山西电子技术2013年第1期
文章编号：1674-4578（2013）01-0075-02
广播与电视
简述调频广播发射机
张文平
（山西广播电视局无线管理中心328台，山西太原030001）
要：从广播发展到今天，广播听众一直在增加，广播传递的质量也在不断提高，最关键的就是调频广播发
射机技术的发展和应用，在此主要阐述调频发射机的特点和运用方式，充分证实调频广播发射机技术的研究及对
摘
国家未来广播事业的发展有着关键的作用，以及调频的特点﹑发展过程。
关键词：调频广播；调频广播发射机；特点；工作原理
中图分类号：TN832．1
文献标识码：A
电台和对音质和可靠性要求一般的场合；
（2）按广播方式来分，可分为立体声广播和单声道广播；
（3）按调频发射机的电路原理来分，可分为模拟调频发
特别是射机和数字调频发射机：随着电子技术的高速发展，数字调频发射机正在逐步取代模拟调频专业级调频发射机，
发射机，区别数字和模拟很简单，就看其是否使用采用软件无线电技术（DSP +DDS ）的设计方案。
调频广播通过调频的方式对声音信号进行传播，是高频
振荡频率随着频率的变化而变化，调频波的载波也是随着音频调制信号的变化而随之改变的，这样就能保证声音信号在
每秒钟频偏变化次数和音频信号调制频率的变化一传输中，
频偏的大小由音频大小决定，调频广播使用超短波波段致，
能有效地抗干扰，信号真实性高。调频广播进行信号传输，
（2）信号稳定，（3）调频电台的频带的特点：（1）抗干扰力强，
宽。调频广播未来发展是数字化，优点是：（1）节省频谱和（2）声音质量悦耳，（3）广播技术发展多样化，（4）广播功率，
技术越发展，其设备越精巧。
2数字调频发射机和模拟调频发射机如何区分
目前，很多广播发射领域的技术人员很疑惑：许多发射
1调频广播发射机的工作原理及分类
调频广播发射机，简称调频发射机，是首先将音频信号和高频载波调制为调频波，使高频载波的频率随音频信号发生变化，再对所产生的高频信号进行放大，激励，功放和一系
使信号输出到天线，发送出去的装置。高频列的阻抗匹配，
PLL 等方式。现在我国的商业信号的产生现在有频率合成，
校园为76～87MHz ，调频广播的频率范围为88～108MHz ，
西方国家为70～90MHz 。主要用于将调频广播电台的语音
和音乐节目以无线方式发射出去。
任何一个调频广播电台，无论其规模大小（国家电台，省级电台，市级电台，县级电台，乡级电台，村级电台，校园电企事业单位电台，部队营房电台，等等），都将由音频播控台，
音频传输设备、调频发射机及发射天馈线组成。设备、
覆盖范围大的电台，需要发射功率大的调频发射机、高增益的发射天线并架设在离地面高的地方；而覆盖范围小的则需要发射功率小的调频发射机、增益合适的天线并电台，
架设在合适的高度上。
5W ，10W ，30W ，通常，调频发射机的功率等级有1W ，
50W ，100W ，300W ，500W ，1000W ，3kW ，5kW ，10kW 。也可根据实际需要，定制特殊功率调频发射机。
调频发射机有很多种分类：
（1）按调频发射机的使用场合分，可分为专业级调频发射机和业余级调频发射机，专业级主要用于专业广播电台和对音质、可靠性要求较高的场合，而业余级主要用于非专业
机的生产厂商都声称自己生产的调频发射机是数字调频发
但到底应该怎样鉴别一台调频发射机是否是数字化的射机，
调频发射机？在此发表如下意见，供各位同行鉴别参考。鉴别一台调频广播发射机是否是数字化的最有效办法
目前市场上调频发射机存在如下三种形式是看其电路原理，
电路原理的调频发射机：
（1）模拟调频发射机：只能接收模拟音频信号，音频信号放大、限幅及立体声编码都是模拟的；特别是采用VCO （压控震荡器）+PLL （锁相环）产生调频载频信号，调制的过程当然也是采用模拟复合音频信号对VCO 的变容二极管进行直接调制。这种电路就是典型的模拟调频发射机，但可能
但其全过程都有LED 或LCD 数字显示发射机的工作频率，
“VCO +PLL ”。是模拟的。这种模式简称
