廣播電視發(fā)送技術(shù)廣播發(fā)送技術(shù)概論.ppt

第一章 廣播發(fā)送技術(shù)概論,中國(guó)傳媒大學(xué)信息工程學(xué)院 2010.09.08,一、引 言,1.歷史 2.廣播技術(shù)概述 3.數(shù)字廣播發(fā)展,1.廣播歷史,1906年，在美國(guó)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，進(jìn)行了世界上的第一次無線電廣播。 對(duì)公眾的無線電廣播始于20世紀(jì)20年代，采用全載波雙邊帶調(diào)幅（DSB）的方式傳送聲音廣播節(jié)目。 調(diào)頻的理論產(chǎn)生在20世紀(jì)30年代，1941年出現(xiàn)調(diào)頻廣播電臺(tái)（單聲道廣播），70年代出現(xiàn)調(diào)頻立體聲廣播。,2.廣播技術(shù)概述,當(dāng)前模擬廣播形式： 調(diào)幅廣播（中波、短波）、調(diào)頻廣播 各種廣播的特點(diǎn)： 調(diào)制方式，頻率范圍和帶寬，傳播方式，優(yōu)缺點(diǎn),3.數(shù)字廣播發(fā)展,DRM 數(shù)字中短波廣播 DAB 數(shù)字音頻廣播（取代模擬FM廣播） 特點(diǎn),二、模擬與數(shù)字廣播傳輸系統(tǒng),模擬廣播傳輸系統(tǒng) 數(shù)字廣播傳輸系統(tǒng) 兩系統(tǒng)對(duì)比,模擬廣播傳輸系統(tǒng)方塊圖,數(shù)字廣播傳輸系統(tǒng)方框圖,三、廣播發(fā)射機(jī)的構(gòu)成,廣播發(fā)射機(jī)是整個(gè)廣播發(fā)射系統(tǒng)的主體，它一般由音頻（AF）系統(tǒng)（又稱調(diào)制系統(tǒng)）、射頻（RF）系統(tǒng)、電源系統(tǒng)，控制系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成。,典型的調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī) 構(gòu)成原理方塊圖,1、射頻系統(tǒng)：,包括產(chǎn)生載波信號(hào)的激勵(lì)器（頻率合成器）、RF前級(jí)功率放大器與末級(jí)功率放大器、功率合成器、濾波器、阻抗變換器等部分；,2、音頻系統(tǒng)：,音頻系統(tǒng)是將音頻節(jié)目加工和放大到射頻被調(diào)級(jí)需要的功率電平，以便進(jìn)行振幅調(diào)制，包括音頻處理器、AF電壓與功率放大器、調(diào)制器等部分；,3、電源系統(tǒng)：,交流電源和直流電源兩部分 交流部分包括變電與配電及其保護(hù)設(shè)備，例如變壓器、高壓開關(guān)、自動(dòng)空氣斷路器和保險(xiǎn)器等； 直流部分包括各種不同電壓和功率等級(jí)的整流器。,4、控制系統(tǒng)：,控制系統(tǒng)是保證發(fā)射機(jī)安全操作與運(yùn)行的重要設(shè)備。 包括：對(duì)發(fā)射機(jī)實(shí)施操作控制與自動(dòng)保護(hù)等功能的部分。為了實(shí)施控制，多使用繼電器、交流接觸器和電子邏輯電路幾計(jì)算機(jī)控制。,5、冷卻系統(tǒng)：,為使發(fā)射機(jī)長(zhǎng)時(shí)間可靠運(yùn)行，必須確保發(fā)射機(jī)中各種放大器（由晶體管或電子管構(gòu)成）和其它大功率元器件（例如糟路線圈和電阻）的散熱，除低功率級(jí)用自然冷卻外，通常要有強(qiáng)制風(fēng)冷、水冷、蒸發(fā)冷卻或超蒸發(fā)冷卻的系統(tǒng)；,6、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：,用于監(jiān)測(cè)發(fā)射系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 主要包括必要的監(jiān)聽與監(jiān)視設(shè)備，例如各種儀表、指示燈、音響、示波器、記錄設(shè)備等。,典型的調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī) 構(gòu)成原理方塊圖,四、廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)指標(biāo),1調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) 2調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo),1調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（1）頻率范圍,指發(fā)射機(jī)可以工作的頻率范圍。一般中波發(fā)射機(jī)的工作頻率范圍可以覆蓋整個(gè)中波頻段，而短波發(fā)射機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)要求僅覆蓋短波頻段的一部分。,1調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（2）輸出功率,指發(fā)射機(jī)輸出到天線（或假負(fù)載）上的功率。發(fā)射機(jī)功率的大小通常指載波狀態(tài)下的輸出功率。該功率一旦確定，發(fā)射機(jī)最大輸出瞬時(shí)功率、邊帶功率和調(diào)制信號(hào)一個(gè)周期中的平均功率也相應(yīng)確定。發(fā)射機(jī)的載波功率通常為1-1000kw。,1調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（3）輸出阻抗,指發(fā)射機(jī)輸出端的射頻阻抗，在該阻抗下，發(fā)射機(jī)可以給出額定輸出功率。