ABS—3型测试仪在大功率广播发射机的价值体现

　　摘 要 本文简要介绍了ABS-3 调幅广播发射机技术指标智能测试仪工作原理，结合工作实际，使用ABS-3 仪在对SW-100短波发射机三大指标测试中发现的电声指标不合格现象，对发射机状态调整进行了论述。 
　　关键词 ABS-3仪 电声指标 SW-100短波发射机 
　　中图分类号：TN832.101 文献标识码：A DOI：.2015.05.024 
　　Application of ABS-3 Type Tester in 
　　High-power Radio Transmitter 
　　SHI Yunwen 
　　（State Press and Publication Administration of Radio， Qiliuyi Tai， Yongan， Fujian 366000）
　　Abstract This paper introduces the ABS-3 AM radio transmitter technical indicators intelligent tester works， combined with actual work， the use of ABS-3 in the electro-acoustic instrument indicators SW-100 shortwave transmitter test three indicators found unqualified phenomenon， transmitter status adjustment discussed. 
　　Key words ABS-3; electro-acoustic indicators; SW-100 shortwave transmitter 
　　0 概述 
　　发射机的三大电声指标主要指信噪比，失真度和频率响应。这三大指标的好坏直接关系到播出质量、收听效果，同时也会影响到发射机安全稳定的运行。在直属台发射机房的检修计划中，三大电声指标的测试始终被列为发射机月检项目。长期对电声指标进行测量、记录、分析，对改善发射机的运行状态、提高播音质量和播音效果是很有帮助的。ABS-3 调幅广播发射机技术指标智能测试仪（简称ABS-3 仪），是测试中短波调幅广播发射机性能指标的专用设备。ABS-3仪具有键盘、全自动、遥控三种控制方式，可以在测试人员或控制系统的控制下，以很高的速度和精度在任意选定的测量条件、参数下完成广播发射机的电声指标测定工作。在此，笔者简要介绍了ABS-3型测试仪工作原理，以及该仪器在发射机运维中的三大电声指标测试中的应用进行论述。 
　　1 ABS-3型测试仪工作原理 
　　ABS-3型测试仪在广播发射台的发射机房，主要作为发射机信噪比、失真度和频率响应，简称发射机三大电声指标的测试。以下分别就ABS-3型测试仪在发射机三大指标测试进行介绍。首先按照仪器使用说明书要求，用专用测试线将仪器与发射机测试点相连接，待仪器预热后分别进行三大指标测试。 
　　1.1 使用ABS-3仪测试发射机信噪比 
　　ABS-3测试仪主要测试的是20Hz至10000Hz频带范围的噪声功率与载波功率之比的分贝值，即：（） = 10 。 
　　测试发射机信噪比首先，输入1000Hz的正弦信号对发射机进行100%调幅，对射频信号用线性检波器进行检波，记录线性检波器输出端的交流电压有效值。将调幅度为时线性检波器输出端的电压有效值记为Um，保持输入阻抗不变的同时，断开调幅信号，再测出断开调幅信号时线性检波器上的交流电压有效值，即为正弦信号的噪声分量，则信噪比即可以用公式 = 20 求出。 
　　1.2 使用ABS-3仪测试发射机谐波失真 
　　首先发射机输入100Hz，400Hz，1000Hz，5000Hz的正弦信号，对每个正弦信号分别进行调幅度为50%和90%的调幅，对射频信号用线性检波器进行检波，记录线性检波器输出端的交流电压有效值。然后用滤波器虑除基波，可测得正弦信号分别为100Hz，400Hz，1000Hz，5000Hz时谐波分量的均方根值。谐波失真可近似的用如下公式计算： 
　　= （为谐波失真，为射频信号的基波电压有效值、…为各次谐波电压有效值。） 
　　分别求出正弦信号的交流分量有效值U和基波分量的有效值S，采用失真度义公式测出总谐波失真值 。 = €？100%（基波分量的求解是应用离散Fourier级数分析） 
　　1.3 使用ABS-3仪测试发射机频率响应 
　　测试发射机频率响应应采用1000Hz的正弦信号对发射机进行50%的调幅，用线性检波器对射频信号进行检波，记录线性检波器输出端的交流电压有效值。保持输入的音频信号电平不变，在规定频域范围内变换调幅频率，将各调幅的频率时线性检波器输出电压有效值记为。即可用如下公式算出各调幅频率时的相对电平。 = 20 （为振幅频率特性曲线） 
　　当ABS-3测试仪测得没有信号输出时，会自动打开相应设备的输出通道，送出0dB频率信号并调整信号幅度达到预定值，若ABS-3测试仪测得已有频率信号输出时，则在规定的音频范围内直接送出各频率信号，而不用再次对信号幅度进行调整。频率响应测试可以用用下列表达式的方式进行： = 20 []€祝ǎ？;（） = 式中：和分别为零分贝频率的调幅度值以及ABS-3仪送出的各频率信号的调幅度值。调幅度的计算方法为调制信号有效值除以载波信号电平有效值。 
　　2 发射机三大电声指标测试 
