中短波调幅广播发射机技术要求和测量方法.docx
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中短波调幅广播发射机技术要求和测量方法
中、短波调幅广播发射机技术要求和测量方法
1范围
本标准规定了中、短波调幅广播发射机的技术要求和测量方法。
对于能够确保同样测量不确定度的
任何等效测量方法也可以采用。
有争议时应以本标准为准。
本标准适用于额定功率在1kW以上(含1kW)的中波和短波调幅广播发射机的生产、验收、运行和维护。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
2.1
正峰调制能力positivepeakmodulationcapability
使用单一频率的正弦音频信号对载波进行调幅,调幅正峰处所能达到的最大调幅度,为发射机的正峰调制能力。
2.2
正负调幅不对称度asymmetryofpositive/negativepeakmodulation
使用单一频率的音频信号对载波进行调幅,当发射机的正调幅度达到95%时,其正负调幅度之差的绝对值,为发射机的正负调幅不对称度。
2.3
频率容限frequencytolerance
发射机所占频带的中心频率偏离指配频率,或发射的特征频率偏离参考频率的最大允许偏差,频率容限以赫兹(Hz)表示。
2.4
谐波失真totalharmonicdistortion
发射机用单一频率的正弦音频信号调幅时,由于高频放大器的非线性和调制器的非线性,会产生各次谐波分量,各次谐波分量的均方根值之和与基波有效值之比,即为谐波失真,见式
(1)。
式中:
D——谐波失真;
Vj——j次谐波电压的有效值;
Vl——基波电压的有效值;
j——2,3,……n-1,n。
2.5
音频频率响应audiofrequencyresponse
发射机的调幅度,随输入发射机振幅恒定的正弦音频信号的频率变化而变化的特性,单位为dB,见式
(2)。
式中:
γ——频率响应;
Uf——各调幅频率线性检波输出端的电压有效值;
U1K——输入1000Hz单音频时,线性检波器输出端的电压有效值。
2.6
信噪比signal-to-noiseratio
发射机调幅度为100%时的线性检波器输出的交流电压有效值,与没有外加调制信号时线性检波器
输出的交流电压有效值之比,单位为dB,见式(3)。
式中:
N——信噪比;
Un——发射机无调幅时,线性检波器输出端噪音电压有效值;
Um——发射机调幅度为100%时,线性检波器输出端的电压有效值。
2.7
载波跌落carriershift
在供电电压保持恒定的情况下,使用单一频率的正弦音频信号对发射机进行调制,使调幅度为100%,则无调制时的载波振幅与100%调制时的载波振幅的差值,与无调制时的载波振幅之比,见式(4)
式中:
S——载波跌落;
U0——无调制时的载波振幅;
U0’——100%调制时的载波振幅;
U'
Uα=l——修正系数;
Ul——无调制时电源线电压的有效值;
U’——100%调制时电源线电压的有效值。
注:
供电电压无法保持恒定时使用修正系数α进行校准。
2.8
载波输出功率carrieroutputpower
在发射机音频输入端不加调制信号的条件下,一个射频周期中发射机提供给射频负载的平均功率。
2.9
载波输出功率变化carrieroutputpowershift
发射机载波输出功率测量值和额定功率的差值与额定功率的比值。
2.10
输入功率inputpower
发射机电源输入的有功功率,包括发射机附属设备的功率。
2.11
整机效率totalefficiency
发射机在同一工作状态下的输出功率和输入功率之比,见式(5)。
式中:
η——整机效率;
PO——发射机的输出功率(kW);
Pi——发射机的输入功率(kW)。
2.12
发射带宽transmittedbandwidth
发射机的发射信号在广播频段中所占的频带宽度。
2.13
杂散发射spuriousemission
发射机射频输出中,发射带宽外的一个或多个频率的发射,其频率分量包括谐波发射、寄生发射、
互调产物及变频产物,但带外发射除外。
2.14
开关频率杂散发射switchingfrequencyspuriousemission
在发射机输出中,与开关频率相关的杂散发射。
3技术要求
3.1通用技术要求
3.1.1频段范围
中波:
526.5kHz~1606.5kHz;
短波:
2.3MHz~26.1MHz。
注:
在频段范围内,用户可与厂商具体商定所需频段范围,运行时按合同规定的范围测量。
3.1.2调制音频范围
中波发射机:
50Hz~4500Hz;
短波发射机:
50Hz~5000Hz。
3.1.3音频输入电平范围
0±6dBu。
在此范围内,对音频1kHz发射机均可达到100%调制。
3.1.4音频输入接口
具有模拟音频接口和数字AES/EBU音频接口。
3.1.5音频输入阻抗
模拟音频接口阻抗为平衡600Ω。
3.1.6发射机输出阻抗
短波发射机:
平衡300Ω;
中波发射机:
不平衡50Ω或75Ω。
3.1.7发射带宽
短波发射机:
10kHz;
中波发射机:
9kHz。
3.1.8工作环境
温度:
0℃~+40℃。
相对湿度:
30%~80%。
大气压力:
106kPa~86kPa(海拔约2000m)。
注:
环境条件超出以上范围时,发射机效率可降低2%。
3.2技术指标
中、短波调幅广播发射机技术指标见表1。
表1中、短波调幅广播发射机技术指标
