各种形式的干扰和噪声以及接收机的接收灵敏度。敏度。通信容量通信容量是指一个信道能够同时传送独立信号的路数或信道速是指一个信道能够同时传送独立信号的路数或信道速率。影响信道容量的因素包括已调信号所占有的频带带宽、系率。影响信道容量的因素包括已调信号所占有的频带带宽、系统采用的调制方式、信道条件（信噪比和
24、信干比）和信道的复统采用的调制方式、信道条件（信噪比和信干比）和信道的复用（多址）方式以及网络结构等。用（多址）方式以及网络结构等。无线通信系统的要求与指标无线通信系统的要求与指标可靠性主要用可靠性主要用信号失真度、误码率、抗干扰能力信号失真度、误码率、抗干扰能力等指标衡等指标衡量。量。信号失真度信号失真度指的是接收设备输出信号不同（失真）于发送指的是接收设备输出信号不同（失真）于发送端基带信号的程度。产生信号失真的原因主要包括信道特端基带信号的程度。产生信号失真的原因主要包括信道特性不理想和对信号进行处理的电路（发送与接收设备）特性不理想和对信号进行处理的电路（发送与接收设备）特性不理想。性
25、不理想。信号通过信道时，总要混入各种形式的干扰和噪声，使接信号通过信道时，总要混入各种形式的干扰和噪声，使接收机输出信号的质量下降，通信系统抵抗这种干扰的能力收机输出信号的质量下降，通信系统抵抗这种干扰的能力称为称为通信系统的抗干扰能力通信系统的抗干扰能力。提高通信系统抗干扰能力的。提高通信系统抗干扰能力的技术主要包括技术体制中采用的抗干扰措施，系统设计中技术主要包括技术体制中采用的抗干扰措施，系统设计中提高的抗干扰能力和选用高质量的调制和解调电路等几方提高的抗干扰能力和选用高质量的调制和解调电路等几方面。面。q 研究对象：无线电发射设备和接收设备的组成、工作原理和工研究对象：无线电发射设备和
26、接收设备的组成、工作原理和工程分析计算。程分析计算。q 内容：发射和接收设备各内容：发射和接收设备各单元电路单元电路的工作原理、性能特点、典的工作原理、性能特点、典型电路、工程分析方法、测试及调试方法等。型电路、工程分析方法、测试及调试方法等。单元电路：单元电路：高频小信号放大电路、正弦波振荡器、高频功率放高频小信号放大电路、正弦波振荡器、高频功率放大电路、调制解调电路、混频电路、反馈控制电路、频率合成大电路、调制解调电路、混频电路、反馈控制电路、频率合成器等。器等。q 特点：特点：本课程电子线路大部分是本课程电子线路大部分是非线性电路非线性电路，如振荡电路、调制，如振荡电路、调制解调电路等，
27、一般都用解调电路等，一般都用非线性分析方法非线性分析方法，这与低频模拟电，这与低频模拟电子线路中可近似用线性分析方法不同，但是对应子线路中可近似用线性分析方法不同，但是对应高频小信高频小信号放大器号放大器，由于输入信号足够小，而又要求不失真放大，由于输入信号足够小，而又要求不失真放大，故可用故可用线性分析方法线性分析方法。本课程的研究对象、内容以及特点本课程的研究对象、内容以及特点作业作业1 1、画出通信系统的组成框图，试论述各部分的功、画出通信系统的组成框图，试论述各部分的功能和作用。能和作用。2 2、画出中波广播发射机组成框图，论述各组成部、画出中波广播发射机组成框图，论述各组成部分的作用
28、和功能，试说明无线发信系统在整个无线分的作用和功能，试说明无线发信系统在整个无线通信系统中的功能和作用。通信系统中的功能和作用。3 3、画出超外差接收机的组成框图，论述各组成部、画出超外差接收机的组成框图，论述各组成部分的作用和功能，并说明无线收信系统在整个无线分的作用和功能，并说明无线收信系统在整个无线通信系统中的功能和作用。通信系统中的功能和作用。4 4、无线通信系统按通讯方式分可分成几类？、无线通信系统按通讯方式分可分成几类？5 5、对无线通讯系统有哪些要求，这些要求用什么、对无线通讯系统有哪些要求，这些要求用什么指标来衡量，为什么？指标来衡量，为什么？技术特性技术特性 频率范围：频率范
