CN110248127A - 一种广播发射机射频单元信号振幅调制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种广播发射机射频单元信号振幅调制电路，本发明从相位调制的射频信号中获得振幅调制波，由于功率放大器是工作在开关模式下的，因此本发明相比传统的线性放大器，更能够确保较高的功率利用效率；它在传统调制方法的末级取消了功率调制放大器，保证了高可靠性；本发明使用两个重复周期等于其发射频率的脉冲序列，利用调制信号进行相位调制，一个脉冲序列的相位由调制信号提前而得到，其他的脉冲序列通过延迟而来，这两个功率放大器在切换模式下放大这两个脉冲序列。

Description

一种广播发射机射频单元信号振幅调制电路

技术领域

本发明属于信号振幅调制领域，具体涉及一种广播发射机射频单元信号振幅调制电路。

背景技术

广播电视是我国信息、文化艺术、新闻等非常重要的传播媒介，随着我国广播电视行业的不断发展，广播发射机调制技术被广泛地使用到了人们的日常生活中。同时，广播电视发射设备的音频系统及其调制方式也在不断的发生深刻变化。从模拟调制向数字调制的转变，使整机效率、电声指标、稳定性和可靠性等方面都取得了很大的进步。在市场经济的推动下，近年来广播发射设备不断更新换代，应用场合和范围也越来越宽广。

相比于用电子管实现的功放管只有一个末级的实现方式，其出现停播的可能性更高。而调频类发射机采用的甲乙类功放管的效率很低；如果使用丁类放大器，则每个功放模块的功率输出会有不随激励幅度变化而变化的过程。这样，末级功放不能无失真地放大输出。

由于先前所使用的中波的调制方式只可能产生双边带的调制信号，这对相对狭小的长波频率资源是很大的浪费，且在MCW(SSB单边带调制)方式下的丁类放大模式的功放模块是无法实现无失真放大的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种广播发射机射频单元信号振幅调制电路，

为了达到上述目的，本发明包括分配载波信号的变压器T1，变压器T1的输出端连接比较器IC13和比较器IC14的同向输入端，比较器IC13和比较器IC14的反向输入端连接CW/MCW的载波射频信号，比较器IC13的输出端连接与非门IC391的输入端和与非门IC392的输入端，比较器IC14的输出端连接与非门IC393的输入端和与非门IC394的输入端，与非门IC391的输出端连接触发器IC401的PR端，与非门IC392的输出端连接触发器IC402的PR端，与非门IC393的输出端连接触发器IC401的CLR端，与非门IC394的输出端连接触发器IC402的CLR端，触发器IC401的两个输出端分别连接与非门IC21的同向输入端和与非门IC22的同向输入端，触发器IC402的两个输出端分别连接与非门IC23的同向输入端和与非门IC24的同向输入端，与非门IC21、与非门IC22、与非门IC23和与非门IC24的反向输入端连接用于FSK的载波射频信号，与非门IC21和与非门IC22的输出端连接变压器T2，与非门IC23和与非门IC24的输出端连接变压器T3。

CW/MCW的载波射频信号为MOD SIG射频发生器的800HZ方波信号产生。

变压器T1用于在比较器IC13和比较器IC14之间分配载波信号，两相载波信号的振幅相同，相位相差180度。

比较器IC13和比较器IC14具有两个输出引脚，分别为引脚7和引脚6，若正输入电平高于负输入电平，则引脚7电平变高，引脚6电平变低。

当比较器IC13的引脚7输出电平从“L”到“H”变化时，触发器IC401和触发器IC402的Q输出引脚5的变化从“L”到“H”；当比较器IC14输出引脚7从“L”变化到“H”时，触发器IC401和触发器IC402输出引脚5电平从“H”变到“L”；

触发器IC401和触发器IC402的Q输出引脚9的电平从“L”变到“H”时，比较器IC14输出引脚6从“L”变到“H”；触发器IC401和触发器IC402的输出电平引脚从“H”变到“L”的同时，比较器IC13的输出引脚6从“L”变到“H”。

CW/MCW的载波射频信号和用于FSK的载波射频信号均通过调制信号控制电路后进行发送；

调制信号控制电路包括与信号源依次相连的输出功率控制电路、键信号滤波电路、MCW调制滤波电路、调制信号选择电路和调制信号限幅电路，调制信号限幅电路连接接收端。

与现有技术相比，本发明从相位调制的射频信号中获得振幅调制波，由于功率放大器是工作在开关模式下的，因此本发明相比传统的线性放大器，更能够确保较高的功率利用效率；它在传统调制方法的末级取消了功率调制放大器，保证了高可靠性；本发明使用两个重复周期等于其发射频率的脉冲序列，利用调制信号进行相位调制，一个脉冲序列的相位由调制信号提前而得到，其他的脉冲序列通过延迟而来，这两个功率放大器在切换模式下放大这两个脉冲序列，两个功率放大器的输出通过组合变压器，由变压器给定的脉冲输出有+，0，-三种值。当通过输出匹配电路结合脉冲宽度产生幅值调制输出时，能够消除掉这些脉冲信号中的高次谐波分量。

