发射电路设计研究论文

2022-04-20

摘要:电子线路技术发展的推动下电视台调频发射系统在设计及应用方面取得了重大突破,发射系统设计环节诸如振荡电路设计、混频电路设计以及调制器選用等都显得更加科学与规范,这就使得发射系统原本的工作效率得到了显著提升。本文主要针对调频发射天线技术相关的问题进行分析和讨论。下面小编整理了一些《发射电路设计研究论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

发射电路设计研究论文 篇1:

调频发射系统的改进与设计

摘 要:电子线路技术发展的推动下电视台调频发射系统在设计及应用方面取得了重大突破,发射系统设计环节诸如振荡电路设计、混频电路设计以及调制器选用等都显得更加科学与规范,这就使得发射系统原本的工作效率得到了显著提升。绝大多数台在调频发射系统选择方面都偏向于C类功率放大器,这主要由于较之于A类或B类放大器C类功率放大器的工作效率明显更高,然而实际远距离的发射却始终还没有满足使用需求,这也正是当前台调频发射系统设计中需要重点改进的内容。

关鍵词:电视台 调频发射系统 设计 功能指标

当前调频发射系统通过对线程检查工具的使用来实现对发射程序的全面监控与管理,在混合调频发射程序的引导下多核平台数据竞争面临更加严峻的发展趋势,而由于数据死锁而导致的计算结果不够精确等问题也使得调频发射系统在工作效率方面显得较为低下。从能量求解及其调度策略出发,针对发射系统改进问题需要就发射程序的执行时间和执行效果两个方面进行分析,确实提升发射系统的执行效率,一旦发现其中存在输出功率较低的问题必须及时予以改进。

1 调频发射系统简介

对于调频发射系统而言,发射机的使用主要是从低频信号处理方面来实现对高频电波的有效传送,而这一过程中显然其中心频率是核定不变的,在一定带宽的影响下来应用无线发射达到对电磁破辐射有效调控的目的。这一系统当中针对音频信号的放大问题着实体现出高频载波的振荡效果,而其中针对某些参数的计算也需要通过调制来得到确切的数值。这其中若是出现信号频率不够的问题则就需要通过上变频的方式来处理其中的数据收集问题,这也是对信道频率的必然要求。但若是输出幅度不够就需要通过输出频率的方式来尽可能扩大信号的延伸距离,以此来保障功率放大器的正常使用,并在此基础上经由天线辐射促进信号的远距离传输。

由于调频发射系统不同系统环节有着截然不同的使用功能,因此在不影响到其性能指标的基本前提之下我们就需要对其中电路设计问题展开探讨。以其中的远距离调频发射器为例,若是其中的振荡环节都是通过稳定频率的石英晶体来实现,则针对高频信号的传播则显然存在着一定局限性,由于调制器一般对于固有线路的损耗都较小,因此在调制器选择方面则往往偏向于工作频率较高的调制器,这不仅能够极大地提升信号的传输效果,同时对于基本线路设计也有积极的指导作用。需要注意的是,若是其中的输出功率问题影响到了实际信号传输效果,则这一途径对于功率放大问题也是极为有利的。通常我们在选择功率放大器时会倾向于C类功率放大器,这也是由于实际的功率影响效果,从系统改进及设计方面研究当前调频发射系统的优化问题至关重要。

2 调频发射系统的改进与设计

2.1 源代码系统优化

调频发射系统站点内的节点一般原子与节电数目是呈现出一定的比例关系的,因此我们在对原始串行程进行循环更替的过程中就需要针对其中的双回路问题进行有效分析,并针对其中的静电相互作用展开明确规划,这主要是因为循环周期内的发射器往往在执行耗时方面表现出诸多局限性,而其中循环颗粒的改善对于源代码系统优化显然有着积极的促进意义。从各自独立的粒子颗粒计算其中的线程,电视台调频发射系统中的序列号问题也是需要在系统优化过程中得到确切落实的重要方面。

