加強(qiáng)調(diào)幅度管理是廣播技術(shù)維護(hù)工作的必然選擇

1、<p>　　加強(qiáng)調(diào)幅度管理是廣播技術(shù)維護(hù)工作的必然選擇</p><p>　　摘 要：無(wú)線電廣播發(fā)射的余弦形高頻無(wú)線電波的高頻電流的振幅隨調(diào)制音頻信號(hào)的變化而改變叫調(diào)幅，它是中波無(wú)線電廣播中最常用的調(diào)制方式。調(diào)幅度是調(diào)幅時(shí)對(duì)高頻信號(hào)幅度的利用程度，那么調(diào)幅度大小對(duì)播出效果究竟有何影響呢？本文將做簡(jiǎn)要分析，供參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：中波調(diào)幅；過(guò)調(diào)幅；頻率；無(wú)線廣播 &l

2、t;/p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　調(diào)幅度是指對(duì)信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制的載波的幅度。同時(shí)被調(diào)幅的信號(hào)的包絡(luò)線的幅度也等于調(diào)幅度。 </p><p>　　幅度調(diào)制是指正弦型載波的幅度隨調(diào)制信號(hào)作線性變化的過(guò)程.設(shè)正弦型載波為s（t）=Acos（ωct+φc）其中，A為載波的幅度，ωc為載波的頻率，φc為載波的初始相位。 <

3、;/p><p>　　幅度調(diào)制也稱(chēng)幅度調(diào)制半調(diào)技術(shù)，半調(diào)輸出技術(shù)中的一種，即通過(guò)調(diào)整輸出黑點(diǎn)的尺寸來(lái)顯示不同的灰度.如早期報(bào)紙上的圖片便是通過(guò)用大小不同的墨點(diǎn)來(lái)表示灰度圖像.當(dāng)在一定距離觀察時(shí)，一個(gè)小的點(diǎn)可以產(chǎn)生亮灰度的視覺(jué)效果，而一個(gè)大的點(diǎn)可以產(chǎn)生暗灰度的視覺(jué)效果. </p><p><b>　　1、過(guò)調(diào)幅的影響 </b></p><p>　　1.

4、1過(guò)調(diào)幅信號(hào)的產(chǎn)生 </p><p>　　增大調(diào)制信號(hào)的振幅，已調(diào)波的振幅相應(yīng)增大，直至包絡(luò)受到瞬時(shí)抑制。如果進(jìn)一步增大調(diào)制信號(hào)的振幅，已調(diào)波的最大振幅將相應(yīng)增大，已調(diào)波出現(xiàn)短時(shí)間的阻斷，調(diào)幅度m為0～1之間的數(shù)。IF=0，m=0，為無(wú)調(diào)幅；Imin=0，m=1，為完全調(diào)幅，包絡(luò)的最小振幅為負(fù)值，m>1，為過(guò)調(diào)幅。 </p><p><b>　　調(diào)幅度百分?jǐn)?shù)為： </

5、b></p><p>　　m=（Imax-Imin）/（Imax+Imin）×100%（3）沒(méi)有調(diào)制對(duì)應(yīng)于0%調(diào)制，完全調(diào)制對(duì)應(yīng)于100%調(diào)制。過(guò)調(diào)制時(shí)，調(diào)制百分?jǐn)?shù)大于100%。 </p><p>　　1.2過(guò)調(diào)幅的影響 </p><p>　　1.2.1過(guò)調(diào)幅引起音頻失真 </p><p>　　接收過(guò)調(diào)制信號(hào)時(shí)，在音頻輸出端得

6、到的是截去波峰的正弦波，而不是用來(lái)與發(fā)射機(jī)過(guò)調(diào)幅的正弦波，引起嚴(yán)重失真。 </p><p>　　1.2.2過(guò)調(diào)幅增加了發(fā)射機(jī)占用帶寬 </p><p>　　如果載波頻率f0被單音調(diào)制音頻fF正弦調(diào)幅，其輸出頻率為f0、f0+fF和f0-fF。 </p><p>　　因此，發(fā)射機(jī)占用帶寬為： </p><p>　?。╢0+fF）-（f0-fF）

7、=2fF即兩倍于調(diào)制信號(hào)的頻率。 </p><p>　　如果調(diào)制信號(hào)為過(guò)調(diào)幅信號(hào)，則這個(gè)信號(hào)包含調(diào)制信號(hào)的基波fF和它的諧波2fF、3fF等。 </p><p>　　為簡(jiǎn)化問(wèn)題，設(shè)只有基波、2次諧波和3次諧波是振幅最大的分量。調(diào)制后，發(fā)射機(jī)輸出除產(chǎn)生載波f0外，還產(chǎn)生下述分量： </p><p>　　占用帶寬變?yōu)椋海╢0+3fF）-（f0-3fF）=6fF它是沒(méi)有過(guò)

