CN206759400U - 用于多路无线调频广播的高频功率放大电路 - Google Patents

Abstract

用于多路无线调频广播的高频功率放大电路，涉及广播电视技术领域，解决现有无线调频广播发射播出的每一套无线调频广播节目都需要对应一套发射机，导致增加了发射机的成本等问题，包括边频滤波电路、前置放大电路、三倍频电路、推挽放大电路以及输出滤波电路；边频滤波电路将输入的信号进行边频滤波后由前置放大电路进行信号放大，放大的信号经三倍频电路后由推挽放大电路进一步放大，采用滤波电路对进一步放大的信号进行抑制杂散信号后由天线发射。本实用新型不存在多台发射机之间的相互干扰，不需要考虑设备之间的严格屏蔽问题。射频输出信号直接到天线，不需要多工器，体积小，可靠性高。实现多路广播信号共用一套电路同时放大多套广播节目。

Description

用于多路无线调频广播的高频功率放大电路

技术领域

本实用新型涉及广播电视技术领域，具体涉及一种用于多路无线调频广播的高频功率放大电路，采用这种电路能够设计出一种可以同时发射多套节目的调频广播发射机。

背景技术

无线调频广播声音效果好，适合移动收听，深受到广大城市用户和司机欢迎。目前在我国的广播发射台站，每一套无线调频广播节目的发射播出，都专门必须对应一套发射机。因此在广播节目的覆盖工作中，播出节目套数受限于多台发射机的总成本，所以一般边远地区节目数量较少，如果能够用一台发射机同时发射多套节目，那么可以用较低的成本实现更多的节目覆盖，取得更好的效益。

一个发射台站的多台发射机同时工作时，相互之间存在信号干扰问题。一台发射机所发射的信号可能反馈到另一台的输入端，因发射机内部存在非线性电路，所以可能发生混频、交调或自激。所以每台发射机都需要特别采取屏蔽措施，线缆和接头都是故障多发部位。因为高频信号看不到摸不着，又无处不在，所以故障情况很复杂。多台发射机不可以直接共用天线，因各自频率不同，必须用多工器合成之后再共用天线，所以额外增加了总的成本和体积，并增加了可能的故障点。

高频功率放大电路作为调频发射机的主要组成部分，明显影响发射机的成本。

无线调频广播都是把节目的声音信号进行调频调制之后，利用无线发射方式播出。目前我国发射播出的每一套无线调频广播节目都需要对应一套发射机，其中最主要的电路组件就是功率放大器。本实用新型利用多路广播节目叠加调制之后的总信号，进行高频功率放大，然后可以用天线直接发射出去。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有无线调频广播发射播出的每一套无线调频广播节目都需要对应一套发射机，导致增加了发射机的成本等问题，提供一种用于多路无线调频广播的高频功率放大电路。

用于多路无线调频广播的高频功率放大电路，包括边频滤波电路、前置放大电路、三倍频电路、推挽放大电路以及输出滤波电路；所述边频滤波电路将输入的信号进行边频滤波后由前置放大电路进行信号放大，放大的信号经三倍频电路后由推挽放大电路进一步放大，采用输出滤波电路对进一步放大的信号进行抑制杂散信号后由天线发射。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所述的调频广播功率放大电路，可以同时放大多套调频广播节目的载波。主要应用在边远地区的小功率广播转播发射机中，可以用一套发射机同时发送十几套广播节目，因为电路简单，具有明显的成本优势。

采用本实用新型设计的功率放大电路，不存在多台发射机之间的相互干扰，所以不需要考虑设备之间的严格屏蔽问题。射频输出信号直接到天线，不需要多工器，所以体积小，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型所述的用于多路无线调频广播的高频功率放大电路的原理框图；

图2为本实用新型所述的用于多路无线调频广播的高频功率放大电路的电路图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1和图2说明本实施方式，用于多路无线调频广播的高频功率放大电路，包括一个边频滤波电路1、一个前置放大电路2、一个三倍频电路3、一个推挽放大电路4以及输出滤波电路5。所述边频滤波电路1将输入的信号进行边频滤波后由前置放大电路2进行信号放大，放大的信号经三倍频电路3后由推挽放大电路4进一步放大，采用输出滤波电路5对进一步放大的信号进行抑制杂散信号后由天线发射。

本实施方式中，从调制电路取得的调制信号频率是要发射节目频率的三分之一，其中还可能存在一些其它频率，利用边频滤波电路1抑制这些无用的频率，可以防止它们干扰后级电路，并且提高电路的能量利用效率。为了防止电路发射的信号无线辐射反馈到输入端导致自激，采用三倍频电路3使功率放大前后的频率不一样。因为三倍频电路3要求输入信号的振幅较大，所以设计了前置放大电路2把节目信号放大到可以驱动下一级的三倍频电路3的强度。三倍频之后的信号利用推挽放大电路4进行最终的功率放大，然后用输出滤波器5抑制可能出现的其它杂散信号，同时进行与天线之间的阻抗匹配变换。