2.2 发射任务优化

对于调频发射系统的发射任务优化问题主要表现在内存芯片的优化方面,从相同的线程板块中找寻到其中的线程管理程序,并对其中的数据传输问题展开细致分析,尽可能控制线程对于整体性能的不良影响。在数据复制的过程中我们不难发现系统的核心集群缓存记忆系统在实施处理方法及数据收集方面表现出极大的可控性特征,这也是导致其存储器内存减少的重要原因之一。由于系统存储器与主机内存之间存在着较大差别,因此在系统性能发挥方面显然表现出极大的不稳定性,这对于优化存储器的共享速度显然是极为不利的。针对发射台调频系统中的主题线程同步问题也需要在系统同步功能中得到确切落实,这是提升系统线程运行效果的有效途径。除此之外,针对线程执行问题的解决也同样依赖于线程的执行效果,从基本的数据传输角度出发来达到最佳的数据传送效果,进而实现对系统性能的进一步优化。

2.3 功能指标完善

在调频发射系统的功能指标完善方面我们需要对其中高频载波问题进行必要的研究,这是由于高频振荡对于信号功率有着极大的影响,而其中针对发射机天线问题的解决势必能够从根本上促进系统功能指标的完善。从现有功率放大器的使用过程不难分析,其中针对C类功率放大器的使用往往忽视了对输出功率的考虑,这就使得功能指标实现过程中表现出极大的弊端,因此在对其中的功能指标进行完善时我们除了需要尽可能扩大功率放大器的输出功率之外,还需要就其中的电压电流问题尽量控制在核定范围之内,这对于提升系统输出功率以及优化直流电源的输出效果都有积极的影响。需要注意的是,若是其非线性问题表现出严重的失真状态,那么我们就需要对其中输出功率进行重新调整,输出功率的变化尽可能控制在核定范围之内,合理解决非线性失真与输出功率之间的矛盾。对于电视台调频发射系统的功能指标而言,失真度问题是影响到发射系统性能指标的关键因素,因此针对其中功率消耗问题也需要在集电环节得到充分有效的验证与改进,一旦管壳出现较大的温差变化时我们就需要对其中管耗及输出功率展开精确的计算,及时解决管壳的散热问题,这对于促进调频发射系统系能的优化意义重大。

总之,调频发射系统不同环节对于整体性能的发挥有着重要的影响,因此针对系统工作效率的提升我们不仅需要关注其中的设计与改进环节,还需要从整体性能与功耗之间的关系出发,从系统发射距离以及系统性能改善等方面突出功率放大器的实际使用效果,这对于保证信号的准确性有着极其重要的促进意义。此外,针对发射台调频发射系统的研究问题还需要从输出功率角度研究,切实解决调频发射系统失真度与输出功率之间的关系,这也是当前改进调频发射系统整体设计的关键环节。

参考文献

[1] 陈新国,陈耕国,高厚礼.D类功放输出滤波器的优化与仿真[J].电子元件与材料,2004(4).

[2] 王卫东,傅佑麟.高频电子电路[M].北京:电子工业出版社,2004.

[3] 熊伟,侯传教,梁青,等.Multisim7电路设计及仿真应用[M].北京:清华大学出版社,2005.

作者:马天佑

发射电路设计研究论文 篇2:

调频发射天线问题分析

摘 要:电子线路技术发展的推动下电视台调频发射系统在设计及应用方面取得了重大突破,发射系统设计环节诸如振荡电路设计、混频电路设计以及调制器選用等都显得更加科学与规范,这就使得发射系统原本的工作效率得到了显著提升。本文主要针对调频发射天线技术相关的问题进行分析和讨论。

关键词:广播电视;发射电线技术;运用原理;调频技术

目前我国的调频广播发展迅速,已经取代了原来的有线广播,虽然电视技术发展很快,但是它终究取代不了广播,因为广播的灵活性,收听设备小,投资小,见效快,是电视设备不可取代的。

1 广播发射天线技术原理

广播作为最常见的媒体传播方式,可以让人们获取更多自己想要了解的信息,对社会最新动态也同时进行了解,广播发射天线在广播无线发射系统中占据着重要的位置。广播的发射与接收过程实质就是电磁波的传递过程。电磁波传播的电场矢量的方向固定或旋转按照一定的规则,称为电磁波的极化,可分为平面极化(水平和垂直),椭圆极化和圆极化。无线电和电视发射天线是一个转换器,转换成电磁波的自由空间波和导波无线电和电视输出的图像和声音信号的相互转换,然后通过天线发射出去后,计算机视觉信息的处理为收视率。

