專利名稱：小區(qū)域全固態(tài)fm/sca廣播的發(fā)送和接收裝置的制作方法
專利說(shuō)明
一、技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明屬于調(diào)頻(FM)廣播范疇的一項(xiàng)新技術(shù)，尤其是利用FM副載波SCA進(jìn)行廣播的信號(hào)發(fā)送和接收裝置。
二背景技術(shù)：
一般認(rèn)為，調(diào)頻收音機(jī)只能用來(lái)接收調(diào)頻廣播，很少有人知道通過(guò)FM還可以實(shí)現(xiàn)SCA功能。SCA廣播最早是在美國(guó)40年進(jìn)行的首次試播，這次試播取得成功，要?dú)w之于政府在財(cái)政上的大力支持，直到這一類電臺(tái)變得有利潤(rùn)財(cái)政支持才停止。SCA的廣播目的有很多，它可以做成不插播任何廣告的純背景音樂(lè)，專為餐廳、咖啡屋、商場(chǎng)及超市提供背景音樂(lè)，也可以作為醫(yī)療新聞、方言節(jié)目或體育競(jìng)賽報(bào)導(dǎo)，也有提供新聞服務(wù)方面的節(jié)目。
國(guó)際上的SCA副載波大多采用67kHz和92kHz，在歐洲SCA最早用于交通路況的報(bào)導(dǎo)，副載波的頻率為57kHz，SCA副載波廣播常用于非公開式的廣播節(jié)目，傳送背景音樂(lè)供咖啡館或餐廳使用，大型商場(chǎng)和超市也有這方面的需求，也有用來(lái)做股市行情報(bào)導(dǎo)，在國(guó)外還有做數(shù)據(jù)資料的傳輸。SCA調(diào)制方式所屬于調(diào)頻(FM)方式，最大頻偏為±7.5kHz，它離高保真?zhèn)魉瓦€有一段距離。在理想情況下，調(diào)頻立體聲廣播的SCA最多只能代表FM總傳輸能量的10％，因此用戶在接收SCA廣播時(shí)總覺得信號(hào)比較弱，有時(shí)雜訊也相對(duì)大些，這主要是SCA調(diào)制方式所決定的，依照FM接收機(jī)的設(shè)計(jì)情況及SCA信號(hào)傳送端的處理是否妥當(dāng)，實(shí)際收到的SCA信號(hào)應(yīng)該能夠承受FM廣播電臺(tái)的主載波的猛烈撞擊。以上是早期大功率電子管FM/SCA的一些情況。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的就是針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)有這方面的需求，例如像校園電臺(tái)全都是單一的調(diào)頻發(fā)射機(jī)，一些高校為了滿足教學(xué)需要，通常需要購(gòu)置數(shù)臺(tái)調(diào)頻發(fā)射機(jī)，一所高校擁有數(shù)臺(tái)發(fā)射機(jī)，不經(jīng)濟(jì)只是一方面，更主要的浪費(fèi)了有限的頻率資源，使得周邊地區(qū)的電磁環(huán)境變得惡劣，擁有一套“小區(qū)域全固態(tài)FM/SCA廣播系統(tǒng)”，一臺(tái)機(jī)器可抵兩臺(tái)用，例如FM發(fā)送英語(yǔ)，SCA播送日語(yǔ)，英語(yǔ)和日語(yǔ)同時(shí)發(fā)送，供學(xué)生選擇收聽。也可以同時(shí)發(fā)送兩個(gè)級(jí)別的英語(yǔ)廣播，本發(fā)明還為其他一些特殊用戶提供產(chǎn)品服務(wù)機(jī)會(huì)。
