关于大功率短波通信发射机技术的探讨

INFORMATION & COMMUNICATIONS

2017(Sum. No 179)

(总第 179 期）

关于大功率短波通信发射机技术的探讨

樊星

(中国人民解放军91917部队，北京102104)

摘要:在我国整体提升社会经济水平的基础上，我国广播电视领域及通信领域均得到了快速的发展。目前，民用广播、军 事通信等多个领域中已经广泛的应用大功率短波通信发射机，随着与其相关的各项技术的发展，明显提升其性能及可靠 性，从而充分的发挥出其在各领域中的作用。基于此，文章重点探讨了大功率短波通信发射机技术方面的相关问题，旨 在为其进一步发展提供参考。

关键词：大功率;短波;通信发射机;技术中图分类号:TN83 文献标识码:A

文章编号：1673-1131(2017)11-0198-02

体管、宽带、自动调谐、数字化、自动控制,每次应用新技术后， 均提升了其性能及功能。现阶段，我国较为常用的短波通信

发射机功率均超过10kW,且使用电子管窄带放大器，调谐匹 配由人工进行,采取模拟式的激励器与电源，控制通过手动实 现。此代机器优点为具有简单的线路，国内自行研制生产使 用的元器件，但调谐匹配经手动进行需要耗费比较长的更换 频率时间，而且一旦操作失误出现，即会损坏机器。

80年代之后，我国基本停止了研制与生产大功率短波通 信发射机，用户需要使用时，只能从国外引进。此时期中， RF-755A、RF-765A 短波发射机(HARRIS 公司生产）,HF-8022 发射机(COLLINS公司生产)等为我国使用较多的。90年代 中期时，因迅猛发展半导体射频功率器件技术,使射频功率管 的发展方向明显的呈现出VDMOS、LDMOS、对管、功率科模 块，提高了单管的输出功率。目前，大功率短波通信发射机已 经发展到第三代，电源、功放均已经实现模块化，而且设计时 方案采用冗余设计，明显的提升了其工作期间的可靠性。

语言通话及数据通信的距离比较远、地形比较复杂时，主 要采用的通信手段即为短波通信，广泛的应用到通信广播领 域中，并在该领域中发挥了不可替代的重要作用。短波通信 技术基础上，研制出大功率短波通信发射机，用于超远距离语 音通话中，通话质量得到明显的提升。我国国产的大功率短 波通信发射机所采用的关键技术多数来源于国外，由于国外 情况与我国并不相同，会一定的限制其功能发挥，影响通信质 量，因此，还需要结合我国通信特点做出相应的改进，以促进 我国广播通信领域更为繁荣的发展。

1大功率短波通信发射机概述及发展现状 1.1大功率短波通信发射机概述

短波通信发射机会一定的要求无线电波频率，无线电波频

率在3~30Hz之间时，才可称之为短波。短波因具有较短的波 长，绕行基本无法进行，因此，天波传播为比较适合的无线电波 传播方式，以将电离层中无线电波的吸附作用减小，促使长距 离传播目的实现。无线电波包含的各种长度电波中，与其他波 长相比，更为适合远距离传输的为短波,而且即使传输过程中 经过复杂性较高的地形，短波也能较强的适应。大功率短波通 信发射机是指短波通信发射机具有比较大的功率，输出功率范 围为5~20kW。大功率短波通信发射机应用到远距离通信中 后，信噪比能够有效提升，促进通信质量的升高，同时,大功率 短波通信发射机作用下，数据传输速率也会得到明显的提高。 1.2大功率短波通信发射机发展现状

大功率短波通信发射机的发展相同于中小功率短波通信 发射机，由电子管、窄带、人工调谐、模拟、手动控制变化为晶

2大功率短波通信发射机的关键技术 2.1功放模块技术

在大功率短波全固态通信发射机中，功放模块属于核心 技术，功放模块直接决定了发射机性能指标的高低，设计大功 率短波通信发射机时，功放模块的工作带宽是否较宽、失真率 是否较低、效率是否较高与设计成败密切相关[1]。功放模块主 要由两部分组成，一部分为电子管放大器(如图1)，另一部分

为PSM功率模块放大器,二者共同发挥该模块的主要作用。 大功率短波通信发射机实际应用过程中，功放模块具有较宽

末话务量会更大，此外，随着智能终端的发展，其对数据业务 究的方向，下一步，我们将对更多场景“宏微协同”、“点面结

会有更大的需求。合”、“精确覆盖”进行进一步的探索和研究，总结各场景建设 过程中遇到的问题及经验，为打造内蒙古联通精品4G网络做(3) 室内公共区域:地铁，地下购物商场，超市等,该场景 的特点是楼层不高，有移动性和容量诉求。

(4) 办公室/写字楼:保证办公的Qos。

(5) 热点/热点区域:宏站容量不足。(6) 限制。

(7)

出贡献.。参考文献：

[1] 李科，刘健.基于LTE的导频信道估计研究[J].通信技术，

发射功率受限区域:某些区域宏站发射功率受法律的

2011,44(12):4-6.

[2] 皮和平.LTE网络自由化技术研究[J].中国新通信,2014(24).

