【摘要】中波广播主要的传播途径为地面波绕射及电离层反射，其信号非常稳定，比较容易实现，接收机成本较低，便于普及。本文以全固态中波广播发射机为例，对中波广播相关发送技术进行研究与分析。
【关键词】中波广播；数字调制；功率合成；发送技术
上世纪二十年代，中波广播发射机的核心是真空电子管，经历了各种调制的变化，从方法上来看，真空电子管的工作方式属于模拟调制，很难克服存在的非线性及线性失真、整机效率低和产生的自激振荡问题，而且电子管自身的寿命有限，维护成本也比较高。因此，到了上世纪七十年代，脉宽调制技术出现，有效的提高了中波广播的各项技术指标，截至到现在，很多中波广播站台依然在使用。到上世纪九十年代，数字调制方式的全固态发射机出现，并且很快得到了普及，促进了中波广播的调制方式与音频处理发生了改变，数字调制的转变使整机稳定性、电声指标、整机效率等大幅提升。
一、全固态发射机的工作原理
1.电源供电
两个变压器构成电源供电部分，一台提供高压，一台提供低压，高压电源主要保证射频放大器与功率合成器的工作，低压电源保证各功能模块的正常运行。
2.射频功率
在该模块中，主要的功能包含功率合成输出与数字幅度调制，构成部件主要有射频放大器、振荡器、带通滤波器、功率合成气及阻抗匹配网络等。首先，振荡器产生射频信号，经过放大器及推动环节将信号放大到一定的范围内，然后推动功放。功放继续将射频信号放大，经功率合成器以后将信号传送到带通滤波器，再经A/D转换量化成分，同时，输出阻抗匹配到50Ω以后，将信号输出。
3.音频处理
广播节目源是模拟音频信号，音频处理完成模拟音频信号的模数（A/D）转换，即音频信号转换为数字信号，把模拟信号变换成数字信号，需要经过低通滤波后，再经过取样、保持、量化和编码等四个步骤来完成。为防止出现频谱折叠噪音，输入的模拟信号首先用低通滤波器滤除信号中不需要的频率分量。因为输入的模拟信号在时间上是连续量，而输出的数字信号是离散量，所以进行模数转换时必须瞬时对输入的模拟信号取样，每次取样后，就将取样量保持为常量一定的时间，以便将取得的模拟信号幅度值转换为输出的数字量。取样后的信号需要量化，量化就是把模拟信号划分成若干个级每一个取样信号按照四舍五入的规则纳入这若干个级中。把量化的数值用二进制代码表示就是编码。我们把输出的数字信号经调制编码器编码后输出数字编码，再去控制射频功放产生“数字幅度调制”。音频处理包含模拟输入、A/D 转换、调制编码等功能模块。
4.监测控制
包含控制、外接口、显示、开关仪表等部分，对设备状态、操作控制及故障进行监测测与控制。
二、全固态发射机关键技术
在对中波广播发射机的幅度调制时，通过开通一定数量功率放大模块，并进行叠加来合成电压来实现的方式称为数字调幅，也就是在音频调制信号的每一个时刻内，都必须要产生相应的射频输出电压。因此将数字调幅也成为量化幅度调幅，是融合了数字处理与幅度调幅为一体的调幅技术。数字调幅完成的几个主要步骤包含A/D 模数转换、调制编码、功率合成、滤波输出。
在经过A/D模拟转换以后，模拟音频信号转换成数字信号，并以12Bit的数字序列表现出来，对这些数字序列进行编码以后，对各个射频功率放大模块的关闭与接通主要通过调制编码输出的字数编码信号来控制。
三、新技术动态
1.循环调制技术
该技术主要是为了有效的把射频部分功放单元能够按照一定的次序轮流继续工作，使功放单元所产生的热负荷能够均匀的分配，从而提高该单元的工作效率，延长设备的使用寿命。循环调制技术在应用的过程中，能够对功放单元存在的故障进行自动检测、自动替补及自动退出，保证了该单元在出现问题以后，能够将故障自动检测出来，同时自动退出存在故障的功放单元，并将替补功放单元自动补上，确保了发射机整体的运行效率，在个别单元出现问题以后，保证了发射机的三大指标及调幅度、输出功率的恒定。
2.浮动载波技术
采用浮动载波技术，解决调幅广播发射机在覆盖场强和收听效果不受影响的情况下，大幅度降低发射机电能消耗的问题，因而有显著的社会效益和经济效益。因数字循环调制发射机的输出功率和调制度的大小决定于调制级的“音频+ 直流”参数，其中直流的大小决定输出载波功率的大小。当载波电平小时，调幅度大，会出现负峰平头，可以通过“负峰检测器”所输出的电平来控制载波功率的大小。
浮动载波技术在保证边带功率不变的情况下，随调幅度的增加则载波功率也线性的增加。由于在设定的预置载波内经常会出现高调幅度，也就是比非浮动载波时边带功率要大，这样即保证了接收机的响度、减小了对收听不起作用的载波功率的浪费，又保证了较大调制度时正常载波边带功率，所以采用浮动载波技术可以大量节能。
3.直接数字频率合成（DDS）技术
为达到中波发射机输出频率稳定度和准确度的严格要求和方便地更换频率的需要，频率合成技术在全固态中波机中得到了广泛的应用。
直接数字频率合成是利用一块温补晶体振荡器作为基准频率，输出的高精度频率信号经倍频电路进行倍频，倍频后的信号由DDS 电路作为直接数字合成的频率输入信号，通过外置拨码开关选择需要的频率数，并发送该频率数的频率控制字送给DDS 电路，DDS 电路通过送来的频率控制字产生所需要的频率。
4.数字音频接口（AES/EBU）
数字AES/EBU 音频接口， 是实现DRM数字音频广播必备的音频接口，是DAM 发射机为承担起传统和数字的双重音频广播功用设计的，并遵循2007 年实施的GY/T225-2007的技术要求。它与模拟音频接口相互切换作为机器的音频输入接口，与数字频率合成（DDS）相结合，以实现数字音频广播。
5.FPGA 技术
FPGA现场可编程门阵列是当前较先进的复杂数字逻辑实现技术，由可编程FPGA 芯片和VHDL 语言平台构成。采用FPGA 技术对发射机的调制编码部分进改造，并涉及到编码板、功率合成母版、功放板等部位。FPGA 实现的发射机数字调制技术，是以先进的数字逻辑生成技术为基础的数字调制方式，解决了早先使用ROM 芯片存在的不足，克服了门电路复杂的缺点，既降低了设备成本，也提高了系统稳定性、可靠性和易维护性。
6.微机智能控制技术
先进的工业单片处理器为核心的智能控制技术运用在发射机的控制、显示、报警功能中，实现了智能控制逻辑，以代替老式发射机中较为复杂的控制电路，同时采用无触点的LCD 触摸系统替代指针电表指示和开关，实现发射机的智能化检测、控制、诊断、记忆等控制保护功能，人机界面对话、界面状态显示等更友好、便捷，能迅速在LCD 触摸屏上快速操作控制并观察机器的全部各种主要数据及运行状态。
四、结论
多种先进的技术的应用，促进了中波广播发射效率的提高。近些年，随着数字广播技术的快速发展，全固态中波广播发射机在多种先进技术的推动下，必然会取得更好的发展空间，不断的为我国广播事业的发展做出贡献。
参考文献
[1]李飞，吕毅.全固态中波广播发射机维护技术探析[J].数字技术与应用，2013（9）.
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