2 调频发射天线技术分析

广播发射天线是能够将已调制高频电流转换成电磁波并辐射出去的重要设备,在广播系统中处于关键地位,直接关系到广播发射效果。发射天线的辐射在空间激发出交替变化的电场和磁场,变化的电磁场在空间传播形成了电磁波,进而把党和国家的声音传播到千家万户。

2.1 天线技术特征分析

调频发射系统的工作原理主要是利用对低频信号进行处理,从而完成高频电波的传送,在这一从低到高的传送过程中,不变的数据就是发射系统的中心频率。当带宽出现一定的变化时,会导致无线发射出现改变,从而有效的对电磁波进行辐射与调控。就当前天线技术在调频广播与电视运用与推广角度来看,其主要具有以下三方面的技术特征:其一,普及性特征。广播与电视发射技术处于免费状态,并根据直接调频与间接调频两方面要求进行全民惠及;其二,专业性特征。一般说来,天线系统中核心要素在于天线,设置合理的天线参数,能保障输入与输出稳定,视频和音频清晰,在实际操作中充分调动气象、空间、物理、信息等多方面专业技术与人才以提升信息的专业水准;其三,波动性特征。与卫星传送以及其他通信设备相比,调频广播与光是发射天线技术的传播功率小,并受天气、电磁场的干扰,出现异常状态。

2.2 调频发射天线常见故障分析

为了处理好城市发展与广播电视发射天线间的矛盾,有必要使广播电视发射天线技术不断发展,利用现代科技为其服务,要积极利用科学有效地保护天线场区,保护人们生活居住的环境和健康。

2.2.1 发射天线的故障

发射天线发射机的工作状态维护主要是通过室内维护,利用专用测试器和仪表对天线系统的运行状态进行检测,通过相关参数计算结果的比对确定天线系统的稳定运行,同时也要定期对天线和桅杆进行定期检查,其中包括桅杆、天线调节片、天线紧固件、天线振子等部件进行检查,确定天线各部件的整体完整性与功能性,对损坏的天线部件要立即进行更换处理。

2.2.2 驻波比浮动故障

驻波比是广播电视发射天线上最大电流值与最小电流值的比值,驻波比同回波损耗与发射天线匹配关系是相反的,驻波比计算出来的值越大越不容易与天线进行匹配,驻波比计算出来的值越小就越容易与天线进行匹配,驻波比的浮动是导致广播电视发射天线相关设备故障的主要因素,驻波比的浮动会导致广播电视发射天线的发射信号造成干扰,同时也会由于反射功率的提高导致功率放大器出现故障。在广播电视发射天线技术中出现的驻波比,驻波比和天线匹配值成正比关系,例如,驻波比越大,那么天线就越难匹配。如果驻波比越小,则就很容易匹配。广播电视发射天线技术的驻波比大小影响设备的正常运行,从而导致广播电视信号的正常接收。

2.2.3 回波损耗故障

广播电视发射天线中比较常见的一种故障就是回波损耗故障。所谓天线的回拨损耗其实就是指天线输人端口的阻抗偏离标准阻抗的时候所引发的能量发射的损失。这种损耗的大小与天线的匹配是呈反比例关系的,计算出来的值越大则会是天线更加匹配,而这是在无线输入装置上出现的常见故障,对于天线信号的接收、传输以及覆盖起到举足轻重的作用。发射天线输入端口阻抗与标准阻抗发生了较大偏离,导致能力出现了较大损失,通过实际测量可以发现,在该情况下所导致的能力损失与天线匹配呈负相关,最终的计算结果越大,天线的匹配程度就越高。天线输出装置经常会出现回波损耗故障,该故障对天线信号的接收、传动、覆盖等内容都会造成不同程度的影响。