29、围：526.5kHz526.5kHz1606.5kHz 1606.5kHz 输出载波功率：输出载波功率：3kW 3kW 输出阻抗：输出阻抗：5050不平衡式或不平衡式或 7575不平衡式。不平衡式。调制方式：高频部分采用幅度调制，低频部分采用脉宽调制。调制方式：高频部分采用幅度调制，低频部分采用脉宽调制。驻波比：驻波比：1.25 1.25 频率稳定度：优于频率稳定度：优于 1Hz/24h 1Hz/24h 音频频率响应：音频频率响应：0.5dB(50Hz0.5dB(50Hz4500Hz4500Hz以以 1000Hz m=0.51000Hz m=0.5为基准为基准)谐波失真：谐波失真：3%(50H
30、z3%(50Hz7000Hz m=0.9)7000Hz m=0.9)信噪比：信噪比：60dB(60dB(以以 1000Hz m=11000Hz m=1为基准信号电平为基准信号电平)载波跌落：载波跌落：3%3%谐波辐射：谐波辐射：60db 60db 残波辐射：不劣于残波辐射：不劣于-70dB-70dB 整机效率：整机效率：70%(70%(载波状态载波状态)音频输入阻抗：音频输入阻抗：600600平衡式平衡式 音频输入电平：音频输入电平：0 06dBm 6dBm 供电电源供电电源:电压电压 380V380V5(5(三相四线制三相四线制)，频率，频率 50Hz50Hz1 1。外形尺寸：外形尺寸：60
31、0mm(600mm(长长)900mm(900mm(深深)1980mm(1980mm(高高)谐波失真谐波失真 发射机用单一频率的正弦音频信号调幅时，由于高频放大器发射机用单一频率的正弦音频信号调幅时，由于高频放大器的非线性和调制器的非线性，会产生各次谐波分量，各次谐的非线性和调制器的非线性，会产生各次谐波分量，各次谐波分量的均方根值之和与基波有效值之比，即为谐波失真。波分量的均方根值之和与基波有效值之比，即为谐波失真。式中：式中：D D 谐波失真；谐波失真；V Vj j j j次谐波电压的有效值；次谐波电压的有效值；V Vl l 基波电压的有效值；基波电压的有效值；j 2j 2，3 3，n-1,
32、nn-1,n。%10012122VVDnjj中波广播发射机技术指标中波广播发射机技术指标谐波失真指原有频率的各种倍频的有害干扰。由于放大器不谐波失真指原有频率的各种倍频的有害干扰。由于放大器不够理想，输出的信号除了包含放大了的输入成分之外，还新够理想，输出的信号除了包含放大了的输入成分之外，还新添了一些原信号的添了一些原信号的2 2倍、倍、3 3倍、倍、4 4倍倍甚至更高倍的频率成分甚至更高倍的频率成分（谐波），致使输出波形走样。这种因谐波引起的失真叫做（谐波），致使输出波形走样。这种因谐波引起的失真叫做谐波失真。理论上此数值越小，失真度越低。谐波失真。理论上此数值越小，失真度越低。音频频率响
33、应（频响）音频频率响应（频响）发射机的调幅度，随输入发射机振幅恒定的正弦音频信号发射机的调幅度，随输入发射机振幅恒定的正弦音频信号的频率变化而变化的特性，单位为的频率变化而变化的特性，单位为dBdB。式中：式中：频率响应；频率响应；U Uf f 各调幅频率线性检波输各调幅频率线性检波输出端的电压有效值；出端的电压有效值；U U1K1K 输入输入1000Hz1000Hz单音频时，线性单音频时，线性检波器输出端的电压有效值检波器输出端的电压有效值频率响应是指将一个以恒电压输出的音频信号（正弦波）频率响应是指将一个以恒电压输出的音频信号（正弦波）与发射系统相连接时，在接收端产生的调制电压幅度随输与发
34、射系统相连接时，在接收端产生的调制电压幅度随输入端频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变入端频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象，这种调制电压和相位与调制频率的相关联的变化的现象，这种调制电压和相位与调制频率的相关联的变化关系称为频率响应。化关系称为频率响应。KfUU1lg20信噪比信噪比 发射机调幅度为发射机调幅度为100%100%时的线性检波器输出的交流电压有时的线性检波器输出的交流电压有效值，与没有外加调制信号时线性检波器输出的交流电效值，与没有外加调制信号时线性检波器输出的交流电压有效值之比，单位为压有效值之比，单位为dBdB。式中：式中：N N 信噪比；信噪