8、調(diào)幅時(shí)帶寬的3倍，會(huì)對(duì)鄰頻發(fā)射產(chǎn)生干擾。因此，監(jiān)測(cè)臺(tái)的一個(gè)重要任務(wù)是測(cè)量發(fā)射機(jī)的調(diào)制深度。測(cè)量調(diào)幅度的瞬時(shí)值則可以監(jiān)測(cè)到所發(fā)射頻率是否有過(guò)調(diào)制現(xiàn)象。 </p><p>　　2、最小調(diào)幅度受背景噪聲限制 </p><p>　　以上分析可以看出，調(diào)幅上限為100%，下限在理論上為0%，但是下限往往高于0%。發(fā)射機(jī)本身會(huì)產(chǎn)生噪聲電壓，它與載波調(diào)制，引起發(fā)射機(jī)背景噪聲。 </p>&

9、lt;p>　　在質(zhì)量良好的發(fā)射機(jī)中，背景噪聲比100%調(diào)制電平低于50dB左右。從（1）式可知，調(diào)制后的高頻電流為： </p><p>　　式中，I0cosω0t為高頻載波電流； </p><p>　?。?/2）IFcos（ω0+Ω）t為上邊帶調(diào)制電流； </p><p>　　（1/2）IFcos（ω0-Ω）t為下邊帶調(diào)制電流。 </p><

10、;p>　　載波功率、上、下邊帶的功率分別為：P0、PU、PL。 </p><p>　　調(diào)制音頻一周期內(nèi)已調(diào)波的平均功率Pm為： </p><p>　　由（4）式可知，在已調(diào)波的功率中，只有一部分功率構(gòu)成音頻信號(hào)，給聽(tīng)眾以主觀上的音量感覺(jué)。P0中沒(méi)有音頻信號(hào)，只是傳送音頻信號(hào)的工具，邊頻功率（1/2）m2P0一項(xiàng)含有音頻信號(hào)，它才是傳送聲音的有效功率，與調(diào)幅度的平方成正比。最大邊頻功率

11、在m=1時(shí)為0.5P0。最大邊帶波功率與調(diào)幅度為m時(shí)邊帶波功率的比值為： </p><p>　　用對(duì)數(shù)表示為：10lg（1/m2） </p><p>　　當(dāng)背景噪聲比100%調(diào)制電平低于50dB時(shí)，這個(gè)比值為： </p><p>　　也就是說(shuō)，所考慮的背景噪聲相當(dāng)于0.3%調(diào)制。因此，在傳輸?shù)男盘?hào)不被噪聲淹沒(méi)的前提下，背景噪聲限制了傳輸信號(hào)所使用的最小調(diào)幅度。 &l

12、t;/p><p>　　根據(jù)GY31-84《調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行技術(shù)等級(jí)》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其噪聲電平-58dB、-53dB、-48dB分別為甲、乙、丙運(yùn)行等級(jí)。 </p><p>　　又根據(jù)GY32-84《調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)測(cè)量方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)定義噪聲電平為：在發(fā)射機(jī)沒(méi)有外加調(diào)幅信號(hào)的條件下，其射頻信號(hào)通過(guò)線性檢波器檢波后的交流電壓有效值與調(diào)幅度為100%時(shí)檢波器輸出交流電壓有效值之比，用分貝

13、數(shù)表示，即為發(fā)射機(jī)的噪聲電平。同理，可以計(jì)算出在-58dB、-53dB、-48dB噪聲電平時(shí)分別相當(dāng)于0.13%、0.22%、0.40%的調(diào)制。在對(duì)應(yīng)于最大調(diào)幅度（m=1）與對(duì)應(yīng)最弱調(diào)幅信號(hào)（噪聲電平）的最小調(diào)幅度之間其動(dòng)態(tài)范圍分別為58dB、53dB、48dB。 </p><p>　　如果考慮到除發(fā)射機(jī)外，還有傳輸媒質(zhì)和接收機(jī)引起的噪聲，也會(huì)產(chǎn)生等效調(diào)制，則調(diào)制深度就上升到1%到2%，此時(shí)噪聲電平相當(dāng)于： &l

14、t;/p><p>　　這就是說(shuō)，在對(duì)應(yīng)于最大調(diào)制（m=1）與噪聲調(diào)制之間只有34～40dB富裕量，構(gòu)成系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍。 </p><p>　　3、調(diào)幅度不足對(duì)播出效果的影響 </p><p>　　3.1載波功率不足對(duì)收聽(tīng)效果的影響 </p><p>　　額定功率為100kW的發(fā)射機(jī)在m=1時(shí)，邊帶波功率為50kW。當(dāng)載波功率下降，始終保持m=1不