来自于调制电路的广播节目内容叠加信号按图1中箭头方向传输，最终送给天线发射出去。即使天线发射的无线电大信号意外耦合到电路的输入端，因为两者之间的频率差异很大，可以被边频滤波电路1充分抑制，不会干扰整个电路正常工作。

结合图2说明本实施方式，图2为本实施方式的功率放大电路的电路原理图；所述边频滤波电路1包括电容C1、电阻R5、谐振电容C4和谐振变压器B1；前置放大电路2包括三极管Q1、谐振电容C2、谐振变压器B2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C5和电容C7；三倍频电路3包括谐振电容C6、三极管Q2、谐振变压器B3、电阻R6、电容C9、电容C8和电阻R4；推挽放大电路4包括三极管Q3、三极管Q4、电阻R7、电阻R8和电容C11；输出滤波电路5包括谐振电容C10和谐振变压器B4；

信号输入端INPUT与电容C3的一端连接，电容C3的另一端与分别谐振电容C4的一端、谐振变压器B1的第一端子连接，谐振电容C4的另一端与谐振变压器B1的第三端子连接，

INPUT作为信号输入端，电容C3为输入电容，谐振电容C4与谐振变压器B1相连，把信号输入边频滤波电路。

谐振变压器B1的第四端子分别与电阻R2的一端、电阻R1的一端以及电容C5的一端连接，为三极管Q1提供输入偏压；

谐振变压器B1的第二端子与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与分别电阻R1的另一端以及电阻R5的一端连接；谐振变压器B1的第五端子与三极管Q1的基极连接，把偏压和信号送入前置放大电路。

三极管Q1的发射极分别电阻R3的一端以及电容C7的一端连接，实现直流负反馈稳定工作点；三极管Q1的集电极分别与谐振电容C2的一端、谐振变压器B2的第三端子连接，实现前置放大输出滤波；

谐振变压器B2的第二端子与电阻R5的一端连接；电阻R5的另一端分别与电容C8的一端、电阻R4的一端以及谐振变压器B3的第二端子连接；谐振变压器B2的第一端子与谐振电容C2的另一端连接；谐振变压器B2的第五端子与三极管Q2的基极连接，把信号送入三倍频电路；

三极管Q2的发射极分别与电阻R6的一端、电容C9的一端连接；实现直流负反馈控制导通角。

三极管Q2的集电极分别与谐振电容C6的一端、谐振变压器B3的第三端子连接，利用谐振实现三倍频；

谐振变压器B3的第一端子与谐振电容C6的另一端连接；谐振变压器B3的第四端子与三极管Q4的基极连接，把下半周信号送入推挽放大电路。

谐振变压器B3的第五端子分别与电阻R7的一端、电阻R8的一端以及电容C11的一端连接；为推挽放大电路提供偏压。电阻R7的另一端分别与电阻R4的另一端以及电源的一端连接；谐振变压器B3的第六端子与三极管Q3的基极连接；把上半周信号送入推挽放大电路。

三极管Q3的发射极分别与三极管Q4的发射极以及电阻R9的一端连接，实现交直流负反馈，在稳定工作点的同时，减小放大失真。

三极管Q3的集电极分别与谐振电容C10的一端以及谐振变压器B4的第一端子连接，把上半周放大信号送给输出滤波电路。

三极管Q4的集电极分别与C10的另一端以及谐振变压器B4的第三端子连接，把下半周放大信号送给输出滤波电路。谐振电容C10与谐振变压器B4相连，组成输出滤波电路，抑制可能出现的偶次谐波。

谐振变压器B4的第二端子与电源的另一端连接；第五端子与输出端OUTPUT连接；把放大之后的信号输出给天线发射出去。

所述电阻R2的另一端、电容C5的另一端、电阻R3的另一端、电容C7的另一端、电容C8的另一端、电阻R6的另一端、电容C9的另一端、电容C11的另一端、电阻R8的另一端、电阻R9的另一端以及谐振变压器B4的第四端子均与接地端连接。

本实施方式中，所述三极管Q1和三极管Q2的型号为2SC3356，三极管Q3和三极管Q4的型号为2SC1356；谐振电容C2和谐振电容C4的容值均为47P，谐振电容C6和谐振电容C10容值均为18P，谐振变压器B1、谐振变压器B2、谐振变压器B3和谐振变压器B4的电感参数可调。

本实施方式的电路原理说明：信号从INPUT输入，经过电容C4和谐振变压器B1组成的边频滤波电路，只允许29MHz到36MHz之间的频率通过，其它频率都被抑制。由三极管Q1及其连接的元件组成前置放大电路，把滤波得到的信号放大到可以驱动后级电路的强度，其峰峰值大约为2V。三倍频电路由三极管Q2、电阻R6、电容C9、谐振电容C6和谐振变压器B3组成，是一个丙类放大器，导通角60度，谐振电容C6和谐振变压器B3谐振的中心频率为98MHz，带宽约6M，输出频率是输入频率的三倍。倍频之后的信号送入由三极管Q3、三极管Q4为核心的推挽放大电路进行最后一次放大，三极管放大之后的信号由电容C10和谐振变压器B4组成的输出滤波电路抑制所有可能出现的二次谐波，并且实现与天线之间的阻抗匹配。最终信号可以从天线发射出去。

