短波发射机

发射短波波段无线电信号的设备

短波发射机是指用于发射短波波段无线电信号的设备。可用于电报、电话或低速数据通信，也可用于广播。

定义

短波发射机是指用于发射短波波段无线电信号的设备。可用于电报、电话或低速数据通信，也可用于广播。短波发射主要用于各广播电台之间，各核潜艇之间的相互通信。发射机主要由电控逻辑装置、过荷保护装置、频率预置和自动调谐装置等组成。

分类

根据主载波调制方式区分，发射机有双边带（AM）、全载波单边带（SSB-FC）、抑制载波单边带（SSB-SC）、减幅载波单边带（SSB-RC）、独立边带（ISB）、振幅键控（ASK）和移频键控（FSK）等。其中双边带（AM）是连续信号的常规幅度调制，单边带（SSB）和独立边带（ISB）是幅度调制的特殊形式，而振幅键控和移频键控则是离散信号的调制。

2.1双边带发射机

双边带发射机取采用以连续信号控制载波振幅，使其包络与连接信号具有相同波形的调制方式，已调波的功率按频谱可分成载频和上下边带三部分。载频功率仍保持不变，且不载荷任何有用信息；上下边带在满调制时，功率也只有载频的1/4，且载荷的信息相同。双边带信号在接收时只需简单检波即可恢复原连续信号；非常适用于单发射端、大量接收端的广播，是音声广播的主要播送方式。由射频源、射频放大器、音频放大器和调幅功率放大器组成。

2.2单边带发射机

单边带发射机是取消双边带已调波的一个边带，保留、降低或取消载波的已调信号，分别称为全载波、减幅载波和抑制载波单边带信号。抑制载频单边带信号具有最高传输效率，即对同样的连续信号可用小功率、窄带宽进行传输，但在接收端的解调过程中则需另外引入载频。

单边带发射机由激励器、线性功率放大器、冷却系统、电源和控制电路等组成，有的发射机还具有自动调谐系统，结构如图1所示。

单边带信号通常是在较低的频率上产生的，由变频器把它变换到发射频率。通过改变射频振荡源频率改变发射频率。单边带通信系统对发射机频率稳定度和准确度要求很高，CCIR建议输出功率为500W以下的发射机的频率容差不大于±50Hz；500W以上的发射机不大于±20Hz。早期的射频振荡源是用晶体振荡和倍频器来实现的，为获得高稳定度和使用方便，已被频率合成器取代，其频率步级通常是1kHz，现已达1Hz。

2.3振幅键控发射机

振幅键控发射机亦称等幅报发射机或启闭发射机，只需以键控信号在在任何一级启闭激励信号，即可形成振幅调制信号。对发射机没有线性要求，功率放大一般为效率高的丙类（C类）放大。

2.4稳频键控发射机

稳频键控发射机亦称移频报发射机，有专产生移频键控号号的激励器。射频功率放大一般也采用丙类（C类）放大。

信号产生方法

信号产生方法有滤波法和移相法两种。滤波法是利用性能优良的边带滤波器直接从调制产物中选出需要的边带信号；移相法是利用9°移相网络和调制器以相位抵消的方法抑制一个边带。普遍使用的是滤波法。

激励器

激励器是形成单边带信号的器件。其任务首先是调制，将基带信号形成需要的单边带或独立边带信号；然后经过变频，把上述已调制的信号搬移到发射频率，并达到足够的功率以推动线性功率放大器。由平衡调制器和边带滤波器组成单边带调制器，其输出信号是一个载波被抑制的上下边带信号。边带滤波器从输出信号中分别选出需要的上边带或下边带信号，并由载波重置电路提供不同电平的载波，从而产生各种单边带信号或独立边带信号。单边带的载波电平抑制载波单边带应低于边带峰包功率40dB；减幅载波单边带为-16dB～-26dBi“全载波”单边带和双边带为-6dB。利用载波重置电路和一些附加电路，激励器还可以产生启闭电报和移频电报的信号。

线性功率放大器

线性功率放大器是用于把激励器的输出信号线性放大到发射机额定输出功率，这是因为激励器为减少调制和变频过程中信号失真而产生的不需要的频率成分，总是工作在低电平。线性功率放大器的非线性用互调失真来衡量。中小功率短波发射机的功率放大器采用固态放大器；大功率短波发射机仍多采用电子管调谐放大器。线性功率放大器的工作状态和负载阻抗是影响输出功率、效率、线性的重要因素。其输出电路的功能则是将天线馈线阻抗变换到放大器要求的负载阻抗，以达到良好匹配和滤除谐波的目的。有的发射机为进一步减少谐波输出，还在发射机输出端另加谐波滤波器。

冷却系统

由于发射机线性功率放大器产生大量热量，必须有相应的冷却系统。冷却方式有三种：①利用空气对流的自然冷却，适于小功率发射机；②强制风冷，采用风机抽风或吹风；③液体冷却，多采用水冷。水冷方式又分为直接冷却和蒸发冷却。

自动调谐

短波发射机的工作频率需要随电波传播情况反复更换，人工换频操作繁杂，自动调谐则可代替人工操作，且迅速、准确。自动调谐可分为频率预置式和频率跟踪式，或两者相结合。自动调谐除自动切换频率外，还可在天线馈线阻抗发生变化时，自动进行负载调整，使发射机保持良好的工作状态。宽带技术、计算机技术和新器件的应用使发射机自动调谐系统更加完善和可靠。为实现短波电台自动化和自适应通信（实时选频通信）创造了条件。

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