一、引言
在FM立體聲廣播系統(tǒng)中，S信號(hào)的38kHz殘留分量是指立體聲復(fù)合信號(hào)（MPX）中未被完全抑制的38kHz副載波殘余成分。該分量對(duì)主載波的調(diào)制會(huì)直接影響立體聲分離度、音頻信號(hào)純凈度及廣播覆蓋質(zhì)量，是衡量FM發(fā)射機(jī)性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一。
根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)ITU-R SM.1268-1及中華人民共和國(guó)廣播電影電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T 154-2000《調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測(cè)量方法》，F(xiàn)M發(fā)射機(jī)的38kHz殘留分量調(diào)制產(chǎn)物需控制在規(guī)定閾值內(nèi)，適用于各級(jí)調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的生產(chǎn)驗(yàn)收、日常運(yùn)維及性能校準(zhǔn)。
專(zhuān)業(yè)的調(diào)制分析儀（如RWC2500A Plus）具備高精度38kHz殘留分量測(cè)量功能，其低噪聲本振設(shè)計(jì)（<-130dBc@1GHz）和高信噪比（FM：75dB Typ.）可精準(zhǔn)捕獲微弱殘留信號(hào)，為指標(biāo)檢測(cè)提供可靠技術(shù)支撐。精準(zhǔn)控制38kHz殘留分量對(duì)主載波的調(diào)制影響，是保障FM立體聲廣播信號(hào)質(zhì)量的核心環(huán)節(jié)。
二、常見(jiàn)問(wèn)題
1、殘留分量超標(biāo)：38kHz殘留分量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致立體聲分離度下降，出現(xiàn)左右聲道串?dāng)_。主要原因包括發(fā)射機(jī)立體聲編碼器濾波電路老化、平衡調(diào)整不當(dāng)或MPX信號(hào)鏈路干擾。解決方案為校準(zhǔn)編碼器濾波參數(shù)、更換老化元件，并優(yōu)化信號(hào)鏈路屏蔽設(shè)計(jì)。
2、測(cè)量準(zhǔn)確性不足：普通測(cè)試設(shè)備難以區(qū)分38kHz殘留分量與正常調(diào)制信號(hào)，易造成誤判。需使用支持殘留38kHz專(zhuān)項(xiàng)測(cè)量功能的專(zhuān)業(yè)設(shè)備，如RWC2500A Plus，其具備專(zhuān)用測(cè)量模塊和符合標(biāo)準(zhǔn)的算法模型。
3、傳統(tǒng)設(shè)備功能局限：行業(yè)早期使用的FMAB等設(shè)備缺乏38kHz殘留分量精準(zhǔn)測(cè)量功能，且操作復(fù)雜、已停產(chǎn)多年。RWC2500A Plus專(zhuān)為FM廣播測(cè)試設(shè)計(jì)，通過(guò)可視化界面直接顯示殘留分量調(diào)制比值，可替代傳統(tǒng)設(shè)備。
4、環(huán)境與鏈路干擾：測(cè)試環(huán)境中的電磁干擾、射頻鏈路阻抗不匹配會(huì)引入虛假殘留信號(hào)。需確保測(cè)試環(huán)境屏蔽良好，射頻線纜阻抗符合50Ω標(biāo)準(zhǔn)，并在測(cè)量前進(jìn)行鏈路校準(zhǔn)。
5、設(shè)備校準(zhǔn)缺失：發(fā)射機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致編碼器、調(diào)制器性能漂移，測(cè)試設(shè)備自身精度衰減也會(huì)影響結(jié)果。應(yīng)定期依據(jù)GY/T 154-2000標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)發(fā)射機(jī)和測(cè)試設(shè)備，確保測(cè)量基準(zhǔn)一致性。
三、測(cè)量原理及方法
基于FM立體聲原理，復(fù)合立體聲信號(hào)主要由三部分構(gòu)成：M信號(hào)（L+R）、S信號(hào)（L-R）及19kHz的導(dǎo)頻信號(hào)。由下圖可知，38kHz信號(hào)僅作用于S信號(hào)，因此關(guān)閉導(dǎo)頻，令左右聲道反相，且加相同信號(hào)，此時(shí)立體聲信號(hào)僅保留S信號(hào)。
標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)38kHz的殘留分量測(cè)試方法如下：
