中波广播发送技术新动态研究

摘 要：中波广播是现代传媒一种重要的发送形式，自上世纪的二十年代开始，中波广播就被广泛地应用到了各种传播媒介中，为加快信息的传递做出了重要的贡献。中波广播的传播途径主要是地面的波绕射及电离层反射，这种形式的传播方式具有信号稳定性强、接收机成本低、易推广普及等重要优势，因此在社会中的应用非常广泛。随着社会的不断发展进步，科学技术水平也有了巨大的改进，中波广播的发送技术也随之不断发展完善。本文就中波广播发送技术进行重点研究，以了解现在改项技术的发展新形势，从而不断开拓创新、与时俱进。

中波广播是信息传递的一种方式，利用波长的频率及长短来进行信息交换，它是现代社会发展的重要发明，大大地方便了人们之间的信息交流，一般来讲中波广播采用的是调幅的方式，在不知不觉中将MW和AW频率划上了等号。但是由于中波传输受地波的影响较大，所以白天的时候一般较难收到中波电台，而夜间广播电视台多是利用中波传输。为了提高中波广播的传输效率，人们进行了大量的探索和研究。

1 中波广播发送技术的历史演变

中波广播是近现代文明的一项重要发明，对促进人们的信息交流起到了重大的作用，随着社会的进步和科学技术的发展，中波广播发送的技术也在不断完善，其发展过程主要分为三个阶段。

1.1 真空电子管阶段

上个世纪20年代，中波广播发送的技术核心是真空电子管，这种工作方式属于模拟调制形式，经历了各种调制的变化。由于其存在非线性及线性失真、整机效率低、易产生自激震荡、寿命较短等问题，大大加重了中波广播的维护成本。

1.2 脉宽调制技术阶段

由于真空电子的弊端，70年代开始出现了脉宽调制技术，也被称之为PWM技术，这种技术利用的是微处理器的数字输出来对模拟的电路进行控制的一种技术，它可以有效提高中波广播的各项技术指标，提升了中波广播的传输效率，到目前为止很多的中波广播站仍然在使用这种发送技术。

1.3 数字调制技术阶段

到了九十年代，电子计算机技术有了飞速的发展，数字调制方式的全固态发射机开始出现并很快得到了普及，这使中波广播的调制方式和音频处理技术发生了质的变化，开始从模拟调制向着数字调制的方向发展，并且数字调制技术具有稳定性、效率性等优势，因此成为中波广播发送的关键技术形式，到目前仍然是最受欢迎的中波广播发送技术。

2 现代中波广播发送技术中全固态发射机的概念及工作原理

全固态发射机就是指由几十个或上千个固态发射模板组成的信息发送仪器，它使用先进的由微波单片集成的电路和微波网络技术，把多个微波功率器件、低噪音接收器等部件组合成全固态的发射模板或固态收发模板的发射机，来进行信息传递。它主要包括了四个模块：电源供电模块、射频功率模块、音频处理模块和监测控制模块。

2.1 电源供电模块

电源供电是为发送机提供电力能源的板块，它的组成主要包括两个方面，一是高压的变压器，二是低压的变压器，分别为发送机提供高压电源和低压电源，其作用的分配是：高压电源是为射频放大器和功率合成器的稳定工作提供保证的；低压电源是为各个功能模块的正常运行提供保证的。

2.2 射频功率模块

这一模块的主要功能是合成有效的功率进行输出，并进行数字幅度的调制，其构成主要包括振荡器、功率合成器、射频方法器、带通滤波器和阻碍匹配网络等部件。它的作用过程是首先通过振荡器产生发送所需要的射频信号，然后再经过放大器将产生的射频信号放大到一定值进行功放，这时射频信号将会继续放大，如此再通过功率合成器就可以将信号发送到带通滤波器中了，最后再经过了A/D转换和输出阻抗匹配后，信号就能够有效地传输出来。

2.3 音频处理模块

音频处理模块主要指将音频信号转换成数字信号，将音频信号通过低通滤波、取样、保持、量化及编码这样特定的顺序形成一定的数字信号进行传输。这样可以有效地避免频谱折叠问题的出现，音频处理的基本过程可以具体的概括为：输入的模拟信号首先要经过带通滤波器，去除信号中无关的频率分量，然后再在模数转换的时候对输出的模拟信号进行取样，取样的量要保持与常量是在统一的时间，取样后需要将信号进行量化，把量化后的数值用二进制的方式进行编码，最终就可以将音频信号有效地转换成数字信号以进行输出。

2.4 监测控制模块

这个模块是一个反馈应用系统，它主要由控制器、显示屏、外接仪及开关等部件组成。它的功能是对中波发送机设备的运行及操作情况进行自动控制，以便及时找到运行的故障并反馈给管理人员。管理人员根据反馈的信息及时查找修理，以保证中波广播电台能够正常有效地运行，从而使广播发送过程得到有效的控制。

3 全固态发射机的关键性技术

要想对中波广播的发射机幅度进行调制就需要开通一定数量的功率放大模块，这个过程被称为数字调幅，所以数字调幅是量化幅度调幅时将数字处理与幅度调幅融为一体的主要技术，也是全固态发射机的关键技术，数字调幅的完成主要包括A/D模数转换、调制编码、功率合成和滤波输出几个步骤。

