TSW2500型500KW短波发射机

TSW2500型500KW 短波发射机

高末输出网络的分析

水建东 国家广电总局831台

【摘要】本文从基础理论入手，对瑞士THALES 公司生产的TSW2500型500KW 短波发射机的高末输出网络进行计算分析，通过以计算结果为参考依据对发射机状态调整实例加以验证。并介绍了具体调谐要领。

【关键词】 发射机 ∏网络 理论 调谐 引 言 自2001年西新工程以来我局先后在831台、871台、2021台、951台、564台、594台、2022台引进安装了由瑞士THALES 公司生产的TSW2500型500KW 短波发射机。该发射机为目前最先进的短波发射机之一。并成为我局目前主力机型之一。该发射机运行稳定、故障率低，播出指标位居各类发射机之首。该发射机的高周末级槽路采用3∏结构。工作于低Q 值状态。但有关高周槽路的计算，一直未有总结。笔者根据槽路构成，对3∏回路进行理论分析计算，希望能与相关技术人员共同探讨。

一、 相关理论

1.1 串联回路与并联回路的等效转换

串并联等效电路图如图1-1所示。

Xs

Rs

1

2

1′

2′

（一） （二）

图1-1

所谓等效是对于外电路而言的。在工作频频率上，（一）图（1-2）端与（二）图（1·-2·）端呈现的阻抗相等。

当Xp 、Xs 均为感性时，对于图（一），（1-2）端的导纳为：

jXs

Rs Zs Ys +=

=

1

1 对于图（二），（1·-2·）端的导纳为：jXp

Rp Zp Yp 1

11+

==

要使图（一），图（二）等效，则应有：Ys= Yp ，即：

jXp

Rp jXs Rs 1

11+

=+ 也就是： Xp j Rp Xs

Rs Xs j Xs Rs Rs 1

12

222-=+-+ 则有：

Rp Xs Rs Rs 122=+ Xp Xs Rs Xs 1

22=+

所以：

)1(22222Xs

Rs Rs Rs Xs Rs Rs Xs Rs Rp +=+=+=

)1(22

222Rs

Xs Xs Xs Rs Xs Xs Xs Rs Xp +=+=+=

根据串联电路品质因数定义，有：Rs

Xs

Qs = 那么：

)1(2Qs Rs Rp += )11(2Qs

Xs Xp +

= 当（一）、（二）电路等效时，两电路的Q 值也相等。Qs=Qp=Q ，上式又可写为：

)1(2Q Rs Rp += )1

1(2Q

Xs Xp += 由此也可得：

21Q Rp Rs += 2

21Q

Xp

Q Xs += 不难推导出以下公式： 21Q Rs Rp += Rs Xs Q = Xp Rp Q = 1.2 L 形匹配电路

L 形电路阻抗匹配示意图如图1-2所示：

1′

2′

Rs

图1-2

图中，Xp,Xs 为L 形电路的电抗，且二者性质相反，电路可实现谐振。Rp,Rs 为网络两端待匹配的电阻。Xp 与Rp 组成并联电路，Xs 与Rs 组成串联电路。调整Xp,Xs 的大小，即可实现网络对某一频率谐振。此时如果在2-2·端接纯阻Rs 时，就可在1-1·端获得纯阻Rp;反之，如果在1-1·端接纯阻Rp 时，就可在2-2·端获得纯阻Rs 。

1.3 在L 形匹配电路实际应用中，Q 值一般大于5。Q 值越高，滤波性能越好。

由

21Q Rs

Rp

+= 可知，Rp ＞Rs ，并联支路端的匹配电阻Rp 总是大于串联端的匹配电阻Rs 。这是采用L 形匹配电路的条件。 1.4 π形匹配电路

π形匹配电路的一般形式如图1-3所示。

Xs

图1-3

不难看出，它是由两个L 形电路构成的。图中Xs 、Xp 1、Xp 2的性质（感性、容性）不能完全相同，其中有一个必须是异号的，否则不能得到纯电阻性的阻抗匹配。

1.4.1π网络的几种实用形式如图1-4所示。

L=L1+L2

C=C1*C2/(C1+C2)

（一） （二） （三）

图1-4

它们分别可看成两个L 形匹配电路的组合，如图1-5所示。由图可见，图（一）的电路滤波性能好。对谐波有良好的滤除作用。应用也较为广泛。

L=L1+L2

C=C1*C2/(C1+C2)

（一） （二）

（三）

图1-5

1.4.2π网络的有关计算公式。

π网络由两个L 形电路构成。因此可以从L 形电路的计算公式推导出π网络的计算公式。为此先把π网络作变形如图1-6

所示。图中Rx 为虚拟电阻。且Rx ＜Rp 1，Rx ＜Rp 2。Xs=Xs 1±Xs 2。

(Ⅰ)

(Ⅱ)

图1-6

对于（Ⅰ）L 形电路，则有： Q 1=

11

-Rx

Rp 所以 2

1

1

1Q Rp Rx +=

对于（Ⅱ）L 形电路，则有： Q 2=

12-Rx Rp =11/2112-+Q Rp Rp 将2

1

1

1Q Rp Rx +=代入得： Q 2=

1)1(211

2

-+Q Rp Rp 所以

111Q Rp Xp =

22

2Q Rp Xp =

由L 型电路知道，S

S

R X Q =

,得： Rx Q Xs 22= 所以 )(1)(2

12

11

212121Q Q Q Rp Q Q Rx Rx Q Rx Q Xs Xs Xs ±+=

±=±=±= 则2

1

2111)

(Q Q Q Rp Xs +±=

对于上式，若1Xp 和2Xp 为同性质时取“+”号，如图1.5（a ）、（b ）所示，若1Xp 和2Xp 为不同性质时取“-”号，如图1.5（c ）所示。

由上面可见，如果给出1Rp 、2Rp 、1Q 和工作频率f ，可以根据上面的公式计算出π网络的阻抗1Xp 、2Xp 、1Xs 及相应的电感和电容值。

这种电路要使得两端阻抗匹配，需要先给出1Q 值，这说明它在满足阻抗匹配的同时，还能保证一定的滤波性能。 由Q 2=

1)1(211

2

-+Q Rp Rp 可知，2Q >0.由此可见，电路匹配时受到条件的限制，即 01)1(211

2>-+Q Rp Rp 也就是1)1(2112>+Q Rp Rp

所以该电路的使用条件为

2

11211

Q Rp Rp +> 由此说明

1

2

Rp Rp 不能太小，否则在给定1Q 值下，不能实现阻抗匹配。 电路的总的品质因数为： 21Q Q Q +=

二、TSW2500型500KW 机的高周槽路

2.1槽路的作用。

高频功率放大器的负载不能用电阻，必须用槽路。调谐槽路元件L(调谐线圈)、C （槽路电容）至合适值，槽路对工作频率谐振。槽路呈现一个高阻抗。基波在槽路上产生压降，把基波输出到下一级。谐波经槽路滤除，直流由隔直电容阻止。 槽路的作用有：1）作为高频功率放大器的负载，2）实现阻抗匹配；3）滤除谐波 4）高效率地传输射频功率。 2.2 TSW2500型500KW 机的高周槽路

TSW2500型500KW 机射频末级槽路采用一个低通结构3Π网络组成，如图2.1

Rx

Q Xs 11=

所示。3Π网络实现谐振、阻抗变换和滤波功能，用于把输出阻抗50Ω变换为射频末级管所需的等效屏极阻抗190Ω，同时谐振于工作频率，对谐波也在此进行了衰减（对于屏极上所有谐波呈现最低可能阻抗），滤除谐波。3Π网络的电感采用调谐线结构，分布参数很小。

图2.1 射频末级输出网络

2.3

末级3Π网络的计算：

3级Π网络可分解为图2.2所示： 一π：

R S1

R2

二π：

R S2R3

三π：

R S3R4

图2-2

发射机在设计时给定R oe =190Ω,R 2=150Ω,R 3=75Ω,R 4=50Ω。TH-576电子管输出电容及屏极对地电容Cout 约为150PF 。以工作频率为5.9MHZ 为例，该工作频率设计时选定Q 1=3.2, Q 2=3, Q 3=2。则：