35、比；Un Un 发射机无调幅时，发射机无调幅时，线性检波器输出端噪音电压有效值；线性检波器输出端噪音电压有效值；Um Um 发射机发射机调幅度为调幅度为100%100%时，线性检波器输出端的电压有效值。时，线性检波器输出端的电压有效值。设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少，是收音机回设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少，是收音机回放的正常声音信号与无信号时噪声信号的比值，用放的正常声音信号与无信号时噪声信号的比值，用dBdB表表示。例如，某发射机的信噪比为示。例如，某发射机的信噪比为80dB80dB，即输出信号功率，即输出信号功率是噪音功率的是噪音功率的10108 8倍，信噪比数值越高，噪音越
36、小。倍，信噪比数值越高，噪音越小。nmUUNlg20载波跌落载波跌落 在供电电压保持恒定的情况下，使用单一频率的正弦在供电电压保持恒定的情况下，使用单一频率的正弦音频信号对发射机进行调制，使调幅度为音频信号对发射机进行调制，使调幅度为100%100%，则无调制时的载波振幅则无调制时的载波振幅U U0 0与与100%100%调制时的载波调制时的载波振幅振幅U U0 0的差值，与无调制时的载波振幅的差值，与无调制时的载波振幅U U0 0之比。之比。式中：式中：S S 载波跌落；载波跌落；U U0 0 无调制时的载波振幅；无调制时的载波振幅；U U0 0 100%100%调制时的载波振幅；调制时的载
37、波振幅；修正系数；修正系数；U Ul l 无调制时电源线电压的有效值；无调制时电源线电压的有效值；U 100%U 100%调制时电源线电压的有效值。调制时电源线电压的有效值。注：注：供电电压无法保持恒定时使用修正系数供电电压无法保持恒定时使用修正系数进行进行校准校准%100100UUS1UU载波输出功率载波输出功率在发射机音频输入端不加调制信号的条件下，一个射频周在发射机音频输入端不加调制信号的条件下，一个射频周期中发射机提供给射频负载的平均功率。期中发射机提供给射频负载的平均功率。整机效率整机效率 发射机在同一工作状态下的输出功率和输入功率之比。发射机在同一工作状态下的输出功率和输入功率之比
38、。式中：式中：整机效率；整机效率；P PO O 发射机的输出功率发射机的输出功率(kW)(kW)；P Pi i 发射机的输入功率发射机的输入功率(kW)(kW)。发射带宽发射带宽发射机的发射信号在广播频段中所占的频带宽度。发射机的发射信号在广播频段中所占的频带宽度。%1000iPP正峰调制正峰调制使用单一频率的正弦音频信号对载波进行调幅，调幅使用单一频率的正弦音频信号对载波进行调幅，调幅正峰处所能达到的最大调幅度，为发射机的正峰调制正峰处所能达到的最大调幅度，为发射机的正峰调制能力。能力。正负调幅不对称度正负调幅不对称度 使用单一频率的音频信号对载波进行调幅，当发射机的使用单一频率的音频信号对
39、载波进行调幅，当发射机的正调幅度达到正调幅度达到95%95%时，其正负调幅度之差的绝对值，为发时，其正负调幅度之差的绝对值，为发射机的正负调幅不对称度。射机的正负调幅不对称度。频率容限频率容限 发射机所占频带的中心频率偏离指配频率，或发射的发射机所占频带的中心频率偏离指配频率，或发射的特征频率偏离参考频率的最大允许偏差，频率容限以特征频率偏离参考频率的最大允许偏差，频率容限以赫兹（赫兹（HzHz）表示。）表示。序序号号项目项目技术等级指标技术等级指标甲甲乙乙丙丙1 1信噪比信噪比6060565652522 2音频频率响应音频频率响应dBdB0.50.50.50.51 11 12 22 23 3
