大功率PSM短波发射机自动调谐系统的研究与实现
发布时间：2022-01-03 10:00
广播电视作为传播国家政治、经济政策的主要途径以及休闲娱乐主要手段,人们对广播电视的要求日渐提高。传统的短波发射机没有设计自动调谐功能,必须依靠人工操作才能实现调谐和频率置换等功能,导致效率低下、成本较高。尽管目前市面上部分发射机具备自动化系统,但存在散热不便,维护量大,异态频发,运行缓慢等问题。短波发射机的自动化升级改造是提高广播电视性能的一项值得推广的方法,本文对此开展深入研究。首先对短波发射机研究的背景、重要性、意义以及研究的整体现状进行概述,明确了论文的研究方向及结构层次。其次对大功率PSM短波发射机系统构成和基本工作原理进行大量细致的研究,在此基础上设计了大功率PSM短波发射机自动调谐系统的总体方案。最后以总体方案为指导,详细说明了大功率PSM短波发射机自动调谐系统的硬件组成和设计并进行了测试验证。通过FPGA和ARM嵌入式技术对大功率PSM短波发射机自动调谐系统各个组成单元和ARM和FPGA之间的接口通信方式进行详细设计及硬件的调试验证,不仅可以降低磁场的干扰,还可以保证在相应环境中的正常运行。
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
射频系统组成图
内蒙古大学硕士学位论文11特别要提到的是由马达驱动的放大器功放器件只有很短的时间过渡，基本上只在开关工作方式下切换。图2.2马达驱动放大器电路原理图Figure2.2Circuitschematicdiagramofmotordriveamplifier2.4.1手动调谐手动调谐过程如下：（1）末前调谐：末前调谐是对末前回路中与电容电感相关的参数进行调整，从而起到并联谐振的作用，使信号能够完整输出，从而对末级管的屏流脉冲进行工作控制。（2）高末调谐：与末前调谐非常相似，它的功能是对高末回路对应的真空陶瓷性电容的参数进行调整，从而产生谐振。（3）高末调载：高末调载的主要功能是对高末电容以及电感相关的参数进行调整，从而使得高末电子管的负载能够得到控制。（4）波段驱动：波段驱动在末级的输出网络中起到了粗调的功能。根据设置的频率不同，三个短路棒被推动到不一样的位置，从而达到调谐的目的。（5）谐波驱动：由于国际电联要求广播谐波发射功率不能大于50毫瓦，因此谐波滤波器被预先安装到了大功率PSM型短波发射机的机箱顶部。基于谐波滤波器能够进行设置的属性，能够控制发射机达到谐波发射功率小于50毫瓦的目标。（6）平转补偿电容调整：平转补偿电容能够对末级端的不平衡阻抗以及天线端的平衡阻抗进行匹配。大功率PSM短波发射机如果要通过手动调谐进行工作，第一要按下与之对应的信道按钮，马达驱动放大器便能够通电正常工作，与之对应的调谐设备也能够开始运作到指定的位置。进行高压通电，按下调谐按键允许其工作，首先末前调谐开始工作，发现末前的谐振点；然后高末调谐开始工作，发现高末谐振点；其次平转调谐开始工作，反射功率从而实现最小；高末调谐再次开始工作，这次使得高末负载开始随之发生改变，高末阴流的输出值达到一个
内蒙古大学硕士学位论文17图3.1自动调谐控制原理图Figure3.1Principlediagramofautomatictuningcontrol自动调谐系统通过工业上通用的标准计算机（工控机）实施控制，同时装配通用的工业总线板卡，实现完美跟踪控制所需的理想信号，从而使得短波发射机能够对不同数据进行采集并施加控制，进而达到自动调谐的目的[34]。拟通过模拟人工调谐的方法，实现大功率PSM短波发射机的自动调谐系统的相关技术层面的要求，该技术不仅能够模拟精确的人工调谐，而且调谐的效果也很好。设计软件采用Linux系统作为开发环境，设计界面极具人性化，并且直观易懂易操作。