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    【ABS3型测试仪在大功率广播发射机的价值体现】大功率发射机

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    ABS3型测试仪在大功率广播发射机的价值体现

    ABS3型测试仪在大功率广播发射机的价值体现 摘 要 本文简要介绍了ABS-3 调幅广播发射机技术指标 智能测试仪工作原理,结合工作实际,使用ABS-3 仪在对 SW-100短波发射机三大指标测试中发现的电声指标不合格 现象,对发射机状态调整进行了论述。

    中图分类号:TN832.101 文献标识码:A DOI:
    10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.05.024 Application of ABS-3 Type Tester in High-power Radio Transmitter SHI Yunwen (State Press and Publication Administration of Radio, Qiliuyi Tai, Yongan, Fujian 366000) Abstract This paper introduces the ABS-3 AM radio transmitter technical indicators intelligent tester works, combined with actual work, the use of ABS-3 in the electro-acoustic instrument indicators SW-100 shortwave transmitter test three indicators foundunqualified phenomenon, transmitter status adjustment discussed. Key words ABS-3;
    electro-acoustic indicators;
    SW-100 shortwave transmitter 0 概述 发射机的三大电声指标主要指信噪比,失真度和频率响 应。这三大指标的好坏直接关系到播出质量、收听效果,同 时也会影响到发射机安全稳定的运行。在直属台发射机房的 检修计划中,三大电声指标的测试始终被列为发射机月检项 目。长期对电声指标进行测量、记录、分析,对改善发射机 的运行状态、提高播音质量和播音效果是很有帮助的。ABS-3 调幅广播发射机技术指标智能测试仪(简称ABS-3 仪),是 测试中短波调幅广播发射机性能指标的专用设备。ABS-3仪 具有键盘、全自动、遥控三种控制方式,可以在测试人员或 控制系统的控制下,以很高的速度和精度在任意选定的测量 条件、参数下完成广播发射机的电声指标测定工作。在此, 笔者简要介绍了ABS-3型测试仪工作原理,以及该仪器在发 射机运维中的三大电声指标测试中的应用进行论述。

    1 ABS-3型测试仪工作原理ABS-3型测试仪在广播发射台的发射机房,主要作为发 射机信噪比、失真度和频率响应,简称发射机三大电声指标 的测试。以下分别就ABS-3型测试仪在发射机三大指标测试 进行介绍。首先按照仪器使用说明书要求,用专用测试线将 仪器与发射机测试点相连接,待仪器预热后分别进行三大指 标测试。

    1.1 使用ABS-3仪测试发射机信噪比 ABS-3测试仪主要测试的是20Hz至10000Hz频带范围的 噪声功率与载波功率之比的分贝值,即:() = 10 。

    测试发射机信噪比首先,输入1000Hz的正弦信号对发射 机进行100%调幅,对射频信号用线性检波器进行检波,记录 线性检波器输出端的交流电压有效值。将调幅度为时线性检 波器输出端的电压有效值记为Um,保持输入阻抗不变的同时, 断开调幅信号,再测出断开调幅信号时线性检波器上的交流 电压有效值,即为正弦信号的噪声分量,则信噪比即可以用 公式 = 20 求出。

    1.2 使用ABS-3仪测试发射机谐波失真首先发射机输入100Hz,400Hz,1000Hz,5000Hz的正弦 信号,对每个正弦信号分别进行调幅度为50%和90%的调幅, 对射频信号用线性检波器进行检波,记录线性检波器输出端 的交流电压有效值。然后用滤波器虑除基波,可测得正弦信 号分别为100Hz,400Hz,1000Hz,5000Hz时谐波分量的均方 根值。谐波失真可近似的用如下公式计算:
    = (为谐波失真,为射频信号的基波电压有效值、…为 各次谐波电压有效值。) 分别求出正弦信号的交流分量有效值U和基波分量的有 效值S,采用失真度义公式测出总谐波失真值 。

    = €?100% (基波分量的求解是应用离散Fourier级数分析) 1.3 使用ABS-3仪测试发射机频率响应 测试发射机频率响应应采用1000Hz的正弦信号对发射 机进行50%的调幅,用线性检波器对射频信号进行检波,记 录线性检波器输出端的交流电压有效值。保持输入的音频信 号电平不变,在规定频域范围内变换调幅频率,将各调幅的 频率时线性检波器输出电压有效值记为。即可用如下公式算 出各调幅频率时的相对电平。

    = 20 (为振幅频率特性曲线)当ABS-3测试仪测得没有信号输出时,会自动打开相应 设备的输出通道,送出0dB频率信号并调整信号幅度达到预 定值,若ABS-3测试仪测得已有频率信号输出时,则在规定 的音频范围内直接送出各频率信号,而不用再次对信号幅度 进行调整。频率响应测试可以用用下列表达式的方式进行:
    = 20 []€祝ǎ?;() = 式中:和分别为零分贝频率的调 幅度值以及ABS-3仪送出的各频率信号的调幅度值。调幅度 的计算方法为调制信号有效值除以载波信号电平有效值。

    2 发射机三大电声指标测试 广播发射机三大电声指标,与发射机稳定运行,播音效 果和质量有着密切关系。作为发射机维护人员熟练掌握Abs -3型测试仪的使用,正确测试发射机三大电声指标是基本功。