进一步的，本发明除了使用CW以及MCW(DSB双边带调制)外，还采用了MCW(SSB单边带调制)的模式。并采用PTAM方法，采用该方法的激励器发射的不是完整的调制信号，而是两路已调制的调相信号，它们的幅度不变，相位随着发射信号不断变化，从而保证了末级功放工作在丁类状态。两路信号经过末级功放放大后还需要再合成一次才能实现最终完整的已调制射频信号。

附图说明

图1为PTAM方法原理电路图；

图2为PTAM方法原理信号波形图；

图3为本发明的电路图；

图4为本发明的波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参见图3和图4，本发明包括分配载波信号的变压器T1，变压器T1的输出端连接比较器IC13和比较器IC14的同向输入端，比较器IC13和比较器IC14的反向输入端连接CW/MCW的载波射频信号，比较器IC13的输出端连接与非门IC391的输入端和与非门IC392的输入端，比较器IC14的输出端连接与非门IC393的输入端和与非门IC394的输入端，与非门IC391的输出端连接触发器IC401的PR端，与非门IC392的输出端连接触发器IC402的PR端，与非门IC393的输出端连接触发器IC401的CLR端，与非门IC394的输出端连接触发器IC402的CLR端，触发器IC401的两个输出端分别连接与非门IC21的同向输入端和与非门IC22的同向输入端，触发器IC402的两个输出端分别连接与非门IC23的同向输入端和与非门IC24的同向输入端，与非门IC21、与非门IC22、与非门IC23和与非门IC24的反向输入端连接用于FSK的载波射频信号，与非门IC21和与非门IC22的输出端连接变压器T2，与非门IC23和与非门IC24的输出端连接变压器T3。

CW/MCW的载波射频信号为MOD SIG射频发生器的800HZ方波信号产生。

变压器T1用于在比较器IC13和比较器IC14之间分配载波信号，两相载波信号的振幅相同，相位相差180度。

比较器IC13和比较器IC14具有两个输出引脚，分别为引脚7和引脚6，若正输入电平高于负输入电平，则引脚7电平变高，引脚6电平变低。比较器IC13和比较器IC14的输出是脉冲信号，当载波信号电平的增加和降低达到设定的调制信号电平阈值时，该脉冲信号就产生了边沿。与非门IC391、与非门IC392、与非门IC393和与非门IC394产生脉冲，只有在比较器IC13和比较器IC14的输出脉冲由低变到高的时候该脉冲边沿恰好到达，才能触发触发器IC401和触发器IC402。

当比较器IC13的引脚7输出电平从“L”到“H”变化时，触发器IC401和触发器IC402的Q输出引脚5的变化从“L”到“H”；当比较器IC14输出引脚7从“L”变化到“H”时，触发器IC401和触发器IC402输出引脚5电平从“H”变到“L”；

触发器IC401和触发器IC402的Q输出引脚9的电平从“L”变到“H”时，比较器IC14输出引脚6从“L”变到“H”；触发器IC401和触发器IC402的输出电平引脚从“H”变到“L”的同时，比较器IC13的输出引脚6从“L”变到“H”。

触发器IC401和触发器IC402的输出驱动与非门IC 21、与非门IC 22、与非门IC 23和与非门IC 24，并补偿变压器T2和变压器T3次级绕组的两对脉冲输出序列。

如果射频发生器的PLL未锁定，键信号为空，或射频载波信号不连续，则调制停止电路切断IC21和IC22的输出，停止功率放大器的工作。

CW/MCW的载波射频信号和用于FSK的载波射频信号均通过调制信号控制电路后进行发送；调制信号控制电路包括与信号源依次相连的输出功率控制电路、键信号滤波电路、MCW调制滤波电路、调制信号选择电路和调制信号限幅电路，调制信号限幅电路连接接收端。

输出功率控制电路通过控制调制信号的电平控制输出功率。

通过信号源内置的激励器单元的控制部分设置连续电平信号的直流信号作为给定信号从而设置输出。

键信号滤波电路用于整理波形，以保持边带电平信号，其在CW或MCW模式下键开和关的时候产生额定电平范围内的电平。

当发生抖动或者键信号的传输速度高于最大传输速率50波特情况下，键信号开或关时，控制电路防止这些信号施加到调制器上。如果键状态为“开”，在下一个阶段给滤波电路提供直流信号使能该滤波电路的输出功率设置。如果按键状态为“关”，则在下一个阶段没有直流信号。