15、變，其對(duì)應(yīng)的邊帶波功率下降如表1所示。 </p><p>　　3.1.1載波功率下降，始終保持m=1時(shí)，載波功率每降低10kW，邊帶功率下降5kW，但邊帶波功率下降分貝數(shù)與載波功率下降的分貝數(shù)相同。 </p><p>　　3.1.2載波功率降為半功率時(shí)，邊帶波功率下降3dB，1/4載波功率時(shí)，邊帶波功率下降6dB。在發(fā)射機(jī)運(yùn)行維護(hù)管理辦法規(guī)定了半功率為劣播界限，1/4功率為停播界限。 　

16、　3.1.3當(dāng)P0=70～100kW時(shí)，P0每降低10kW，Pb相應(yīng)降低0.5dB；P0由70kW降為60kW時(shí)，Pb下降0.7dB，在低功率情況下，載波功率下降對(duì)邊帶影響更為嚴(yán)重。 </p><p>　　3.2調(diào)幅度不足對(duì)收聽(tīng)效果的影響 </p><p>　　音量的最終感覺(jué)和發(fā)射覆蓋范圍是隨調(diào)制深度而改變的，在改變調(diào)制深度時(shí)求出產(chǎn)生同樣接收效果所需要的發(fā)射機(jī)載波功率。 </p>

17、;<p>　　當(dāng)調(diào)制度為m時(shí)，要保證Pb=12.5kW不變，則需要增加載波功率，要保證相同的接收效果，調(diào)幅度越大，需要的載波功率越小，反之亦然。例如，30%調(diào)幅度的278kW發(fā)射機(jī)與100%調(diào)幅度的25kW發(fā)射機(jī)具有同樣的接收感覺(jué)，也具有同樣的覆蓋范圍，但是兩部發(fā)射機(jī)的載波功率相差11倍。20%與100%調(diào)幅度相比，發(fā)射機(jī)載波功率相差25倍。一個(gè)電臺(tái)建成運(yùn)行后，載波功率就不可能隨意加大，要達(dá)到覆蓋設(shè)計(jì)值，必須加足調(diào)幅度。如

18、果調(diào)幅度不足，一部625kW發(fā)射機(jī)只相當(dāng)于m=1的一部25kW機(jī)的作用。 </p><p>　　3.3載波功率、調(diào)幅度都不足對(duì)收聽(tīng)效果的影響 </p><p>　　載波功率和調(diào)幅度同時(shí)降低對(duì)邊帶波功率的影響： </p><p>　　3.3.1m從1～0.1下降過(guò)程中，對(duì)于相同的m值，P0從100kW降到80kW，每降10kW，Pb相應(yīng)下降0.5dB；P0從80kW降

19、到70kW，Pb降低0.6dB；P0從70kW降到60kW，Pb降低0.7dB；P0從60kW降到50kW，Pb降低0.8dB。 </p><p>　　3.3.2當(dāng)P0從100kW降到50kW過(guò)程中，對(duì)于相同的載波功率P0，m下降引起邊帶波功率下降要比高調(diào)幅時(shí)嚴(yán)重得多，因此，在發(fā)射機(jī)播出中，應(yīng)避免低調(diào)幅運(yùn)行，如果發(fā)射機(jī)有故障又要維護(hù)播出，寧可適當(dāng)降低載波功率，不可降低調(diào)幅度工作。 </p><

20、p>　　例如：100kW發(fā)射機(jī)時(shí)m=0.3時(shí)，Pb=4.5kW而將P0降為50kW，m=0.8時(shí)，Pb=16kW，邊帶波功率相差3.2倍，即盡管功率降低50kW，但調(diào)幅度大，邊帶波功率反而增加51dB?？梢?jiàn)低調(diào)幅度對(duì)可聽(tīng)度影響很大。 </p><p><b>　　四、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　中波調(diào)幅廣播的載波只是運(yùn)載音頻信號(hào)的工具，它本身沒(méi)有音頻信

21、息，只有在邊帶波功率中才含有音頻信息，且與調(diào)幅度的平方成正比。調(diào)幅度的大小一方面表示載波幅度被利用程度，另一方面是決定邊帶波功率大小的重要因素。通過(guò)計(jì)算和實(shí)際收測(cè)表明，過(guò)調(diào)幅會(huì)引起信號(hào)的失真，而且會(huì)增加調(diào)幅波所占用的帶寬。在低調(diào)幅度時(shí)收聽(tīng)響度很低，且對(duì)于相同載波功率情況下，當(dāng)m≤50%時(shí)，m每降低10%，響度明顯降低，m越低情況越嚴(yán)重。因此，加足調(diào)幅度不僅可以提高響度保證聽(tīng)眾良好收聽(tīng)?zhēng)?lái)好的社會(huì)效益，而且可以充分發(fā)揮發(fā)射機(jī)載波功率的作用