2.3 调频发射天线的日常维护分析

由于广播电视发射天线在使用中长期处于高空全天气工作状态,这使广播电视发射天线在使用中要不间断受到自然环境因素影响,高温、低温天气容易促使广播电视发射天线上的绝缘材料不断老化,而且金属材料在使用中十分容易出现锈蚀状况,所以要求工作人员要定期对广播电视发射天线进行故障检修。

调频发射天线的日常维护包括周检、月检和季检,对地网、铁塔、拉线、绝缘座进行检查保养,定期对铁塔、拉线和地锚进行大修检查,注意拉线和铁塔有无裂痕,拉线是否松弛。在高寒地区和天气变化较大的时候,重点检查铁塔的垂直度,垂直误差和塔身弯曲程度不能超过1/750。仔细检查塔身结构,发现螺栓松动、焊缝开裂和腐蚀严重及时修补。塔身、螺栓和拉线钢绳腐蚀度达到自身直径的1/5时必须更换,发现地锚锚杆锈蚀的必须除锈并刷防锈材料。雨天过后检查绝缘座的防水情况。中波天线经常发生的故障有打火和连接拉线钢绳的绝缘子断裂。铁塔上的打火一般都发生在馈电点的位置上,导致故障的原因是拉线松弛,铁塔在大风中摇摆导致馈电点开焊。局部高电位会导致拉线打火,在打火部位绷上一块铜皮可以有效降低电位,防止打火。发生断裂的绝缘子拉线要及时调整,减轻拉线上的张力。

结束语

天线是一种换能器,既可将馈线中传输的电磁波转换为自由空间传播的电磁波,又可将自由空间传播的电磁波转换为馈线中传输的电磁波,而天馈线则是电磁波的传输通道,确保广播电视发射天线各设备的稳定运行状态,这对提高广播电视节目传中效果与质量有着重要作用,同时也可以为广大广播电视用户提供质量更高的节目。

参考文献

[1]何波,刘育松,谭旭.110kW调频多工系统的设计与实现[J].广播与电视技术,2013,(11):136-139.

[2]罗文锋,许晓波.智能化“N+1备份”通用型数字电视(调频广播)发射系统[J].中国有线电视,2014,(S1):431-434.

[3]陈新国,陈耕国,高厚礼.D类功放输出滤波器的优化与仿真[J].电子元件与材料,2004(4).

[4]金文洙,王虹娟.广播电视发射天线技术的工作原理及应用管理分析[J].新媒体研究,2015,13:11+6.

作者:刘志刚

发射电路设计研究论文 篇3:

《传感器技术应用》项目化的微课程开发

摘要:由于电子类专业在教学做的过程中,教师示范教学只能照顾到周围的部分同学,示范教学不能起到全面性的效果,然而教师示范引领是一个非常重要的环节。文中提出了《传感器技术应用》项目化的微课程开发方法,将项目中关键的知识点、技能点、重点、难点做成微视频的方式进行呈现,大大提升了该课程的教师示范教学效果。文中详细阐述了微课程项目化的内容设置、项目关键能力点的提炼方法、微视频制作内容的选取、设计和制作。

关键词:示范教学;传感器技术应用;项目化;微课程

一、引言

现在的高校大学生中使用智能手机、移动数码产品的人越来越多,这在无形中改变着他们的阅读和学习方式,当然从中我们也可以很自然地联想,他们在课后利用这些电子设备浏览教学内容,那不是一件很好的与课堂教学对接的方式吗?几乎大部分的教师都有运用多媒体技术播放视频的教学经历,但大家都会发现,不管是利用精品课程视频也好,或者是其他类型的教学视频,除了上课教学以外,很少会有学生课后去浏览观看这些视频进行学习和课后复习,其利用率非常之低,原因主要是视频容量太大,教学视频大多数是几百兆,网上在线观看往往速度太慢;容量大也影响网速,断断续续,让人失去等待的信心;最后容量大则讲解的知识点过多,让学习者失去学习耐心。此外,现在高校都在实行项目化的教学做一体的课程开发,在教学做的过程中,特别是电子类相关专业,教师示范引领是一个重要的环节。然而从目前来看,教师示范因为视线、场地等原因,示范只能照顾到前面的少部分同学,如果把项目中关键的知识点、技能点、重点、难点做成微视频的形式,通过投影播放,可以让所有同学都能清晰地看到教师的示范内容。鉴于此,课题组成员结合应用电子技术专业,开发出的《传感器技术应用》微课程正好有效解决了这些问题,其微课程的特点有以下几方面:①目标明确、主题突出。②短小精悍、视频为主。③依托网络、使用方便。课程组共计完成《传感器技术应用》项目化的微课程视频12个。