6610052.37109.51415.322?=???==f πω 对于一π网络:

Ω=+Ω=+=90391.162.3119012

211Q Roe Rs

Ω=?=?=09253.5490391.162.311'

251Rs Q X L

H X L L μω459908.110052.3709253

.542516'

1

25'=?=

=

Ω=Ω==375.592

.31901251'

Q Roe X C PF X C C 55.454375

.5910052.371

12516

251'

=??=?=

ω PF PF PF Cout C C 55.30415055.454251251'=-=-=

806009.2190391

.16150

112'

1=-=-=

Rs R Q Ω=?=?=43253.4790931.16806009.2"1'

1251Rs Q X L

H X L L μω280160.110052.3743253

.47"

2516

125"

=?=

=

Ω=Ω==45671.53806009.2150'1

2261'

Q R X C

PF X C C 87.50445671

.5310052.371

12616261'

=??=?=

ω

H H H L L L μμμ74007.2280160.1459908.1251251251"

'=+=+=

对于二π网络：

Ω=+Ω

=+=

151

315012

2222Q R Rs Ω=?=?=4515322'

261Rs Q X L

H X L L μω214509.110052.3745

2616

'

261

'

=?=

=

Ω=Ω=="503

150261

22Q R Xc PF X C C 78.53950

10052.371

11266262=??=?=

''ω

PF C C C C 32.5222)78.53987.504(2)126261(262261'=÷+=÷''+==

2115

75

123'

2=-=-=

Rs R Q Ω=?=?=30152"2'

2261Rs Q X L

H X L L μω809673.010052.3730

"

2616126"=?=

=

Ω=Ω==5.37275'2

3'

271Q R X C

PF X C C 71.7195.3710052.371

12716

'271'=??=?=ω H H H L L L μμμ024182.2809673.0214509.1261261261"

'=+=+=

对于三π网络

Ω=+Ω

=+=151

275122333Q R Rs

Ω=?=?=3015333'

271Rs Q X L

H X L L μω

809673.010052.3730

2716

'

271

'

=?=

=

Ω=Ω==5.372

7533"

271Q R X C PF X C C 71.7195

.3710052.371

1

1276"

271=??=

?=

''ω

PF C C C 42.143971.71971.719127271271'=+=''+=

5275.1115

50

134'

3=-=-=

Rs R Q

Ω=?=?=91288.22155275.1"3'

3271Rs Q X L

H X L L μω618398.010052.3791288

.22"

2716

127"=?==

Ω=Ω==73.325275.150'3

4275

Q R X C

PF X C C 53.82473

.3210052.371

1

2756

'

275=??=

?=

ω 最后计算结果列表如下：

实际上，只要建立一个EXCEL文档，然后将计算公式写入对应的行列，即可很方便地根据各工作频率的不同进行各个元器件数值的计算。

需要说明的是，对于不同频率，给定的Q值并不相同。TSW2500型500KW机

一般工作频率在17M以上Q值选得相对大一些。

上表为2001年西新工程时外国专家调机后预置数据和2011年本人通过计算后以计

算值为参考重新调整状态的数据比较。

理论计算值、2001年厂家工程师调整数据、2011年根据计算结果重新调整的数据直观比较如下：

MP05C251MP06L251MP07C261/C262MP08L261MP09C271MP10L271MP11C275

200

4006008001000120014001600P

理论计算值实际调谐值预置数据值

三π网络调谐元件

通过柱状表比较可看出，西新工程时调机预置的数值一∏、二∏槽路的L251、L261用的偏低，而C251、C261、C271用的偏大。在实际开机试验时出现屏流较大、屏耗较大、进出水水温差较高、电容瓷环温度过高等问题。2011年我们通过以计算结果为依据对机器状态调整后屏耗明显变小、电容瓷环温度不再高。那么，为什么计算值与实际值有一定偏差呢？这主要是因为存在分布参数（引线电感和分布电容），而计算是在理想情况下进行的，所以计算值要偏大一些。

三、TSW2500型500KW 机的调谐

3.1发射机的正调谐

末级采用四极管的发射机，当Q 值大于10时，对四极管以阴流指示最小点和帘栅流表指示最大点作为槽路的调谐点。但对于末级低Q 值的槽路调谐，在调谐时存在阴流表指示最小点与输出功率最大点不一致。当槽路有载Q 值较小（小于10）时，若以阴流表指示最小点作为调谐点，就会使屏压.

Ua 和a I .

不同相而

存在一个相角φ．此时输出功率P ～=21UaIa1COS φ和效率η=21

ξγ1COS φ都会下降。使阳极效率降低（约下降5%左右）。对于这种情况，在实际调谐时，先

调至阴流表指示最小，然后稍减电感L 和电容C 值使阴流表略为增大，同时使功率表指示增大（但二次水出水温度并不增加，即屏耗并不增大），这时输出功率增加，效率提高。此点为最佳调谐点。 3.2 TSW2500型500KW 机的调谐

前已介绍，TSW2500型500KW 短波发射机末级采用π网络。π网络相当于低通滤波器，滤除谐波保留基波，由基波来重现音频调制波络。由于支路电容及

调谐线圈中的电流与回路Q值成正比，所以如果工作于高Q值势必对调谐线圈的接点（接触簧片）、冷却、及电容的冷却提出更高要求，这在工艺上很难实现。所以该发射机的π网络Q值选得较低。这样单个π网络的滤波度又很难满足要求。所以本机共采用了3个π网络。其中3π网络主要起阻抗匹配作用，在给定的电压驻波比变化范围内，通过该网络，给起调谐作用的2π网络的负载提供一个稳定的阻抗。

上图为高末输出回路图，其中，C0为高末管TH576的输出电容和屏极对地电容之和。3个π网络共有7路8个可调元件（其中C261、C262为MP7联调）。C275、L271是调匹配元件，微调由这两个元件完成。C271、L261、C261、C262、L251、C251为根据理想情况下天线为300 纯阻对工作频率按理想状态下进行设置达到粗调目的（换句话说，这几路是一般在调机完成后就不再去调整）

3.2.1 具体的调谐原则及步骤：

对进口发射机来说，进口发射机验收时对十个播音频段都已进行预置，开新频率时进行微调即可。对自有知识产权的发射机来说，可参考进口发射机预置数值及计算值对工作频率，进行预置。然后在手动状态进行调谐。屏压加到5KV,输出功率应为150KW左右，10KV输出功率应为250KW左右。屏压13.7kv输出功率应为500KW。依据先在低功率开，在输出功率、屏耗、末级屏流、帘栅流，进出水温差较合适条件下，慢慢升高屏压、调谐的原则。

1、调MP01，使宽放反射最小。

2、调MP13(C252),使谐波最小。

3、调MP02、MP04使Ig1V2最大，IaV1最小。

4、调MP05---09,MP10、MP11使APD最小。并满足：

UaV2=5KV→P～=150KW; UaV2=10KV→P～=250KW;

UaV2=13.7KV→P～=500KW。

5、 调MP02,使PH Ⅰ→0，当APD 最小时，Ig1V2最大。

6、 调MP10、MP11,使PH Ⅰ→0，当APD 最小时，IaV1最小。

7、 调MP03使3次谐波最小。 3.3

3个π网络中电容电压、电流的计算： 1）载波状态：

KV K R P C U OE 784.1319050022)251(=??=?= KV K R P C C U 247.1215050022)262/261(2=??=?=

KV K R P C U 66.87550022)271(3=??=?= KV K R P C U OE 071.75050022)275(=??=?=

Ω=?==62.8855.304052.371

1)251(251P

M C C X ω A K

C X C U C I 54.15562

.88784.13)251()251()251(===

Ω=?==

87.5132.522052.371

1)262(262P

M C C X ω A K

C X C U C C I 11.23687

.51247.12)262()262()262/261(===

A K C X C U C I 09.2315.3766.8)271()271()271(===

A K

C X C U C I 04.21673

.32071.7)275()275()275(===

2)100%调幅时

)

251(C U 1

=m =KV K 568.27784.132=?