　　广播发射机三大电声指标，与发射机稳定运行，播音效果和质量有着密切关系。作为发射机维护人员熟练掌握Abs -3型测试仪的使用，正确测试发射机三大电声指标是基本功。在此，介绍使用Abs -3型测试仪对SW-100短波发射机三大电声指标进行测试的方法。首先将发射机与仪器参照图1进行连接：

　 
　　 图1 发射机与Abs -3型测试仪接线图 
　　 图2 手动调谐示意图 
　　其次，进行手动调谐： 将波段开关转到相应波段，然后将耦合调到一定幅度。把调谐旋钮从最左边开始顺时针转到最右边，这时应出现一个边框和一定的光带，否则，更换波段再来一次。再将旋钮从右往左慢慢旋转，使光带充满整个边框。如果边框或者光带不稳可按“<”键修改最大值，重新找调谐点。调谐点找到后，再调整耦合幅度，使光带在1～5之间。利用光带显示及峰值保持的功能，协助找出最佳的调谐点，如图2所示。返回上一级菜单，选择“三大指标”，可以对发射机的频率响应，信噪比和失真度进行连续自动地测量。ABS-3仪提供了50、70、90、三种调幅度值测失真度。测量时，零分贝频率的调幅度固定为50%，信噪比采用载波电平比噪声电压的方法，失真度点频数及频率按部颁标准执行。将光标移至“三大指标（90）”处。按“执行”测量结果会直接在显示器上分页显示，依次为信噪比，失真度，频响。 
　　3 发射机电声指标的调整 
　　在测得发射机的电声指标后，如果发现指标低于行业标准或上级主管部门颁发的技术指标的等级要求时，就需要对发射机进行调整，使之达标和符合要求。 
　　3.1 调整信噪比 
　　在调制信号传输过程中，信噪比一般是指信道输出端的载波信号平均功率与信道中的噪声平均功率的比值，用分贝数表示。SW-100短波发射机的信噪比技术等级指标为甲级（58dB）、乙级（54dB）、丙级（50dB）当ABS-3仪测出发射机在某频段的信噪比过低，就需要对发射机进行调整。主要有以下几种方法： 
　　（1）检查各电源的纹波系数。如果干扰信号的频率为50 Hz或100 Hz，检查是否发射机接地不良，干扰信号为300Hz则有可能是电源的整流滤波电路故障引起。 
　　（2）检查射频功率放大器的激励。激励过小会使信噪比下降，一般射频功放激励为23Vpp。调整功放激励。 
　　（3）为了减小PSM调制器的失真，SW-100发射机采用在音频信号上叠加三角波信号，用三角波触发PDM补偿脉冲。调整CT4的A4板电阻R121，R139，改变三角波频率，用ABS-3仪观察信噪比的变化情况，直到信噪比最优为止。 
　　（4）检查发射机的48块功率开关模块，若功率开关模块的IGBT的开关管和保护管存在击穿现象，则PSM调制时将引入噪声，造成信噪比明显下降。 
　　（5）由于工作时环形调制器按“先断先合、先合先断”的次序让48块功率开关模块以22块为周期循环通断。而每块功率开关模块的的电压差值不同，在实际测量中可知有0～7V。如果在某一个时间点断的模块和通的模块电压差过大，就会造成PSM调制器输出的电压突然偏离正常值，使信噪比降低，所以在调试发射机的时候我们将48块功率开关模块测出相对电压差，按电压差平滑排列，能够有效提高机器的信噪比。这也要求我们在日常维护中对模块进行编号、记录其电压差数据，更换模块时注意选用电压差相近的模块。 
　　（6）此外，集成电路中的元件接触不良、老化等因素都会引起信噪比的下降。这就需要我们在发射机的日常维护中注意检查元器件的状态。 
　　3.2 调整谐波失真 
　　谐波失真指音频信号源通过功率放大器时，由于非线性元件所引起的输出信号比输入信号多出的额外谐波成份。SW-100短波发射机的谐波失真技术等级指标为甲级≤3%、乙级≤5%、丙级≤7%在实际的测试中谐波失真往往与信噪比有着密切关系。谐波失真过大时信噪比往往也会相应地下降，对此可通过以下方法进行排查。 
　　（1）先检查射频功率放大器是否故障。射频放大器故障或射频激励电平过低都可能引起故障。（2）在A/D转换板的X2端接上示波器。通过观察波形判断失真是否由A/D转换器引起。（3）谐波失真还有可能是槽路失谐造成，用ABS-3仪测发射机的失真度，同时调整调谐槽路，达到减少失真的目的。 
　　3.3 频率响应调试 
　　频率响应为发射机的输出振幅与输入振幅之比和频率的关系，用分贝数表示，即为振幅频率特性。SW-100短波发射机的频率响应技术等级指标为甲级€？.5dB、乙级（下转第53页）（上接第51页）€？dB、丙级€？dB。模拟输入板的音频电路是影响频率响应指标好坏的重要因素， 如果低频端频率响应下降，即通过以下方法进行排查。 
　　（1）检查模拟输入板。模拟输入板的低通滤波器，能将频高频率的杂音信号滤除，并不影响音频通带。模拟输入板还控制平衡/不平衡转换。它的好坏可以影响频率响应指标的优劣。如果高频端不良，则重点检查高频补偿电路。（2）当发射机的带通滤波器出现故障时也会影响频率响应的指标。检查通带滤波器并排除故障。 
　　4 小结 
　　在大功率广播发射机的长期工作中，因为元件的老化电路接触不良等原因，电声指标性能不可避免地会出现下降。而发射机的三大电声指标又关系到发射机的播音质量和发射机工作状态的稳定性。这就需要我们在日常工作中对发射机的维护中坚持定期对发射机的三大指标进行测试、记录、调校。ABS-3 调幅广播发射机技术指标智能测试仪对发射机指标测试、调校起了非常大的作用。在此论述了ABS-3 仪器实际应用体会，由于水平有限，存在不足在所难免，欢迎同行指导。 
　　参考文献 
　　[1] 李智，李国华，曹毅.广播影视标准汇编（一）[G].国防工业出版社，2010：339-340.