对于调频发射机主要技术指标的测试方法研究

2014-12-10武智慧李姝晖

科技传播 2014年22期

关键词：失真度调频电平

武智慧，贺勇，李姝晖

1.内蒙古新闻出版广电局包头广播发射中心台，内蒙古包头 014010

2.内蒙古新闻出版广电局杭锦843 发射台，内蒙古鄂尔多斯 017400

3.内蒙古新闻出版广电局乌审854 发射台，内蒙古鄂尔多斯 017300

0 引言

调频发射机主要是指将音频信号与高频载波调制为调频波，使高频载波的频率随音频信号发生变化，接着对高频信号进行放大、激励、功放等一系列的阻抗匹配，最终将信号输出到天线并发送出去的一种装置。调频发射机作为调频广播中最重要的组成元件，广播电台便是通过调频发射机将声音信号以超声波的形式传播出去。但是，在实际应用中发现，广播电台声音信号在传播致终端时，容易因为各种干扰作用而导致音质失真、不清楚。基于这种现象，深入分析调频发射机的主要技术指标，对各技术指标进行科学、合理的测试，也就成为维护电台广播音质与音效的有效措施。

1 调频发射机主要技术指标分析

根据调频发射机的使用现状来看，调频发射机的运行指标主要包括信号噪声比（信噪比）、谐波失真与频率响应这三项。

1.1 信噪比的分析

信号噪声比（Signal to Noise Ratio，SNR ）又为信噪比或讯噪比。主要是指调频发射机放大器的输出信号功率与同时输出噪声功率的比，多是采用分贝数来表示。当调频发射机的信噪比越高时，则表示其所产生的杂音、噪声越少，反之，则表明产生的杂音、噪声便会越大。

1.2 谐波失真的分析

谐波失真。谐波失真（THD）是指原有频率中各种倍频的有害干扰，将1kHZ 的广播频率信号放大时，会产生2kHZ 或3kHZ，甚至更高次的2 次谐波。理论上来讲，将频率信号放大时所产生的2 次谐波数值越高越小，则失真度会越低。但在实际应用时，若调频发射机放大器效果不理想，所输出的频率信号除了包含放大的输入成分外还添加了一些原信号的2、3、3、5……倍频率成份（谐波），导致输出波形走样，便称之为谐波失真[1]。

1.3 频率响应的分析

调频发射机三大主要技术指标中的频率响应，是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时，音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率发生变化的现象。而这种声压、相位与频率相关联的变化关系，便称之外频率响应。

2 关于调频发射机技术指标的测试方法

根据国家规定调频广播的标准，信号噪声比应≥58dB，谐波失真应≤1.0%，频率响应应≤±0.5dB。但在实际应用中，由于受各种因素的干扰作用，使得广播电台中所用调频发射机三大技术指标难以达到以上标准。因此，做好对调频发射机技术指标的测试工作，便也显得尤为重要。进行调频发射机主要技术指标测试时，所需仪器主要为音频信号发生器、失真度测量仪、频偏仪、示波器等。测量环境标准为：相对温度在45%～90%之间，温度在（10±40）℃，交流供电电压380V（或220V）±5%，交流电源频率（50±1）Hz。测试时，先将调频发射机调整在正常工作状态下，使发射机输出功率处理正常，工作稳定无自激，无各种外来干扰。此外，测试前还需对所用测试仪器进行性能、外观检查，校准，在试验合格后方可使用[2]。

2.1 信噪比指标的测试方法

信噪比指标的测试步骤为：音频信号发生器→调频发射机→假定载荷→调制测试仪→电平输出仪。将音频信号发生器送1kHz 信号至发射调制器，将频偏维持在75kHz，同时将失真仪的“工作选择”调整至“校正”位置，并将电压量程调于1V挡，调校控制电位器，使失真仪表针指在0dB 的位置。将音频发生器的1kHz 信号去除掉，只将载波在频偏仪输出端的噪声电平作以保留，使失真度仪表指针渐渐减小（向左移动），改变电平量程，失真度仪表指针每减小1 挡，则表示信噪比减小10dB，若减小4 挡，表针停在“16”的位置，则表示信噪比为56dB。

2.2 谐波失真指标的测试方法

根据信噪比的测试方法接入谐波失真指标测试回路，在调频发射机高频端子输出一定频率的高频信号，并将信号发送至调制度测量仪。测试时，不采用预加重和去加重，使音频信号发生器输出不同频率信号（包括：0.03kHz、0.05kHz、0.1kHz、0.5kHz、1kHz、3kHz、5kHz、7kHz、10kHz、12kHz、15kHz）。调制仪调制度保持在100%频偏不变，将失真度仪的“工作选择”调整至“校正”位置，电压量程调整至1V 或3V 挡，调校控制电位器，使表针指在1V 位置，然后再将失真度仪的“工作选择”由“校正”调整至“失真”位置，标记各频率的失真值，并将所获得的各个数值进行比较，取出其中最大数值，并将其作为谐波失真值。

2.3 频率响应指标的测试方法

首先，根据附图连接调频发射机与测试仪器，由发射机高频信号输出耦合孔拾取适当高频信号给频偏仪，以满足频偏仪的工作要求。其次，将15kHz 信号经过频偏仪至调频发射机调制器中，使频偏维持在75kHz（注意在频偏仪与发射机测试使用中均不能采用50μs 预加重与去加重网络），同时立即记录下失真度仪测试获得的电平（基准电平）与音频信号发生器输出的电平值。再次，在保持输出电平不变的情况下，不断改变音频信号发生器频率，将不同数值的信号发送到发射机调制器，并记录失真度仪在不同频率下测得的电平，与1kHz 时的基准电平进行比较，将偏差最大者作为调频发射机的频率响应指标[3]。