短波发射机中系统控制和论文

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浅析短波发射机中系统控制和研究【摘要】发射机就是可以将信号按一定频率发射出去的装置。是一个比较笼统的概念。广泛应用与电视,广播,雷达等各种民用,军用设备。主要可分为调频发射机,调幅发射机,光发射机,哈里斯发射机等多种类型。无线报警系统由两部分组成,一部分是无线发射系统,被称为发射机,另一部分是无线接收系统,被称为接收机.它们都是利用单片机控制实现无线发射及无线接收的.发射机

放在用户的隐蔽处,一旦出现警情,自动发射高频无线电载波电码,其中,产生调制载波,并将遥感数据调制到发射频段的这部分设备,我们称为发射机.传统方式的发射机由多个部件组成:中频调制器、中频本振源、变频器本振源、上变频器以及必需的滤波器、隔离器等,短波发射机是由多种复杂的机械零件和控制系统相互结合在一起而形成的通讯设备,本文就以短波发射机的系统控制为课题进行阐述,以供诸位参考调阅。

【关键词】短波发射机系统控制研究

一、短波天线调谐器技术在短波发射机中的应用

短波发射主要用于各广播电台以及核潜艇之间的相互通信。发射机主要由电控逻辑装置、过荷保护装置、频率预置和自动调谐装置等组成。短波电台天线调谐器技术已成为短波跳频通信系统中的关键技术。现已实现的短波天调的电路由cpu 系统、单音调制解调电路、检测电路、lc 匹配网络、继电器驱动电路、保护电路等构成。信号滤波器由高通滤波器、低通滤波器、源滤波器三部分组成,

其作用是把主机送来的射频信号、数据信号、电源信号分别滤出来。单音驱动/ 解调电路由单音驱动电路和单音解调电路构成,主要完成对数据信息的调制解调,实现和电台的通信。检测器电路主要由前、反向功率检测电路、相位鉴别器和阻抗鉴别器构成。判决电路主要包括:驻波比检测,驻波比告警,调谐功率检测,相位比较器,阻抗比较器以及过热判决电路几个部分。程序控制电路是天调配谐控制的核心。程序控制电路送来的串行数据( rlydat),时钟信号( rlyclk),继电器等待信号( rlystb),串并转换器将串行数据转换为并行输出信号,去驱动匹配网络中的继电器。

二、鉴相器在短波广播发射机调谐控制中的运用

鉴相器是一个相位比较装置,又称为相位比较器,它的输出误差电压是与的瞬时相位之差的函数,表示鉴相器输出电压与两个比较信号相位之间的关系。当发射机电子管阳极回路正调谐时,电子管栅极的高频电压与阳极高频电压互为反相位,通过电流互感器得到阳极电压的取样,利用电阻分压的方法得到栅级电压的取样,然后再将这两个信号进行相位比较和矢量叠加。在实际工作中,鉴相器损坏的故障是时有发生的,但只要掌握鉴相器在调谐控制中的工作原理,就可迅速排查类似的故障,鉴相灵敏度高一倍,实现输出平衡和阻抗匹配,平衡对称结构好,载漏小。正、负极性的误差信号经放大后,作为被调谐元件传动机构的驱动信号,直至被调谐的元件传动到电路谐振位置时,误差信号变为零,调谐过程停止。

三、短波发射机自动调谐系统

自动调谐是指在调谐过程中根据当前发射机的工作频率,精确地将各个调谐元件调到与该频率相对应的过程。整个系统有粗调、细调两部分构成,调谐元件均为电感线圈和真空可变电容等,改变其机械转动圈数即可改变其电气参量。通过电机带动被调元件转动,即可实现被调元件的电气参量相应改变。而被调元件的位置信息是通过与该元件机械联动的跟踪电位器的中心抽头电压体现的。(见图)

四、短波机脉阶调制系统

短波机采用了脉阶调制,属于数字化调制。传统的调制方法是将音频信号多级放大,以获得调制电压。脉阶调制是将主整电源与音频调制器合二为一,把主整电压化整为零。即将主整电压变成48组由小型的整流电源和双极晶体管igbt电子开关等构成的组件串联组成。这些组件称为功率开关模块。它的输出电压的通断受电子开关控制,而电子开关又由数字化音频信号控制。

因此,要将音频信号转换成数字化音频信号,最终去控制48组电子开关的循环开合与增减,以实现电压叠加,最后获得阶梯形的音频调制电压。这种方式得到的调制电压,实际上是由若干个按音频信号规律产生的电压脉冲合成的结果。为了减少信号失真,对阶梯调制电压加有pdm脉冲自动补偿,最后由解调器进行平滑处理,复原为音频调制电压。

五、高频放大系统

俗称“高周”。是发射机最重要的组成部分。它的主要功能:产

生发射机工作频段的高稳定载波信号,并进行功率放大;完成对载波信号的高压调幅;滤除谐波和杂波;完成阻抗匹配,向天线或等效负载输出载波功率为50kw以上的调幅波信号。高末级放大器,是由蒸冷金属陶瓷(超蒸发冷却)发射四极管v2(th537)、屏级双∏槽路、驱动装置和其它辅助电路组成。主要功能是进行末级功率放大,将推动级送来的1kw高频信号放大到150kw;其次是实现屏级调幅和滤除谐波与杂波,并完成阻抗匹配。四极管工作于丙类、弱过压放大状态。其典型的工作状态是:直流屏压11kv,屏流17—17.5a,帘栅电压+820v,固定偏压-300v。高频滤波器是由两节∏型滤波网络组成。其串臂含有lc并联电路,40mhz以上频段的衰减大于25—30db。该滤波器的主要功能是滤除通带外的高次谐波以及杂波,以减少它对调频和电视频道的干扰,使整机的残波指标小于50mw。

六、短波发射机的前景

波发射机正在逐渐的向技术成熟化和范围扩大化方向发展,未来会向多媒体方向、形式多样化、接受设备小型化、由单向走向交互方向发展,将来,受众可以通过不同的途径收听广播获取数据服务,例如地面广播、卫星广播、互联网广播等;数字化使得接收设备的小型化成为可能,广播网络和通信网络相互结合使得广播有单向式服务变为交互式服务,满足不同的受众。

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