40、谐波失真谐波失真3 35 57 74 4载波跌落载波跌落3 33 34 44 46 66 65 5正负调幅不对称度正负调幅不对称度3 35 58 86 6载波输出功率变化载波输出功率变化3 33 37 7频率容限频率容限HzHz1 13 35 58 8整机整机效率效率载波功率载波功率50KW50KW 7575载波功率载波功率50KW50KW70709 9正峰调制能力正峰调制能力100100中波调幅广播发射机技术指标中波广播发射机技术指标的测量条件中波广播发射机技术指标的测量条件 1 1、电源条件电源条件 电源电压应在标称电压电源电压应在标称电压5%5%范围内，电源频率应在范围内，电源频率应在标
41、称频率标称频率50Hz50Hz1Hz1Hz范围内。范围内。2 2、测量参考频率测量参考频率 1000Hz 1000Hz正弦波信号。正弦波信号。3 3、谐波失真、音频频率响应的测量频率谐波失真、音频频率响应的测量频率 60Hz 60Hz、100Hz100Hz、400Hz400Hz、1000Hz1000Hz、3000Hz3000Hz、4500Hz4500Hz。3KW PDM发射机主要组成：发射机主要组成：a a 高频系统：高频系统：包括频率合成激励器（包括频率合成激励器（DDSDDS）、前级放大器）、前级放大器 、前级槽路（中放调谐）、功率放大器、功率合成器前级槽路（中放调谐）、功率放大器、功率合
42、成器、带通滤波器、负载匹配、输出监测。、带通滤波器、负载匹配、输出监测。b b 调制系统：调制系统：包括音频输入、脉宽调制器、调制器。包括音频输入、脉宽调制器、调制器。c c 电源部分：电源部分：包括稳压电源、主整电源。包括稳压电源、主整电源。d d 应急开关板，微机实时控制系统。应急开关板，微机实时控制系统。e e 风冷系统。风冷系统。频率合成激励器为发射机提供射频（频率合成激励器为发射机提供射频（RFRF）信号源。）信号源。频率合成器的输出馈送到前置放大器板。频率合成器的输出馈送到前置放大器板。输出波形：方波，输出波形：方波，5V5VP-PP-P TTL TTL电平电平具有主、备激励信号自
43、动切换功能，它是将外来信号具有主、备激励信号自动切换功能，它是将外来信号作为主信号，本机作为主信号，本机RFRF信号作为备用信号。当发射机有外接信号作为备用信号。当发射机有外接射频信号输入时，射频激励器的射频信号将自动倒换为备射频信号输入时，射频激励器的射频信号将自动倒换为备份，而以外部输入的射频激励信号为主激励信号。当外部份，而以外部输入的射频激励信号为主激励信号。当外部输入的射频信号出现故障时，电路将自动切回本地激励信输入的射频信号出现故障时，电路将自动切回本地激励信号号同时，为并机工作和调幅立体声广播提供射频激励信同时，为并机工作和调幅立体声广播提供射频激励信号的输入、输出接口；发生驻波
44、比故障时进行保护性切换号的输入、输出接口；发生驻波比故障时进行保护性切换 在频率合成激励器电路中有一个外在频率合成激励器电路中有一个外(同步同步)激励信号激励信号输入接口电路，它可将外来信号放大整形后作为本机的射输入接口电路，它可将外来信号放大整形后作为本机的射频激励信号。频激励信号。频率合成激励器频率合成激励器频率合成激励器采用直接数字频率合成技术。它由温频率合成激励器采用直接数字频率合成技术。它由温补振荡器、倍频电路、补振荡器、倍频电路、DDSDDS电路、单片机、放大器、外部电路、单片机、放大器、外部RFRF信号放大器、信号自动切换电路等组成。信号放大器、信号自动切换电路等组成。中波广播频