    在此,介绍使用Abs -3型测试仪对SW-100短波发射机三大电 声指标进行测试的方法。首先将发射机与仪器参照图1进行 连接:
    图1 发射机与Abs -3型测试仪接线图 图2 手动调谐示意图其次,进行手动调谐:
    将波段开关转到相应波段,然 后将耦合调到一定幅度。把调谐旋钮从最左边开始顺时针转 到最右边,这时应出现一个边框和一定的光带,否则,更换 波段再来一次。再将旋钮从右往左慢慢旋转,使光带充满整 个边框。如果边框或者光带不稳可按“<”键修改最大值, 重新找调谐点。调谐点找到后,再调整耦合幅度,使光带在 1~5之间。利用光带显示及峰值保持的功能,协助找出最佳 的调谐点,如图2所示。返回上一级菜单,选择“三大指标”, 可以对发射机的频率响应,信噪比和失真度进行连续自动地 测量。ABS-3仪提供了50、70、90、三种调幅度值测失真度。

    测量时,零分贝频率的调幅度固定为50%,信噪比采用载波 电平比噪声电压的方法,失真度点频数及频率按部颁标准执 行。将光标移至“三大指标(90)”处。按“执行”测量结 果会直接在显示器上分页显示,依次为信噪比,失真度,频 响。

    3 发射机电声指标的调整 在测得发射机的电声指标后,如果发现指标低于行业标 准或上级主管部门颁发的技术指标的等级要求时,就需要对 发射机进行调整,使之达标和符合要求。

    3.1 调整信噪比在调制信号传输过程中,信噪比一般是指信道输出端的 载波信号平均功率与信道中的噪声平均功率的比值,用分贝 数表示。SW-100短波发射机的信噪比技术等级指标为甲级 (58dB)、乙级(54dB)、丙级(50dB)当ABS-3仪测出发 射机在某频段的信噪比过低,就需要对发射机进行调整。主 要有以下几种方法:
    (1)检查各电源的纹波系数。如果干扰信号的频率为 50 Hz或100 Hz,检查是否发射机接地不良,干扰信号为300Hz 则有可能是电源的整流滤波电路故障引起。

    (2)检查射频功率放大器的激励。激励过小会使信噪 比下降,一般射频功放激励为23Vpp。调整功放激励。

    (3)为了减小PSM调制器的失真,SW-100发射机采用在 音频信号上叠加三角波信号,用三角波触发PDM补偿脉冲。

    调整CT4的A4板电阻R121,R139,改变三角波频率,用ABS-3 仪观察信噪比的变化情况,直到信噪比最优为止。

    (4)检查发射机的48块功率开关模块,若功率开关模 块的IGBT的开关管和保护管存在击穿现象,则PSM调制时将 引入噪声,造成信噪比明显下降。(5)由于工作时环形调制器按“先断先合、先合先断” 的次序让48块功率开关模块以22块为周期循环通断。而每块 功率开关模块的的电压差值不同,在实际测量中可知有0~ 7V。如果在某一个时间点断的模块和通的模块电压差过大, 就会造成PSM调制器输出的电压突然偏离正常值,使信噪比 降低,所以在调试发射机的时候我们将48块功率开关模块测 出相对电压差,按电压差平滑排列,能够有效提高机器的信 噪比。这也要求我们在日常维护中对模块进行编号、记录其 电压差数据,更换模块时注意选用电压差相近的模块。

    (6)此外,集成电路中的元件接触不良、老化等因素 都会引起信噪比的下降。这就需要我们在发射机的日常维护 中注意检查元器件的状态。

    3.2 调整谐波失真 谐波失真指音频信号源通过功率放大器时,由于非线性 元件所引起的输出信号比输入信号多出的额外谐波成份。

    SW-100短波发射机的谐波失真技术等级指标为甲级≤3%、乙 级≤5%、丙级≤7%在实际的测试中谐波失真往往与信噪比有 着密切关系。谐波失真过大时信噪比往往也会相应地下降, 对此可通过以下方法进行排查。(1)先检查射频功率放大器是否故障。射频放大器故 障或射频激励电平过低都可能引起故障。(2)在A/D转换板 的X2端接上示波器。通过观察波形判断失真是否由A/D转换 器引起。(3)谐波失真还有可能是槽路失谐造成,用ABS-3 仪测发射机的失真度,同时调整调谐槽路,达到减少失真的 目的。

    3.3 频率响应调试 频率响应为发射机的输出振幅与输入振幅之比和频率 的关系,用分贝数表示,即为振幅频率特性。SW-100短波发 射机的频率响应技术等级指标为甲级€?.5dB、乙级(下转 第53页)(上接第51页)€?dB、丙级€?dB。模拟输入板 的音频电路是影响频率响应指标好坏的重要因素, 如果低 频端频率响应下降,即通过以下方法进行排查。

    (1)检查模拟输入板。模拟输入板的低通滤波器,能 将频高频率的杂音信号滤除,并不影响音频通带。模拟输入 板还控制平衡/不平衡转换。它的好坏可以影响频率响应指 标的优劣。如果高频端不良,则重点检查高频补偿电路。(2) 当发射机的带通滤波器出现故障时也会影响频率响应的指 标。检查通带滤波器并排除故障。4 小结 在大功率广播发射机的长期工作中,因为元件的老化电 路接触不良等原因,电声指标性能不可避免地会出现下降。

    而发射机的三大电声指标又关系到发射机的播音质量和发 射机工作状态的稳定性。这就需要我们在日常工作中对发射 机的维护中坚持定期对发射机的三大指标进行测试、记录、 调校。ABS-3 调幅广播发射机技术指标智能测试仪对发射机 指标测试、调校起了非常大的作用。在此论述了ABS-3 仪器 实际应用体会,由于水平有限,存在不足在所难免,欢迎同 行指导。

    参考文献 [1] 李智,李国华,曹毅.广播影视标准汇编(一)[G]. 国防工业出版社,2010:339-340.

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