二、《传感器技术应用》项目化内容设计

《传感器技术应用》项目化内容分成6个项目,具体项目及涉及的传感器如下:①饮水机温控指示电路,负温度系数热敏电阻;②霍尔传感器磁性产品计数器,霍尔传感器3144;③红外线防盗报警器,红外线发射二极管、光敏三极管;④声光控路灯,驻极体话筒、光敏电阻;⑤小型电动机转速测量器,带光电开关装置的电动机模块。⑥酒精浓度检测器,酒精传感器MQ-3。

三、项目微视频设计与制作

1.项目中关键应用能力提炼方法。①首先对项目中的传感器进行基本特性的测试:工作原理、输入输出特性、引脚判断等。②将项目分成若干个小的模块,模块划分的原则是在电路中可以自成一个部分。③按照信号的流程进行一步步的电路设计,对完成的每部分电路进行相应的测试,同时完成数据的记录,注意前面的模块测试完成后,才进行下个模块的设计及测试。④Keil uVision编程及调试。⑤Proteus电路进行设计及仿真。⑥电路制作及测试:完成整体电路设计、并对关键信号点按照要求进行相应的测试并记录数据。

2.每个项目的关键应用能力提炼。项目一:①负温度热敏电阻10KΩ的一致性和温度特性测试。②电阻到电压转换的测量电路设计及测试。③三极管驱动的继电器应用电路设计及测试。④三个LED(电源、加热、保温)指示电路设计。⑤Proteus电路设计及仿真。⑥电路制作及测试:分成加热过程、保温过程、再加热过程。

项目二:①霍尔效应的工作原理。②开关霍尔传感器3144芯片内部的工作原理。③3144的信号产生电路设计及磁铁接触及方向的测试。④单片机计数器的应用。⑤3位共阳极数码管显示电路设计。⑥Keil uVison的单片机计数器及数码管显示的程序设计。⑦Proteus电路设计及仿真。⑧电路制作及测试:信号产生、单片机复位、晶振电路、数码管显示等。

项目三:①红外线发射二极管正向导通压降测试及伏安特性测试。②可调红外线强度的发射器电路设计及测试。③光敏三极管光照特性测试及引脚判断。④光敏三极管光信号检测电路设计及测试。⑤4011二输入与非门的逻辑控制电路设计。⑥RC充放电电路设计及测试。⑦三极管驱动的蜂鸣器报警电路设计及测试。⑧Proteus电路设计及仿真。⑨电路制作及测试:分成有红外线和无红外线接收两种状态进行关键信号点测试、RC充放电过程的测试等。

项目四:①红外光电开关的工作原理及引脚判断。②红外光电开关的电机测速模块工作原理、电路及引脚判断。③电机测速模块传感器输出信号测试。④CD4013 D触发器的工作原理。⑤D触发器的信号整形电路设计及测试。⑥单片机计数器的应用。⑦3位共阳极数码管显示电路设计。⑧Keil uVison的单片机计时、计数、转速计算、数码管显示的程序设计。⑨Proteus电路设计及仿真。⑩电路制作及测试:信号产生、信号整形、单片机复位、晶振电路、数码管显示等。

项目五:①驻极体话筒的工作原理:驻极体、电容、场效应管和阻抗变换。②驻极体话筒的声音信号检测电路设计及测试:分成有声音和无声音两种状态进行分别测试。③驻极体话筒输出信号电容耦合、三极管信号放大电路设计及测试。④光敏电阻光照特性测试。⑤4011二输入与非门的逻辑控制电路设计:声音和光敏信号。⑥RC充放电电路设计及测试。⑦PCR606可控硅控制电路设计及测试。⑧220V市电的半波整流、降压、电容滤波輸出直流10V。⑨PCR606驱动控制、桥式整流和灯泡的连接电路。⑩Proteus电路设计及仿真。{11}电路制作及测试:光敏电阻模拟成白天和黑夜两种状态分别进行有声音和无声音的关键信号点的测试、RC充放电过程的测试等。