（2）半数字化调频发射机：可以接收数字音频信号（AES /EBU）或模拟音频信号、音频信号处理、立体声编码由DSP （数字信号处理器）来完成，立体声复合信号经D /A转换器转换为模拟立体声复合信号、该信号对VCO 进行调频调制。由此可见，在产生立体声复合信号之前是数字化的，“DSP +PLL ”。之后与模拟调频发射机无异。简称
（3）数字调频发射机：从音频到射频全过程的数字化的调频广播发射机。它接收数字音频信号（AES /EBU）或模拟音频信号（送入A /D）、音频信号处理、立体声编码均由DSP （数字信号处理器）来完成，而调频调制过程DSP 控制DDS （直接数字频率合成器）来完成，实现了调制过程的数字化。
收稿日期：2012－10－12
作者简介：张文平（1964-），男，山西襄汾人，工程师，主要从事广播电视传输工作。
76山西电子技术2013年
离散的数字调频波经D /A转换后产生常规调频波供射频放
“DSP +DDS ”。大器放大到指定功率。简称
3数字调频广播发射机技术优势
数字调频发射机与模拟调频广播发射机相比具有如下
突出的技术优势：
（1）改善了音质：由于采用全过程的数字化处理，调频广播的音质可达到接近CD 的水平；
（2）提高了发射机可靠性：由于采用大规模集成电路作为主要元件（原件数量少，集成电路自身的可靠性极高），取使代了模拟调频发射机的大量分立元件和小规模集成电路，整机可靠性极大地提高；
（3）发射机的功能柔性大：由于采用了软件无线电技术，所以在保持发射机硬件不变的情况下，只要装入不同的软件就可以生产出不同功能的调频发射机。这特别有利于厂家生产组织，也有利于发射机的升级改造；（4）可实现准确的远程监控和故障诊断：由于所有原来
所以不仅在发射机的LCD 由硬件实现的功能都已软件化，
显示屏上可以观察到许多模拟发射机不可能观察的内部状
态，而且可将这些状态通过通讯接口（RS232/RS485/CAN/TCPIP ）在远程进行监控和故障诊断。
（5）可实现双路音频输入自动切换功能：在某些对系统可靠性要求较高的场合，可将数字音频和模拟音频同时输入
在其内部可实现以数字音频输入为主的到数字调频发射机，
自动音频切换功能，可省去外部的音频应急切换器。
图1
数字调频广播发射机的原理框图
数字信号处理单元是本激励器的关键模块单元，其核心
为一高性能550MHz 数字信号处理器（DSP ），该DSP 在软件的控制下对输入的数字音频信号进行增益调整、数字滤波、数字预加重、数字导频发生、数字立体声编码后产生立体声通过运算将此码流以调频方式调制到激励器复合信号码流，基频码流上，从而形成数字调频码流信号，此码流被送入1000MHz 直接数字频率合成器（DDS ），形成调频射频信号。数字调频调制及带通滤波单元的核心部件为一直接数字频率合成器（DDS ），它接收DSP 输出的数字调频码流信通过内部的直接频率合成器形成数字调频射频信号，经号，
内置数模转换器（D /A）形成模拟调频已调波信号，再经带通滤波器后得到纯净的调频射频信号。
功率稳定放大及低通滤波单元为一带闭环控制的反馈式（AGC ）调频射频功率放大器及低通滤波电路。可确保输出功率在设定的功率上长期稳定运行。
人机接口控制及通信单元采用一块高性能片上系统（SOC ）微处理器完成激励器的人机接口、运行数据采集、报警保护、对外通信等功能。各种操作命令由键盘输入、由大屏幕液晶器和状态指示灯实时显示发射机工作状态。通过标准的RS －232串口通讯接口（或其他接口）与远程计算机进行数据交换，以实现遥控遥测功能。电源电路单元为激励器各功能模块单元提供直流稳压电源。
参考文献
［1］王季平．调频同步广播技术的最新发展及应用［J ］．广
2005（9）：63－66，+5．播与电视技术，［2］何连成．调频同步广播网的理论﹑工程实现与策划
［J ］．广播与电视技术，2007（1）：88－94．
4数字调频广播发射机的工作原理
数字调频发射机与传统的模拟调频发射机在工作原理
模拟调频发射机采用方面有着本质的区别。简单地说，
VCO +PLL 的模拟技术，而数字调频发射机采用DSP +DDS 的软件无线电数字技术。数字调频广播发射机的原理框图
如图1。
