【无线传输技术】第六章 调幅发射机-1
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脉宽调制发射机原理框图
15
6.2 脉冲宽度调制PDM
PDM发射机信号处理的基本过程：
将低电平的音频调制信号通过脉宽调制器，变为 重复频率为超音频的调宽脉冲序列，经过工作于 开关状态的开关放大器（有高的效率）放大到所 需的电平，再利用一个低通滤波器（又称脉冲解 调器）把调宽脉冲序列还原为高电平的音频电压 ，用该幅度足够大的音频电压，最后对高频末级 进行板极调幅。
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第六章 调幅广播发射技术
6.1 板极调幅( AM)
板极调幅发射机框图如图1-8。
激励器
高频前置 放大器
高频 末前级
高频末级 （被调级）
音频 处理器
低频前置 放大器
源自文库
副调级
调幅级
3
6.1 板极调幅( AM)
工作原理：
板极调幅是依靠板极电压的变化而改变高频电流 （电压）振幅的调制方法。
在板调时，电子管的直流供电电压EaT 、偏压Eg 、激励电压幅度U g 和负载阻抗R0e不变，工作过 程是：调制信号uΩ(t)变化→被调级电子管的总板 压Ea变化→ I a1变化、→高频基波电压 U a变化。
脉冲阶梯调制（PSM）是80年代初期开发的新的 调制技术，PSM发射机在全世界范围得到广泛应 用。PSM发射机的效率、可靠性较高。
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板极调幅原理电路
5
6.1 板极调幅( AM)
以乙类板调为例，说明板极调幅电路的构成，讨 论相关要求。
乙类板调：调制电压UΩ(t)是由末级工作于乙类（ 推挽）的调幅器提供的。调幅器的输出通常采用 变压器耦合。
6
6.1 板极调幅( AM)
图中C，为高频旁路电容，不应该 过大，应考虑它对调制信号高频 分量的影响。 L，为高频阻流圈。
ηa一般为0.7左右；大功率变压器的ηB为 0.9-
0.98，中功率变压器的ηB为 0.8-0.92，小功率变 压器的ηB为 0.7-0.85。
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6.1 板极调幅( AM)
例题1： 已知某乙类板调发射机的载波功率为10KW，高
末被调级板极效率为70%，板极槽路效率为90% ，调幅变压器的效率为92%，则调幅末级放大器 最大能提供多大功率？ 10KW/（0.7 × 0.9 × 0.92 × 2）= 12.95 KW
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6.1 板极调幅( AM)
由于要求调幅器的输出功率为P Ω =( m2/2 ) Pc ， 考虑到调幅变压器的效率ηB， ηa为被调级板极效 率，则调幅器末级电子管输出的功率： P Ω ′ = P Ω / ηB ηa =( m2/2 ) Pc / ηB ηa = m2 Pc /（ 2ηa ηB ）
第一类：串馈PDM发射机
特点: 调制级与被调级直接耦合，串联工作；要求高 压整流器输出的直流电压，等于调制级与被调级要求 的直流高压之和，即等于普通板调时直流高压的2倍或 比2倍稍多一些。
第二类：并馈PDM发射机
特点:调制级与被调级并联工作，要求高压整流器输出 的直流电压，与普通板调时相同。
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6.2 脉冲宽度调制PDM
串馈PDM发射机在全世界范围内得到广泛应用。 串馈PDM发射机根据调制级接地还是被调级接地
，分为：
（1）盖茨（gates）电路, 调制级接地，多用于中波 发射机中；
（2）潘太尔（PANTEL —PDM Anode Modulation System Telefunken ）电路，被调级接地，多用于短 波发射机中。
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第六章 调幅广播发射技术
6.2 脉冲宽度调制( PDM，Pulse Density Modulation)
PDM发射机是为克服乙类板调板调机的缺点而开 发的新的调制方式，从20世纪70年代起在世界范 围内得到广泛应用。
PDM发射机是一种改进的板调发射机，它用脉宽 调制器及其解调器代替乙类板调机的调幅器完成 音频转换，产生被调级进行板极调幅时所需要的 音频调制功率。
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第六章 调幅广播发射技术
乙类板极调幅发射机的主要缺点是设备庞大，需要 功率大、体积大、重量大的调幅变压器和调幅阻流 圈，失真来源多，整机效率不高（主要是调制系统 不高）。
板极调幅在大功率中短波电子管发射机中得到广泛 应用，除了乙类板调外，属于板调发射机的还有 PDM（脉宽调制）发射机、PSM（脉冲阶梯调制） 发射机。
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脉宽调制器原理框图
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音频信号幅度决矩形脉冲宽度，而音频
6.2信号脉的频冲率宽决定度矩形调脉冲制持续P期D变M化周 期的频率。
