謝　斌謝首垣

1.2.內(nèi)蒙古新聞出版廣電局839臺　內(nèi)蒙古　呼和浩特市　010050

數(shù)字PSM廣播發(fā)射機脈沖階梯調(diào)制控制器簡介

謝斌1謝首垣2

1.2.內(nèi)蒙古新聞出版廣電局839臺內(nèi)蒙古呼和浩特市010050

短波廣播發(fā)射機功率大，需要兼顧音頻指標和發(fā)射機工作效率。隨著數(shù)字技術(shù)的進步，使得基于數(shù)字技術(shù)的脈沖階梯調(diào)制設(shè)備的實現(xiàn)變?yōu)榭赡?。?shù)字脈沖階梯調(diào)制技術(shù)可以實現(xiàn)更優(yōu)的音頻信噪比、諧波失真、頻響指標，可以在寬帶范圍內(nèi)，大幅度減少調(diào)試工作量和設(shè)備量。

短波發(fā)射機數(shù)字脈沖階梯調(diào)制音頻指標

前言

近年來，隨著數(shù)字技術(shù)、計算機技術(shù)以及新材料、新元器件的發(fā)展，短波廣播發(fā)射機技術(shù)取得了很大的進步，向著一大（大功率）、三高（高效率、高質(zhì)量、高穩(wěn)定）和三化（固態(tài)化、數(shù)字化、自動化）的方向發(fā)展。

839臺在原有的SW50B型短波廣播發(fā)射機的基礎(chǔ)上，將模擬PSM調(diào)制器改造為CTPSM-B型廣播發(fā)射機數(shù)字脈沖階梯調(diào)制控制器。改造后的發(fā)射機，在信噪比、失真、頻響等關(guān)鍵性的音頻三大指標上較原先的模擬調(diào)制器有了突破性的提高。

1 數(shù)字PSM的工作原理

脈沖階梯調(diào)制（PSM）是把音頻模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再應(yīng)用數(shù)字處理技術(shù)將其輸出疊加成能夠反映音頻信號變化規(guī)律的階梯波形，其優(yōu)點是將高壓整流器和調(diào)制級合二為一。PSM控制系統(tǒng)將輸入音頻信號轉(zhuǎn)換成為用0和1表示的數(shù)字信號，并對這些數(shù)字信息進行加工處理，產(chǎn)生能夠控制PSM調(diào)制級中48個電子開關(guān)（IGBT）開啟和關(guān)斷的循環(huán)脈沖信號，工作原理如圖1所示。

利用大規(guī)模集成器件FPGA控制調(diào)制器，實現(xiàn)四極管陽極和簾柵極電壓的音頻調(diào)制和檢測。為了平衡負載并延長功率模塊開關(guān)的壽命，設(shè)計實現(xiàn)48路開關(guān)的循環(huán)通斷，能判斷發(fā)生故障的開關(guān)并使其不參與循環(huán)。

PSM短波發(fā)射機數(shù)字調(diào)制器由于采用軟件技術(shù)實現(xiàn)調(diào)制功能，因此，可以從根本上解決模擬調(diào)制器的自身缺點。在模擬音頻模式下通過高速AD采樣，實現(xiàn)全數(shù)字處理過程，比起目前機型的處理方式在指標上有大幅度的提高。

2 結(jié)構(gòu)參數(shù)

（1）機箱尺寸：5U標準機箱（外加面板匹配組件，可以使用于SW-50B型短波機機柜面板尺寸以及其他PSM體制電子管發(fā)射機）。

（2）外型尺寸：580mm*240mm*450mm（高* 寬*深）

（3）整體重量：7.5kg

（4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計充分考慮維護、檢修和測試的可達性、安全性、快捷性。如圖2所示。

3 技術(shù)指標和參數(shù)

（1）音頻頻率響應(yīng)：±0.5dB（50～ 5000Hz，75%調(diào)幅）

（2） 總諧波失真：小于3% （50～5000Hz，50%和 90%調(diào)幅，正弦波）

（3）信噪比：優(yōu)于58dB（相對于100%調(diào)幅），1000Hz（未加權(quán)）

（4）調(diào)制不平衡度：小于3% （95%調(diào)制，1000Hz）

（5）光纜接口：安捷倫HFBR-1521/HFBR-2521玻璃光纖或惠普T-1521/R-2521塑料光纖

（6）鎮(zhèn)噪輸入接口：BNC

（7）掉電儲存預置工作參數(shù)信息

（8）環(huán)境溫度-15℃-+65℃

（9）相對濕度≤95%（+25℃）

（10）重量：7.5kg

（11）遙控工作參數(shù)修改功能（需配套專用軟件）

（12）本地高清晰度液晶觸控修改參數(shù)功能

（13） 工作模式設(shè)置：工作模式一；工作模式二；工作模式三；工作模式四；

（14）簾柵占空比參數(shù)設(shè)置功能

（15）MTBF≥30000小時。

小結(jié)

電路很多，存在溫飄的影響，損壞率高，且不易維護，達不到優(yōu)質(zhì)優(yōu)播的要求。數(shù)字PSM調(diào)制器在系統(tǒng)性能上得到了很大提高，其模擬電路大幅減少，提高了處理數(shù)據(jù)的速度和精度，不僅保證了優(yōu)質(zhì)優(yōu)播，并且節(jié)省了維護的時間。

審稿人：嚴志剛內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺正高級工程師

責任編輯：王學敏

模擬PSM調(diào)制器多有分立器件組成，且模擬

G221

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2096-0751（2016）02-0022-03

謝斌內(nèi)蒙古新聞出版廣電局839臺助理工程師
謝首垣內(nèi)蒙古新聞出版廣電局839臺助理工程師