ETLFM4E04 lOkW全固态数字调频发射机的原理剖析.docVIP

　　ETLFM4E04 lOkW全固态数字调频发射机的原理剖析 夏体荣 （贵州省广播电影电视技术管理中心，贵州 贵阳 550002） 0引言 意大利优康公司生产的全固态数字广播调频发射机，适用于开放式广播覆盖网的台站作模拟/数字广播。发射机采用了全数字信号处理数字激励器，电路设计汇集了世界上必威体育精装版的技术,功率放大器采用了LDMOS FET技术，使用了必威体育精装版的高增益、高效率、高可靠性大功率横扩散金属氧化物硅场效应管（LDMOS FET），功率设计余量大(冗余量20%，可达12kXP）、数字（AES/EBU）、附加信道（SCA）等多种输入信号，具有10MHz基准信号输入、集成GPS接收器（选配）、RBDS/RDS信号、10MHz外部同步时钟、接收外部同步时钟、配置RS232、RS485和以太网络接口。 数字调制激励单元内部电路，将模拟输入信号通过A/D转换成数字信号L/R，AES/EBU数字信号被解码流复用生成数字信号L/R，通过内部FPGA BGA和本地控制处理器进行数字立体声编码，同时每路信号皆可进行数字增益、输入电平幅度进行调节，各个通道输入端的低通滤波器置于ADC前抑制掉不需要的信号，其截止频率由转化器的取样率决定，软/硬限幅器限制由于频偏外的、限幅的硬类型和过调制发生前的输入增益降低的软类型，内部数字立体声编码对数字左右信道的数字信号进行立体声编码，具有主/备输入信号手动或自动切换功能, 可以任意选择AES/EBU信号、左右模拟输入和MPX信号作为主用或备用输入信号，另外AES/EBU信号的XLR卡侬输入口和TOSLINK光纤接口也可被设定作为为主/备 AES/EBU信号输入和手动或自动相互为备份，自动切换的时间延迟可设置。 信号通过D/A转换后，然后送至带通滤波器滤掉带外谐波，末级功放将来自DAC的射频信号放大，输出增益配有自动增益控制器，使输出功率保持一预设恒定值，功率检测将测得输出功率信号送入显示控制同时送到自动增益控制电路，FPGA接收单一时钟信号并与之同步，其它需要的时钟由FPGA内部产生，以保证时钟信号的同步性，同时可以接收外部10MHz同步时钟信号及内置FM时间延迟功能，实现调频同步广播，所有内部数据检测和控制都通过I2C总线与控制微处理器进行通讯，本地控制系统管理调制的所有参数，以及保存报警记录。 RF射频单元板包括末级输出功率放大单元，由前驱动级、驱动级、末级组成。输出的信号通过110MHz截止频率的低通滤波器接输出，末级输出还配有定向耦合器来检测输出功率和反射功率，用来做检测、保护和自动增益调节AGC，放大器控制电路当检测到过温、过流、反射大等报警时，自动降低输出直到关闭功放。 激励器控制单元板用来管理激励器的命令、配置以及参数监测，可以通过远程接口完成激励器的固化软件的升级。内置监控系统配有RS232接口为软件升级和以太网的HTTP、TFTP、Tel和SNMP协议，提供了多种远程监控方式，同时还具有输入信号主备自动切换功能，通过前面板的显示屏和按键可以完成全部功能设置。 控制单元提供发射机的输入/输出功率、反射功率、不平衡功率、音频输入动态显示、频偏、立体声设置、发射频率设置、输出功率设置、电源电压/电流、工作温度、MOS管的控制电压、报警信息及历史记录信息等各种工作参数。 激励器具有强大的同频工作能力，它接收外部同步时钟10MHz参考源，使调频同步网内每个发射机之间频率同频，由于是数字式调制，调制后载波频率不变化，如需要，可以设置频率偏移，由面板上的按键，可以精密设置激励器的调制度和内置FM信号时间延迟，实现调频同步广播。 1.3双激励自动切换功能 中央控制单元同时集成了双激励自动切换功能，当A路激励器工作发生故障时（如载波信号丢失、调制信号丢失、输出功率变化过大等），能自动切换到B路激励器，确保发射系统正常工作。其系统功能原理方框图如图4所示： 图4主备手动/自动切换逻辑系统功能原理方框图 主备自动逻辑切换功能是指两台激励器TXA和TXB，其工作在相同的频率、相同的输出功率上，通过主备自动逻辑切换功能来控制自动切换RF开关的倒向，使通过自动切换RF开关连接在相应的末级功放上。 主备自动逻辑切换模块与激励器A、激励器B和RF开关相连，当其中一个激励器的故障报警信号送到中央控制单元时，中央控制单元来控制打开另一个激励器，同时控制切换RF开关至对应的位置。 主备自动逻辑切换模块可以工作在手动和自动两种模式，当一个激励器被设置为主机后，如其有故障或功率降低大于3dB时，产生报警信号，自动逻辑切换单元为了防止发射机误报警，在预设延时（2～30s可调节，切换时间≤1s）后将其关闭并切换至假负载，同时将备激励器切换至末级功放并且开机。 1.42.8kOS FET管，是必威体育精装版款、高效、高线性数字放大器，可用于FM、I