施允文

摘 要 本文簡要介紹了ABS-3 調(diào)幅廣播發(fā)射機技術(shù)指標(biāo)智能測試儀工作原理，結(jié)合工作實際，使用ABS-3 儀在對SW-100短波發(fā)射機三大指標(biāo)測試中發(fā)現(xiàn)的電聲指標(biāo)不合格現(xiàn)象，對發(fā)射機狀態(tài)調(diào)整進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞 ABS-3儀 電聲指標(biāo) SW-100短波發(fā)射機

中圖分類號：TN832.101 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：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 found unqualified phenomenon， transmitter status adjustment discussed.

Key words ABS-3; electro-acoustic indicators; SW-100 shortwave transmitter

0 概述

發(fā)射機的三大電聲指標(biāo)主要指信噪比，失真度和頻率響應(yīng)。這三大指標(biāo)的好壞直接關(guān)系到播出質(zhì)量、收聽效果，同時也會影響到發(fā)射機安全穩(wěn)定的運行。在直屬臺發(fā)射機房的檢修計劃中，三大電聲指標(biāo)的測試始終被列為發(fā)射機月檢項目。長期對電聲指標(biāo)進(jìn)行測量、記錄、分析，對改善發(fā)射機的運行狀態(tài)、提高播音質(zhì)量和播音效果是很有幫助的。ABS-3 調(diào)幅廣播發(fā)射機技術(shù)指標(biāo)智能測試儀（簡稱ABS-3 儀），是測試中短波調(diào)幅廣播發(fā)射機性能指標(biāo)的專用設(shè)備。ABS-3儀具有鍵盤、全自動、遙控三種控制方式，可以在測試人員或控制系統(tǒng)的控制下，以很高的速度和精度在任意選定的測量條件、參數(shù)下完成廣播發(fā)射機的電聲指標(biāo)測定工作。在此，筆者簡要介紹了ABS-3型測試儀工作原理，以及該儀器在發(fā)射機運維中的三大電聲指標(biāo)測試中的應(yīng)用進(jìn)行論述。

1 ABS-3型測試儀工作原理

ABS-3型測試儀在廣播發(fā)射臺的發(fā)射機房，主要作為發(fā)射機信噪比、失真度和頻率響應(yīng)，簡稱發(fā)射機三大電聲指標(biāo)的測試。以下分別就ABS-3型測試儀在發(fā)射機三大指標(biāo)測試進(jìn)行介紹。首先按照儀器使用說明書要求，用專用測試線將儀器與發(fā)射機測試點相連接，待儀器預(yù)熱后分別進(jìn)行三大指標(biāo)測試。

1.1 使用ABS-3儀測試發(fā)射機信噪比

ABS-3測試儀主要測試的是20Hz至10000Hz頻帶范圍的噪聲功率與載波功率之比的分貝值，即：（） = 10 。

測試發(fā)射機信噪比首先，輸入1000Hz的正弦信號對發(fā)射機進(jìn)行100%調(diào)幅，對射頻信號用線性檢波器進(jìn)行檢波，記錄線性檢波器輸出端的交流電壓有效值。將調(diào)幅度為時線性檢波器輸出端的電壓有效值記為Um，保持輸入阻抗不變的同時，斷開調(diào)幅信號，再測出斷開調(diào)幅信號時線性檢波器上的交流電壓有效值，即為正弦信號的噪聲分量，則信噪比即可以用公式 = 20 求出。

1.2 使用ABS-3儀測試發(fā)射機諧波失真

首先發(fā)射機輸入100Hz，400Hz，1000Hz，5000Hz的正弦信號，對每個正弦信號分別進(jìn)行調(diào)幅度為50%和90%的調(diào)幅，對射頻信號用線性檢波器進(jìn)行檢波，記錄線性檢波器輸出端的交流電壓有效值。然后用濾波器慮除基波，可測得正弦信號分別為100Hz，400Hz，1000Hz，5000Hz時諧波分量的均方根值。諧波失真可近似的用如下公式計算：

= （為諧波失真，為射頻信號的基波電壓有效值、…為各次諧波電壓有效值。）

分別求出正弦信號的交流分量有效值U和基波分量的有效值S，采用失真度義公式測出總諧波失真值 。 = €？100%（基波分量的求解是應(yīng)用離散Fourier級數(shù)分析）

1.3 使用ABS-3儀測試發(fā)射機頻率響應(yīng)

測試發(fā)射機頻率響應(yīng)應(yīng)采用1000Hz的正弦信號對發(fā)射機進(jìn)行50%的調(diào)幅，用線性檢波器對射頻信號進(jìn)行檢波，記錄線性檢波器輸出端的交流電壓有效值。保持輸入的音頻信號電平不變，在規(guī)定頻域范圍內(nèi)變換調(diào)幅頻率，將各調(diào)幅的頻率時線性檢波器輸出電壓有效值記為。即可用如下公式算出各調(diào)幅頻率時的相對電平。 = 20 （為振幅頻率特性曲線）

