調頻廣播發射技術討論STL

概述：
調頻廣播因信噪比好、抗干擾、不失真、頻帶寬、動態範圍大等優點在我國發展迅速，從中央廣播電台到縣廣播電台均設立了調頻廣播站。 由於調頻波傳播是線性的，所以，為了擴大有效服務半徑，調頻廣播天線安裝在發射塔、高樓頂或山上，以減少高頻傳輸損耗，同時承擔發射機房的任務。 依靠天線建設，發射這個地方，距播控中心有很遠的距離，因此節目源發射機，就成為調頻廣播系統中不可缺少的一部分。 如果鏈路質量不好，就會使整個調頻廣播系統的質量降低，而且也很難在其他方面進行補償或挽救。 因此，我們必須高度重視方案交付問題。 播控中心在選擇調頻發射機進行節目傳送方式時，需要根據兩地距離、傳送數量、節目數量、投資大小來選擇合適的節目傳送方式，以達到既保證節目傳送質量，又 可以投資小，設立快，取得經濟效益和社會效益。
目前來看，從廣播中心FM發射器控制方案交付方法，有電纜傳輸，網線傳輸，STL法，微波傳輸和衛星廣播傳輸方法和其他手段。 當然，無線傳輸的廣播節目，也可以是一個低功率的調頻無線電發射機採取，如何選擇工作在FM 150MHz機器，但它通過程序數量較少。 如需要發送的節目數量較多，可以採用微波設備，此時不但可以發送多套廣播節目，而且還可以發送電視節目。 但設備較複雜，投資較大，維護也較困難。 所以，在傳輸的節目數量不是太多時，使用STL設備時，應優先選擇節目，特別是對於市政廣播公司使用。
STL無線電傳輸設備，無線電廣播和調頻廣播發射機房之間的傳輸方案的主要控制中心。 不僅在兩個固定點之間，廣播節目發送到發射台的廣播控制中心，也可以被用於從廣播網站（如場地，戲劇，體育等），廣播信號發送到控制中心。 它是一種無線傳輸線，工作頻段940-960MHz，現在生產的設備有四個頻段：L頻段：1000-1700MHz； S頻段：2000-2500MHz； X頻段：7/8GHz； Ku波段：11 /12GHz。
STL的分類是根據不同的術語是用在單聲道傳輸的節目，還是多套節目需要同時通過立體聲節目另一個單聲道節目來區分。 節目傳輸採用STL的單通道，它發送第一節目的帶寬可選15kHz，也可以結合副設定頻率發送第二節目或發送遙控信號。 於立體聲節目發送的程序時，使用STL的一組時，可以合成，它具有足夠的帶寬用於傳輸立體聲編碼器信號的合成產生的，也允許的額外數量的副載波頻率，發送一些其他的 程序或信號。 採用合成STL，輕鬆保證立體聲質量（左右聲道相位和增益容易保證一致性）。 此時STL的帶寬限制在220kHz之內，這樣既可以保證節目信號傳輸的質量也可以防止干擾其他相鄰的STL正常工作。

二、STL系統的組成
STL系統組件圖1所示。
　　
圖1 STL系統組成

STL用於在選擇所需的發射器，你必須選擇發射機的輸出功率足以克服傳輸路徑所造成的損失。 在計算路徑損耗，需要STL發射機功率，轉換增益（分貝），發射器（電源）增益1毫瓦（dBm的）作為參考標準。 例如，STL提供了6W的發射機功率增益37.78dBm，可以提供14W的STL發射機的功率增益41.5dBm。

3個STL作品：
1 個 STL 發射器
STL發射機框圖，圖2

　　
 

 

 

　　
　　

圖3 STL接收器框圖

接收靈敏度，信號噪聲比，選擇性和通帶寬度的主要因素是確定的接收器的質量。 接收器的高靈敏度STL系統是不可缺少的條件。 通常表示為靈敏度的要求，以實現目標SNR，接收機需要的最低輸入。 在用於計算的STL系統中，通常對接收器單元的靈敏度-微形（μv）轉換為dbm。 例如，接收器獲得55db的信噪比，所需的輸入電平為14μv，等效於-50dBm時為84Ω輸入阻抗。 接收器獲得60dB SNR的另一個示例，所需的輸入電平為40μv，等效於-50dBm時的74.96Ω輸入阻抗。
為了便於計算發射器功率（W）和接收器靈敏度（μν），取dBm，可根據以下公式獲得。
dBm（分貝毫瓦）= 101g（功率/ 1mw）= 20lg [電壓（ν）/ 0.224] = 20lg（μν/ 22400），1mW的公式= V2 / 50。
公式是在發射機的輸出阻抗和接收機的50Ω輸入阻抗條件下使用的。
內的低噪聲接收前端放大器的性能有一個高頻率的噪音，接收機的靈敏度和信號噪聲比的大小，是好還是壞的影響很大。 在第一級最多，採用了良好的業績表面聲波（SAW）濾波器，可用尖銳的選擇性，同時也減少相位失真（與集總參數濾波器相比），可超線 頻率響應，良好的隔離和低失真。 脈衝計數鑑可以準確解調音頻信號，同時保持一個小的失真。 線性相位低通濾波器的低通濾波器，以獲得最佳的隔離。
4 STL傳輸路徑選擇
作為STL系統工作在超高頻（UHF）頻帶，所以它是一種形式的波的傳播是一條直線，通常會行視距傳輸距離。 然而，在實際的通信中，在該頻段內的無線傳播距離可能超出視距的線。 這是因為從地球的表面（此頻率），大氣的折射率逐漸增加高度的增加，無線的傳播不再是直線前進，但向下方彎曲。 因此，實際使用的STL系統，可簡單地使用視距的傳輸線中，傳輸路徑上的識別。 的傳輸距離S考慮大氣折射後，得到下面的公式：