整个系统的各个组成单元，使用标准的工控机串口协议RS232协议进行通信，通过TCP/IP协议进行远程控制通信。整个系统中的数字信号和模拟信号的输入输出都采用了光电隔离措施，从而使得输入输出的干扰明显得到了改善。另外，模拟信号的输入采用了多级有源滤波操作，从而保证了模拟信号的稳定性和可靠性。实际调谐过程中，工控机首先要读取事先保存完整的基本数据，并通过计算对结果进行处理分析，获得需要的实际频率的初始设置位置，通过数模转换板卡输出所需电平将各个不同通道的马达快速驱动到初始位置，同时数模转换板卡开始对不同通道的马达所处的位置进行读龋一旦驱动到达指定位置，立即启动高压操作，依照原先软件规划设置的顺序，一方面对表中的数据进行读取并加以分析处理，一方面驱动相对应的马达开始调谐，逐渐实现人工调谐的模拟操作，并自动实现人工调谐的一切工作流程。整个系统的硬件组成主要分为两部分：工控机和工控机内部的各种板卡以及外围的一些设备和相关接口的控制板卡。3.4.1主机配置工控机机箱，8GB容量的电子硬盘，因特尔4GBCPU板，1G容量的DDR内存，工业级14寸装有LCD?
【参考文献】：
期刊论文
[1]短波发射机维护中的安全防护措施[J]. 申源. 科技传播. 2018(10)
[2]150KW短波发射机驻波比过大问题的解决方法[J]. 吴宜斌. 现代信息科技. 2018(05)
[3]短波发射机远程自动变频控制系统设计[J]. 苏春花. 青海大学学报. 2018(02)
[4]几项技改在420C型500kW短波发射机中的应用[J]. 许诚义. 广播电视信息. 2018(01)
[5]影响短波发射机功率的因素及解决[J]. 贺墙. 通讯世界. 2017(15)
[6]浅析DF100A型100kW短波发射机的应急故障处理[J]. 宋岩峰. 现代工业经济和信息化. 2016(15)
[7]500KW大功率短波发射机自动化设计研究[J]. 陈蕴涵. 信息通信. 2016(07)
[8]PSM型150kW短波发射机自动调谐系统抗干扰性设计[J]. 阎婷婷. 中国新通信. 2016(13)
[9]DF100A短波发射机自动化系统控制原理阐述与故障问题的解决方案研究[J]. 武晶. 黑龙江科技信息. 2016(03)
[10]100kW短波发射机自动化设计及实现探析[J]. 洪清. 通讯世界. 2015(17)
本文编号：3566069
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
射频系统组成图
内蒙古大学硕士学位论文11特别要提到的是由马达驱动的放大器功放器件只有很短的时间过渡，基本上只在开关工作方式下切换。图2.2马达驱动放大器电路原理图Figure2.2Circuitschematicdiagramofmotordriveamplifier2.4.1手动调谐手动调谐过程如下：（1）末前调谐：末前调谐是对末前回路中与电容电感相关的参数进行调整，从而起到并联谐振的作用，使信号能够完整输出，从而对末级管的屏流脉冲进行工作控制。（2）高末调谐：与末前调谐非常相似，它的功能是对高末回路对应的真空陶瓷性电容的参数进行调整，从而产生谐振。（3）高末调载：高末调载的主要功能是对高末电容以及电感相关的参数进行调整，从而使得高末电子管的负载能够得到控制。（4）波段驱动：波段驱动在末级的输出网络中起到了粗调的功能。根据设置的频率不同，三个短路棒被推动到不一样的位置，从而达到调谐的目的。（5）谐波驱动：由于国际电联要求广播谐波发射功率不能大于50毫瓦，因此谐波滤波器被预先安装到了大功率PSM型短波发射机的机箱顶部。基于谐波滤波器能够进行设置的属性，能够控制发射机达到谐波发射功率小于50毫瓦的目标。（6）平转补偿电容调整：平转补偿电容能够对末级端的不平衡阻抗以及天线端的平衡阻抗进行匹配。大功率PSM短波发射机如果要通过手动调谐进行工作，第一要按下与之对应的信道按钮，马达驱动放大器便能够通电正常工作，与之对应的调谐设备也能够开始运作到指定的位置。进行高压通电，按下调谐按键允许其工作，首先末前调谐开始工作，发现末前的谐振点；然后高末调谐开始工作，发现高末谐振点；其次平转调谐开始工作，反射功率从而实现最小；高末调谐再次开始工作，这次使得高末负载开始随之发生改变，高末阴流的输出值达到一个