本实施方式所述的电路必须与多路调频广播调制器配套使用，调制之后的信号通过电路的滤波、倍频和放大之后，再经过电路外部的发射天线发射到空中。实现一台发射机同时发射多套调频广播节目。

Claims (6)

1.用于多路无线调频广播的高频功率放大电路，其特征是，包括边频滤波电路(1)、前置放大电路(2)、三倍频电路(3)、推挽放大电路(4)以及输出滤波电路(5)；

所述边频滤波电路(1)将输入的信号进行边频滤波后由前置放大电路(2)进行信号放大，放大的信号经三倍频电路(3)后由推挽放大电路(4)进一步放大，采用输出滤波电路(5)对进一步放大的信号进行抑制杂散信号后由天线发射。

2.根据权利要求1所述的用于多路无线调频广播的高频功率放大电路，其特征在于，所述边频滤波电路(1)包括电容C1、电阻R5、谐振电容C4和谐振变压器B1；

前置放大电路(2)包括三极管Q1、谐振电容C2、谐振变压器B2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C5和电容C7；

三倍频电路(3)包括谐振电容C6、三极管Q2、谐振变压器B3、电阻R6、电容C9、电容C8和电阻R4；

推挽放大电路(4)包括三极管Q3、三极管Q4、电阻R7、电阻R8和电容C11；

输出滤波电路(5)包括谐振电容C10和谐振变压器B4；

信号输入端INPUT与电容C3的一端连接，电容C3的另一端与分别谐振电容C4的一端、谐振变压器B1的第一端子连接，谐振电容C4的另一端与谐振变压器B1的第三端子连接，谐振变压器B1的第四端子分别与电阻R2的一端、电阻R1的一端以及电容C5的一端连接；

谐振变压器B1的第二端子与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与分别电阻R1的另一端以及电阻R5的一端连接，谐振变压器B1的第五端子与三极管Q1的基极连接，

三极管Q1的发射极分别电阻R3的一端以及电容C7的一端连接，三极管Q1的集电极分别与谐振电容C2的一端、谐振变压器B2的第三端子连接，谐振变压器B2的第二端子与电阻R5的一端连接；电阻R5的另一端分别与电容C8的一端、电阻R4的一端以及谐振变压器B3的第二端子连接，谐振变压器B2的第一端子与谐振电容C2的另一端连接，谐振变压器B2的第五端子与三极管Q2的基极连接；

三极管Q2的发射极分别与电阻R6的一端以及电容C9的一端连接，三极管Q2的集电极分别与谐振电容C6的一端以及谐振变压器B3的第三端子连接，谐振变压器B3的第一端子与谐振电容C6的另一端连接，谐振变压器B3的第四端子与三极管Q4的基极连接，谐振变压器B3的第五端子分别与电阻R7的一端、电阻R8的一端以及电容C11的一端连接；电阻R7的另一端分别与电阻R4的另一端以及电源的一端连接；谐振变压器B3的第六端子与三极管Q3的基极连接；

三极管Q3的发射极分别与三极管Q4的发射极以及电阻R9的一端连接，三极管Q3的集电极分别与谐振电容C10的一端以及谐振变压器B4的第一端子连接；

三极管Q4的集电极分别与谐振电容C10的另一端以及谐振变压器B4的第三端子连接，谐振变压器B4的第二端子与电源的另一端连接；第五端子与输出端OUTPUT连接；

所述电阻R2的另一端、电容C5的另一端、电阻R3的另一端、电容C7的另一端、电容C8的另一端、电阻R6的另一端、电容C9的另一端、电容C11的另一端、电阻R8的另一端、电阻R9的另一端以及谐振变压器B4的第四端子均与接地端连接。

3.根据权利要求2所述的用于多路无线调频广播的高频功率放大电路，其特征在于，所述三倍频电路的导通角60度，谐振电容C6和谐振变压器B3谐振的中心频率为98MHz。

4.根据权利要求2所述的用于多路无线调频广播的高频功率放大电路，其特征在于，所述三极管Q1和三极管Q2的型号为2SC3356，三极管Q3和三极管Q4的型号为2SC1356。

5.根据权利要求2所述的用于多路无线调频广播的高频功率放大电路，其特征在于，所述谐振电容C2和谐振电容C4的容值均为47P，谐振电容C6和谐振电容C10容值均为18P。

6.根据权利要求2所述的用于多路无线调频广播的高频功率放大电路，其特征在于，所述谐振变压器B1、谐振变压器B2、谐振变压器B3和谐振变压器B4的电感参数可调。