)262/261(C C U 1

=m =KV K 494.24247.122=?

)271(C U 1

=m =KV K 32.1766.82=? )275(C U 1

=m =KV K 142.14071.72=?

)

251(C I 1

=m =A 08.31154.1552=?

)

262/261(C C I 1

=m =A 22.47211.2362=?

)

271 (C

I

1=

m =A

18

.

462

09

.

231

2=

?

)

275 (C

I

1=

m =A

08

.

432

04

.

216

2=

?

3)100%调幅,驻波比VSWR=2:1时

)

251

(C

U'

1=

m

=KV

K981

.

38

568

.

27

2=

?

)

262

/

261

(C

C

U'

1=

m =KV

K634

.

34

494

.

24

2=

?

)

271

(C

U'

1=

m =KV

K490

.

24

32

.

17

2=

?

)

275

(C

U'

1=

m =KV

K996

.

19

142

.

14

2=

?

)

251 (C

I

1=

m =A

87

.

439

08

.

311

2=

?

)

262

/

261

(C

C

I

1=

m =A

72

.

667

22

.

472

2=

?

)

271 (C

I

1=

m =A

52

.

663

18

.

462

2=

?

)

275 (C

I

1=

m =A

96

.

610

08

.

432

2=

?

4）考虑一些极端情况下的暂态电压，电容承受的最高电压对上面的计

算值应再乘上2。从以上的计算可以看出，3个π网络电容上承受的

电压C251最高，从C261、C271、C275依次降低。而通过的电流C251

最低，C261、C271、C275较高。

3．4 电容损坏的原因：1）电容耐压不够，引起过电压击穿。

2）暂态电压过高，防止办法是加放电球，尽量降低屏压。

3）长时间工作于过电流状态，引起温度过高烧坏。槽路电容的电流是

支路电感电流的Q倍。调谐时注意Q值不要过高。否则失谐引起电容

电流过大温度升高。

4）电容本身冷却不够，对只有风冷的电容可增加水冷。

结束语

通过对TSW2500型500KW大功率短波发射机高末输出网络的计算分析，对复杂的3∏网络有了定量的认识，对日常维护工作有重要的

参考作用。由于篇幅有限，未对高末状态进行分析计算，今后有机会愿

继续与大家共同探讨。

参考文献：郭宝玺大功率新型短波发射机射放技术1997.12

孙庆有李栋广播电视发送技术中国广播电视出版社1996.6

RF DESCRIPTION TAHLES BROADCAST ￡ MULTIME DIA 2001.5

短波倒V天线单边振子长度数据及计算方式

倒V天线单边振子长度数据及计算方式如下： 老业余无线电家们常说：有一部好电台，不如有架好天线。有短波电台的朋友都想有架八木天线，但制作或购买以及架设都有一定的负担。有短波的朋友常常为架设天线而犯愁，其实并不难。架设一架倒V天线取材容易、制作简单、架设也方便，两个人就可以架设调试成功。 1/4波长水平、倒V天线长度的计算公式：光速/频率/4*95%=（单臂）长度 21.400MHz天线的计算长度300000/21.4/4*95%=3330mm 14.270MHz天线的计算长度300000/14.27/4*95%=4993mm 7.05MHz天线的计算长度300000/7.05/4*95%=10107mm 29.60MHz天线的计算长度300000/29.60/4*95%=2667mm 以上仅仅是按照公式计算所得的长度，每个波段的天线最好是预长300mm左右，固定好位置后，用驻波表监测着逐步裁剪到最理想驻波的长度。或者使用发信机结合驻波表，监测每对振子的谐振频率（驻波低于1.2的频点)，边测边剪（随着谐振频率的升高，振子也在缩短，直到达到您所要的中心频点都低于等于1.2即可)。 例如：假设我们的目标频率是21.400MHz上述天线SWR最小值时候的频率读数是19.896MHz。 读数差=21.400MHz-19.896MHz=1.504MHz=1504KHz

计算得知15米波段每KHz对应修剪长度为0.025cm： 15米波段半波振子总修剪值=1504X0.025=37.6（cm） 振子两边对称剪去37.6/2=18.8（cm） 修剪振子要留有余地，差别越小越要细心，防止修剪过多。还要注意测试人员尽量远离天线振子，或站在偶极天线中间馈电点附近测试，减少人体干扰。另外，使用天线测试仪时，可以指示天线振子谐振时的阻抗，不断调整天线的夹角和高度可以改变阻抗，尽量调整阻抗接近50欧姆即可。 水平偶极天线角度与阻抗的关系如下： 水平偶极天线给电部角度为180度时的阻抗是73欧姆；从180度角度开始变窄，它的阻抗也会随之渐渐地下降。150度时是68欧姆，120度时是58欧姆，105时刚好是50欧姆，更窄的角度90度时是42欧姆，60度时刚降列23欧姆。 使用天线测试仪时，可以指示天线振子谐振时的阻抗，不断调整天线的夹角和高度可以改变阻抗，尽量调整阻抗接近50欧姆即可。 补充：直接将各波段并联比采用振子串陷波器的方法简单。

调频发射机设计

惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY 高频电子线路课程设计 设计题目调频发射机 系别 专业 班级 姓名 学号

一、设计题目:调频发射机的设计 二、设计的技术指标与要求: 1工作电压：Vcc =+12V ； (天线)负载电阻：R L =51欧； 3发射功率：Po ≥500mW ； 4工作中心频率：f 0=5MHz ； 5最大频偏：kHz f m 10=?； 6总效率：%50≥A η； 7频率稳定度：小时/10/4 00 -≤?f f ； 8调制灵敏度S F ≥30KH Z /V ； 三、设计目的: 设计一个采用直接调频方式实现的工作电压为12V 、输出功率在500mW 以上、工作频率为5MHz 的无线调频发射机，可用于语音信号的无线传输、对讲机中的发射电路等。 四、设计框图与分析: （一）总设计方框图 与调幅电路相比,调幅系统由于高频振荡输出振幅不变, 因而具有较强的抗干扰能力与效率.所以在无线通信、广播电视、遥控测量等方面有广泛的应用。 （二）实用发射电路方框图 ( 实际功率激励输入功率为 1.56mW) 变容二极管直接调频电路 调制信号 调频信号 载波信号 图3-1 变容二极管直接调频电路组成方框图

拟定整机方框图的一般原则是，在满足技术指标要求的前提下，应力求电路简单、性能稳定可靠。单元电路级数尽可能少，以减少级间的相互感应、干扰和自激。 由于本题要求的发射功率P o 不大，工作中心频率f 0也不高，因此晶体管的参量影响及电路的分布参数的影响不会很大，整机电路可以设计得简单些，设组成框图如图3-2所示，各组成部分的作用是： (1)LC 调频振荡器：产生频率f 0=5MHz 的高频振荡信号，变容二极管线性调频，最大频偏kHz f m 10=?，整个发射机的频率稳定度由该级决定。 (2)缓冲隔离级：将振荡级与功放级隔离，以减小功放级对振荡级的影响。因为功放级输出信号较大，当其工作状态发生变化时（如谐振阻抗变化），会影响振荡器的频率稳定度，使波形产生失真或减小振荡器的输出电压。整机设计时，为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级电路常采用射极跟随器电路。 (3)功率激励级：为末级功放提供激励功率。如果发射功率不大，且振荡级的输出能够满足末级功放的输入要求，功率激励级可以省去。 (4)末级功放 将前级送来的信号进行功率放大，使负载（天线）上获得满足要求的发射功率。若整机效率要求不高如%50≥A η而对波形失真要求较小时，可以采用甲类功率放大器。但是本题要求 %50≥A η，故选用丙类功率放大器较好。 五、设计原理图: 1 考虑到频率稳定度的因素，调频电路采用克拉泼振荡器和变容二极管直接调频电路。电路的工作原理是：利用调制信号控制变容二极