4测量条件
4.1电源条件
电源电压应在标称电压±5%范围内,电源频率应在标称频率50Hz±1Hz范围内。
4.2测量参考频率
1000Hz正弦波信号。
4.3谐波失真、音频频率响应的测量频率
短波发射机:
60Hz、100Hz、400Hz、1000Hz、3000Hz、5000Hz。
中波发射机:
60Hz、100Hz、400Hz、1000Hz、3000Hz、4500Hz。
4.4测量仪器精度
音频分析仪失真度误差:
≤0.1%;
音频分析仪信噪比范围:
≥70dB;
音频分析仪幅度分辨率精度:
≤0.1dBu;
频谱分析仪电平分辨率精度:
≤0.1dB;
频谱分析仪动态范围:
≥90dB;
频谱分析仪分辨率带宽:
≤1kHz;
频谱分析仪视频带宽:
≤10kHz;
频率计频率精度:
≤0.01Hz;
示波器幅度线性误差:
≤5%;
调幅度测试仪幅度线性误差:
≤0.5%;
电力分析仪功率分辨率精度:
≤10W。
5测量方法
5.1信噪比
5.1.1测量框图
见图1。
5.1.2测量步骤
开启发射机,调整发射机的输出功率到额定输出功率,以不加调制信号时音频分析仪测量的电平为
基准0dB,用1000Hz正弦信号对发射机进行调制,调幅度为100%,测量信噪比。
5.2音频频率响应
5.2.1测量框图
见图1。
5.2.2测量步骤
开启发射机,调整发射机的输出功率到额定输出功率,用1000Hz正弦信号对发射机进行调制,短波
发射机的调幅度为75%、中波发射机调幅度为95%,将此时音频分析仪测出的电平作为基准电平0dB。
按
照4.3中规定的测量频率,保持输入信号的电平不变,由音频分析仪测量出各频率的频率响应。
5.3谐波失真
5.3.1测量框图
5.3.2测量步骤
开启发射机,调整发射机的输出功率到额定输出功率,用3.1.2中规定的音频信号对发射机进行调
制,使发射机的调幅度为50%和90%,用音频分析仪按4.3中规定的测量频率,测量出发射机的谐波失真。
5.4载波跌落
5.4.1测量框图
见图2。
5.4.2测量步骤
5.4.2.1使用调幅度测试仪测量
开启发射机,调整发射机的输出功率到额定输出功率,不加调制信号时调整调幅度测试仪,使载波
指示为“1”,用1000Hz正弦信号对发射机进行调制,调幅度为100%,在调幅度测试仪上直接测量载波
跌落。
5.4.2.2使用频谱分析仪测量
开启发射机,调整发射机的输出功率到额定输出功率,在频谱分析仪上测量出载波电压的幅度,单
位为dB;用1000Hz的正弦信号对发射机进行调制,调幅度为100%,此时在频谱分析仪上测量出100%
调幅时载波电压的幅度,单位为dB。
按式(6)计算出电压幅度差值,再按照式(7)计算出载波跌落。
UΔ=U1−U2………………………………(6)
式中:
UΔ——100%调幅时载波电压幅度与无调幅时载波电压幅度差值;
U1——无调幅时载波电压幅度;
U2——100%调幅时载波电压幅度。
式中:
S——载波跌落;
UΔ——同式(6)。
5.5正负调幅不对称度
5.5.1测量框图
见图3。
5.5.2测量步骤
开启发射机,调整发射机的输出功率到额定输出功率,用1000Hz正弦信号对发射机进行调制,正
调幅度mp为95%,用调幅度测试仪测量出负调幅度mn,按式(8)计算出正负调幅不对称度。
式中:
Δm——正负调幅不对称度;
mp——正调幅度;
mn——负调幅度。
5.6载波输出功率
5.6.1假负载测量法
5.6.1.1测量框图
5.6.2.2测量步骤
开启发射机,测量假负载阻抗的串联电阻分量,用高频电流表测量出通过假负载的电流有效值,按
式(11)计算出载波的输出功率。
式中
PO——载波的输出功率(W);
I——假负载的电流有效值(A);
R——假负载电阻值(Ω)。
5.6.3电压-电阻测量法
5.6.3.1测量框图
图6
5.6.3.2测量步骤
开启发射机,测量假负载阻抗的并联电阻分量,用高频电压表测量出假负载两端的电压有效值,按
式(12)计算出载波的输出功率。
式中:
PO——载波的输出功率(W);
Ud——假负载两端电压有效值(V);
R——假负载电阻值(Ω)。
5.7载波输出功率变化
按5.6的测量方法,按式(13)计算出载波输出功率变化。
式中:
F——载波输出功率变化;
Ps——发射机的额定输出功率(kW);
PO
’
——发射机载波输出功率测量值(kW)。
5.8频率容限
5.8.1测量框图
5.8.2测量步骤
开启发射机,调整发射机输出功率到额定输出功率,用频率计测量发射机的发射频率,其测量值与
指定载波频率之间差值的绝对值,即为发射机的频率容限,见式(14)。
式中:
ΔF——频率容限;
ƒ——频率测量值;
Fo——指定载波频率。
5.9杂散发射
5.9.1测量框图
见图8。
5.9.2测量步骤
开启发射机,调整发射机的输出功率到额定输出功率,以载波信号电平为基准电平0dB,测量各杂散
分量与载波相比所衰减的分贝数。
如果采用电容耦合取样,应对各次谐波的测量值进行修正,见表2。
5.10开关频率杂散发射
5.10.1测量框图
见图8。
5.10.2测量步骤
开启发射机,调整发射机的输出功率到额定输出功率,以载波信号电平为基准电平0dB,测量与开关
频率相关的杂散发射。
5.11整机效率
5.11.1输入功率测量
5.11.1.1电力分析仪测量法
5.11.1.1.1测量框图
见图9
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- 中短波 调幅 广播 发射机 技术 要求 测量方法