數字電視發射機技術特點

溫淑芹

（作者單位：煙臺廣播電視臺招遠羅山轉播臺）

數字電視發射機技術特點

溫淑芹

（作者單位：煙臺廣播電視臺招遠羅山轉播臺）

摘 要：數字電視廣播技術由于受到大眾的青睞而掀起了發展的熱潮，在數字電視廣播技術的發展中，數字電視發射機技術的重要性不容小覷。本文針對數字電視發射機的技術特點展開討論。

關鍵詞：數字電視；發射機；技術特點

隨著科技水平的不斷發展，數字電視漸漸變得普及起來，節目的制作、傳輸和接收都受到了電視數字化的影響而出現了顛覆性的改變。同時，數字電視具有高度清晰、沒有噪聲和重影，并且具有多媒體的特性，用戶能夠實現對其操作控制，因此數字電視非常受歡迎。數字電視廣播現正處于一個蓬勃發展的階段，數字電視發射機的需求量也變得非常大，數字電視發射機技術在其中也顯得尤為重要。數字電視發射器在一開始的時候所采用的是射頻波段濾波器和8-VSB或COFDM的外接激勵器。由于電視發射技術的不斷發展，相關的制造商將前沿的理念結合技術設計應用于數字電視發射機中，以下是這種全新的發射器的五種特點。

1　LDMOS晶體管放大技術

功率放大器可謂數字電視發射機的心臟部位。通過功率放大器，數毫瓦細微射頻信號由激勵器制造出來之后，放大至數十千瓦的信號，并且能夠達到天線能發射的標準。在數字電視發射機中，功率放大器所使用的是雙極型管。

LDMOS晶體管是近期研發的新型器件。這種技術早期其運用于900 MHz的蜂窩電話技術，由于900 MHz蜂窩電話技術不斷成熟，通信市場不斷壯大，推進了LDMOS技術的成熟。LDMOS晶體管的生產成本不再高昂，所以這種LDMOS晶體管漸漸取代了雙極型管技術的地位，并得到了廣泛的運用。

LDMOS晶體管的溫度系數是負數，在防止熱量損耗方面具有很顯著的性能。雙極型晶體管的溫度穩定性的幅值變化是0.5~0.6 dB，但是在同樣的輸入電平的條件之下，LDMOS晶體管溫度穩定性只有0.1 dB的幅值變化。多途徑傳輸的過程中容易由于地面通道的復雜性而出現回聲和漂移現象，為了更好地壓低誤碼率和提高信噪比，需要發射機具有良好的線性、較低的相位噪聲與較高的穩定性和準確性。只有確保以上因素，才能更好地達到地面數字電視的標準。由于LDMOS具有較為寬廣的功放模塊頻率，適用于DVB-T和ATSC。數字電視發射機使用LDMOS晶體管之后，單機柜中對DVB方式同步平均功率約達到3.4 kW，對ATSC方式同步平均功率約達到4.1 kW，對模擬方式同步頂峰值達到10 kW。

在無需任何調整的狀態之下，LDOMSFET能夠對整個UHF波段進行覆蓋，換言之，其能夠運行于UHF波段中任意一種頻率當中。但是，在UHF的所有波段當中，并非任何功率放大器都能在其中運行，有些需要不只一種類型的功率放大器才能覆蓋整個波段。因為如果需要提高寬帶，則需犧牲增益，犧牲增益越高，晶體管需量越少且成本越低，同理如果對寬帶進行降低，則需要不只一種類型的功率放大器才能對整個UHF波段進行覆蓋。

由于LDMOS技術的不斷發展，成本不斷降低，同時具備了雙極型晶體管所不具有的性能，因此，在數字電視發射機中，LDMOS晶體管將完全取代雙極型晶體管，并且能夠得到非常廣泛的運用。

2　數字電視發射機的冷卻系統

在數字電視發射機工作的過程中，功率放大器單元會釋放出大量的熱量，為了確保功率放大器能夠正常運作，就一定要對冷卻系統進行合理的設計，將過量的熱量排出，否則會導致功率放大器中的電子管件達到很高的溫度，嚴重時將會削減電子管件的使用時長甚至燒壞。風冷和液冷是發射機中的兩種冷卻系統，新型的固態機改變了傳統固態機中只能選擇風冷或液冷其中一種方式進行降溫的情況，這兩種冷卻系統優劣各異，客戶在進行選擇的時候需要根據具體的需求進行合理選擇。依照具體情況，液冷比風冷更為合適。

