TS—01PDM中波发射机的两项关键技术

中图分类号：TN 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）11-0054-01

PDM中波发射机的全称是：脉冲宽度调制（Pulse-Duration Modulation）式调幅发射机，这里脉冲宽度调制和调幅（幅度调制）是两个需要注意的字眼，也就是本文所要讲的两个关键部分。先大概说下PDM发射机的基本工作原理，其方框图如图1所示：

其主要可以分为两个部分：低频部分和高频部分；

低频部分主要由调制推动器、调制器、低通滤波器组成。首先音频信号被送入调制推动器，调制推动器的主要作用是将音频信号转换为占空比随音频幅度变化的脉冲信号，此调宽脉冲信号再送入调制器，调制器主要起信号放大的作用，调宽脉冲串经其高效率的开关放大器放大后再经低通滤波器滤除脉冲副载频（72KHz）及其谐波成分，输出为在负直流电压上叠加音频的信号（即-DC），最后-DC被送入高频部分的功率合成器。之所以要大费周折地对音频信号进行变换与反变换，其目的是为了能利用高效率的开关放大器对音频信号进行放大，这就是低频部分的主要作用。

高频部分主要由高频激励器、中间放大器、调谐回路、功率放大器、合成变压器及带通滤波器组成。高频激励器产生一射频信号（比如639KHz），并经过中间放大器将信号放大到一个足够高的功率电平，经调谐回路将波形变换为正弦波后去推动功率放大器。功率放大器用低频部分送来的音频信号（-DC）对调谐回路输出的高频载波进行幅度调制，当然这其中也伴随着功率放大的过程，四个功放的输出经合成变压器合成后，送至带通滤波器滤除谐波后变成正弦波，经阻抗微调电路送至天线辐射出去。

其实PDM全固态发射机高效率的两大关键技术是：在低频通道中采用工作于开关状态的脉冲宽度调制器代替工作于乙类（甲乙类）的调幅器；在高频通道中以场效应管丁类功放（PDM固态机普遍采用丁类桥式功放电路）代替电子管丙类功放。

下面就分别介绍PDM（脉冲宽度调制）和功率放大器的原理：

1.脉冲宽度调制

脉冲宽度调制的作用主要是将音频信号转换为占空比随音频幅度变化的脉冲信号，电路图如图2所示。图中D9（MC14536）为72KHz方波发生器，振荡频率取决于C21、C22、R108及R109；N5A和C24构成积分运算电路，C23为隔直电容；来自前级的72KHz方波信号自反相端加入，同相端加入直流电压，输出端得到的是叠加在直流电压上的72KHz三角波；脉冲宽度调制由集成运算放大器构成的但门限电压比较器N11A完成，电压比较器的基本作用是能够对两个输入信号进行电压比较，判断出哪一个比较大，两个输入信号既可以是直流电平，也可以是模拟信号。在本图中N11A的同相端输入的是叠加在直流电压上的72KHz三角波，反相端输入的为音频+直流信号；在某一时刻如果同相端输入信号的电平大于反相端输入信号的电平，则N11A输出高电平，反之则输出低电平。

图3A是当反相端输入为一直流信号（无音频信号，即载波输出状态）时输出的一串等宽脉冲信号，频率和三角波一样，在调制信号是直流电平是，发射机输出载波功率；在全固态发射机中，功率等级的设置就是通过改变这个直流电平来实现的。这个直流电平又受调制推动器面板上的脉宽调试电位器控制。

图3B是加入了音频信号的调制波形，在音频信号正半波时输出脉冲宽度变窄，在音频信号负半波是输出脉冲宽度变宽，从而达到用音频信号的幅度调制脉冲宽度的目的。

2.功率放大器

丁类桥式功放由4只IRFP 250N（N沟道增强型）场效应管组合而成，如图4所示。T1为激励变压器，它将射频信号分为幅度相等，相位相同的两路去推动功放桥工作。R为防振电阻，VD为背对背串联的稳压管，保护场效应管栅极，C为隔直电容，正常工作时起不了什么作用，但当场效应管D、S间短路时，可以防止电源短路。-DC为低通滤波器送来的负直流加音频电压。场效应管工作于开关状态，等效电路如图5所示：

我们将4只场效应管等效为电子开关，RDS1～RDS4为4只场效应管导通是漏源极间的电阻，值为0.085Ω，r为回路损耗电阻，a+jb为变压器次级等效到初级的负载阻抗。当激励信号正半周时V3、V2导通，V1、V4截止，A、B两点接入高低电平之间，A为负B为正；当激励信号负半周时，V1、V4导通，V3、V2截止，A为正B为负。可以看出，在激励信号的一个周期内，两半桥轮流导通，输出电压UAB的波形如图6所示，此即为已调（幅）波，幅度是-DC的两倍。

结束语

通过分析，我们知道了PDM发射机的工作流程，以及如何进行脉宽调制和幅度调制，对我们增进发射机的了解和维护发射机有一定的作用。