从图1中可以看出数字调频发射机主要由音频信号输入单元、数字信号处理单元、数字调频调制及带通滤波单元、功率稳定放大及低通滤波单元、人机接口控制及通信单元以及电源电路单元等六大模块单元组成。
音频信号输入单元负责接收模拟音频输入信号和数字
模拟音频信号经模数转换（A /音频（AES /EBU）输入信号，
D ）成数字音频后送入DSP ，而数字信号则直接送入DSP ，由
DSP 决定选择哪种信号作为输入音频信号。
Description of FM Broadcasting Transmitter
Zhang Wenping
（328Station ，Shanxi Radio Film and Television Bureau ，Taiyuan Shanxi 030001，China ）
Abstract ：The radio audience has been increasing from its development till now ，the quality of the broadcast transmission is also improved ，and the most critical is the development and application of FM broadcast transmitter technology．The article focuses on the characteristics and the use of FM transmitter ，fully confirms the FM broadcast transmitter technology research ，and it plays a key role in the broadcasting industry for the country＇s future development．
Key words ：FM radio ；FM broadcast transmitter ；features ；working principle
山西电子技术2013年第1期
文章编号：1674-4578（2013）01-0075-02
广播与电视
简述调频广播发射机
张文平
（山西广播电视局无线管理中心328台，山西太原030001）
要：从广播发展到今天，广播听众一直在增加，广播传递的质量也在不断提高，最关键的就是调频广播发
射机技术的发展和应用，在此主要阐述调频发射机的特点和运用方式，充分证实调频广播发射机技术的研究及对
摘
国家未来广播事业的发展有着关键的作用，以及调频的特点﹑发展过程。
关键词：调频广播；调频广播发射机；特点；工作原理
中图分类号：TN832．1
文献标识码：A
电台和对音质和可靠性要求一般的场合；
（2）按广播方式来分，可分为立体声广播和单声道广播；
（3）按调频发射机的电路原理来分，可分为模拟调频发
特别是射机和数字调频发射机：随着电子技术的高速发展，数字调频发射机正在逐步取代模拟调频专业级调频发射机，
发射机，区别数字和模拟很简单，就看其是否使用采用软件无线电技术（DSP +DDS ）的设计方案。
调频广播通过调频的方式对声音信号进行传播，是高频
振荡频率随着频率的变化而变化，调频波的载波也是随着音频调制信号的变化而随之改变的，这样就能保证声音信号在
每秒钟频偏变化次数和音频信号调制频率的变化一传输中，
频偏的大小由音频大小决定，调频广播使用超短波波段致，
能有效地抗干扰，信号真实性高。调频广播进行信号传输，
（2）信号稳定，（3）调频电台的频带的特点：（1）抗干扰力强，
宽。调频广播未来发展是数字化，优点是：（1）节省频谱和（2）声音质量悦耳，（3）广播技术发展多样化，（4）广播功率，
技术越发展，其设备越精巧。
2数字调频发射机和模拟调频发射机如何区分
目前，很多广播发射领域的技术人员很疑惑：许多发射
1调频广播发射机的工作原理及分类
调频广播发射机，简称调频发射机，是首先将音频信号和高频载波调制为调频波，使高频载波的频率随音频信号发生变化，再对所产生的高频信号进行放大，激励，功放和一系
使信号输出到天线，发送出去的装置。高频列的阻抗匹配，