發(fā)射機(jī)通常用允許的行波系數(shù)或駐波比來表示允許輸出負(fù)載阻抗失配的范圍。發(fā)射機(jī)的射頻輸出視對(duì)地是否對(duì)稱，分為平衡輸出和不平衡輸出。,1調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（4）整機(jī)效率,整機(jī)效率是度量發(fā)射機(jī)能量轉(zhuǎn)換的指標(biāo)。 定義：發(fā)射機(jī)輸出的高頻載波功率與發(fā)射機(jī)由電網(wǎng)吸收的有功功率之比。 不同調(diào)制方式的發(fā)射機(jī)的整機(jī)效率也不同。,1調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（5）頻偏容限,指允許發(fā)射機(jī)實(shí)際載波頻率偏離標(biāo)稱載波頻率的最大范圍。 定義是：發(fā)射機(jī)發(fā)射的載波頻率的最高值或最低值與指定頻率之間的偏差，以Hz表示，即為發(fā)射機(jī)的載波頻率容差。如果為發(fā)射機(jī)指配的發(fā)射頻率為f0，而實(shí)際發(fā)射頻率為f，二者的差f稱為絕對(duì)頻率穩(wěn)定度，而比值f/ f0稱為相對(duì)頻率穩(wěn)定度。,1調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（6）殘波輻射容限,殘波輻射（帶外發(fā)射、雜散發(fā)射 ）容限： 指在規(guī)定頻道之外發(fā)射機(jī)的射頻輻射功率的總和 ，包括射頻諧波、雜波與其他非線性調(diào)制的產(chǎn)物。,1調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（7）電聲指標(biāo),指廣播節(jié)目在發(fā)射機(jī)中產(chǎn)生的附加畸變的程度。主要有以下指標(biāo)： A.非線性失真（諧波失真） B.噪聲電平 C.頻率響應(yīng) D.載波跌落,2調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（1）頻率范圍,含義與調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)相同。調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)雖然都工作在VHF頻段，但不同的國(guó)家和地區(qū)有細(xì)小的差別，例如我國(guó)為87-108MHz，美國(guó)為88-108 MHz，西歐為87.5-108MHz。調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)按0.1 MHz的頻率間隔進(jìn)行規(guī)劃。,2調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（2）輸出功率,定義同調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)。不同的是調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)無論是在載波狀態(tài)或是在調(diào)制狀態(tài)，輸出功率保持恒定。由于調(diào)頻廣播的電波是視距傳播，發(fā)射機(jī)功率較小，通常從幾十瓦到10千瓦。,2調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（3）負(fù)載阻抗,為不平衡的阻抗值，我國(guó)規(guī)定為50。,2調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（4）頻率偏差容限,定義同調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)功率小于50W時(shí)，允許偏差1000Hz,大于50W時(shí)，允許偏差2000Hz。,2調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（5）殘波輻射,定義同調(diào)幅廣播。當(dāng)發(fā)射機(jī)功率大于或等于25W時(shí)，殘波輻射功率應(yīng)小于1mW,并低于載波功率60dB；當(dāng)發(fā)射機(jī)功率小于25W時(shí)，殘波輻射功率應(yīng)小于25W或低于載波功率40dB。,2調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（6）預(yù)加重,為改善接收機(jī)在高音頻段的信噪比，在調(diào)頻廣播中采用了加權(quán)技術(shù)，即在發(fā)射端通過高音頻提升網(wǎng)絡(luò)提升高音頻段的電平，稱為預(yù)加重，接收端按相應(yīng)的規(guī)律通過高音頻衰減網(wǎng)絡(luò)降低高音頻段的電平，稱為去加重。預(yù)加重通常用時(shí)間常數(shù)表示，我國(guó)規(guī)定為50s。,2調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（7）最大頻偏,指允許的與最大調(diào)制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的發(fā)射機(jī)瞬時(shí)振蕩頻率偏離載波頻率的數(shù)值。我國(guó)調(diào)頻廣播規(guī)定為75KHz，電視伴音廣播規(guī)定最大頻偏為50KHz。,2調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) -（8）電聲指標(biāo),這些指標(biāo)除了包括頻率響應(yīng)、非線性失真、信噪比外，還有寄生調(diào)幅噪聲。寄生