由键信号控制打开或关闭的直流信号发送到有源低通滤波器。低通滤波的输出作为调制信号，其边缘是由按键的开、关操作而平滑产生的。

调制音频滤波电路为MCW抑制MCW模式下音频信号中的高次谐波。有MCW SSB和MCWDSB两个滤波器。

MCW DSB音频信号由MOD SIG1射频发生器的800HZ方波信号产生。

因此，当键信号关闭时，输出为0V。当键信号打开时，它是一个平滑的从0V变化到键信号直流电平值的800Hz正弦波信号。再通过低通滤波器消除高阶的高次谐波，形成800Hz的正弦波。

以类似的方式，MCW SSB的音频信号由射频发生器SIG 2产生的400HZ的方波信号生成。

从低通滤波器输出的400Hz正弦波不含直流电平。H2A CARR NULL RV6被设定为传输谱载波最小值。H2A MOD RV5因此也可设置为输出振幅等于CW。

调制信号选择电路根据发射模式切换调制信号。根据控制电路给出的EMSN代码做出选择。被选中的调制信号发送到调制电路。

调制信号限幅电路控制调制信号，使得进入相位调制电路的调制信号电平不会超过RF载波信号的峰值电平。如图1和图2所示，如果调制信号电平变得大于载波信号，那么调制器输出将变为空(零)电平，限幅器电路能够防止这种现象的发生。

Claims (6)

1.一种广播发射机射频单元信号振幅调制电路，其特征在于，包括分配载波信号的变压器T1，变压器T1的输出端连接比较器IC13和比较器IC14的同向输入端，比较器IC13和比较器IC14的反向输入端连接CW/MCW的载波射频信号，比较器IC13的输出端连接与非门IC391的输入端和与非门IC392的输入端，比较器IC14的输出端连接与非门IC393的输入端和与非门IC394的输入端，与非门IC391的输出端连接触发器IC401的PR端，与非门IC392的输出端连接触发器IC402的PR端，与非门IC393的输出端连接触发器IC401的CLR端，与非门IC394的输出端连接触发器IC402的CLR端，触发器IC401的两个输出端分别连接与非门IC21的同向输入端和与非门IC22的同向输入端，触发器IC402的两个输出端分别连接与非门IC23的同向输入端和与非门IC24的同向输入端，与非门IC21、与非门IC22、与非门IC23和与非门IC24的反向输入端连接用于FSK的载波射频信号，与非门IC21和与非门IC22的输出端连接变压器T2，与非门IC23和与非门IC24的输出端连接变压器T3。

2.根据权利要求1所述的一种广播发射机射频单元信号振幅调制电路，其特征在于，CW/MCW的载波射频信号为MOD SIG射频发生器的800HZ方波信号产生。

3.根据权利要求1所述的一种广播发射机射频单元信号振幅调制电路，其特征在于，变压器T1用于在比较器IC13和比较器IC14之间分配载波信号，两相载波信号的振幅相同，相位相差180度。

4.根据权利要求1所述的一种广播发射机射频单元信号振幅调制电路，其特征在于，比较器IC13和比较器IC14具有两个输出引脚，分别为引脚7和引脚6，若正输入电平高于负输入电平，则引脚7电平变高，引脚6电平变低。

5.根据权利要求4所述的一种广播发射机射频单元信号振幅调制电路，其特征在于，当比较器IC13的引脚7输出电平从“L”到“H”变化时，触发器IC401和触发器IC402的Q输出引脚5的变化从“L”到“H”；当比较器IC14输出引脚7从“L”变化到“H”时，触发器IC401和触发器IC402输出引脚5电平从“H”变到“L”；

触发器IC401和触发器IC402的Q输出引脚9的电平从“L”变到“H”时，比较器IC14输出引脚6从“L”变到“H”；触发器IC401和触发器IC402的输出电平引脚从“H”变到“L”的同时，比较器IC13的输出引脚6从“L”变到“H”。

6.根据权利要求1所述的一种广播发射机射频单元信号振幅调制电路，其特征在于，CW/MCW的载波射频信号和用于FSK的载波射频信号均通过调制信号控制电路后进行发送；

调制信号控制电路包括与信号源依次相连的输出功率控制电路、键信号滤波电路、MCW调制滤波电路、调制信号选择电路和调制信号限幅电路，调制信号限幅电路连接接收端。