短波通信技术发展与分析解析

技术市场 从1924年实验室发现了电离层及短波通信实现以后,短波通信以其远距离通信、良好的机动性能、顽固性强及同时具备多种通信能力的特点在战术通信、军事领域、生产领域得到广泛的应用。上个世纪80年代之后,随着大规模的集成电路、电子信息技术、数字化信息处理技术、高速度数字信号处理器等一系列科学技术的发展,短波通信正式进入现代化的数字通信时代。就目前形势而言,短波通信技术虽然大量的应用低速跳频、低速数据传输、声码等,自身的通信能力拥有了一定的抗干扰性,但仍存在一些不足之处。随着数字科学技术的发展,数字信息处理技术、扩频通信技术及自适应技术的应用,短波通信技术中长期处于研究阶段的成果正在逐步地迈向实用阶段。 一、短波通信技术的特点分析 1.波形 短波通信西洞中的自动链路及数据传输将使用相同的突发波,进而起到提高系统灵活性的作用。 2.信道分离 短波通信系统把呼叫信道及数据流信道进行分离并让二者之间相邻,以便他们保持传输特性上相近。信息分离一方面可以让信息流量各自承担,另一方面可以保证信息传送过程中的高效率性及链路建立的快速性。 3.链路建立的同步性 第二代短波通信以异步方式建立链路系统,而第三代短波通信技术将异步方式和同步方式都采用。同步方式相比之于异步方式具有延时更小的特点,电台的驻留信道在在这种方式下某一时间内是确定的。 4.管理业务能力强

第三代短波通信技术对各种业务都具备良好的管理能力,在建立链路的同时可以自动的确定通信的双方所采用的抗干扰及数据体制。同时还具备快速建立链路、同步建立及信息携带的功能。 5.具有可靠地最低限度的通信能力 第三代短波通信技术技术与极低速技术结合在一起,在极其恶劣的环境下实现最低限度通信。极低速的链路建立能力可以达到-20dB,定调频和数据通讯在正常的情况下无法实现的极低速可以完成。 二、短波通信技术的发展趋势 目前的短波通信技术主要指的是频率自适应技术,而未来的短波通信技术将朝着更全方位的方向发展。 1.短波自适应数字通信技术 (1专用选频和通信系统建立。目前我们常用到的自适应选频与信道建立技术都是与通信结合在一起,这种方法的缺点是选频质量大大低于专用选频系统的频率质量。为了确保频率质量,为了提高短波通信质量,我们应该将专用选频系统和自适应通信系统结合在一起;(2传输速率技术。短波通信选定工作频率后,前提是采用传输速率自适应技术,才可能随时获得信道上最大数据吞吐量。我们在允许的误码率范围内应尽可能选择高的数据传输率。为便于确保通信质量,系统所采用的编码和调制方法应与信道条件相关联。当信道传播性良好的时候选择较高传输效率发送信息,反之较差的时候,降低传输速率。 2.高速调制解调技术 当前受到广泛应用的窄带短波电台一共有串行调制调解器和并行调制调解器。串行体制的调制调解器使用的是单载波进行信息发送,最高速率可达到9.6kb/s,这种体制的调制调解器对均衡提出了较高的要求。并行体制的调制调解器主要是将传输

如何解决中短波发射机之间的电磁干扰

如何解决中短波发射机之间的电磁干扰 热娜古力·买买提 摘要：在我国广播通讯系统中，中短波信号发射系统是当前应用最为广泛的，但是中短波发封机在正常运行过程中，会产生很强的电磁干扰，从而时设备的正常运行、广播信号等造成极大的影响，为有效地提高广播信号质量，必须对电磁干扰问题进行有效地解决，本文就解决中短波发射机之间的电磁干扰进行详细分析。 关键词：中短波；发射机；电磁干扰 前言 中短波广播发射是当前我国广播最常用的一种信号发射形式，中短波发射机在运行过程中，需要保证不受外界的干扰，这样才能确保广播信号质量符合相关要求。但是在实际运行中，中短波发射机经常会受到电磁干扰，从而对广播工作带来很多不便，对此，如何有效地消除中短波广播发射机的电磁干扰问题，是每一个广播工作者思考的重要问题。 1.中短波发射机电磁干扰问题 1.1电磁串扰 在信息技术的不断发展的今天，信息通讯已经成为人们日常生活不可缺少的一部分，在信息通讯中，中短波通信技术发挥着十分重要的作用。对于中短波通信技术，主要是应用在广播电视的信号传播中，在实际运行中，中短波广播发射机存在着很多问题，其中电磁干扰是最严重的问题之一。在中短波发射机电磁干扰中，电磁串扰是十分常见的一种形式，电磁串扰的产生，一方面会影响到设备系统的正常运行，甚至会引起设备故障，另一方面还会影响到广播电视系统信号质量，从而对信号传播带来影响，解决电磁串扰问题对我国广播事业的发展具有十分重要的意义。 1.2强电磁场 广播信号在传输过程中，会形成一定的电磁场，这也会对广播信号传播质量造成影响。中短波的电磁干扰面积比较大，会对信号传输系统、监控系统、电源系统等都造成影响，在新技术不断发展的今天，信息的传播速度越来越快，传播方式也越来越多样化，在现代信号发射中，一般系统会使用工作频率范围比较大的脉冲信号，这不仅有中短波信号，还有超短波信号，而对于不同的通信设备，在运行过程中也可能出现存在相同频段的现象。当信号发射机出现电磁干扰现象后，通讯设备的电磁环境就会发生改变，进而对信号干扰强度造成影响，通讯设备所处的电磁环境越复杂，产生的电磁干扰就越大，对信号的影响也就越大，反之，通讯设备所处的电磁环境越简单，对信号传播的影响就越小。与其他通讯技术相比较，我国的计算机技术相对成熟很多，但是在防范电磁干扰方面，仍没有取得良好的效果。在空间范围内，当电磁辐射超过一定范围后，就会对设备运行造成影响，即便是计算机也会受到

几种短波天线的比较

几种短波天线的比较(ZT) 这里我们是常见的几款短波天线，如国产的10米波段1/2波长垂直天线，曰本钻石公司的HV-4，自制的加感天线，自制的DP天线。当然，还很多的其他的天线类型。这次只是对这几款用过的做一个比较，讲一讲个人的一些体会，希望能大家有所帮助。还是会再继续寻找，试图找出更符合个人需要，容易制作和携带的野营天线。 1. 国产的10米波段1/2波长垂直天线： 这种天线好处很多，增益高，发射仰角低，受环境影响小，无须调整，架设高度低，可以直接放在地上。缺点是单波段天线，一个波段得要一根。另外每节1米左右，携带不算很麻烦也不算容易。 2. 曰本钻石公司的HV-4： 这是一款车天线，是适合放在车顶使用的，曾经用吸盘吸在普桑顶上，在行驶的汽车上用15米波段联络曰本电台效果非常好。但是不把它安装在车上，它就无法正常工作，即使加上了模拟地线，谐振点也全部偏低，21MHz波段的谐振点到了18MHz。所以其实是不适合野营使用的。 3. 自制的加感天线： 振子是1.5米长的拉杆天线，收起来的时候很短。加感线圈在底部，另外还需要地线配合。由于当年调试的时候是把天线斜挑出阳台，地线自然下垂的形态。所以今天曾经试图把天线振子竖起来，地线拉水平，或斜向下45度，就都无法谐振。只有摆成当年调试的样子，才能谐振。回想以前玩野外操作的时候，这类天线的加感线圈都是做很多抽头出来，到地方再重新找抽头位置。看来这天线也必须这样做才成，它太受环境的影响。这种天线携带还算容易，不过振子短，有效辐射长度短，效率不会很高。但是也不算太差。 阻抗匹配概念 阻抗匹配（Impedance matching）是微波电子学里的一部分，主要用于传输线上，来达至所有高频的微波信号皆能传至负载点的目的，不会有信号反射回来源点，从而提升能源效益。大体上，阻抗匹配有两种，一种是透过改变阻抗力（lumped-circuit matching），另一种则是调整传输线的波长（transmission line matching）。要匹配一组线路，首先把负载点的阻抗值，除以传输线的特性阻抗值来归一化，然后把数值划在史密夫图表上。改变阻抗力把电容或电感与负载串联起来，即可增加或减少负载的阻抗值，在图表上的点会沿著代表实数电阻的圆圈走动。如果把电容或电感接地，首先图表上的点会以图中心旋转180度，然后才沿电阻圈走动，再沿中心旋转180度。 重覆以上方法直至电阻值变成1，即可直接把阻抗力变为零完成匹配。调整传输线由负载点至来源点加长传输线，在图表上的圆点会沿著图中心以逆时针方向走动，直至走到电阻值为1的圆圈上，即可加电容或电感把阻抗力调整为零，完成匹配阻抗匹配则传输功率大，对于一个电源来讲，单它的内阻等于负载时，输出功率最大，此时阻抗匹配。最大功率传输定理，如果是高频的话，就是无反射波。对于普通的宽频放大器，输出阻抗50Ω，功率传输电路中需要考虑阻抗匹配，可是如果信号波长远远大于电缆长度，即缆长可以忽略的话，就无须考虑阻抗匹配了。 阻抗匹配是指在能量传输时,要求负载阻抗要和传输线的特征阻抗相等,此时的传输不会产生