本篇文章的測(cè)量方法使用的核心設(shè)備為RWC2500A Plus，其38kHz的殘留分量測(cè)試方法參考標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)試方式。
3.1 設(shè)備連接
3.2測(cè)試流程
RWC2500A Plus具備調(diào)制分析模塊，音頻分析模塊和基帶音頻信號(hào)輸出模塊，測(cè)量38kHz殘留分量時(shí)我們需要使用基帶音頻信號(hào)輸出模塊以及調(diào)制分析模塊，將基帶音頻信號(hào)輸入到發(fā)射機(jī)的音頻輸入端口，在發(fā)射機(jī)調(diào)制為廣播后將接過(guò)負(fù)載和TEST信號(hào)輸入RWC2500A Plus的射頻信號(hào)輸入接口，使用調(diào)制分析模塊進(jìn)行分析。測(cè)試前按下FREQ按鍵設(shè)置中心頻率，確保RWC2500A Plus與發(fā)射機(jī)頻率一致，關(guān)閉發(fā)射機(jī)導(dǎo)頻信號(hào)。
3.2.1基帶音頻信號(hào)發(fā)生
1、使用RWC2500A Plus的基帶音頻信號(hào)發(fā)生模塊時(shí)，首先可以在Audio Generator界面選擇Rear Port，在此界面可快速調(diào)整所需的音頻輸出接口（平衡/非平衡/數(shù)字），選擇好之后進(jìn)入下一步。
2、在此步驟中，用戶可調(diào)節(jié)音頻信號(hào)的電平和頻率以及左右聲道的同相反相，測(cè)試時(shí)調(diào)整左右聲道反相以保留S信號(hào)，音頻信號(hào)一般以1KHz為主。設(shè)置好頻率之后可在此界面調(diào)整音頻電平的大小，調(diào)整同時(shí)可觀察到右上角，F(xiàn)M模式下確保FM DEV(L)(R)在67.5kHz左右。
3.2.2音頻分析
1、在Modulation Analyzer的上拉菜單中進(jìn)入Residual 38k界面，在界面右側(cè)Mode設(shè)置為AUTO，REF FREQ設(shè)置為1kHz，Ref Port根據(jù)連接接口選擇UNBAL/BAL/DIG，按下右側(cè)按鍵區(qū)RUN，等待幾秒即可在Result處讀取測(cè)試值。
四、核心設(shè)備：RWC2500A Plus
4.1 功能綜述
RWC2500A Plus 是一款專(zhuān)業(yè)的廣播調(diào)制分析儀，主要應(yīng)用于AM/FM發(fā)射機(jī)測(cè)試,可單機(jī)實(shí)現(xiàn)射頻參數(shù)、調(diào)制性能和音頻層面的全面測(cè)試。
設(shè)備可實(shí)時(shí)解調(diào) AM/FM（單聲道和立體聲），可測(cè)試載波功率、頻率偏差、AM 調(diào)幅度、 FM 頻偏及導(dǎo)頻信號(hào)相關(guān)參數(shù)。設(shè)備支持實(shí)時(shí)輸出解調(diào)后的音頻信號(hào)。設(shè)備可配置音頻發(fā)生功能，可輸出基帶音頻信號(hào)，支持左右聲道電平和頻率的獨(dú)立設(shè)置，同時(shí)具備數(shù)字（平衡）及模擬（平衡及非平衡）音頻輸出接口。設(shè)備具有音頻分析功能，可分析解調(diào)后的基帶音頻信號(hào)，支持頻域和時(shí)域分析，可顯示音頻的頻譜和波形。
RWC2500A Plus 基于多功能的組合可直接分析廣播發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵指標(biāo)例如：載波參數(shù)、音頻失真度、音頻信噪比、音頻頻率響應(yīng)和立體聲音頻分離度等，單臺(tái)儀器實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的指標(biāo)測(cè)試，從而滿足廣電行業(yè)廣播發(fā)射機(jī)的測(cè)試需求。
4.2 產(chǎn)品特點(diǎn)
• 支持 AM/FM 高精度解調(diào)和參數(shù)分析，支持立體聲調(diào)頻；
• 完全替代行業(yè)經(jīng)典產(chǎn)品 FMAB；
• 本振頻率精度高達(dá) 1ppb，SNR：AM：70dB(Typ.), FM：75dB(Typ.)；
• 可解調(diào)輸出基帶音頻，支持平衡/非平衡/數(shù)字接口；
• 可實(shí)時(shí)測(cè)試顯示射頻頻譜，解調(diào)后音頻的頻譜和波形；
• 支持音頻分析，可測(cè)量失真度、信噪比、頻率響應(yīng)和分離度等；
• 支持音頻發(fā)生，可輸出單音或掃頻信號(hào)，支持多種接口；
• 支持自定義測(cè)試項(xiàng)上下門(mén)限，超門(mén)限指標(biāo)將實(shí)時(shí)提示；
• 支持測(cè)試結(jié)果總覽和數(shù)據(jù)導(dǎo)出；
• 彩色觸摸屏及按鍵協(xié)同操作。