當(dāng)ABS-3測試儀測得沒有信號輸出時，會自動打開相應(yīng)設(shè)備的輸出通道，送出0dB頻率信號并調(diào)整信號幅度達(dá)到預(yù)定值，若ABS-3測試儀測得已有頻率信號輸出時，則在規(guī)定的音頻范圍內(nèi)直接送出各頻率信號，而不用再次對信號幅度進(jìn)行調(diào)整。頻率響應(yīng)測試可以用用下列表達(dá)式的方式進(jìn)行： = 20 []€祝ǎ？;（） = 式中：和分別為零分貝頻率的調(diào)幅度值以及ABS-3儀送出的各頻率信號的調(diào)幅度值。調(diào)幅度的計算方法為調(diào)制信號有效值除以載波信號電平有效值。

2 發(fā)射機三大電聲指標(biāo)測試

廣播發(fā)射機三大電聲指標(biāo)，與發(fā)射機穩(wěn)定運行，播音效果和質(zhì)量有著密切關(guān)系。作為發(fā)射機維護人員熟練掌握Abs -3型測試儀的使用，正確測試發(fā)射機三大電聲指標(biāo)是基本功。在此，介紹使用Abs -3型測試儀對SW-100短波發(fā)射機三大電聲指標(biāo)進(jìn)行測試的方法。首先將發(fā)射機與儀器參照圖1進(jìn)行連接：

圖1 發(fā)射機與Abs -3型測試儀接線圖

圖2 手動調(diào)諧示意圖

其次，進(jìn)行手動調(diào)諧： 將波段開關(guān)轉(zhuǎn)到相應(yīng)波段，然后將耦合調(diào)到一定幅度。把調(diào)諧旋鈕從最左邊開始順時針轉(zhuǎn)到最右邊，這時應(yīng)出現(xiàn)一個邊框和一定的光帶，否則，更換波段再來一次。再將旋鈕從右往左慢慢旋轉(zhuǎn)，使光帶充滿整個邊框。如果邊框或者光帶不穩(wěn)可按“<”鍵修改最大值，重新找調(diào)諧點。調(diào)諧點找到后，再調(diào)整耦合幅度，使光帶在1～5之間。利用光帶顯示及峰值保持的功能，協(xié)助找出最佳的調(diào)諧點，如圖2所示。返回上一級菜單，選擇“三大指標(biāo)”，可以對發(fā)射機的頻率響應(yīng)，信噪比和失真度進(jìn)行連續(xù)自動地測量。ABS-3儀提供了50、70、90、三種調(diào)幅度值測失真度。測量時，零分貝頻率的調(diào)幅度固定為50%，信噪比采用載波電平比噪聲電壓的方法，失真度點頻數(shù)及頻率按部頒標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。將光標(biāo)移至“三大指標(biāo)（90）”處。按“執(zhí)行”測量結(jié)果會直接在顯示器上分頁顯示，依次為信噪比，失真度，頻響。

3 發(fā)射機電聲指標(biāo)的調(diào)整

在測得發(fā)射機的電聲指標(biāo)后，如果發(fā)現(xiàn)指標(biāo)低于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或上級主管部門頒發(fā)的技術(shù)指標(biāo)的等級要求時，就需要對發(fā)射機進(jìn)行調(diào)整，使之達(dá)標(biāo)和符合要求。

3.1 調(diào)整信噪比

在調(diào)制信號傳輸過程中，信噪比一般是指信道輸出端的載波信號平均功率與信道中的噪聲平均功率的比值，用分貝數(shù)表示。SW-100短波發(fā)射機的信噪比技術(shù)等級指標(biāo)為甲級（58dB）、乙級（54dB）、丙級（50dB）當(dāng)ABS-3儀測出發(fā)射機在某頻段的信噪比過低，就需要對發(fā)射機進(jìn)行調(diào)整。主要有以下幾種方法：

（1）檢查各電源的紋波系數(shù)。如果干擾信號的頻率為50 Hz或100 Hz，檢查是否發(fā)射機接地不良，干擾信號為300Hz則有可能是電源的整流濾波電路故障引起。

（2）檢查射頻功率放大器的激勵。激勵過小會使信噪比下降，一般射頻功放激勵為23Vpp。調(diào)整功放激勵。

（3）為了減小PSM調(diào)制器的失真，SW-100發(fā)射機采用在音頻信號上疊加三角波信號，用三角波觸發(fā)PDM補償脈沖。調(diào)整CT4的A4板電阻R121，R139，改變?nèi)遣l率，用ABS-3儀觀察信噪比的變化情況，直到信噪比最優(yōu)為止。