调频发射机课程设计

摘要 频率调制又称调频，它是使高频载波信号的频率按调制信号振幅的规律变化，即使瞬时频率变化的大小与调制信号成线性关系，而振幅保持基本恒定的一种调制方式。调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。目前它广泛的用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。本文主要讨论了调频发射机的原理实现方式并设计了电路图，将调频发射机的电路分为了振荡器、调制器、混频电路、倍频电路和功率放大器几部分，分别讨论它们的原理及其特性。 关键字：调频振荡器混频倍频功放

一、前言 调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥控。调频电台的频带通常大约是200～250kHz，其频带宽度是调幅电台的数十倍，便于传送高保真立体声信号。 调频发射机作为一种简单的通信工具，它首先将音频信号和高频载波调制为调频波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,再对所产生的高频信号进行混频，倍频，功放和一系列的阻抗匹配,使信号输出到天线,发送出去的装置。本文主要讨论了调频发射机的原理实现方式并设计了电路图，将调频发射机的电路分为了载波振荡器、调制器、混频电路、倍频电路和功率放大器等部分组成，分别讨论它们的原理及其特性。 通过调频发射机电路的设计，使得建立无线电发射收机的整机概念，了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算发射的各个单元电路：包括晶体振荡电路、变容二极管调频电路、二极管单平衡混频电路、三极管倍频电路、丙类谐振功率放大电路设计、元器件选择。发射机是日常生活中常见的也是应用非常广泛的电子器件，研究本课题既可以了解调频发射机电路，又可以提高对于Multisim的应用能力和运用书本知识的能力。

TSW2500型500kW短波发射机控制系统简介

TSW2500型500kW短波发射机控制系统简介 【摘要】对发射机控制系统原理及ECOS2软件的特点进行了阐述，同时对控制系统的升级改造以及其中的相关管键技术进行了分析和介绍。 【关键词】控制系统；ECOS2软件 0引言 TSW2500型500kW发射机是目前世界上最先进的短波发射机之一，具有高功率、高稳定性、高自动化等优点，其中采用高集成度的控制系统是该机型的一大特点，它的核心是基于Windows 2000下的ECOS2控制系统软件，下面就ECOS2控制系统的作用、组成及维护升级等方面情况做一介绍。 １控制系统工作原理 １．１控制系统 ECOS2控制系统用于协调发射机控制的所有器件，它提供一个方便的人机交互界面（HMI）用于发射机的操作，通过键盘和显示器，操作者可以简单、直接地去操作发射机，可以获得直观、实时的运行数据，同时对各种不同命令，操作者可以随时从该系统中获得帮助。ECOS2控制系统软件配合相关的硬件，可以为操作者和运行的设备提供安全保护，使得发射机的操作变得更加安全、可靠。ECOS2控制系统由几个不同的软件单元组成，用于提供对发射机各个不同硬件单元的连接，其组成框图如图１。 在硬件组成方面，主要包括一个工业级的计算机，它提供一个可直接触摸操作的15寸触摸显示屏，同时采用CF卡来代替常规的硬盘，因为没有活动部件，从而提高了可靠性，另外，系统配备了一个UPS电源，用于在外电异常时，保证系统的正常运行。ECOS2控制系统作为发射机的控制核心，其优越性主要体现在以下几个方面： （1）控制功能的高度集中 通过ECOS2控制系统可以统一控制频率合成器、顺序控制系统、马达控制系统和PSM控制系统等各个子系统，同时通过ECOS2控制系统可以直接设置射频衰减量和电子管灯丝电压，完成控制系统等的自动检测功能。 （2）系统信息的高度汇总 系统通过主界面、运行日志、调谐数据、系统信息、系统维护、阈值设置等界面，可将与运行相关的所有数据都高度汇总到一起，使操作者通过一个终端就可以配置和获取所有运行数据。 （3）运行模式的高度灵活性 通过ECOS2控制系统可以在本地操作发射机，也可以通过远程界面、中控系统或者SNMP协议控制发射机，同时，提供程序自动、程序手动和发射机手动等模式操作发射机，并且可以通过灵活设置，实现不同模式的播音。 （4）安全保护的高度完善 系统在运行中，自动监测各个系统的运行状态；根据不同的故障自动降低功率或关闭发射机；当出现短暂供电中断时，能快速恢复到正常状态；另外，在非常规操作发生时，可进行多种形式的报警提醒，甚至强行中断，以保证人身和设备安全。 1．２控制功能说明 1．2.1发射机控制系统由三个子系统组成，中央控制系统配有人机（HMI）

影响短波发射机功率的主要原因及对策

影响短波发射机功率的主要原因及对策 随着科学技术的不断进步，短波发射机取得了较大的发展，在广播通讯领域中得到了广泛的运用。短波发射机主要是对短波进行充分的利用，以达到信号之间接收以及发射的目的，它的运用极大的便利了相关领域的工作程序，极大的提升了工作质量。然而，在实际应用过程中，短波发射机的发射功率会经常出现问题，进而导致信号的传输受到极大的影响，这就极大的影响了相关工作的顺利开展。文章主要围绕短波发射机，就影响其功率的主要原因进行分析，并提出相应的对策。 标签：短波发射机；功率模块；输出电压 前言 短波发射机能够有助于信号传输的有效完成，特别是对广播传媒行业的发展起到了关键性的促进作用。但是，在对短波发射机功率的控制中，仍然还存在着一定的问题，例如，广播电台之间的信息交流通常都要用到短波发射机，而在对短波发射机进行控制时，就需要用到PSM技术，但是，在PSM的功率模块上，其滤波电解电容会不断的减小，整流输出电压也会不断的降低，这就导致高末屏压不足，从而使得短波发射机的运转大受影响。下文围绕短波发射机，对影响短波发射机功率的因素进行分析与研究，并提出相应的对策。 1 短波发射机的概述 短波发射机具有以下两种特点，第一，重量轻；第二，易操作，而且短波发射机的设计理念较为先进、较为现代化，其设计的较为轻便，如此就方便携带，从而有利于工作的进行。发射机通常是由以下几种部件所组成：第一个部件为激励器、第二个部件为接口电路、第三个部件为开关电源等。激励器所表示的是射频的信号源头，当频率生成之时，其内部会产生一种调制信号，并且会向下一个功放单位进行信号的传送工作，最后再对其进行相应的处理。开关电源在发射机中非常重要，扮演着有一个关键性的角色，那就是其主要为发射机提供电源。另外，它还拥有警示功能，如其可以提供过压保护，还能够提供过温保护等，能够有效的防止短波发射机因为高温、高压而导致故障的发生。然而，当以下两种部件进行更换之后，一种是发射机的功率模块，另一种是控制板，与之前的短波发射机相比，发射机会出现不良的现象产生，其高末直流屏压会出现不足的状况，这就与功率模块有着紧密的联系。 2 功率降低的主要原因 在大多数广播电台当中，其所使用的短波发射机，通常都是运用了PSM技术，以此来实现对电压的有效控制。但是，在一种高负荷的工作状态之下，在PSM功率的模块内，其所使用的滤波电解电容量会发生变化，会不断的减小，随着时间的推移，最后造成电容的容量出现不足的现象，进而促使发射机不能够

