中、短波调幅广播发射机技术要求和测量方法

1 范围

本标准规定了中、短波调幅广播发射机的技术要求和测量方法。对于能够确保同样测量不确定度的

任何等效测量方法也可以采用。有争议时应以本标准为准。

本标准适用于额定功率在1kW以上（含1kW）的中波和短波调幅广播发射机的生产、验收、运行和维护。

2 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

2.1

正峰调制能力 positive peak modulation capability

使用单一频率的正弦音频信号对载波进行调幅，调幅正峰处所能达到的最大调幅度，为发射机的正峰调制能力。

2.2

正负调幅不对称度 asymmetry of positive/negative peak modulation

使用单一频率的音频信号对载波进行调幅，当发射机的正调幅度达到95%时，其正负调幅度之差的绝对值，为发射机的正负调幅不对称度。

2.3

频率容限 frequency tolerance

发射机所占频带的中心频率偏离指配频率，或发射的特征频率偏离参考频率的最大允许偏差，频率容限以赫兹（Hz）表示。

2.4

谐波失真 total harmonic distortion

发射机用单一频率的正弦音频信号调幅时，由于高频放大器的非线性和调制器的非线性，会产生各次谐波分量，各次谐波分量的均方根值之和与基波有效值之比，即为谐波失真，见式（1）。

式中：

D —— 谐波失真；

Vj —— j 次谐波电压的有效值；

Vl —— 基波电压的有效值；

j —— 2，3，……n-1,n。

2.5

音频频率响应 audio frequency response

发射机的调幅度，随输入发射机振幅恒定的正弦音频信号的频率变化而变化的特性，单位为dB，见式（2）。

式中：

γ —— 频率响应；

Uf —— 各调幅频率线性检波输出端的电压有效值；

U1K—— 输入1000Hz 单音频时，线性检波器输出端的电压有效值。

2.6

信噪比 signal-to-noise ratio

发射机调幅度为100%时的线性检波器输出的交流电压有效值，与没有外加调制信号时线性检波器

输出的交流电压有效值之比，单位为dB，见式（3）。

式中：

N —— 信噪比；

Un—— 发射机无调幅时，线性检波器输出端噪音电压有效值；

Um—— 发射机调幅度为100%时，线性检波器输出端的电压有效值。

2.7

载波跌落 carrier shift

在供电电压保持恒定的情况下，使用单一频率的正弦音频信号对发射机进行调制，使调幅度为100%，则无调制时的载波振幅与100%调制时的载波振幅的差值，与无调制时的载波振幅之比，见式（4）

式中：

S —— 载波跌落；

U0 —— 无调制时的载波振幅；

U0’—— 100%调制时的载波振幅；

U'