城市覆盖缝隙:步行街，街道，隧道，地下停，车场等。

[3] William C.Y_ Lee《移动通信工程理论与应用》[M].北京：

具有人流量大、话务高的特点，且受街道狭长特点的约束，话

人民邮电出版社..务呈带状分布，同时商业街边的店铺也是产生话务的一部分,

因此，对于此类商业街的热点覆盖,最好同时兼顾街边的店铺。

作者简介：(8) 强制覆盖场所:大学，医院，政府机构。

乌文全(1969-),男，汉族，目前就职于中国联通内蒙古分公司。LTE的分场景组网和精确覆盖是内蒙古联通一直努力研198

信息通信

的带宽、较高的保真率及效率时，发射机的通信效率会达到标 准状态，实现提升通信质量的目的。

图1电子管放大器

2.2开关电源模块技术

机械运行时，使其运行持续处于正常状态的保障措施之 一即为开关电源。设备工作过程中，当面临极其恶劣的环境, 尤其工作对象为具有较大驻波的频率点’电源所承受的电流 荷载会非常大，此时，开关电源模块将自动保护功能启动，避 免损坏电源事故的发生，保证电源处于正常的工作状态，进而 使设备正常的运行。另外，为能最大限度的保障开关电源模 块正常运行，设计开关电源过程中，还应引入冗余理念，设置 电源方式为双电源或三电源，由此一来，即使工作中损坏主电 源，备用电源仍可及时启动，保证大功率短波通信发射机正常 的运行、高效的工作气 2.3大功率合并技术

大功率短波通信发射机关键技术之一即为大功率合并技 术，该项技术可使远距离通信有效的实现，并具有稳定的信号, 达到非常高层次的信号质量及水平。同时，该项技术该能大 幅度的提高信息与数据的传播频率,进一步通常传播渠道，实 现有效的传播各种信息与数据。另外，外在条件较少的影响 大功率合并技术，即使受到电子干扰，工作也可正常开展。在 大功率短波通信发射机中，功率合并器指标主要包含功率合 成效率、可承受最大功率两个，这两个指标均对功率合并器的 插入损耗情况相关，当功率合并器具有较大的插入损耗时，功 率合成效率即会受到影响，而较大损耗情况下热量也会较高 的产生，导致功率合并器损害风险提升。2.4多信道自动均衡控制技术

对于大功率短波通信发射机来说，获得输出功率的方法为 经多个功放模块、多级功率合成。合成功率时，假如各个支路 不具备平衡的功率，不仅会降低合成功率的效率，变差输出信 号的性能，还会导致负载不均勻的分布在各个功放模块中，其 中，承担较重负载的功放模块极易发生损坏，使大功率短波通 信发射机运行的可靠性明显降低。因此，在设计与制造大功 率短波通信发射机时，多信道自动均衡控制技术是必不可少的 关键技—，通过该项技术，保证各支路功率平衡，使负载均 勻的分布在功放模块中，延长发射机的使用寿命及可靠性。2.5大功率低通滅波技术

大功率短波通信发射机中，大功率低通滤波器为重要组 成部分之一,该部分不仅要将滤波需求满足，还应可以承受额 定的功率。基于上述要求，滤波器设计时，所选择的髙频大功 率电容器与电感线圈的损耗必须要低、Q质要高，同时，回路与 结构也要精心设计，以提升大功率短波通信发射机的性能。另 外，其电路设计也要格外注重，如图2。

樊星:关于大功率短波通信发射机技术的探讨

图2低通滤波器电路图

3国产大功率短波通信发射机关键技术的改进

现阶段，在我国广播短波对外发射中，500kW大功率短波 发射机属于主力机型，原因是此类型发射机可将数据传输效 率提髙，使信号传输质量得到有效的保证，且能够电磁干扰做

出抵御，降低了信号的失真率。不过，500kW大功率短波发射 机在设计过程中，技术方面仍具有一定的改进空间，改进后， 发射机的抗干扰能力及信号传输质量均可进一步的提髙。

改进500kW国产大功率短波通信发射机时，可从以下几 个方面进行'第一，改进功放模块技术，功率放大器中，功放 模块为主要部件，构成通常包含两部分，一部分为横向扩散金 属氧化半导体，另一部分为垂直双扩散金属-氧化半导体场效 应晶体管，此类效应具有良好的热稳定性，却不具备良好的热 传导性,击穿电压较低，因此会限制输出功率，并増加损坏发 生可能，改进时，可从功放模块末端的中和电容入手，将通用 的真空可调中和电容研制出来后，用其来代替功放模块中当 前采取的中和电容，促进中和调整顺利的开展，提高发射机工 作的稳定性与可靠性;第二，改进开关电源模块技术，大功率 短波通信发射机通常在较为恶劣的环境中工作，为使其能正 常工作，开关电源的稳定性必须要提髙，改进过程中，采取将 自动保护模块增加到开关电源模块中的方法，并设计备用电 源，确保发射机工作正常进行，同时，故障报警功能设计到电 源开关模块中，便于及时发现损坏情况，及时的解决故障及问 题，实现稳定的传输信号及数据。除上述两个方面外，不断提 升相关技术水平的过程中，可持续的改进各个关键技术，以能 提升国产大功率短波通信发射机的运行可靠性。

4结论

综上所述，当前广播电视和通信系统中广泛的应用大功 率短波通信发射机，有效的实现远距离传输，保证远距离传输 中信号的传输质量。大功率短波通信发射机设计时，需采用

的关键技术比较多，由于我国生产的此类发生机在性能与稳 定性方面都不如国外产发射机，所有应采用相应的措施改进 其所使用的关键技术，以进一步的提升发射机的性能及传输 可靠性，促进广播电视事业的繁荣发展。

参考文献：

[1] 杨俊.大功率短波发射机数字调制器技术研究[J].西部广

播电视[2]

王鹏.大功率短波广播发射机概述[J].西部广播电视,2016,(02):241.

[3] 侯高春.大功率短波发射机数字调制器技术的设计[J]字技术与应用>2015，(12):165.[4]

王静.分析大功率短波发射机的技术改进[J].山东工业技 术>2015，(15):227.

作者简介:樊星(1982-),男，北京市人，汉族，助理讲师,硕士研 究生，从事工作:通信保障。

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