内蒙古大学硕士学位论文17图3.1自动调谐控制原理图Figure3.1Principlediagramofautomatictuningcontrol自动调谐系统通过工业上通用的标准计算机（工控机）实施控制，同时装配通用的工业总线板卡，实现完美跟踪控制所需的理想信号，从而使得短波发射机能够对不同数据进行采集并施加控制，进而达到自动调谐的目的[34]。拟通过模拟人工调谐的方法，实现大功率PSM短波发射机的自动调谐系统的相关技术层面的要求，该技术不仅能够模拟精确的人工调谐，而且调谐的效果也很好。设计软件采用Linux系统作为开发环境，设计界面极具人性化，并且直观易懂易操作。整个系统的各个组成单元，使用标准的工控机串口协议RS232协议进行通信，通过TCP/IP协议进行远程控制通信。整个系统中的数字信号和模拟信号的输入输出都采用了光电隔离措施，从而使得输入输出的干扰明显得到了改善。另外，模拟信号的输入采用了多级有源滤波操作，从而保证了模拟信号的稳定性和可靠性。实际调谐过程中，工控机首先要读取事先保存完整的基本数据，并通过计算对结果进行处理分析，获得需要的实际频率的初始设置位置，通过数模转换板卡输出所需电平将各个不同通道的马达快速驱动到初始位置，同时数模转换板卡开始对不同通道的马达所处的位置进行读龋一旦驱动到达指定位置，立即启动高压操作，依照原先软件规划设置的顺序，一方面对表中的数据进行读取并加以分析处理，一方面驱动相对应的马达开始调谐，逐渐实现人工调谐的模拟操作，并自动实现人工调谐的一切工作流程。整个系统的硬件组成主要分为两部分：工控机和工控机内部的各种板卡以及外围的一些设备和相关接口的控制板卡。3.4.1主机配置工控机机箱，8GB容量的电子硬盘，因特尔4GBCPU板，1G容量的DDR内存，工业级14寸装有LCD?
【参考文献】：
期刊论文
[1]短波发射机维护中的安全防护措施[J]. 申源. 科技传播. 2018(10)
[2]150KW短波发射机驻波比过大问题的解决方法[J]. 吴宜斌. 现代信息科技. 2018(05)
[3]短波发射机远程自动变频控制系统设计[J]. 苏春花. 青海大学学报. 2018(02)
[4]几项技改在420C型500kW短波发射机中的应用[J]. 许诚义. 广播电视信息. 2018(01)
[5]影响短波发射机功率的因素及解决[J]. 贺墙. 通讯世界. 2017(15)
[6]浅析DF100A型100kW短波发射机的应急故障处理[J]. 宋岩峰. 现代工业经济和信息化. 2016(15)
[7]500KW大功率短波发射机自动化设计研究[J]. 陈蕴涵. 信息通信. 2016(07)
[8]PSM型150kW短波发射机自动调谐系统抗干扰性设计[J]. 阎婷婷. 中国新通信. 2016(13)
[9]DF100A短波发射机自动化系统控制原理阐述与故障问题的解决方案研究[J]. 武晶. 黑龙江科技信息. 2016(03)
[10]100kW短波发射机自动化设计及实现探析[J]. 洪清. 通讯世界. 2015(17)
本文编号：3566069
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