发射机脉冲调制器的探讨
新型脉冲调制器的设计
项 重 大 突 破 。 拳 文 介 绍 一 种 以 Ｖ ＭＯＳ Ｅ 为 高 压 开 关 的 新 型 脉 冲 调 制 器 ， 述 其 Ｆ Ｔ 叙 关量 词 ： ＯＳ ＥＴ 脉 冲 调 制 器 磁 控 管 ＶＭ Ｆ
特 点 、 作 原 理 及 电路 设 计 。该 脉 冲调 制 嚣 可 用 于 ｗ 波段 中功 率磁 控 管发 射 机 工
维普资讯
２０ ０ ２年 ３ 月
火 控 雷 达 技 术
第 ３ １卷
新 型 脉 冲调 制 器 的设 计
杨 石 玲
（ 安 电 子 Ｉ 程 研 究 所 西 安 西 ７００ ） １ １ ０
【 要 】 垂 直 导 电 型 Ｍ ＯＳ Ｅ （ 摘 Ｆ Ｔ ＶＭ ＯＳ Ｅ ） 出 现 是 半 导 体 功 率 器 件 领 域 的 Ｆ Ｔ 的
Ｄ ｅ ｉ ｅ Ｐｕｌ ｅ Ｍ ｏ ｓ ｇｎ ｏｆ Ｎ ｗ ｓ ｄｕｌ ｏｒ ａｔ
Ｙ ａｎｇ Ｓｈｉｉ ｌｎｇ
（ ｉｄ ｅ ｔ ｏ ｉ Ｘ ’ ｎ Ｅｌ ｃ ｒ ｎ ｃ
ｎ ｅ ｉ ｇ ｓ ａｒ ｈ Ｉ ｓ ｉ ｔ ，Ｘ ｉ ｅ ｒ ｎ Ｒｅ ｅ ｃ ｎ ｔｔ ｅ ｕ ’ ，７ ０ ０ ） １ １ ０
Ａｂ ｔａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｅｍ ｅ ｇ ｆ ｖ ｒ ｉ ａ ＯＳＦＥＴ ａ ｅ ｒ ａ ｈ ｏ ｇ ｎ ｓ ｍ ｉ ｏ ｄｕ ｔ ｒ ｐ ｗ ｅ ｒ ｅ ｏ ｅ ｔ ｌＭ ｃ ｍ ｋ ｓ ａ ｂ ｅ ｋｔ ｒ ｕ ｈ ｉ ｅ ｃ ｎ ｃ ｏ ｏ ｒ ｄ ｖ ｃ ． Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｉ ｔ ｏ ｃ ｓ ａ ｎ ｗ ｕ ｓ ｏ ｕ ａ ｏ ｈ ｃ ｓ ｓ Ｖ Ｍ Ｏ Ｓ ｅ ｉｅ ｉ ａ ｅ ｎ ｒ ｄｕ ｅ ｅ ｐ ｌ ｅ ｍ ｄ ｌ ｔ ｒ ｗ ｉ ｈ ｕ ｅ ＦＥＴ ｓ ｈｉ ｈ ｖ ｌａ ｅ ａ ｇ — ｏｔｇ ｓ ｔ ｈ， ｄｅ ｃ ｉ ｅ ｉｓ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉ ｔ ｓ ｏ ｅ ａ ｉ ｇ ｒ ｎ ｉ ｌ ａ ｄ ｉ ｃ ｉ ｗｉｃ ｓ ｒ ｂ ｓ ｔ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｓ ｉ ， ｐ ｒ ｔｎ ｐ ｉ ｃ ｐ ｅ ｎ ｃ ｒ ｕ ｔ ｅ ｉ ｎ． Ｔｈｉ ｐ ｌ ｅ ｃ ｄ ｓ ｇ ｓ ｕｓ
正泰PDM1KW中波发射机调制器原理剖析与故障维修
正泰PDM 1kW中波发射机调制器原理剖析与故障维修摘要：PDM中波发射机就即脉冲宽度调制（ Pulse width modulation）中波发射机。
由于PDM中波发射机具有体积小、效率高、安装调试方便的特点，因而被中小功率广播发射台采用。
PDM中波发射机的调制电路的稳定与否决定播出系统效果。
作为发射台的技术管理和技术维护人员，熟悉和了解调制器电路的工作原理是做好技术维护工作的基本条件。
本文以ZHTPDM1kW-Ⅲ型发射机为例，对调制器电路原理进行剖析，并结合两个调制器方面的故障案例，详细论述了PDM中波发射机调制器故障的维修方法和技巧，仅供同行参考。
关键词：PDM中波发射机；调制器电路；原理剖析；维修方法1 调制器组成及工作原理1.1调制器组成在正泰ZHTPDM1kW-Ⅲ发射机中，调制器电路的所有功能由一块功能板完成。
功能板上包括平衡/不平衡放大电路、阻抗变换器、音频处理电路、射随跟随器、低通滤波器、混合器、分频器、三角波发生器和可变脉冲发生器等组成。
调制器的输入端来自外部输入的广播音频信号，输入阻抗为600Ω。
输出端送往调制驱动器。
调制器工作原理如图1所示。
1.2 调制器工作原理概括起来讲，调制器由PDM发生器、放大器和滤波器几个主要部分组成。