　　
　　

式中，H1，H2，分別發射器和接收器天線高度，其單位為m。 在傳輸路徑中，而不是由一些人類或自然的障礙，或將影響傳輸質量，或者甚至是不合理的。 因此，更好地使第一，兩點之間的地形（包括建築物，其中包括）配置文件，然​​後通過實驗驗證，如果不是我們應該考慮改變路線或額外的中轉站。
當然，要保證傳輸質量，不僅不能阻止訪問對象，並需要訪問攔網高度不能進入裡面的光束傳播。 經驗表明，距透射光束的最大障礙物距離h應大於第一菲涅耳半徑h> 0.6d的0.6倍。

　　

　　式中：d - 第一菲涅耳區的半徑（m）
S1 - 止從發射距離的障礙（公里）
S - 整個傳輸路徑（公里）
S2 - S-S1（公里）
F - 頻率（GHz）
方案確定後，STL系統能滿足正常傳輸，系統必須做計算。 在路徑計算，有很多因素要考慮，最重要的是，自由空間損耗和寬容是儲備下降，其次是系統內的其他損失，天線增益等最後，施發射機RF功率電平 後發送到接收器的輸入線接收器輸入的要求。
自由空間損耗Ls的，可以根據下面的公式計算：
LS = 92.4 20lgf 20lgS（分貝）
式中：f - GHz的頻率發射器（）
S - 變速器全（公里）
STL Ls是在發射機和接收機天線的功能，即，兩倍的距離，信號電平的6dB損失之間的距離。 在以下的頻率，STL 1GHz系統，產生在下降主要是由於在同一時間的信號傳輸路徑的大氣折射率變化的方向，反射或折射的發送信號和混合信號傳輸線，接收器側的過程中 信號電平可能增加或減少，從而導致信號的波動的現象（儘管在雨中的氣氛，霧，雪將上的高頻能量吸收和散射，但在的頻率低於1GHz，但是這種效應可以 可以忽略不計）。
系統的總損失，包括路徑損耗，發射器和接收器的傳輸線損耗的連接插頭座的系統損耗，以及可能使用的合成器，該分銷商所引起的插入損耗。
總增益包括發射機的輸出功率（可轉換成dBm的），發射機的輸出功率（可轉換成dBm的），發射機天線增益和接收天線增益。
的總增益減去總的損失，即，提供一種有效的信號，以使接收器使用。 STL這個水平和所需的最小接收信號電平的差異相比，其儲備的下降。
從廣播控制中心與STL系統發送信號到發射台，有時會遇到這樣的情況：在發射機和接收機之間的距離的系統，可以傳送超過一個單一的STL的距離，或之間的存在的大量 無法獲得清晰的障礙（視線）的路徑，這就需要採取積極在傳輸系統。 的轉發系統，包括一個發射機和一個接收機。 轉發系統是一種更好的方式由IF。 這種方法是不是在向前的點的信號，所接收的音頻信號（立體聲複合信號），但僅轉換到中頻，然後發送到發送器，從而避免了通過轉發引起的信號劣化的轉發 的問題。 （參見圖4）　　
　　

圖4 STL的方式向前中頻傳輸系統

在圖4，我設置的控制中心在廣播發射機，接收機I和II電吹風機設立的中轉站。 IF良好的性能，當使用轉發器，不僅能對原始基帶信號是完好的，並且可以多次中繼，其性能仍然是相同的。 可以看到，從包裝盒，以確保高品質的高頻信號傳送到下一站，接收機的中頻濾波器（63MHz）使用表面聲波（SAW）濾波器。 這樣不僅可以滿足線性度和對稱性的要求，還可以±20kHz的中頻帶寬，滿足傳輸立體聲質量的要求。 接收器的IF濾波後的輸出信號，並發送了發射機中頻輸入。 發射機頻率的VCO的PLL鎖定，從而保證了不降低質量的情況下的原始基帶信號。 變換成高頻信號，致動器，功率放大器放大，傳送到發射天線，信號質量傳送到下一站。

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