• 在载波状态下，脉宽调制器输出超音频等幅等宽的脉冲序列； • 在调制状态下，它输出超音频等幅调宽的脉冲序列。
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6.2 脉冲宽度调制PDM
在全世界范围内得到应用的PDM发射机，按照调 制级与被调级联接方式的不同，可分为两大类。
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6.1 板极调幅( AM)
为消除调幅变压器的直流磁化，电路中接入了隔 直流电容器CM和音频阻流圈LM。
CM的作用：防止电源通过变压器次级绕组而短路 ，阻止Ia0T从变压器次级绕组通过，能使音频电流 通过；
LM的作用：是Ia0T的通路，但对音频来说，有很 大的阻抗，不会经LM和电源而短路。
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无线传输技术
第六章 调幅广播发射技术
第六章 调幅广播发射技术
掌握板极调幅的基本原理；掌握PDM、PSM、 DM、3D广播发射机的基本原理和基本组成；了 解调幅广播使用的天馈线系统的特点。
主要内容：
6.1 板极调幅广播发射机 6.2 脉冲宽度调制广播发射机 6.3 脉冲阶梯调制广播发射机 6.4 数字调制发射机 6.5 3D型发射机 6.4 调幅广播天馈线系统
6.1 板极调幅( AM)
调幅器的设计原则
板调时要求的调幅功率大，调幅设备是多级的大 功率低频放大器，对它们的要求是：能给出足够 的功率和电压；频率失真和非线性失真小；工作 稳定，不会产生寄生振荡。
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6.1 板极调幅( AM)
乙类板调机的载波功率直接来源于直流供电电源， 边带功率来源于调制器。
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6.2 脉冲宽度调制PDM
PDM发射机仍然属于板极调幅，它的高频系统与 传统的板调发射机是相同的，不同的仅是产生高 电平的音频信号的方法不是逐级电压放大与功率 放大，而是逐级对调宽脉冲进行开关放大，因而 有较高的效率。
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第六章 调幅广播发射技术
6.3 脉冲阶梯调制( PSM，Pulse Staircase Modulation)
脉宽调制发射机原理框图
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6.2 脉冲宽度调制PDM
PDM发射机信号处理的基本过程：
将低电平的音频调制信号通过脉宽调制器，变为 重复频率为超音频的调宽脉冲序列，经过工作于 开关状态的开关放大器（有高的效率）放大到所 需的电平，再利用一个低通滤波器（又称脉冲解 调器）把调宽脉冲序列还原为高电平的音频电压 ，用该幅度足够大的音频电压，最后对高频末级 进行板极调幅。
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第六章 调幅广播发射技术
6.1 板极调幅( AM)
板极调幅发射机框图如图1-8。
激励器
高频前置 放大器
高频 末前级
高频末级 （被调级）
音频 处理器
低频前置 放大器
源自文库
副调级
调幅级
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6.1 板极调幅( AM)
工作原理：
板极调幅是依靠板极电压的变化而改变高频电流 （电压）振幅的调制方法。
在板调时，电子管的直流供电电压EaT 、偏压Eg 、激励电压幅度U g 和负载阻抗R0e不变，工作过 程是：调制信号uΩ(t)变化→被调级电子管的总板 压Ea变化→ I a1变化、→高频基波电压 U a变化。
脉冲阶梯调制（PSM）是80年代初期开发的新的 调制技术，PSM发射机在全世界范围得到广泛应 用。PSM发射机的效率、可靠性较高。
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板极调幅原理电路
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6.1 板极调幅( AM)
以乙类板调为例，说明板极调幅电路的构成，讨 论相关要求。
乙类板调：调制电压UΩ(t)是由末级工作于乙类（ 推挽）的调幅器提供的。调幅器的输出通常采用 变压器耦合。
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6.1 板极调幅( AM)
图中C，为高频旁路电容，不应该 过大，应考虑它对调制信号高频 分量的影响。 L，为高频阻流圈。
ηa一般为0.7左右；大功率变压器的ηB为 0.9-
0.98，中功率变压器的ηB为 0.8-0.92，小功率变 压器的ηB为 0.7-0.85。
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6.1 板极调幅( AM)
例题1： 已知某乙类板调发射机的载波功率为10KW，高
末被调级板极效率为70%，板极槽路效率为90% ，调幅变压器的效率为92%，则调幅末级放大器 最大能提供多大功率？ 10KW/（0.7 × 0.9 × 0.92 × 2）= 12.95 KW