PDM发生器产生调宽脉冲信号，脉冲信号的宽度受音频信号的大小控制。
PDM放大器的作用是放大调宽脉冲控制信号。
PDM滤波器的作用是滤除节目信号以外的杂波分量。
，将有用的节目信号提取出来，也称作解调器。
调制器电路原理图请参考ZHTPDM1kW-Ⅲ型中波发射机随机技术说明书调制器图（ZT60016DL）。
调制器各功能电路的工作原理如下：1.2.1平衡/不平衡放大器平衡/不平衡放大器首先将外部输入的平衡信号转变为为不平衡信号，然后在对信号进行放大。
外部广播信号采用平衡的传输方式可以减小杂波干扰，保证节目信号的纯净度。
而调制器内部功能电路需要的是不平衡信号，因此，还需要将平衡信号转换成不平衡信号，转换后再进行放大处理，保证后级电路所需的信号幅度。
大功率短波发射机数字调制控制器的设计
统可以有效 地改善发射机系统 的非线性 失真 ， 并且优于模拟系统。 但是这套算法
上式中： （） ×ｎ为输入语音信号， （） ｙｎ为
ｑ． １ 阶梯放大器打开一个功率 ［＝ 时， ］ 不打开也不关闭。 “ 阶梯修正技术” “ Ｐ Ｍ调制 在 Ａ— Ｄ 据功率模块阵列反馈的各个模块的工作信 息进行修正处理。 实际上 “ 数字积分器” 是 阶梯放大器在芯片内部的镜像， 因此这种
支持本地的手动操作和远程通信接 的高阻态， 自生同调信号会产生一定的相 高阶梯放大器带内的信噪比， 从而达到短 接口， 波广播的电声指标要求。 下面重点对数字 口操作。
调制控制器系统进行分析。 理都在这块电路板上进
（） ３ 综合算法板 ： 主要和关键 的处 号中也会产生带有一定相移的谐波失真。
不￣６ ｉ 为发射机高末级功放电子管提 入接口， ｌ ｂｔ Ｊ ， 兼容模拟和数字音频信号， 并统 上来看， 可以分为三段：
一
转换成串行Ｐ Ｍ Ｃ 码送给综合算法板。
（ ）０ ｚ ０ Ｈ １５ Ｈ 一 ０ ｚ ２
（） ２ 调制接口 为调制器提供操作 板：
在这一频段上， 帘栅阻流圈不是理想 移， 在这一信号的作用下， 发射机输出信
由图１ 可知， 数字调制控制器系统主 处理部件， 主要包括数字预失真处理、 基
ｂ 调制接口 综合算法 带调制、 一Ｄ 调制、 板、 △Ｐ Ｍ 功率模块队列管 冲阶梯调制所采用的脉冲阶梯调制器一 要Ｅ音频转换板、
控制接口板、 光收发板等五个功能电 理单元、 工频噪声合成和功率控制等功能 般包含两个基本组成部分， “ 即 阶梯放大 板、 为综合算法板内部功能框图。 器” “ 和 调制控制器” 阶梯放大器” 。“ 是 路板组成。各动能电路板的主要功能如 图２
PSM短波发射机功率模块工作原理及故障分析
PSM 100KW短波发射机功率模块工作原理与故障分析国家广电总局陈青松大型PSM短波发射机全机共使用50块功率模块，用于高末屏极直流供电48块，高末帘栅极供电2块，发射机当中大量使用此类功率模块，此类模块的工作稳定性至关重要。
现将此种模块的工作原理和存在的故障进行分析。
一、功率模块形成PSM调制器的基本原理，PSM调制器将传统的调幅器和主整变压器合二为一，主整电压化整为零。
一级功率模块是由低压整流器、滤波器、高速电子开关即IGBT 和空转二极管基本组成。
每级功率模块受数字化了的音频信号控制其导通，输入三相交流电压510V，输出直流电压700V，48级功率模块输出电压随调幅信号的变化而变化，并串联叠加输出，形成屏压加到电子管的屏极，用于屏极调制即（AM）。
工作于PSM（Pulse Step Modulation）调制方式，载波状态下正常工作模块为20块，固载波时的载波屏压为20块×700V=14KV，高音高调幅m=1时最多40级功率模块工作并叠加输出电压，其输出电压为40块×700V=28KV。
低音低调幅m=0时没有功率模块工作固输出电压为0，其余8块功率模块用于PDM补偿，用于最大限度的还原原始音频信号。