45、段的频率间隔规定为中波广播频段的频率间隔规定为9kHz9kHz，所以频率合成，所以频率合成激励器设计成最小频率间隔为激励器设计成最小频率间隔为9kHz9kHz。为了提高发射机激励信号的高可靠性和高稳定性，采为了提高发射机激励信号的高可靠性和高稳定性，采用频率稳定度高达用频率稳定度高达1 11010-7-7的温补晶体振荡器作为信号源，的温补晶体振荡器作为信号源，其标准频率为其标准频率为9216kHz9216kHz。由温补晶体振荡器输出的高精度由温补晶体振荡器输出的高精度9216kHz9216kHz信号送到倍信号送到倍频电路进行倍频，倍频后的信号送到频电路进行倍频，倍频后的信号送到DDSDDS电路
46、作为直接数电路作为直接数字合成的频率输入信号。通过外置拨码开关选择需要的频字合成的频率输入信号。通过外置拨码开关选择需要的频率，单片机通过拨码开关数计算出所需要输出的频率数，率，单片机通过拨码开关数计算出所需要输出的频率数，并发送该频率数的频率控制字送给并发送该频率数的频率控制字送给DDSDDS电路，电路，DDSDDS电路通过电路通过送来的频率控制字产生所需要的频率。送来的频率控制字产生所需要的频率。高频激励器输出的载频方波信号送入高频前级放高频激励器输出的载频方波信号送入高频前级放大器，经缓冲放大、推动放大大器，经缓冲放大、推动放大(D(D类半桥类半桥)和桥式和桥式丁类功放至前级槽路，由前级
47、槽路输出正弦推动丁类功放至前级槽路，由前级槽路输出正弦推动电压至电压至 6 6路调制路调制/高频功率放大器。高频功率放大器。前置放大器输出的射频信号经前级槽路的高前置放大器输出的射频信号经前级槽路的高频变压器频变压器B B输出。输出。B B的次级通过串、并联谐振回路的次级通过串、并联谐振回路将射频信号加到功率放大板的射频输入端上。将射频信号加到功率放大板的射频输入端上。C1C1和和L1L1串联谐振在发射机的工作频率上，串联谐振在发射机的工作频率上，L2L2和等效和等效过来的功率放大板上过来的功率放大板上IRFP350IRFP350管子的输入电容管子的输入电容C C等等构成并联谐振回路。调整变压
48、器构成并联谐振回路。调整变压器B B次级抽头位置次级抽头位置可改变射频幅度的大小。可改变射频幅度的大小。高频前级放大器和前级槽路（中放谐调）高频前级放大器和前级槽路（中放谐调）调制调制/功放在全固态中波广播发射机中用作末级功放在全固态中波广播发射机中用作末级,它实它实质上是将高频放大器和调制器在结构上实现了一体化质上是将高频放大器和调制器在结构上实现了一体化,载波载波功率最大可达功率最大可达 3600W。调制调制/高频功率放大器高频功率放大器高频功率放大器高频功率放大器高频功率放大器为高频功率放大器为 6 6路桥式丁类功放，放大器件为路桥式丁类功放，放大器件为 场效应功率管场效应功率管 IRF
49、P350IRFP350，桥式功放电源由调制器输出的直，桥式功放电源由调制器输出的直流加音频供给以实现幅度调制。流加音频供给以实现幅度调制。6 6路功放输出经功率合成路功放输出经功率合成器合成输出至高频槽路，该槽路由带通滤波器和阻抗变换器合成输出至高频槽路，该槽路由带通滤波器和阻抗变换器组成，完成滤波和匹配功能后，由馈线电缆输出送至天器组成，完成滤波和匹配功能后，由馈线电缆输出送至天线。其输出匹配状态由输出监视电路和入、反射功率进行线。其输出匹配状态由输出监视电路和入、反射功率进行监测。监测。每一路功放输出载波功率约为每一路功放输出载波功率约为600W600W。调制器调制器调宽脉冲送至调制器进行
50、脉冲放大和解调，解调后的调宽脉冲送至调制器进行脉冲放大和解调，解调后的直流和音频信号输出至高频功率放大器实现幅度调制。调直流和音频信号输出至高频功率放大器实现幅度调制。调宽脉冲首先经光耦宽脉冲首先经光耦 N2N2高压隔离后输出推动场效应开关管高压隔离后输出推动场效应开关管 IRFP350IRFP350，放大后的调宽脉冲再经低通滤波器和阻尼管，放大后的调宽脉冲再经低通滤波器和阻尼管 VD6VD6输出直流和调制音频，另外在输入电路中还加有封锁输出直流和调制音频，另外在输入电路中还加有封锁控制电路。控制电路。在广播发射台的机房中，除了广播发射机外，还必须有以在广播发射台的机房中，除了广播发射机外，还
