短波發射機是指用於發射短波波段無線電信號的設備。可用於電報、電話或低速數據通信，也可用於廣播。
基本介紹
- 中文名：短波發射機
- 外文名：short-wave transmitter
定義
短波發射機是指用於發射短波波段無線電信號的設備。可用於電報、電話或低速數據通信，也可用於廣播。短波發射主要用於各廣播電台之間，各核潛艇之間的相互通信。發射機主要由電控邏輯裝置、過荷保護裝置、頻率預置和自動調諧裝置等組成。
分類
根據主載波調製方式區分，發射機有雙邊帶（AM）、全載波單邊帶（SSB-FC）、抑制載波單邊帶（SSB-SC）、減幅載波單邊帶（SSB-RC）、獨立邊帶（ISB）、振幅鍵控（ASK）和移頻鍵控（FSK）等。其中雙邊帶（AM）是連續信號的常規幅度調製，單邊帶（SSB）和獨立邊帶（ISB）是幅度調製的特殊形式，而振幅鍵控和移頻鍵控則是離散信號的調製。
2.1雙邊帶發射機
雙邊帶發射機取採用以連續信號控制載波振幅，使其包絡與連線信號具有相同波形的調製方式，已調波的功率按頻譜可分成載頻和上下邊帶三部分。載頻功率仍保持不變，且不載荷任何有用信息；上下邊帶在滿調製時，功率也只有載頻的1/4，且載荷的信息相同。雙邊帶信號在接收時只需簡單檢波即可恢復原連續信號；非常適用於單發射端、大量接收端的廣播，是音聲廣播的主要播送方式。由射頻源、射頻放大器、音頻放大器和調幅功率放大器組成。
2.2單邊帶發射機
單邊帶發射機是取消雙邊帶已調波的一個邊帶，保留、降低或取消載波的已調信號，分別稱為全載波、減幅載波和抑制載波單邊帶信號。抑制載頻單邊帶信號具有最高傳輸效率，即對同樣的連續信號可用小功率、窄頻寬進行傳輸，但在接收端的解調過程中則需另外引入載頻。
單邊帶發射機由激勵器、線性功率放大器、冷卻系統、電源和控制電路等組成，有的發射機還具有自動調諧系統，結構如圖1所示。
單邊帶信號通常是在較低的頻率上產生的，由變頻器把它變換到發射頻率。通過改變射頻振盪源頻率改變發射頻率。單邊帶通信系統對發射機頻率穩定度和準確度要求很高，CCIR建議輸出功率為500W以下的發射機的頻率容差不大於±50Hz；500W以上的發射機不大於±20Hz。早期的射頻振盪源是用晶體振盪和倍頻器來實現的，為獲得高穩定度和使用方便，已被頻率合成器取代，其頻率步級通常是1kHz，現已達1Hz。
2.3振幅鍵控發射機
振幅鍵控發射機亦稱等幅報發射機或啟閉發射機，只需以鍵控信號在在任何一級啟閉激勵信號，即可形成振幅調製信號。對發射機沒有線性要求，功率放大一般為效率高的丙類（C類）放大。
2.4穩頻鍵控發射機
穩頻鍵控發射機亦稱移頻報發射機，有專產生移頻鍵控號號的激勵器。射頻功率放大一般也採用丙類（C類）放大。
信號產生方法
信號產生方法有濾波法和移相法兩種。濾波法是利用性能優良的邊帶濾波器直接從調製產物中選出需要的邊帶信號；移相法是利用9°移相網路和調製器以相位抵消的方法抑制一個邊帶。普遍使用的是濾波法。
激勵器
激勵器是形成單邊帶信號的器件。其任務首先是調製，將基帶信號形成需要的單邊帶或獨立邊帶信號；然後經過變頻，把上述已調製的信號搬移到發射頻率，並達到足夠的功率以推動線性功率放大器。由平衡調製器和邊帶濾波器組成單邊帶調製器，其輸出信號是一個載波被抑制的上下邊帶信號。邊帶濾波器從輸出信號中分別選出需要的上邊帶或下邊帶信號，並由載波重置電路提供不同電平的載波，從而產生各種單邊帶信號或獨立邊帶信號。單邊帶的載波電平抑制載波單邊帶應低於邊帶峰包功率40dB；減幅載波單邊帶為-16dB～-26dBi“全載波”單邊帶和雙邊帶為-6dB。利用載波重置電路和一些附加電路，激勵器還可以產生啟閉電報和移頻電報的信號。
線性功率放大器
線性功率放大器是用於把激勵器的輸出信號線性放大到發射機額定輸出功率，這是因為激勵器為減少調製和變頻過程中信號失真而產生的不需要的頻率成分，總是工作在低電平。線性功率放大器的非線性用互調失真來衡量。中小功率短波發射機的功率放大器採用固態放大器；大功率短波發射機仍多採用電子管調諧放大器。線性功率放大器的工作狀態和負載阻抗是影響輸出功率、效率、線性的重要因素。其輸出電路的功能則是將天線饋線阻抗變換到放大器要求的負載阻抗，以達到良好匹配和濾除諧波的目的。有的發射機為進一步減少諧波輸出，還在發射機輸出端另加諧波濾波器。
冷卻系統
由於發射機線性功率放大器產生大量熱量，必須有相應的冷卻系統。冷卻方式有三種：①利用空氣對流的自然冷卻，適於小功率發射機；②強制風冷，採用風機抽風或吹風；③液體冷卻，多採用水冷。水冷方式又分為直接冷卻和蒸發冷卻。
自動調諧
短波發射機的工作頻率需要隨電波傳播情況反覆更換，人工換頻操作繁雜，自動調諧則可代替人工操作，且迅速、準確。自動調諧可分為頻率預置式和頻率跟蹤式，或兩者相結合。自動調諧除自動切換頻率外，還可在天線饋線阻抗發生變化時，自動進行負載調整，使發射機保持良好的工作狀態。寬頻技術、計算機技術和新器件的套用使發射機自動調諧系統更加完善和可靠。為實現短波電台自動化和自適應通信（實時選頻通信）創造了條件。