而用于帘栅极的2块功率模块工作于PDM脉宽调制方式，利用占空比原理输出电压，其输入电压为三相450V，输出电压为600V，二级模块串联叠加1.2KV，形成帘栅压加到电子管的帘栅极用于辅助调制。
传统的发射机主整电压输出载波功率，调幅器输出调幅功率，两者分别加之电子管屏极；而新型的PSM调制器输出功率既有载波功率也有调幅功率。
所以，设备简化输出效率更高。
同时为了使部分电子开关关断时能够保持串联电路的一直处于连通状态，每组功率模块的输出端都并联空转二极管DF,再有，为了使功率模块输出的脉冲阶梯式音频信号更加平滑化，最大限度的接近原始音频信号，在总输出端安装低通滤波器即俗称解调器。
调频广播发射机的模拟调制与解调技术
调频广播发射机的模拟调制与解调技术调频广播发射机是广播电台中最为重要的设备之一，它们以模拟调制与解调技术为基础，将音频信号转换为调制信号并通过天线传播出去。
本文将深入探讨调频广播发射机的模拟调制与解调技术，包括调制原理、调制器和解调器的工作原理以及常见的调制方式。
1. 调制原理调频广播发射机中的调制是指将音频信号转换为适合传输的高频载波信号的过程。
常用的调制方式有频率调制（FM）和相移调制（PM）。
频率调制是通过改变载波的频率来表示音频信号的变化，而相移调制则是改变载波的相位来传递音频信号的信息。
2. 调制器的工作原理调频广播发射机中的调制器负责将音频信号进行调制。
它由振荡器和调制电路组成。
振荡器产生一个稳定的高频信号作为载波，而调制电路通过对载波的频率或相位进行调整来传递音频信号的信息。
常用的调制电路包括甄别器、电容和电感调制器、倍频锁相环等。
3. 解调器的工作原理解调器位于接收端，负责将调制后的信号解调为原始的音频信号。
调频广播发射机中常用的解调方式为鉴频解调。
鉴频解调器通过将接收到的信号与本地稳定的高频信号进行混频，得到中频信号，再经过一系列滤波、放大和音频处理步骤，最终得到原始的音频信号。
4. 常见的调制方式4.1 广播发射机中常用的调制方式有广域调制（WFM）、中域调制（NFM）和窄域调制（NFM）。
广域调制用于传输音乐等高保真度的信号，其调频指数较大。
中域调制用于传输对音质要求不高的语音信号，调频指数较小。
而窄域调制则用于传输短距离的通信信号，调频指数更小。
4.2 除了常见的调频调制方式，调频广播发射机还可以采用调相调制（PM）和脉冲调制（PWM）等。
调相调制通过改变载波的相位来传递音频信号的信息，适用于在噪声环境下传输。
脉冲调制则是将音频信号转换为脉冲宽度或脉冲位置来传递信息，适用于数字通信。
5. 调频广播发射机的应用与发展调频广播发射机作为广播电台中的重要设备，在传播领域扮演着重要角色。
中波发射机72KHz三角波
72KHz 三角波在固态PDM、DAM发射机中的作用在固态的PDM和DAM发射机中都使用了72KHz的三角波信号，虽然它们的频率和形状相同，但在两种机器中的性质和作用是完全不同的，这里对72KHz三角波信号在PDM和DAM发射机中的不同作用加以讨论。
一、72KHz三角波信号在PDM发射机中的性质和作用1、我台使用的全固态PDM发射机是陕西海纳公司生产的。
由音频系统和射频系统两大部分组成，工作原理是板极调制。
但它与板调机的主要不同在于脉宽调制器（即音频系统）。
2、PDM发射机中脉宽调制器的工作原理首先对音频信号进行处理，在音频信号中加入控制起始占空比和跟踪主整的直流信号，产生72KHZ的三角波信号，把“音频+直流”信号与三角波信号进行电压比较，从而产生调宽脉冲串信号。
3、72KHZ三角波信号在脉宽调制器中的作用在固态PDM发射机的脉宽调制器中，副载波发生器产生72KHz 的三角波，72KHz三角波与音频信号通过运算放大比较器，产生72KHz 的矩形调宽脉冲串。
即72KHz三角波信号的脉冲宽度受音频信号幅度大小控制，所以72KHz三角波在PDM发射机中又被称为副载波。
72KHz三角波在脉宽调制器里只是对音频进行了处理，即把音频信号隐含在了调宽脉冲串里。