探究500kW短波发射机模块电容故障分析及处理思路

探究500kW短波发射机模块电容故障分析及处理思路 摘要：现代计算机技术的发展和射频操作环境的稳定为500kW短波发射机提供了基础。本文主要阐述了500kW短波发射机模块的电容电路功用，并且根据实际维护经验，提出了一些电容常见故障的判别和解决方法。 关键词：500kW短波发射机；电容故障；C271电容器；故障解决 以目前世界最先进的TSW2500型500kW短波发射机为例，自动化水平高、操作灵活、运行稳定，并可远程操控。射频系统和真空可调电容器经常发生故障，熟练掌握故障评判和维护，是维护工作者必须具备的技能。 一、500kW短波发射机和C271电容简介 500kW短波发射机由推动级和末级两只电子管组成。平衡/不平衡转换器、末级放大器、RF衰减器、频率合成器、高前放大器、定向藕合器等及其他一些辅助电路组成整个射频系统。 末级主要部分有：高末匹配网络、高前电子管、高末电子管、高前输出网络。末级网络结构通过滤除谐波保证输出波形保持平滑；谐振促进槽路工作于播出频率；以馈线的50Ω阻抗代替电子管190Ω屏极的等效阻抗，实现变换。射频末级电子管高效率工作且其匹配网络并联谐振，提高了技术标准。低通结构被选中应用于500kW短波发射机，因为要保证机械结构简单实用，串联连接所有电感，直接将所有电容接地。分布参数很小的调谐线结构被用在三π网络的电感结构上。这样其工作频率就远低于寄生振荡频率，有利于滤除高频滤波器（VHF）。当三π网络以馈线所需的阻抗替代射频末级电子管的屏极等效阻抗，同时和工作频率谐振，滤除谐波，保证一个调谐回路单元中每个电感电容的电压不出现骤高现象，使元器件安全有效运行。此种设置使末槽路的结构更加简单，输出效率更高，故障发生率减少。故障经常发生在发射机的射频系统上。真空可调电容器在调谐回路中经常有相似的故障发生，

天线的最佳长度计算

天线的最佳长度计算 一段金属导线中的交变电流能够向空间发射交替变化的感应电场和感应磁场，这就是无线电信号的发射。相反，空间中交变的电磁场在遇到金属导线时又可以感应出交变的电流，这对应了无线信号的接收。 在电台进行发射和接收时都希望导线中的交变电流能够有效的转换成为空间中的电磁波，或空间中的电磁波能够最有效的转换成导线中的交变电流。这就对用于发射和接收的导线有获取最佳转换效率的要求，满足这样要求的用与发射和接收无线电磁波信号的导线称为天线。 理论和实践证明，当天线的长度为无线电信号波长的1/4时，天线的发射和接收转换效率最高。因此，天线的长度将根据所发射和接收信号的频率即波长来决定。只要知道对应发射和接收的中心频率就可以用下面的公式算出对应的无线电信号的波长，再将算出的波长除以4就是对应的最佳天线长度。 频率与波长的换算公式为： 波长=30万公里/频率 =300000000米/频率（得到的单位为米）） 例：求业余无线电台的天线长度 已知业余无线电台使用的信号频率为435MHz附近，其波长为: 波长= 300000公里/435MHz = 300000000/435000000 = 300/435 = 0.69米 对应的最佳天线长度应为 0.69/4 ，等于0.1725米

当频率为439MH时，大家可以将计算公式简化为 波长=300/439 =0.683米 最佳天线长度为0.683米/4，等于0.17米 注意：只要在金属体内有交变的电流,该金属体就要向空间辐射电磁波；反之，只要空间中有一定强度的电磁波信号，就会在该空间中的金属体上感应出交变的电流。天线与一般金属体的不同之处在于，天线强调了将金属体内交变电流最有 天线输入阻抗 天线输入阻抗是天线馈电点处的电压与电流之比。通常是一个复阻抗，而且是频率的函数。 驻波系数（VSWR） 驻波系数是天线馈线上的一个特征参数，它反映了天线输入阻抗与馈线特性阻抗的匹配程度，定义为馈线上最大电压与最小电压之比。 增益G 在天线输入功率相同的情况下，某天线在最大辐射方向的场强平方，与一理想的无方向性的点源在相同处产生的场强平方之比，常用分贝表示。 方向图 天线方向图用来描述电（磁）场强度在空间的分布情况，常用般功率波瓣宽度来表示方向图的宽度。 极化特性 天线极化特性表示天线在最大辐射方向上电场的极化形式。可分为线极化、圆

《调频发射机设计》word文档

实习报告 课程： 课题：调频发射机设计 专业： 班级： 座号： 姓名： 指导老师： 2011年1月18日

目录 前言 一、设计内容 (3) 1.1进程安排 (3) 1.2设计目的 (3) 1.3设计要求 (4) 二、发射机原理 (4) 2.1 设计整体思路 (4) 2.2 基本原理 (4) 2.3 调频发射机的原理图 (8) 2.4、各个元器件说明 (8) 三、模块说明 (9) 3.1 输入信号模块 (9) 3.2 振荡模块 (9) 3.3 放大和发射模块 (9) 3.4 调频发射机的主要技术指标 (10) 四、PCB板的制作 (10) 五、电路的调试及调试结果结果 (11) 5.1 电路的调试 (11) 5.2 调试结果 (11) 六、实验总结及心得体会 (12) 元器件清单 附页

前言 调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。目前它广泛的用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。本课题重点在于设计能给发射机电路提供稳定频率的振荡调制电路。课题首先用两级电压并联负反馈放大电路，适当放大语音信号，以配合调制级工作；然后用石英晶体构成振荡电路为发射机提供稳定的基准频率载波，接着通过变容二极管完成语音信号对载波信号的频率调制，并通过LC并联谐振网络选出三倍频信号；最终利用两级功率放大，使已调制信号功率大大提高，经过串联滤波网络滤除高次谐波，最后通过拉杆天线发射出去。通过后续的电路仿真和部分电路的调试，可以证明本课题的电路基本成熟，基本能完成语音信号的电压放大、频率调制和功率放大，达到发射距离的要求。发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分，和电源部分。高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性，主振级往往采用石英晶体振荡器，并在它后面加上缓冲级，以削弱后级对主振器的影响。低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大，在末级功放处获得所需的功率电平，以便对高频末级功率放大器进行调制。因此，末级低频功率放大级也叫调制器。调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。所以末级高频功率放大级则成为受调 放大器。