1、發(fā)送部分發(fā)送裝置部分見框圖1。音頻輸入1、2可以分別來(lái)自話筒、磁帶或CD、VCD視盤機(jī)的音頻輸出部分，音頻放大級(jí)的增益不宜太大，失真度要求控制在1％左右，67kHz振蕩電路(OCS)及平滑電路是由一只集成電路擔(dān)任，構(gòu)成所謂的副載波電路，又稱之為一次調(diào)制，即把音頻輸入1先調(diào)制在67kHz載頻上，平滑電路是對(duì)67kHz畸變波形進(jìn)行校正，經(jīng)平滑電路輸出再送往FM調(diào)制電路，這一過(guò)程稱二次調(diào)制，然后送往射頻功率放大級(jí)放大。本設(shè)計(jì)電路可提供0.5～5W的射頻功率等級(jí)，可以滿足和覆蓋中等規(guī)模的大學(xué)校園。功放之后一定是LC匹配網(wǎng)絡(luò)，主要用來(lái)濾除主信號(hào)88.5MHz兩邊的各次諧波，濾除諧波實(shí)際是對(duì)諧波的抑制，最終讓主信號(hào)88.5MHz以最小的損耗由天線發(fā)送出去。音頻信號(hào)2由音頻放大后送往FM調(diào)制電路，這是一般的調(diào)頻調(diào)制過(guò)程，這里不再陳述。
2、接收部分接收裝置的電路框圖如圖2。高放電路是一級(jí)低噪聲放大器，主要用來(lái)放大88～108MHz高頻信號(hào)，高放電路輸出端有2路并聯(lián)設(shè)置，一路由電容直達(dá)專用芯片混頻電路，另一路則通過(guò)選頻網(wǎng)絡(luò)選擇出SCA所需信號(hào)，使該信號(hào)在選頻網(wǎng)絡(luò)兩端呈現(xiàn)最大值，選中后被直接送往SCA混頻電路，混頻之后產(chǎn)生一中頻，經(jīng)兩級(jí)中頻放大，由SCA解調(diào)電路解調(diào)出音頻信號(hào)1，同樣，高頻信號(hào)經(jīng)過(guò)下框圖的FM混頻、中放I、中放II及FM解調(diào)電路，解調(diào)出音頻信號(hào)2。接收機(jī)的背后設(shè)有一只撥動(dòng)開關(guān)，以供用戶收聽時(shí)選擇。由于發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻率88.5MHz系落入88～108MHz范圍內(nèi)，用戶既可收聽校園電臺(tái)節(jié)目，同時(shí)又能收聽到當(dāng)?shù)氐恼{(diào)頻廣播。
發(fā)明的有益效果早些年曾在城市調(diào)頻電臺(tái)插播的股市信息就是利用了SCA技術(shù)，由于城市調(diào)頻臺(tái)要求功率大，一些設(shè)備仍然采用電子管為功率發(fā)射管，功耗大，不利于普及民用，而“小區(qū)域全固態(tài)FM/SCA廣播系統(tǒng)”可填補(bǔ)這項(xiàng)空白，除了供給校園使用外，還可用于其他特殊領(lǐng)域，而且成本低，性能穩(wěn)定可靠。
開設(shè)FM/SCA廣播功能還有很多，除了用于語(yǔ)言廣播外，還能提供背景音樂(lè)，待開發(fā)的功能還有數(shù)據(jù)資料的傳輸、資料傳真、電報(bào)以及低掃描場(chǎng)合的彩色電視信號(hào)的傳送等。
四

圖1為本發(fā)明發(fā)送裝置電路框圖圖2為本發(fā)明接收裝置電路框圖圖3為本發(fā)明發(fā)送裝置中的67KHz振蕩及平滑電路圖4為本發(fā)明接收裝置中的SCA解調(diào)器的完整電路五具體實(shí)施方式
圖3為67KHzOSC及平滑電路，音頻信號(hào)送至U1的第2腳對(duì)67KHz振蕩頻率進(jìn)行調(diào)制，振蕩器的振蕩頻率是由R1、R2和C3共同決定的，在這里67KHz振蕩頻率主要由一只可調(diào)電阻R2決定的，調(diào)節(jié)R2值可改變振蕩頻率的高低。C3為輸出電容，67KHz方波信號(hào)由它送往下一級(jí)，晶體管放大電路TR、R3和耦合變壓器T1共同組成平滑電路，該級(jí)的加入對(duì)改善畸變波形有好處，該級(jí)的最主要功能是方波轉(zhuǎn)換為正弦波，除上述功能外，同時(shí)還對(duì)67KHz頻率有一定的放大增益。由圖3電路可以完成從音頻注入到67KHz頻率調(diào)制這一過(guò)程。