之后它在PDM滤波器（即低通滤波器）里被滤除掉了。
二、72KHz三角波信号在DAM发射机中的性质和作用1、DAM发射机的工作原理和优点我台使用的DAM发射机是美国哈里斯（HARRIS）公司发明并生产的全固态发射机，它的工作原理是先将音频信号进行模数转换，在每个取样周期中得到12比特的数字序列，再由调制编码器对这一数字序列编码，编码器输出的数字控制相应的射频功放模块的开关，即每个时刻必须开通确定数量的功率放大器，以产生该瞬时音频调制信号所对应的射频输出电压。
通过接通一定数量的高频功放，经功率合成，并完成D/A转化。
最终产生与音频信号相对应的射频包络信号。
发射机调制器脉冲波形问题探讨
ｐ ｌ ｅ ｗａ ｅ ｏ ｍ ｆ ｉ ｉ ｄ ｌｔ ｒ ｕ ｅ ｎ ｍａ ｎ ｔ ｏ ｒ ｎ ｍｉ ｅ ｓ ａ ａｙ ｅ ｎ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ Ａｎ ｈ ｌ ｕ ｓ ｖ ｆ ｒ ｏ ｇ ｄ ｍｏ ｕ ａ ｏ ｓ ｄ ｉ ｇ ｅ ｒ ｎ ｔ ａ ｓ ｔ ｒｉ ｎ ｌ ｚ ｄ ｉ ｒｎ ｉ ｌ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ｒ ｔ ｄ ｔ ｅ ｅ－
③ 预 调 器 ： 调 制 开 关 提 供 足 够 的 推 动 脉 冲 功 给
率。
④ 限 流元件 ： 是构成 储 能元 件的充 电通 路 。 ⑤ 负 载 ： 冲调 制 器 的 负载便 是 射频 磁 控管 振 脉
荡器 ， 磁 控管是 Ｍ 型器 件 ， 抗 呈非 线性 特性 ． 因 阻 时 用旁路 二 极管等 效 。
［ ｙｗ ｒｓ ｔａ ｓ ｔ ｒ ｏ ｕａｏ ， ｕ ｓ ｖ ｆｒ Ｋｅ ｏ ｄ ］ ｒ ｎ ｍｉ ｅ ，ｍ ｄ ｌｔ ｒ ｐ ｌ ｗａ ｅ ｏｍ ｔ ｅ
１ 引 言
雷 达 发 射 机 的 主 要 任 务 是 给 整 机 提 供 台 乎 要 求 的 大 功 率 射 额 信 号 ， 射 机 性 能 的 好 坏 对 整 机 质 量 发 有 着 直 接 影 响 ， 时 达 性 能 的 提 高 及 体 制 的 不 断 同 雷 发 展 又 对 发 射 机 的 设 计 提 出 新 的 要 求 ， 代 雷 达 发 现 射 机 对 脉 冲 调 制 器 提 出 了 极 为 严 格 的 波 形 要 求 而 雷 达 系 统 的 稳 定 性 、 声 和 频 谱 特 性 等 都 直 接 与 调 噪
雷 达 磁 控 管 发 射 机 调 制 器 的 有 关 问 题 作 一 分 析 探
讨 。
图 １ 发 射 机 脉 冲调 制 器 原 理 图
发射机
主振放大式发射机
如图一所示，主振放大式发射机主要由主控振荡器、功率放大器、脉冲调制器等构成，特点是由多级组成。
从功能级来看，第一级用来产生射频信号，称为主控振荡器；第二级用来放大射频信号，称为射频放大链。
至天线
图一：主振放大式发射机的简化示意图
图二是主振放大式发射机详细的框图，图中主控振荡器采用固体微波源，因为现代雷达要求射频信号具有很高的频率稳定度，用简单的一级振荡器很难实现，而固体微波源是一个复杂的系统，它先在较低的频率上利用石英晶体振荡器产生频率非常稳定的连续波振荡，然后再经过若干级倍频器升高到微波波段。
如果要对发射信号采用某种形式的调制，还可以把它从波形发生器发生的已经调制好的中频信号进行上变频合成。
由于振荡器、倍频器，以及以上变频器等都是由固体器件组成的，因而成为固体微波源。
射频放大链一般由二至三级射频功率放大器级联组成，对于脉冲雷达而言，各级功率放大器都要受到各自脉冲调制器的控制，并且还要有定时器协调它们的工作。
主振放大式发射机的主要特点：
（1）具有很高的频率稳定度
（2）发射相位相参信号
（3）适用于频率捷变雷达
（4）能产生复杂波形
触发脉冲
图二：主振放大式发射机。