短波通信系统发展及关键技术分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/1e17377527.html, 短波通信系统发展及关键技术分析 作者：费玉婷李建龙 来源：《科学与信息化》2020年第22期 摘要虽然短波频率资源较少，且不具备稳定的通信质量，但是短波能够进行远距离的通信，并且在通信的过程中不需要使用基础设施和中介。除此之外，短波設备的体积较小，具有较强的机动性，且不需要大量成本的投入，对于环境的要求较低，即使是面对特殊的环境也可以在短时间内利用其自身的特点在无线通信中发挥作用。在物理数字信号处理技术不断发展的影响下，短波通信传输技术在一定程度上推动了短波通信系统的发展和进步，特别是在民航、紧急通信和军事应用领域等。 关键词短波通信系统;发展;关键技术 引言 受到通信技术持续发展的影响，短波传输的速率也日益增加，短波通信系统也得到了广泛的应用。短波通信不需要借助基础设施和中继设备就可以完成远距离的通信，因此短波通信系统在通信行业的发展过程中占据重要的地位。我国通信行业应当重视短波通信系统的发展并科学的应用其关键的技术手段来推动行业水平的进一步提升。 1 国内短波通信现状 短波通信可广泛用于军事和民用通信。在军事领域，远程通信主要分为两类：卫星通信和短波通信。然而，如果遇到特别危机的情况，卫星系统可能无法稳定的运行，那么这就需要发挥短波通信的作用，相比之下短波通信具有较强的灵活性以及抗扰动性，能够在复杂的环境下稳定运行。正是因为短波通信具有这样的特性才使得其在军事领域的通信中得到广泛的应用。我国国土面积大，地形较为复杂，常出现自然灾害，因此对于一些复杂的环境来说传统的通信方式无法稳定有效的运行。短波通信具有较强的自适应能力，且耗费较低，因此，在民用通信中也经常会运用到短波通信系统。我国在使用短波通信的过程中主要是应用点传递的方式进行通信，这主要是因为点传递式的通信能够在危急的情况以及复杂的现场环境下有效地实现通信。另外，例如在抢险和抗震救灾的工作中就可以直接利用点传递式短波通信将地震灾区的情况传递到地震灾后的指挥中心。此外，由于点传递式短波通信的传播速度较慢所以无法在紧急的情况下得到应用[1]。 2 短波通信系统关键技术的分析 ①协议体系结构。对于短波组网技术来说，其核心的内容就是能够兼容各种短波电台组网的短波协议栈结构，且对于传输体制来说也有重要的作用。提出协议栈结构以此来制定短波通

短波天线尺寸计算

短波天线尺寸计算 计算方法： 用电磁波的速度（光速）30万公里除以频率等于该频率的波长，再除以4就是波长为单边振子长度，再去93--97%的缩短率： 比如： 频率 7.05兆的单边振子xx为： 10.64米，加上 0.3米作为修剪余量；l* p" u;[6 q!L/p7B5s: }6频率 14.22兆的单边振子xx为： 5.3米，加上 0.3米的修剪余量； 频率 21.26兆的单边振子xx为： 3.53米，加上 0.2米的修剪余量即可；再用天线测试仪测定每对振子的谐振频率，开始频率低，慢慢修剪到相应谐振频率为止。 主干高度如果在8米，阻抗应该差不多50欧姆，驻波会低于 1.3。 倒V天线单边振子长度数据及计算方式如下：

水平、倒V天线计算公式 /4波长水平、倒V天线xx的计算公式： 光速/频率/4*95%=（单臂）xx 21.400MHz天线的计算长度3000/ 21.*95%=3330mm 14.270MHz天线的计算长度3000/ 14.*95%=4993mm 7.05MHz天线的计算长度3000/ 7.*95%=107mm 29.60MHz天线的计算长度3000/ 29.*95%=2667mm 以上仅仅是按照公式计算所得的长度，每个波段的天线最好是预长300mm 左右，固定好位置后，用驻波表监测着逐步裁剪到最理想驻波的长度。 或者使用发信机结合驻波表，监测每对振子的谐振频率（驻波低于 1.2的频点)，边测边剪（随着谐振频率的升高，振子也在缩短，直到达到您所要的中心频点都低于等于 1.2即可)。 例如： 假设我们的目标频率是 21.400MHz上述天线SWR最小值时候的频率读数是 19.896MHz。

l短波通信的发展历史及现状

l短波通信的发展历史及现状 短波通信(Short-wave Communication)，也被称为高频通信，一般指的是利用波长范围为100m到10m(相应的频率范围为3MHz 到30MHz)的电磁波的无线通信。短波的传播方式主有两种：一个为地波，另一个为天波。其中地波沿着地球表面进行传播，这种方式的传播距离主要由地表介质特性决定。因为地波的衰减随着频率的升高而增强，短波以地波方式传播时，使用常用的发射功率，短波的传播距离最多只有几百公里，所以地波不是短波通信中使用的主要传播方式。然而地波传播不需要经常改变无线通信的工作频率，但需考虑障碍物的影响，这也是其与天波传播方式不同的地方。 1901年，意大利无线电工程师马可尼在英国与纽芬兰之间(距离为3400Km)，实现了跨越整个大西洋的无线电通信。在这以后，因为无线电短波通信设备的价格低廉、便携性强、操作简单和灵活等优点，无线电短波通信迅速发展成为远距离无线通信的主要技术。从第二次世界大战开始一直到20世纪6O年代的这一段时间是短波无线通信发展的黄金时期，该技术广泛地应用于军事、广播、商业、气象等诸多领域，世界上许多国家并建立了覆盖本地区或世界性的专用通信网或公用通信网。但自从20世纪60年代以后，卫星通信等新兴远距离通信技术的出现使得短波通信的缺点越来越多地暴露出来：带宽较窄，射频频谱资源紧张，存在信道间干扰问题，易被窃听等等。相反的是，新型卫星通信技术

具有信道稳定、可靠性高、通信质量好、信道容量大等优点，许多本来是属于短波通信的重要业务逐步被卫星通信所取代。在20世纪60至7O年代，短波无线通信技术的研究与应用陷入低谷。但电子战、卫星战等战争方式的出现，使得人们发现一旦发生战争，各种通信系统都有可能被破坏，就是卫星也不能避免，如果过分依赖卫星作为中继站进行无线通信，在战时卫星一旦被摧毁，那么整个通信系统将瘫痪，后果是不堪设想的。短波自身的特点决定其是唯一不受网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段，该技术的抗打击能力和自主通信能力超出其他通信方式，再加之卫星通信技术成本很高，而短波通信技术起点较低、价格低廉，一般的国家均能进行部署和使用。短波无线通信和卫星通信一样，都能够实现全球的通信，基于以上原因，人们对短波无线通信的发挥的作用又重新予以重视。 随着微电子技术、计算机技术和数字信号处理技术的不断发展，短波无线通信技术在自适应收发信机、自适应调制解调器、自适应均衡及检测、白适应天线阵等方面上取得了突破，使得短波无线通信技术有可能解决高干扰电平、衰落和多径传播等信道时变特性方面的问题，向着数字化、低误码率、高速率的方向继续发展。 2现有短波通信存在的缺陷 2．1地球电离层对短波通信的影响太阳的辐射使得地球大气层中的氮原子、氧原子失去电子，变成离子这些离子态的气体在地

中、短波调幅广播发射机技术要求和测量方法

中、短波调幅广播发射机技术要求和测量方法 1 范围 本标准规定了中、短波调幅广播发射机的技术要求和测量方法。对于能够确保同样测量不确定度的 任何等效测量方法也可以采用。有争议时应以本标准为准。 本标准适用于额定功率在1kW以上（含1kW）的中波和短波调幅广播发射机的生产、验收、运行和维护。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2.1 正峰调制能力 positive peak modulation capability 使用单一频率的正弦音频信号对载波进行调幅，调幅正峰处所能达到的最大调幅度，为发射机的正峰调制能力。 2.2 正负调幅不对称度 asymmetry of positive/negative peak modulation 使用单一频率的音频信号对载波进行调幅，当发射机的正调幅度达到95%时，其正负调幅度之差的绝对值，为发射机的正负调幅不对称度。 2.3 频率容限 frequency tolerance 发射机所占频带的中心频率偏离指配频率，或发射的特征频率偏离参考频率的最大允许偏差，频率容限以赫兹（Hz）表示。 2.4 谐波失真 total harmonic distortion 发射机用单一频率的正弦音频信号调幅时，由于高频放大器的非线性和调制器的非线性，会产生各次谐波分量，各次谐波分量的均方根值之和与基波有效值之比，即为谐波失真，见式（1）。 式中： D ——谐波失真； V j ——j 次谐波电压的有效值； V l ——基波电压的有效值； j ——2，3，……n-1,n。 2.5 音频频率响应 audio frequency response 发射机的调幅度，随输入发射机振幅恒定的正弦音频信号的频率变化而变化的特性，单位为dB，见式（2）。

调频发射机设计.