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6.1 板极调幅( AM)
由于要求调幅器的输出功率为P Ω =( m2/2 ) Pc ， 考虑到调幅变压器的效率ηB， ηa为被调级板极效 率，则调幅器末级电子管输出的功率： P Ω ′ = P Ω / ηB ηa =( m2/2 ) Pc / ηB ηa = m2 Pc /（ 2ηa ηB ）
第一类：串馈PDM发射机
特点: 调制级与被调级直接耦合，串联工作；要求高 压整流器输出的直流电压，等于调制级与被调级要求 的直流高压之和，即等于普通板调时直流高压的2倍或 比2倍稍多一些。
第二类：并馈PDM发射机
特点:调制级与被调级并联工作，要求高压整流器输出 的直流电压，与普通板调时相同。
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6.2 脉冲宽度调制PDM
串馈PDM发射机在全世界范围内得到广泛应用。 串馈PDM发射机根据调制级接地还是被调级接地
，分为：
（1）盖茨（gates）电路, 调制级接地，多用于中波 发射机中；
（2）潘太尔（PANTEL —PDM Anode Modulation System Telefunken ）电路，被调级接地，多用于短 波发射机中。
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第六章 调幅广播发射技术
6.2 脉冲宽度调制( PDM，Pulse Density Modulation)
PDM发射机是为克服乙类板调板调机的缺点而开 发的新的调制方式，从20世纪70年代起在世界范 围内得到广泛应用。
PDM发射机是一种改进的板调发射机，它用脉宽 调制器及其解调器代替乙类板调机的调幅器完成 音频转换，产生被调级进行板极调幅时所需要的 音频调制功率。
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第六章 调幅广播发射技术
乙类板极调幅发射机的主要缺点是设备庞大，需要 功率大、体积大、重量大的调幅变压器和调幅阻流 圈，失真来源多，整机效率不高（主要是调制系统 不高）。
板极调幅在大功率中短波电子管发射机中得到广泛 应用，除了乙类板调外，属于板调发射机的还有 PDM（脉宽调制）发射机、PSM（脉冲阶梯调制） 发射机。
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脉宽调制器原理框图
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音频信号幅度决矩形脉冲宽度，而音频
6.2信号脉的频冲率宽决定度矩形调脉冲制持续P期D变M化周 期的频率。
• 在载波状态下，脉宽调制器输出超音频等幅等宽的脉冲序列； • 在调制状态下，它输出超音频等幅调宽的脉冲序列。
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6.2 脉冲宽度调制PDM
在全世界范围内得到应用的PDM发射机，按照调 制级与被调级联接方式的不同，可分为两大类。
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6.1 板极调幅( AM)
为消除调幅变压器的直流磁化，电路中接入了隔 直流电容器CM和音频阻流圈LM。
CM的作用：防止电源通过变压器次级绕组而短路 ，阻止Ia0T从变压器次级绕组通过，能使音频电流 通过；
LM的作用：是Ia0T的通路，但对音频来说，有很 大的阻抗，不会经LM和电源而短路。
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无线传输技术
第六章 调幅广播发射技术
第六章 调幅广播发射技术
掌握板极调幅的基本原理；掌握PDM、PSM、 DM、3D广播发射机的基本原理和基本组成；了 解调幅广播使用的天馈线系统的特点。
主要内容：
6.1 板极调幅广播发射机 6.2 脉冲宽度调制广播发射机 6.3 脉冲阶梯调制广播发射机 6.4 数字调制发射机 6.5 3D型发射机 6.4 调幅广播天馈线系统
6.1 板极调幅( AM)
调幅器的设计原则
板调时要求的调幅功率大，调幅设备是多级的大 功率低频放大器，对它们的要求是：能给出足够 的功率和电压；频率失真和非线性失真小；工作 稳定，不会产生寄生振荡。
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6.1 板极调幅( AM)
乙类板调机的载波功率直接来源于直流供电电源， 边带功率来源于调制器。
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6.2 脉冲宽度调制PDM
PDM发射机仍然属于板极调幅，它的高频系统与 传统的板调发射机是相同的，不同的仅是产生高 电平的音频信号的方法不是逐级电压放大与功率 放大，而是逐级对调宽脉冲进行开关放大，因而 有较高的效率。
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第六章 调幅广播发射技术
6.3 脉冲阶梯调制( PSM，Pulse Staircase Modulation)