Uα = l —— 修正系数；

Ul —— 无调制时电源线电压的有效值；

U’—— 100%调制时电源线电压的有效值。

注： 供电电压无法保持恒定时使用修正系数α进行校准。

2.8

载波输出功率 carrier output power

在发射机音频输入端不加调制信号的条件下，一个射频周期中发射机提供给射频负载的平均功率。

2.9

载波输出功率变化 carrier output power shift

发射机载波输出功率测量值和额定功率的差值与额定功率的比值。

2.10

输入功率 input power

发射机电源输入的有功功率，包括发射机附属设备的功率。

2.11

整机效率 total efficiency

发射机在同一工作状态下的输出功率和输入功率之比，见式（5）。

式中：

η—— 整机效率；

PO —— 发射机的输出功率(kW)；

Pi —— 发射机的输入功率(kW)。

2.12

发射带宽 transmitted bandwidth

发射机的发射信号在广播频段中所占的频带宽度。

2.13

杂散发射 spurious emission

发射机射频输出中，发射带宽外的一个或多个频率的发射，其频率分量包括谐波发射、寄生发射、

互调产物及变频产物，但带外发射除外。

2.14

开关频率杂散发射 switching frequency spurious emission

在发射机输出中，与开关频率相关的杂散发射。

3 技术要求

3.1 通用技术要求

3.1.1 频段范围

中波：526.5kHz～1606.5kHz；

短波：2.3MHz～26.1MHz。

注：在频段范围内，用户可与厂商具体商定所需频段范围，运行时按合同规定的范围测量。

3.1.2 调制音频范围

中波发射机：50Hz～4500Hz；

短波发射机：50Hz～5000Hz。

3.1.3 音频输入电平范围

0±6dBu。在此范围内，对音频1kHz发射机均可达到100%调制。

3.1.4 音频输入接口

具有模拟音频接口和数字AES/EBU音频接口。

3.1.5 音频输入阻抗

模拟音频接口阻抗为平衡600Ω。

3.1.6 发射机输出阻抗

短波发射机：平衡300Ω；

中波发射机：不平衡50Ω或75Ω。

3.1.7 发射带宽

短波发射机：10kHz；

中波发射机：9kHz。

3.1.8 工作环境

温度： 0℃～+40℃。

相对湿度： 30%～80%。

大气压力： 106kPa～86 kPa（海拔约2000m）。

注： 环境条件超出以上范围时，发射机效率可降低2%。

3.2 技术指标

中、短波调幅广播发射机技术指标见表1。

表1 中、短波调幅广播发射机技术指标

4 测量条件

4.1 电源条件

电源电压应在标称电压±5%范围内，电源频率应在标称频率50Hz±1Hz范围内。

4.2 测量参考频率

1000Hz正弦波信号。

4.3 谐波失真、音频频率响应的测量频率

短波发射机：60Hz、100Hz、400Hz、1000Hz、3000Hz、5000Hz。

中波发射机：60Hz、100Hz、400Hz、1000Hz、3000Hz、4500Hz。

4.4 测量仪器精度

音频分析仪失真度误差：≤0.1%；

音频分析仪信噪比范围：≥70dB；

音频分析仪幅度分辨率精度：≤0.1dBu；

频谱分析仪电平分辨率精度：≤0.1dB；

频谱分析仪动态范围：≥90dB；

频谱分析仪分辨率带宽：≤1kHz；

频谱分析仪视频带宽：≤10kHz；

频率计频率精度：≤0.01Hz；

示波器幅度线性误差：≤5%；

调幅度测试仪幅度线性误差：≤0.5%；

电力分析仪功率分辨率精度：≤10W。

5 测量方法

5.1 信噪比

5.1.1 测量框图

见图1。

5.1.2 测量步骤

开启发射机，调整发射机的输出功率到额定输出功率，以不加调制信号时音频分析仪测量的电平为

基准0dB，用1000Hz正弦信号对发射机进行调制，调幅度为100%，测量信噪比。

5.2 音频频率响应

5.2.1 测量框图

见图1。

5.2.2 测量步骤

开启发射机，调整发射机的输出功率到额定输出功率，用1000Hz正弦信号对发射机进行调制，短波

发射机的调幅度为75%、中波发射机调幅度为95% ，将此时音频分析仪测出的电平作为基准电平0dB。按

照4.3中规定的测量频率，保持输入信号的电平不变，由音频分析仪测量出各频率的频率响应。

5.3 谐波失真

5.3.1 测量框图

5.3.2 测量步骤

开启发射机，调整发射机的输出功率到额定输出功率，用3.1.2中规定的音频信号对发射机进行调

制，使发射机的调幅度为50%和90%，用音频分析仪按4.3中规定的测量频率，测量出发射机的谐波失真。

5.4 载波跌落

5.4.1 测量框图

见图2。

5.4.2 测量步骤

5.4.2.1 使用调幅度测试仪测量

开启发射机，调整发射机的输出功率到额定输出功率，不加调制信号时调整调幅度测试仪，使载波

指示为“1”，用1000Hz正弦信号对发射机进行调制，调幅度为100%，在调幅度测试仪上直接测量载波

跌落。

5.4.2.2 使用频谱分析仪测量

开启发射机，调整发射机的输出功率到额定输出功率，在频谱分析仪上测量出载波电压的幅度，单

位为dB；用1000Hz 的正弦信号对发射机进行调制，调幅度为100%，此时在频谱分析仪上测量出100%

调幅时载波电压的幅度，单位为dB。按式（6）计算出电压幅度差值，再按照式（7）计算出载波跌落。

UΔ =U1 −U2 ………………………………（6）

式中：

UΔ —— 100%调幅时载波电压幅度与无调幅时载波电压幅度差值；

U1 —— 无调幅时载波电压幅度；

U2 —— 100%调幅时载波电压幅度。

式中：

S —— 载波跌落；

UΔ —— 同式（6）。

5.5 正负调幅不对称度

5.5.1 测量框图

见图3。

5.5.2 测量步骤

开启发射机，调整发射机的输出功率到额定输出功率，用1000Hz 正弦信号对发射机进行调制，正

调幅度mp 为95%，用调幅度测试仪测量出负调幅度mn，按式（8）计算出正负调幅不对称度。

式中:

Δm —— 正负调幅不对称度；

mp —— 正调幅度；

mn —— 负调幅度。

5.6 载波输出功率

5.6.1 假负载测量法

5.6.1.1 测量框图

5.6.2.2 测量步骤

开启发射机，测量假负载阻抗的串联电阻分量，用高频电流表测量出通过假负载的电流有效值，按

式（11）计算出载波的输出功率。

式中

PO —— 载波的输出功率(W)；

I —— 假负载的电流有效值（A）；

R —— 假负载电阻值（Ω）。

5.6.3 电压-电阻测量法

5.6.3.1 测量框图

图6

5.6.3.2 测量步骤

开启发射机，测量假负载阻抗的并联电阻分量，用高频电压表测量出假负载两端的电压有效值，按

式（12）计算出载波的输出功率。

式中：

PO —— 载波的输出功率(W)；

Ud —— 假负载两端电压有效值（V）；

R —— 假负载电阻值（Ω）。

5.7 载波输出功率变化

按5.6的测量方法，按式（13）计算出载波输出功率变化。

式中：

F —— 载波输出功率变化；

Ps ——发射机的额定输出功率(kW)；

PO

’

—— 发射机载波输出功率测量值(kW)。

5.8 频率容限

5.8.1 测量框图

5.8.2 测量步骤

开启发射机，调整发射机输出功率到额定输出功率，用频率计测量发射机的发射频率，其测量值与

指定载波频率之间差值的绝对值，即为发射机的频率容限，见式（14）。

式中：

ΔF —— 频率容限；

ƒ —— 频率测量值；

Fo —— 指定载波频率。

5.9 杂散发射

5.9.1 测量框图

见图8。

5.9.2 测量步骤

开启发射机，调整发射机的输出功率到额定输出功率，以载波信号电平为基准电平0dB,测量各杂散

分量与载波相比所衰减的分贝数。

如果采用电容耦合取样，应对各次谐波的测量值进行修正，见表2。

5.10 开关频率杂散发射

5.10.1 测量框图

见图8。

5.10.2 测量步骤

开启发射机，调整发射机的输出功率到额定输出功率，以载波信号电平为基准电平0dB,测量与开关

频率相关的杂散发射。

5.11 整机效率

5.11.1 输入功率测量

5.11.1.1 电力分析仪测量法

5.11.1.1.1 测量框图

见图9