经过了A/D模数之间的有效转换后，模拟式音频信号就会有效地转成为数字式信号，同时还将以二进制的形式进行序列编码，而对各个发射功率的放大模块的开关主要是通过调制编码输出的数字编码信号来控制的。

4 现阶段中波广播发送技术的新动态

随着科技水平的发展提高，中波广播发送技术也在不断革新，以提高发送效率，更好地适应社会的需要。近年来，研究者们对中波广播发送技术进行了进一步的研究、探索，提出了很多的新技术，主要表现在以下几个方面。

4.1 循环调制技术

这一技术的作用主要是使射频模块的部分功放单元按照一定的顺序轮流工作，从而均匀分配功放单元产生的热负荷，进而提高功放效率，延长设备使用寿命。同时循环调制技术还能对功放系统存在的故障进行自动化的检测、替补与退出修复，从而使这个单元能够自动地检测出存在的故障，并及时退出发生故障单元，这样就可以有效地保障中波广播的发送机运行是正常有效的。此外，循环调制技术还可以保证当某一个个别单元发生问题的时候其他的部件的运行都是正常、恒定的。

4.2 浮动载波技术

这一技术可以增加调幅广播发送机的覆盖强场，保证公众的收听效果的平稳、安定，同时还能大大地降低发送机的能源消耗，具有显著的经济效益和社会效益，是现代中波广播发送技术研究的主要趋势。现在的数字循环调制发送机的输出功率和调制度是由调制级的音频和直流两个参数所决定的，而直流的大小可以直接决定输出载波功率的大小。所以若是载波电平直流系数小的时候进行大幅度的调频，就可能会出现负峰平头现象，而我们通过一定的负峰检测器来平稳输出电平直流电就可以有效控制载波功率的大小，从而大大降低发送机的耗能量。同时浮动载波技术还能够保证在边带功率不变的条件下，实现载波功率呈线性形式增加。这主要是解决设定预载波的时候常会出现高调幅度的情况的措施，这样的做法可以保证接收机的响度，从而减少载波功率的不必要浪费，同时又可以保证调制度较大时载波边带的功率。所以运用浮动载波技术能够有效防止资源浪费。

4.3 直接数字频率合成技术

为了保证中波发射机输出频率的稳定性和标准性，我们需要对发送的过程进行严谨的审核，以便能够便利地更换频率，所以频率合成技术就成为全固态中波发射机技术不断提高的重要突破方向。目前我们研究的新方向是直接数字频率合成技术，这种技术把一块温补的晶体振荡器作为基准的频率标准，而最终输出的高精度的频率信号是在经过了倍频电路的加工后再由DDS电路进行直接的数字频率合成过程来输入信号的，同时还要将发送该频率数的控制数字发送到DDS电路上，而DDS电路再通过发送频率的控制数字来产生所需要的频率。

4.4 数字音频接口

数字音频接口又被称之为AES接口过EBU接口，它的主要功能是实现DAM数字音频的有效广播，也使DAM音频反射机能够有效承担起传统的音频与数字的音频双重广播的技术设计，其设计所遵守的是2007年颁布的GY/T225-2007技术规格要求。数字音频接口与模拟音频接口可以进行特定的切换，这样就可以将机器的模拟音频输入到接口上，再通过数字音频的切换来实现音频信号的广播发送。

4.5 FPGA技术

FPGA现场可编程门阵列是当前最为先进的复杂数字逻辑实现技术，主要由FPGA芯片和VHDL语言平台两个部分构成，它可以对发射机的调制编码进行改造，并可以对编码板、功率合成的母版和功放板等部位进行完善，这样就可以解决早期ROM芯片不足的问题。FPGA技术的应用可以实现发射机数字调制，以先进的数字逻辑生成技术为基础来实现数字调制。同时，FPGA技术还能够有效克服电路复杂的缺点，可明显降低设备的维护成本，有效提高系统的稳定性、可靠性和维护性。

4.6 计算机智能电子控制技术

智能电子控制技术的核心是计算机技术，它采用先进的工业单片式的处理器，通过使用计算机智能技术来对来对中波广播发送机的控制系统、显示系统及报警系统等功能进行管理控制，以保证信息的发送能够智能化、逻辑化，同时计算机智能电子控制技术还可以替代传统的发送机中的复杂控制电路，通过采用LED触摸系统来对电表进行开与关的控制。同时，智能控制技术还可以使人机界面的对话和显示状态更加友好、便捷，在LCD触摸屏幕上就可以进行快速操作和控制，这有利于掌握各种数据及整体运行状态。

5 结语

中波广播是信息传输的一种，目前很多电台都采用了中波广播的信息发送技术，随着科技的进步，中波广播发射的效率得到了很大提高。尤其是近来，数字电子广播传播技术发展更是飞速，全固态中波发射机的性能得到了进一步提高，中波广播发送技术越来越优、越来越稳定。在今后的发展过程中我们还需要不断努力，积极研究新的、功能更好的发射技术，以有效地促进中波广播电台的发展，为广播事业的建设做出更大的贡献。