（4）檢查發(fā)射機的48塊功率開關(guān)模塊，若功率開關(guān)模塊的IGBT的開關(guān)管和保護管存在擊穿現(xiàn)象，則PSM調(diào)制時將引入噪聲，造成信噪比明顯下降。

（5）由于工作時環(huán)形調(diào)制器按“先斷先合、先合先斷”的次序讓48塊功率開關(guān)模塊以22塊為周期循環(huán)通斷。而每塊功率開關(guān)模塊的的電壓差值不同，在實際測量中可知有0～7V。如果在某一個時間點斷的模塊和通的模塊電壓差過大，就會造成PSM調(diào)制器輸出的電壓突然偏離正常值，使信噪比降低，所以在調(diào)試發(fā)射機的時候我們將48塊功率開關(guān)模塊測出相對電壓差，按電壓差平滑排列，能夠有效提高機器的信噪比。這也要求我們在日常維護中對模塊進(jìn)行編號、記錄其電壓差數(shù)據(jù)，更換模塊時注意選用電壓差相近的模塊。

（6）此外，集成電路中的元件接觸不良、老化等因素都會引起信噪比的下降。這就需要我們在發(fā)射機的日常維護中注意檢查元器件的狀態(tài)。

3.2 調(diào)整諧波失真

諧波失真指音頻信號源通過功率放大器時，由于非線性元件所引起的輸出信號比輸入信號多出的額外諧波成份。SW-100短波發(fā)射機的諧波失真技術(shù)等級指標(biāo)為甲級≤3%、乙級≤5%、丙級≤7%在實際的測試中諧波失真往往與信噪比有著密切關(guān)系。諧波失真過大時信噪比往往也會相應(yīng)地下降，對此可通過以下方法進(jìn)行排查。

（1）先檢查射頻功率放大器是否故障。射頻放大器故障或射頻激勵電平過低都可能引起故障。（2）在A/D轉(zhuǎn)換板的X2端接上示波器。通過觀察波形判斷失真是否由A/D轉(zhuǎn)換器引起。（3）諧波失真還有可能是槽路失諧造成，用ABS-3儀測發(fā)射機的失真度，同時調(diào)整調(diào)諧槽路，達(dá)到減少失真的目的。

3.3 頻率響應(yīng)調(diào)試

頻率響應(yīng)為發(fā)射機的輸出振幅與輸入振幅之比和頻率的關(guān)系，用分貝數(shù)表示，即為振幅頻率特性。SW-100短波發(fā)射機的頻率響應(yīng)技術(shù)等級指標(biāo)為甲級€？.5dB、乙級（下轉(zhuǎn)第53頁）（上接第51頁）€？dB、丙級€？dB。模擬輸入板的音頻電路是影響頻率響應(yīng)指標(biāo)好壞的重要因素， 如果低頻端頻率響應(yīng)下降，即通過以下方法進(jìn)行排查。

（1）檢查模擬輸入板。模擬輸入板的低通濾波器，能將頻高頻率的雜音信號濾除，并不影響音頻通帶。模擬輸入板還控制平衡/不平衡轉(zhuǎn)換。它的好壞可以影響頻率響應(yīng)指標(biāo)的優(yōu)劣。如果高頻端不良，則重點檢查高頻補償電路。（2）當(dāng)發(fā)射機的帶通濾波器出現(xiàn)故障時也會影響頻率響應(yīng)的指標(biāo)。檢查通帶濾波器并排除故障。

4 小結(jié)

在大功率廣播發(fā)射機的長期工作中，因為元件的老化電路接觸不良等原因，電聲指標(biāo)性能不可避免地會出現(xiàn)下降。而發(fā)射機的三大電聲指標(biāo)又關(guān)系到發(fā)射機的播音質(zhì)量和發(fā)射機工作狀態(tài)的穩(wěn)定性。這就需要我們在日常工作中對發(fā)射機的維護中堅持定期對發(fā)射機的三大指標(biāo)進(jìn)行測試、記錄、調(diào)校。ABS-3 調(diào)幅廣播發(fā)射機技術(shù)指標(biāo)智能測試儀對發(fā)射機指標(biāo)測試、調(diào)校起了非常大的作用。在此論述了ABS-3 儀器實際應(yīng)用體會，由于水平有限，存在不足在所難免，歡迎同行指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李智，李國華，曹毅.廣播影視標(biāo)準(zhǔn)匯編（一）[G].國防工業(yè)出版社，2010：339-340.

[2] 王春生，侯麗亞，李興華.廣播發(fā)送技術(shù)[M].合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2006：92-105.