调频立体声广播发射机系统研究

摘要：本文重点阐述了发射机中调频激励器和立体声编码器的工作，说明对发射机以外配套系统的要求。研究了广播发射机系统的立体声编码器、发射机系统的调频激励器、发射机系统的节目源、发射机系统的天馈线及配套设备、发射机系统的电源。

关键词：立体声广播；发射系统；立体声

编码器调频立体声广播发射机在整个发射系统中是相对集中完整的主体，发射机除电源输入外，还有音频调制信号的输入，涉及信号的传送、音频处理器处理等问题，发射机的输出经过馈线送到天线发射时，当有多部发射机共塔或主备机交换问题时，还需经过同轴开关切换或多工器组合送到天线，这中间的每一处连接都要求有严格的技术保迁。以下面重点研究发射机中调频激励器和立体声编码器的工作，说明对发射机以外配套系统的要求。

1广播发射机系统的立体声编码器

立体声编码器是激励器中功能独立的单元。最初因为其体积较大，通常将其做成个单独的小盒，现在由于电路改进、元件小型化，整个编码器可做成手掌股大小，因此常作为激励器的可选件。我国采用了调频-调幅导频制调频立体声广播制式，其中的调机就是指在立体声编码器中对左、右声道信号之座L-R采用调幅方式调制在38kHz的副载表上，称为调额-调幅式，因为这种制式的另特点是在复合信号中加入了导频，因此也称为导频制。如果将左、右声道之差L-R用调频方式调制在副载波上，即调频-调频制式，这是现典研制的方式，它的优点是左、右声道问的申音衰减可以做到60dB。所以，立体声分离度极好，但这种制式电路结构较为复杂，接收机和发射机的造价较高。立体声编码器所实现的功能是要把左、右声道的音频信号经过处理变成式，如果根据电路功能细分，可分解为以下几个部分。

1.115kHz低通滤波和预加重通常都设计在左、右声道信号输入电路中，用15kHz的低通滤波器滤除15kHz以上的频率成分，以保证带内平坦。现在多数滤波器可以用厚膜集成电路来实现，比原始的电感电容组成的滤波器体积大大减小。预加重电路一般提供两种时间常数50μs和75μs,我国选用50μs。电路分无源与有源两种形式，在测试发射机频响时应关掉预加重。

1.2导频产生电路和导频相位/电平调节电路立体声复合信号中的导频信号般从副载波频率分频取得，经过滤波成为单一正弦波，经过相位调节电路和电平调节电位器后用加法器混入主、副信号产生的调幅信号中。其中电平调节用于控制导频信号在复合信号中占到规定的8%-10%比例，而相位调节是影响调频发射机整机立体声分离度指标的关键因素之一。导频相位差如果大于3°，发射机的立体声分离度指标就不会理想。

1.3复合信号中第一与第二项的产生先后研制并使用的立体声编码器的电路形式可以归纳为4种。其各自主要特点和基本原理分析如下：纵观以上编码方式，可以看出一个趋势：由于第一种矩阵方式还建立在模拟元件上，因此，很早便遭到淘汰。硬开关方式最初还是用分立器件制作的，随着数字集成电路的迅猛发展，可以方便地搭建数字频率合成方式的编码器，因其成本低、性能较好而得到普遍使用。现在更有将编码电;路系统集成的做法，使编码器的制造调试越来越简化。

2广播发射机系统的调频激励器

调频激励器是整机中最重要的组成部分。发射机的电性能指标都由激励器决定，激励器指标，就决定了整机的性能好坏。随着对广播节目要求越来越高，近年来产生了数字激励器，它采用了最新的数字电路技术，调制信号是全新数字音频。通过内部全数字立体声编码器和调制器，使调频信噪比和立体声分离度、谐波失真等电性能指标有较大提高，但随之面来的是其价格相当昂贵。对要求很高的大功率发射机而言，可选配高性能的数字激励器，就一般性能的谓频激励器来说，它的输出功事般为15-30W，它本身就可以作为一台小调频机使用。

3广播发射机系统的节目源

节目源的获得按各电台的节目方式不同而有多种形式。重要的是解决好节目编播处到发射台发射机的输入这段的节目传输问题。对于固定的工作模式，通常可采用电缆传输。而对于现场直播等临时工作模式，应采用的手段有多种，如无线传输STL(转播车现场播出时采用小调频把节目传送到发射台)、卫星节目收转等，现在正在兴起采用ISDN专用设备，可获得非常理想的效果。无论采取哪种方式，对节目源的技术参数的要求是相同的。

3.1要保证输入到发射机的信号电平大小符合要求，保证合适的调制度，使播出最为有效。

3.2使节目在制作、传输过程中引入的干扰噪声尽量小。3.3与发射机相连时，保证阻抗正确和相位正确，假如阻抗不正确，可能使调制度不足或影响音频指标，当左、右路平衡输入线相位接反时，普通单声接收机接收的和信号将会是左、右声道抵消后的差信号。如果节目源是立体声复合信号，则可以直接送入激励器而不需要解调后再送入。为使信号调制稳定，发射效果好，建议在发射机上增加高性能音频处理器。好的音频处理器可改善发射效果。

4广播发射机系统的天馈线及配套设备

调频发射天线按发射机的功率等级、覆盖范围、带宽、增益等不同有多元方式。馈线就是从发射机输出口到天线之间的传输电缆。在发射机输出要连接主备切换的同轴开关或多工器时，必须注意控制驻波比的增加，尽量防止由此产生的播出性能的下降。

5广播发射机系统的电源

调频发射机对交流电源的要求一般，对电压变化要求在+10%以内，就可满足播出，由于功放未级要求电源供给容量较大，用开关电源作未级电源可靠性并不高，而且不便于维护，所以，线性电源仍是大功率发射机的主要形式。对电源电压变化较大的地方，一般采用交流稳压器则是实用的方式。结束语在多部发射机共塔或主备机交换问题时，需要经过同轴开关切换或多工器组合送到天线，这中间的每一处连接都要求有严格的技术保迁。本文探讨了15kHz低通滤波和预加重、导频产生电路和导频相位/电平调节电路、复合信号中第一与第二项的产生等问题，以及发射机系统的调频激励器、节目源、天馈线及配套设备、电源问题。

作者:杨金富 单位:勃利县广播电视台