圖4為SCA解調(diào)器的完整電路，集成電路U1原為一只通信機(jī)專用芯片，這里我們將它用作SCA解調(diào)，它具有功耗低、增益高及解調(diào)特性好等特點(diǎn)。放大后的高頻信號(hào)首先經(jīng)選頻網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行選頻，使該信號(hào)在LC兩端呈現(xiàn)最大值，然后送往混頻電路(即U1的1、2腳)進(jìn)行混頻，混頻后的中頻可以是455KHz，也可以是455KHz附近的465KHz等頻率。
U1內(nèi)部的6、7、8腳為正交電路，正交線圈T2可以使選擇到的中頻信號(hào)產(chǎn)生相移，正交檢波器的輸出幅度與輸入調(diào)頻信號(hào)的頻偏成正比，解調(diào)后的音頻信號(hào)經(jīng)內(nèi)部緩沖放大后由9腳送出，從而完成了對(duì)SCA的解調(diào)過(guò)程。
權(quán)利要求1.小區(qū)域全固態(tài)FM/SCA廣播的發(fā)送裝置，包括音頻輸入及放大電路、67kHz振蕩電路(OSC)及平滑電路構(gòu)成的副載波調(diào)制電路、FM調(diào)制電路、射頻功率放大電路和LC匹配網(wǎng)絡(luò)組成，F(xiàn)M調(diào)制電路后連接射頻功率放大電路，功率放大電路連接LC匹配網(wǎng)絡(luò)輸至發(fā)射天線，其特征是所述67kHz振蕩電路(OSC)及平滑電路是由一集成電路和晶體管TR1構(gòu)成副載波調(diào)制電路，其中一路音頻輸入先調(diào)制在67kHz載頻電路上，再連接對(duì)67kHz畸變波形進(jìn)行校正的平滑電路，平滑電路輸出再送往FM調(diào)制電路，然后連接射頻功率放大級(jí)放大，功放之后是LC匹配網(wǎng)絡(luò)。
2.由權(quán)利要求1所述的小區(qū)域全固態(tài)FM/SCA廣播的發(fā)送裝置，其特征是由晶體管TR、R3和耦合變壓器T1共同組成平滑電路。
3.小區(qū)域全固態(tài)FM/SCA廣播的接收裝置，包括高頻放大電路高放電路輸出端有2路并聯(lián)輸出，一路由電容直達(dá)專用芯片F(xiàn)M混頻電路，通過(guò)后級(jí)的中放I、中放II及FM解調(diào)電路，解調(diào)出音頻信號(hào)(2)；其特征是另一路連接選頻網(wǎng)絡(luò)選擇出SCA所需信號(hào)，選中后被直接送往SCA混頻電路，混頻之后產(chǎn)生一中頻，經(jīng)兩級(jí)中頻放大，由SCA解調(diào)電路解調(diào)出音頻信號(hào)(1)，接收機(jī)的背后設(shè)有一只并聯(lián)輸出選擇的撥動(dòng)開關(guān)。
專利摘要小區(qū)域全固態(tài)FM/SCA廣播的發(fā)送裝置，包括音頻輸入及放大電路、67kHz振蕩電路(OCS)及平滑電路構(gòu)成的副載波調(diào)制電路、FM調(diào)制電路、射頻功率放大電路和LC匹配網(wǎng)絡(luò)組成，F(xiàn)M調(diào)制電路后連接射頻功率放大電路，功率放大電路連接LC匹配網(wǎng)絡(luò)輸至發(fā)射天線，音頻輸入1先調(diào)制在67kHz載頻電路上，再送往FM調(diào)制電路，然后連接射頻功率放大級(jí)放大，功放之后是LC匹配網(wǎng)絡(luò)。接收裝置，包括高頻放大電路高放電路輸出端有2路并聯(lián)輸出，一路由電容直達(dá)專用芯片F(xiàn)M混頻電路，通過(guò)后級(jí)的中放一、中放二及FM解調(diào)電路，解調(diào)出音頻2信號(hào)；一路連接選頻網(wǎng)絡(luò)選擇出SCA信號(hào)。開設(shè)FM/SCA廣播功能還有很多。
文檔編號(hào)H04B1/68GK2646959SQ0325907
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者朱自付 申請(qǐng)人:熊貓電子集團(tuán)有限公司, 南京熊貓電子股份有限公司