高频电子线路课程设计 设计题目 调频发射机 系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY

一、设计题目:调频发射机的设计 二、设计的技术指标与要求: 1工作电压：Vcc =+12V ； (天线)负载电阻：R L =51欧； 3发射功率：Po ≥500mW ； 4工作中心频率：f 0=5MHz ； 5最大频偏：kHz f m 10=?； 6总效率：%50≥A η； 7频率稳定度：小时/10/400-≤?f f ； 8调制灵敏度S F ≥30KH Z /V ； 三、设计目的: 设计一个采用直接调频方式实现的工作电压为12V 、输出功率在 500mW 以上、工作频率为5MHz 的无线调频发射机，可用于语音信 号的无线传输、对讲机中的发射电路等。 四、设计框图与分析: （一）总设计方框图 与调幅电路相比,调幅系统由于高频振荡输出振幅不变, 因而具 有较强的抗干扰能力与效率.所以在无线通信、广播电视、遥控测量 等方面有广泛的应用。 （二）实用发射电路方框图 ( 实际功率激励输入功率为 1.56mW) 变容二极管直接调频电路 调制信号 调频信号 载波信号 图3-1 变容二极管直接调频电路组成方框图

拟定整机方框图的一般原则是，在满足技术指标要求的前提下，应力求电路简单、性能稳定可靠。单元电路级数尽可能少，以减少级间的相互感应、干扰和自激。 由于本题要求的发射功率P o 不大，工作中心频率f 0也不高，因此晶体管的参量影响及电路的分布参数的影响不会很大，整机电路可以设计得简单些，设组成框图如图3-2所示，各组成部分的作用是： (1)LC 调频振荡器：产生频率f 0=5MHz 的高频振荡信号，变容二极管线性调频，最大频偏kHz f m 10=?，整个发射机的频率稳定度由该级决定。 (2)缓冲隔离级：将振荡级与功放级隔离，以减小功放级对振荡级的影响。因为功放级输出信号较大，当其工作状态发生变化时（如谐振阻抗变化），会影响振荡器的频率稳定度，使波形产生失真或减小振荡器的输出电压。整机设计时，为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级电路常采用射极跟随器电路。 (3)功率激励级：为末级功放提供激励功率。如果发射功率不大，且振荡级的输出能够满足末级功放的输入要求，功率激励级可以省去。 (4)末级功放 将前级送来的信号进行功率放大，使负载（天线）上获得满足要求的发射功率。若整机效率要求不高如%50≥A η而对波形失真要求较小时，可以采用甲类功率放大器。但是本题要求%50≥A η，故选用丙类功率放大器较好。 五、设计原理图: 实际的无线调频发射机电路如图3-3所示。 V43DG130R14C12 Z L 2C11CT T 2RL 51+12v N 1N 2V33DA1R13R12R11C10T 1N 3N 4N 5C9 R 交负V23DG100 R10R9R8Rw2V1R1 R2 R3 R4L 1 Cj R6 R7R5Z L 1C8 C4C5C1C2 C3 C7C6 in 图3-3 无线调频发射电路 考虑到频率稳定度的因素，调频电路采用克拉泼振荡器和变容二极管直接调频电路。电路的工作原理是：利用调制信号控制变容二极

短波通信发展趋势及策略

短波通信发展趋势及策略 摘要：短波通信在通信领域具有其它通信手段无法替代的地位。本文分析了信息化时代对短波通信提出的需求及其发展趋势，针对目前短波通信存在的问题，提出了相应的解决思路。 关键词：短波通信发展需求发展趋势发展策略 短波通信是指利用波长为100m～10m(频率为3～30MHz)的电磁波进行的无线电通信。它主要是利用电离层反射进行数千乃至上万公里的远距离通信。由于电离层是一种典型的时变传输媒介，存在着瑞利衰落、多径效应、多普勒频移等复杂时变因素,使接收端的码元在时间上展宽，包络发生畸变，严重地影响短波通信的质量，甚至会造成通信中断。以这样的信道条件进行数据通信，为了保证对误码率的要求，其传输速率必然有限。在很长一段时期内，短波信道数据传输速率不超过200ｂ/ｓ。同时，短波信道是带宽受限的信道，射频频谱非常拥挤，信道间互相干扰严重。上世纪六十年代卫星通信问世后，短波通信一度处于发展低潮［1］。八十年代以后，短波通信在电波传播研究、频率自适应通信、中高速数据通信、组网通信、自适应跳频及近垂直入射天波通信等方面都取得了重大突破，短波通信方式存在的许多问题和缺点得到克服和改进；随着微型计算机、移动通信和微电子技术的迅猛发展，人们利用微处理器、数字信号处理（DSP），不断提高短波通信的质量和数据传输速率，使现代短波通信重新焕发青春。世界各国近年来又加紧了对短波通信技术的研究，竞相推出和装备各种短波自适应和跳频电台，我国也研制出了短波自适应通信系统、频率管理预报系统、跳频系列电台。 本文从信息时代对短波通信的需求入手，结合短波通信发展的现状及趋势，对我国的短波通信发展策略提出相应的建议。 一、未来信息时代对短波通信发展提出了新的需求 现代通信的特点是高度信息化。信息化对通信系统提出了越来越高的要求。新型通信设备总的发展趋势是集成化、数字化、一体化与网络化，数据和图像将发展成为未来通信的主要业务。无线电通信业务的飞速发展、电磁环境将进一步恶化，作为无线电通信重要手段之一的短波通信，至少应该满足以下几个方面的需求： （一）远距离通信。正是由于短波通信仅需较小的功率就可以实现远距通信，而且设备简单，成本低廉，建立迅速，机动灵活，更重要的是因为它有不易被摧毁的“中继站”——电离层，所以它比卫星通信等其它通信方式能更好地满足某些业务对远距离通信的需求。但是，由于电磁密度的增加，使得远距离通信对电台功率的要求越来越大，而此举又使得电磁环境进一步恶化。在人为电磁干扰日益增大的今天，以较少代价实现远距离和超远距离的通信是短波通信的优势，也是它要解决的问题。 （二）可靠通信。由于电离层反射、多径衰落、传播损耗、可用频率范围、电离层不规则性、电离层骚动、电离层倾斜、波导传播和散射传播等方面随机特性的存在，获得可靠的通信质量一直是短波通信追求的目标。 （三）大容量/高速通信。传统短波通信难以崛起的一个重要原因,就是短波信道容量小,其电报速率很低(不超过200波特b／s）。这不仅无法传送数字语音和数字图像,就是传报也远远满足不了实际需求。为了适应数据通信业务及数字保密话迅速增长的需求，在短波通信的新近发展中，采取了一些有效抗衰落和抗多径(通常指抗码元串扰) 的技术措施，使系统的误码率可达10－5～10－6。 （四）组网通信。采用网络式通信，一方面可增加通信链路的抗毁性及顽存性；另一方面，可在网内选用最佳链路，克服由于电离层随经纬度变化而使单条链路质量很差的影响。组网通信已成为短波通信克服信道不稳定的又一种有效技术。此外,计算机网络的迅速蔓延,必将使短波信道成为其无线传输媒体之一。由于高性能的短波电台、Modem和网络入口设备的应用,在网络无处不在的新世纪,短波将与卫星、激光等无线信道同光纤等有线信道一起在计算机网络四通八达的通信子网中扮演重要角色。 （五）抗干扰通信。由于短波通信保密(或隐蔽)性不强，抗干扰能力差，以及现代电磁环境的特点和规律，短波通信应该具有在不同电磁环境中的生存能力，以及抗干扰等能力。 二、短波通信新技术发展趋势