PLL 等方式。现在我国的商业信号的产生现在有频率合成，
校园为76～87MHz ，调频广播的频率范围为88～108MHz ，
西方国家为70～90MHz 。主要用于将调频广播电台的语音
和音乐节目以无线方式发射出去。
任何一个调频广播电台，无论其规模大小（国家电台，省级电台，市级电台，县级电台，乡级电台，村级电台，校园电企事业单位电台，部队营房电台，等等），都将由音频播控台，
音频传输设备、调频发射机及发射天馈线组成。设备、
覆盖范围大的电台，需要发射功率大的调频发射机、高增益的发射天线并架设在离地面高的地方；而覆盖范围小的则需要发射功率小的调频发射机、增益合适的天线并电台，
架设在合适的高度上。
5W ，10W ，30W ，通常，调频发射机的功率等级有1W ，
50W ，100W ，300W ，500W ，1000W ，3kW ，5kW ，10kW 。也可根据实际需要，定制特殊功率调频发射机。
调频发射机有很多种分类：
（1）按调频发射机的使用场合分，可分为专业级调频发射机和业余级调频发射机，专业级主要用于专业广播电台和对音质、可靠性要求较高的场合，而业余级主要用于非专业
机的生产厂商都声称自己生产的调频发射机是数字调频发
但到底应该怎样鉴别一台调频发射机是否是数字化的射机，
调频发射机？在此发表如下意见，供各位同行鉴别参考。鉴别一台调频广播发射机是否是数字化的最有效办法
目前市场上调频发射机存在如下三种形式是看其电路原理，
电路原理的调频发射机：
（1）模拟调频发射机：只能接收模拟音频信号，音频信号放大、限幅及立体声编码都是模拟的；特别是采用VCO （压控震荡器）+PLL （锁相环）产生调频载频信号，调制的过程当然也是采用模拟复合音频信号对VCO 的变容二极管进行直接调制。这种电路就是典型的模拟调频发射机，但可能
但其全过程都有LED 或LCD 数字显示发射机的工作频率，
“VCO +PLL ”。是模拟的。这种模式简称
（2）半数字化调频发射机：可以接收数字音频信号（AES /EBU）或模拟音频信号、音频信号处理、立体声编码由DSP （数字信号处理器）来完成，立体声复合信号经D /A转换器转换为模拟立体声复合信号、该信号对VCO 进行调频调制。由此可见，在产生立体声复合信号之前是数字化的，“DSP +PLL ”。之后与模拟调频发射机无异。简称
（3）数字调频发射机：从音频到射频全过程的数字化的调频广播发射机。它接收数字音频信号（AES /EBU）或模拟音频信号（送入A /D）、音频信号处理、立体声编码均由DSP （数字信号处理器）来完成，而调频调制过程DSP 控制DDS （直接数字频率合成器）来完成，实现了调制过程的数字化。
收稿日期：2012－10－12
作者简介：张文平（1964-），男，山西襄汾人，工程师，主要从事广播电视传输工作。
76山西电子技术2013年
离散的数字调频波经D /A转换后产生常规调频波供射频放
“DSP +DDS ”。大器放大到指定功率。简称
3数字调频广播发射机技术优势
数字调频发射机与模拟调频广播发射机相比具有如下
突出的技术优势：
（1）改善了音质：由于采用全过程的数字化处理，调频广播的音质可达到接近CD 的水平；
（2）提高了发射机可靠性：由于采用大规模集成电路作为主要元件（原件数量少，集成电路自身的可靠性极高），取使代了模拟调频发射机的大量分立元件和小规模集成电路，整机可靠性极大地提高；
（3）发射机的功能柔性大：由于采用了软件无线电技术，所以在保持发射机硬件不变的情况下，只要装入不同的软件就可以生产出不同功能的调频发射机。这特别有利于厂家生产组织，也有利于发射机的升级改造；（4）可实现准确的远程监控和故障诊断：由于所有原来
所以不仅在发射机的LCD 由硬件实现的功能都已软件化，
显示屏上可以观察到许多模拟发射机不可能观察的内部状
态，而且可将这些状态通过通讯接口（RS232/RS485/CAN/TCPIP ）在远程进行监控和故障诊断。
（5）可实现双路音频输入自动切换功能：在某些对系统可靠性要求较高的场合，可将数字音频和模拟音频同时输入
在其内部可实现以数字音频输入为主的到数字调频发射机，