其一，如果在空氣質量較差的情況下使用，液冷系統所使用的是冷卻液封閉循環，只要對冷卻系統中的濾網進行定時清潔，就能有效減少對液冷系統的維護投入，但使用風冷系統時恰恰相反，冷風中的濾網常常會積淀大量塵土，大大增加了對風冷系統的維護投入；其二，液冷系統無需增加機房；其三，液冷系統能有效減少發射機工作過程中的噪音；其四，液冷系統的冷卻效率比風冷系統更高，風的熱傳導效果遠遠比不上液冷系統中的乙二醇或防凍液；其五，采用液冷系統能夠降低發射機房的污染程度。

3　數字電視發射機的監控系統

發射機監控系統能為數字電視發射機提供安全穩定的運作環境，它能實現對數字電視發射機中信號流程、性能指標和各部分的工作環境的監測，還能實現對問題處理、開機關機和輸出功率電平的控制。傳感器、微處理器、PC和傳

感器等組成了數字電視發射機的監控系統，發射機的工作狀態和每個部件的數據信息都依賴于微處理器才得以實現，而操作簡單的圖形用戶接口以及設備直觀工作狀態的查看則有賴于LCD。

4　數字自適應預校正技術

在沒有任何工作人員進行操作的狀態下，發射機啟動數分鐘后，就自動達到了最佳工作狀態，這種技術被稱為數字自適應預校正技術，簡稱DAP或RTAC。歐洲THALES公司將其稱為數字自適應預校正，即DAP；美國HARRIS公司將其稱為自動數字校正實時適應校正，即RTAC。這種數字自適應預校正技術在西方國家中已經被廣泛應用于數字電視發射機上。運用數字自適應預校正技術的系統不但能在無人操作的狀態下實現自動調整，達到最佳狀態，并且能通過自動監測和校正，以調整發射機的散熱狀況和自身失效等問題，通過這種技術能夠有效地確保由發射機發出的信號處于符合標準的狀態。

5　N+1運行模式

N+1的運行模式被廣泛運用于全固態調頻發射機系統中，這種運行模式所指的是多臺發射機基于一臺發射機做備份。這種運行模式在運用于電視發射機之前，是運用于廣播發射系統中的。在多發射機和多頻道的電視臺中，N+1的運行模式能有效地減少設備的數量，確保系統穩定運行。此外，這種運行模式頻道廣泛、頻率變化簡便，能夠根據情況對頻道進行設置并對整個IV/V波段進行全面覆蓋。

模擬電視發射機所使用的是主備機切換的運行模式，因此能夠有效地避免環形器限制頻道和功率放大器限制頻率等情況，而數字電視發射機所使用的是N+1運行模式，因此能夠實現其對IV/V波段進行全面覆蓋。在多臺發射機工作過程中，使用N+1運行模式可以使其中一臺發射機隨時處于備份狀態，同時每一臺發射機都能處于不同頻道。當其中任何一臺發射機出現問題，系統能立即將備份的發射機切換到相應的頻道中，確保節目不中斷。因此，使用N+1運行模式能夠實現多臺發射機由一臺發射機進行備份，從而減少設備數量，降低投入。

N+1系統實現的要求并不高，全固態數字電視發射機并行運行的電源及其所運用的積木化功放都能夠實現。此外，使用雙激勵自動倒換形式的模塊化激勵器和使用放大器，電源不穩定的設備冗余積累，能使設備在工作時的穩定性大大提高。

6　總結

數字電視廣播現在正處于如火如荼的發展狀態，對數字電視發射機的需求量也日益增長，因此，數字電視發射機的地位是舉足輕重的。今后，國內不斷發展數字電視發射機和開播地面數字電視，會進一步運用以上闡述的發射機技術特點。

參考文獻：

[1]蘇廣財.數字電視發射機技術發展淺析[J].廣播電視信息,2010(4).

[2]徐芳梅.數字電視發射機技術狀態分析[J].信息與電腦(理論版),2010(5).