广播电视发送技术广播发送技术概论

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第一章广播发送技术概论中国传媒大学信息工程学院2010.09.08 一、引言1.历史2.广播技术概述3.数字广播发展 1.广播历史1906年，在美国的一个实验室里，进行了世界上的第一次无线电广播。对公众的无线电广播始于20世纪20年代，采用全载波双边带调幅（DSB）的方式传送声音广播节目。调频的理论产生在20世纪30年代，1941年出现调频广播电台（单声道广播），70年代出现调频立体声广播。 2.广播技术概述当前模拟广播形式：调幅广播（中波、短波）、调频广播各种广播的特点：调制方式，频率范围和带宽，传播方式，优缺点 中波短波调频调制方式全载波双边带调幅全载波双边带调幅调频频率范围526.5-1606.5kHz2.3-27MHz87-108MHz带宽9kHz10kHz有效带宽200kHz传播方式地波，天波天波空间波优缺点优：覆盖广，传播远，接收简单缺：易受干扰，质量较差优：质量好，干扰小缺：多径和移动接收影响大 3.数字广播发展DRM数字中短波广播DAB数字音频广播（取代模拟FM广播）特点 二、模拟与数字广播传输系统模拟广播传输系统数字广播传输系统两系统对比 模拟广播传输系统方块图 数字广播传输系统方框图 三、广播发射机的构成广播发射机是整个广播发射系统的主体，它一般由音频（AF）系统（又称调制系统）、射频（RF）系统、电源系统，控制系统、冷却系统和监测系统等组成。 典型的调幅广播发射机构成原理方块图 1、射频系统：包括产生载波信号的激励器（频率合成器）、RF前级功率放大器与末级功率放大器、功率合成器、滤波器、阻抗变换器等部分； 2、音频系统：音频系统是将音频节目加工和放大到射频被调级需要的功率电平，以便进行振幅调制，包括音频处理器、AF电压与功率放大器、调制器等部分； 3、电源系统：交流电源和直流电源两部分交流部分包括变电与配电及其保护设备，例如变压器、高压开关、自动空气断路器和保险器等；直流部分包括各种不同电压和功率等级的整流器。 4、控制系统：控制系统是保证发射机安全操作与运行的重要设备。包括：对发射机实施操作控制与自动保护等功能的部分。为了实施控制，多使用继电器、交流接触器和电子逻辑电路几计算机控制。 5、冷却系统：为使发射机长时间可靠运行，必须确保发射机中各种放大器（由晶体管或电子管构成）和其它大功率元器件（例如糟路线圈和电阻）的散热，除低功率级用自然冷却外，通常要有强制风冷、水冷、蒸发冷却或超蒸发冷却的系统； 6、监测系统：用于监测发射系统的质量指标和设备的运行状态。主要包括必要的监听与监视设备，例如各种仪表、指示灯、音响、示波器、记录设备等。 典型的调频广播发射机构成原理方块图 四、广播发射机技术指标1．调幅广播发射机主要技术指标2．调频广播发射机主要技术指标 1．调幅广播发射机主要技术指标-----------（1）频率范围指发射机可以工作的频率范围。一般中波发射机的工作频率范围可以覆盖整个中波频段，而短波发射机根据设计要求仅覆盖短波频段的一部分。 1．调幅广播发射机主要技术指标-----------（2）输出功率指发射机输出到天线（或假负载）上的功率。发射机功率的大小通常指载波状态下的输出功率。该功率一旦确定，发射机最大输出瞬时功率、边带功率和调制信号一个周期中的平均功率也相应确定。发射机的载波功率通常为1-1000kw。 1．调幅广播发射机主要技术指标-----------（3）输出阻抗指发射机输出端的射频阻抗，在该阻抗下，发射机可以给出额定输出功率。发射机通常用允许的行波系数或驻波比来表示允许输出负载阻抗失配的范围。发射机的射频输出视对地是否对称，分为平衡输出和不平衡输出。 1．调幅广播发射机主要技术指标-----------（4）整机效率整机效率是度量发射机能量转换的指标。定义：发射机输出的高频载波功率与发射机由电网吸收的有功功率之比。不同调制方式的发射机的整机效率也不同。 1．调幅广播发射机主要技术指标-----------（5）频偏容限指允许发射机实际载波频率偏离标称载波频率的最大范围。定义是：发射机发射的载波频率的最高值或最低值与指定频率之间的偏差，以Hz表示，即为发射机的载波频率容差。如果为发射机指配的发射频率为f0，而实际发射频率为f，二者的差Δf称为绝对频率稳定度，而比值Δf/f0称为相对频率稳定度。 1．调幅广播发射机主要技术指标-----------（6）残波辐射容限残波辐射（带外发射、杂散发射）容限：指在规定频道之外发射机的射频辐射功率的总和，包括射频谐波、杂波与其他非线性调制的产物。 1．调幅广播发射机主要技术指标-----------（7）电声指标指广播节目在发射机中产生的附加畸变的程度。主要有以下指标：A.非线性失真（谐波失真）B.噪声电平C.频率响应D.载波跌落 2．调频广播发射机主要技术指标-----------（1）频率范围含义与调幅广播发射机相同。调频广播发射机虽然都工作在VHF频段，但不同的国家和地区有细小的差别，例如我国为87-108MHz，美国为88-108MHz，西欧为87.5-108MHz。调频广播发射机按0.1MHz的频率间隔进行规划。 2．调频广播发射机主要技术指标-----------（2）输出功率定义同调幅广播发射机。不同的是调频广播发射机无论是在载波状态或是在调制状态，输出功率保持恒定。由于调频广播的电波是视距传播，发射机功率较小，通常从几十瓦到10千瓦。 2．调频广播发射机主要技术指标-----------（3）负载阻抗为不平衡的阻抗值，我国规定为50。 2．调频广播发射机主要技术指标-----------（4）频率偏差容限定义同调幅广播发射机。发射机功率小于50W时，允许偏差±1000Hz,大于50W时，允许偏差±2000Hz。 2．调频广播发射机主要技术指标-----------（5）残波辐射定义同调幅广播。当发射机功率大于或等于25W时，残波辐射功率应小于1mW,并低于载波功率60dB；当发射机功率小于25W时，残波辐射功率应小于25μW或低于载波功率40dB。 2．调频广播发射机主要技术指标-----------（6）预加重为改善接收机在高音频段的信噪比，在调频广播中采用了加权技术，即在发射端通过高音频提升网络提升高音频段的电平，称为预加重，接收端按相应的规律通过高音频衰减网络降低高音频段的电平，称为去加重。预加重通常用时间常数τ表示，我国规定为50μs。 2．调频广播发射机主要技术指标-----------（7）最大频偏指允许的与最大调制信号相对应的发射机瞬时振荡频率偏离载波频率的数值。我国调频广播规定为±75KHz，电视伴音广播规定最大频偏为±50KHz。 2．调频广播发射机主要技术指标-----------（8）电声指标这些指标除了包括频率响应、非线性失真、信噪比外，还有寄生调幅噪声。寄生调幅噪声的大小通常用由于寄生调幅产生的噪声幅度比载波幅度低多少dB表示，要求低于50dB。 2．调频广播发射机主要技术指标------（9）立体声广播技术指标对于立体声广播而言，除了上述的指标外，还有导频信号的频率偏差、相位偏差、导频信号的调制度、副载波抑制度、立体声分离度等。