自动音频切换功能，可省去外部的音频应急切换器。
图1
数字调频广播发射机的原理框图
数字信号处理单元是本激励器的关键模块单元，其核心
为一高性能550MHz 数字信号处理器（DSP ），该DSP 在软件的控制下对输入的数字音频信号进行增益调整、数字滤波、数字预加重、数字导频发生、数字立体声编码后产生立体声通过运算将此码流以调频方式调制到激励器复合信号码流，基频码流上，从而形成数字调频码流信号，此码流被送入1000MHz 直接数字频率合成器（DDS ），形成调频射频信号。数字调频调制及带通滤波单元的核心部件为一直接数字频率合成器（DDS ），它接收DSP 输出的数字调频码流信通过内部的直接频率合成器形成数字调频射频信号，经号，
内置数模转换器（D /A）形成模拟调频已调波信号，再经带通滤波器后得到纯净的调频射频信号。
功率稳定放大及低通滤波单元为一带闭环控制的反馈式（AGC ）调频射频功率放大器及低通滤波电路。可确保输出功率在设定的功率上长期稳定运行。
人机接口控制及通信单元采用一块高性能片上系统（SOC ）微处理器完成激励器的人机接口、运行数据采集、报警保护、对外通信等功能。各种操作命令由键盘输入、由大屏幕液晶器和状态指示灯实时显示发射机工作状态。通过标准的RS －232串口通讯接口（或其他接口）与远程计算机进行数据交换，以实现遥控遥测功能。电源电路单元为激励器各功能模块单元提供直流稳压电源。
参考文献
［1］王季平．调频同步广播技术的最新发展及应用［J ］．广
2005（9）：63－66，+5．播与电视技术，［2］何连成．调频同步广播网的理论﹑工程实现与策划
［J ］．广播与电视技术，2007（1）：88－94．
4数字调频广播发射机的工作原理
数字调频发射机与传统的模拟调频发射机在工作原理
模拟调频发射机采用方面有着本质的区别。简单地说，
VCO +PLL 的模拟技术，而数字调频发射机采用DSP +DDS 的软件无线电数字技术。数字调频广播发射机的原理框图
如图1。
从图1中可以看出数字调频发射机主要由音频信号输入单元、数字信号处理单元、数字调频调制及带通滤波单元、功率稳定放大及低通滤波单元、人机接口控制及通信单元以及电源电路单元等六大模块单元组成。
音频信号输入单元负责接收模拟音频输入信号和数字
模拟音频信号经模数转换（A /音频（AES /EBU）输入信号，
D ）成数字音频后送入DSP ，而数字信号则直接送入DSP ，由
DSP 决定选择哪种信号作为输入音频信号。
Description of FM Broadcasting Transmitter
Zhang Wenping
（328Station ，Shanxi Radio Film and Television Bureau ，Taiyuan Shanxi 030001，China ）
Abstract ：The radio audience has been increasing from its development till now ，the quality of the broadcast transmission is also improved ，and the most critical is the development and application of FM broadcast transmitter technology．The article focuses on the characteristics and the use of FM transmitter ，fully confirms the FM broadcast transmitter technology research ，and it plays a key role in the broadcasting industry for the country＇s future development．
Key words ：FM radio ；FM broadcast transmitter ；features ；working principle