项目六:①酒精传感器MQ-3的6个引脚判断。

②MQ-3酒精浓度特性测试:分成电热丝加热与不加热进行测试并进行对比。③比较器的应用。④LM3914芯片内部的工作原理:电压跟随器、10级比较器和电压基准源、LED亮度调节等。⑤Proteus电路设计及仿真。⑥电路制作及测试:调节电位器使LED1亮,测试酒精浓度变化时,比较器输入5脚电压的变化,同时观察LED亮灯数目的变化。

3.项目微视频的内容选取、设计与制作。项目微视频的内容选取要是教学中重点、难点和关键点,易于通过可视化的方式呈现、自成一个相对完整的整体、内容的时间控制在5~15分钟、选取一个合适的名字等。通过前面的项目关键能力的提炼,我们从中选择了12个知识点进行微视频的制作,内容如下:①负温度系数热敏电阻一致性及温度特性的测试。②饮水机温控指示电路关键信号点的工作过程测试。③霍尔传感器3144工作原理分析及开关特性测试。④磁性产品计数器的Keil编程设计及调试。⑤红外线防盗报警器关键信号点的测试。⑥驻极体话筒的工作原理及信号输出测试。⑦声光控路灯关键信号点的测试。⑧酒精传感器MQ-3引腳判断和基本特性测试。⑨LM3914芯片内部的工作原理分析。⑩电机测试模块的引脚判断及输出信号测试。{11}小型电动机转速测量器的Keil编程设计及调试。项目微视频的设计与制作首先需要准备相应设备和材料,主要有如下:①知识点相关:电子元件、仪器和设备(万用表、数字稳压电源、数字示波器)、线路板、实训指导教程、PPT、动画、黑板(电子白板)等。②电路仿真和编程相关:电脑、Proteus电路仿真软件和Keil uVision编程软件。③微视频拍摄相关:摄像机、计算机录屏软件CamtasiaStudio、麦克风等。将上述的12个知识点进行分类,大致可以分成三类,以及需要的相关微课制作工具。第一类:讲解、操作及测试类,采用摄像机拍摄。第二类:工作原理分析类,采用计算机录屏软件和麦克风。第三类:Keil编程设计及调试类,采用计算机录屏软件和麦克风。对制作微视频的知识点需要进行详细的微课程脚本设计,形成一个较为详细的讲解、操作、分析的过程文件,最后对视频进行后期处理,如剪辑、合成、字幕添加等。

四、结论

《传感器技术应用》项目化微课程的开发,完成了6个传感器项目的设计及12个微视频的设计和制作。为该课程的项目化教学做提供了一个很好的示范教学素材,同时学生也可以通过微视频资料进行相应的学习或复习,通过利用微课教学和传统教学的所教班级对比,利用微课程的班级教学效率和效果明显有所提高。通过对《传感器技术应用》课程的项目化开发和微视频设计与制作,该课程的主讲教师多次在学生“学评教”中,被评为学生满意教师。

参考文献:

[1]张剑波,张欣杰.高职微课程的开发与应用[J].中国职业技术教育,2014,(2):9-10.

[2]熊烨.微课程制作的思考和实践[J].湖北工业职业技术学院学报,2014,27(3):100-102.

[3]韩宝如,黄果,潘云霞.高职传感器技术与应用课程建设的研究[J].辽宁高职学报,2012,(9):47-48.

[4]袁向荣.项目驱动教学法在“传感器与检测技术”课程中的应用[J].中国电力教育,2011,(26):92-93.

[5]谢萍.项目教学法在传感器技术教学中的运用[J].新课程研究,2013,(11):89-90.

[6]田爱丽,刘冬梅.论教学微视频编制的原则与方法[J].上海教育科研,2014,(8):7-10.

作者:葛海江

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