探究我國數字電視廣播的發射技術

羅定市廣播電視臺　李開勁

探究我國數字電視廣播的發射技術

羅定市廣播電視臺李開勁

隨著我國科學技術水平的不斷提高，數字電視廣播獲得了前所未有的進步。數字電視廣播的發射技術是反映我國數字電視廣播技術水平的重要體現，本文主要探究了我國數字電視廣播的發射技術，并對我國數字電視廣播技術的現狀及其改進措施進行了分析。

數字電視廣播；發射技術；現狀

引言

目前，我國數字電視廣播領域發展迅速，其發射技術已經相當成熟，已經逐漸成為全球信息產業的重要組成部分。電視廣播經歷了黑白電視時代、彩色電視時代和數字電視時代。我國的數字電視廣播發射機在二十世紀末開始研制，接著HDTV樣機系統研發成功。

1.數字移動電視發射機的技術特點

傳統的數字電視發射機通常是運用COFDM和8-VSB激勵器來取代Vision/Sound激勵器，并且運用射頻波段濾波器代替射頻輸出激勵器。與傳統的數字電視發射機相比，新一代的數字電視發射機性能得到很大的提升，目前，采用先進的技術生產的數字電視發射機具有以下特點：

1.1數字預矯正技術

數字預矯正技術已經廣泛應用于歐美地區的數字電視發射機制造中，該技術可以在數字電視發射機剛開始啟動的幾分鐘內將其性能調試到最佳，并且不需要技術人員的控制。數字預矯正技術具有自動校正發射機溫度、檢查發射機的老化程度和調整自身失效等功能，從而保證數字電視發射機發射的信號處在高質量的形態，降低系統維護成本。

1.2應用大功率晶體管（LDMOS晶體管）

LDMOS晶體管是一種橫向擴散的半導體。LDMOS晶體管是為蜂窩電話通信系統開發應用的，隨著蜂窩電話通信行業的發展，LDMOS晶體管的應用越來越廣，其生產成本也越來越低，因此，隨著LDMOS技術的不斷進步，取代目前的雙極型晶體管便指日可待。

1.3采用多臺發射機的臺站

采用N+1系統可以使多臺發射機的臺站的成本降低，顧名思義，N+1系統就是運用一臺發射機給多臺發射機做數據存儲。一般而言，固態的數字電視發射機利用放大鏡和電源等簡單設備組合而成，雙激勵器自動倒換的方式是模塊化激勵器的主要形式，運用該系統可以有效提高數字電視發射機的運行穩定性。通常情況下，全固態的數字電視發射器不需要電子管和調速管發射機的備份方式，其積木化的功能和同時運行的電源等設備便可以實現N+1系統的效果。

1.4采用風、液冷供可選擇的冷卻系統

數字電視發射機廠家可以根據不同客戶對冷卻系統的要求，選擇風冷系統或液冷系統兩種冷卻系統。這項改動改變了傳統固態數字電視發射機只有一種風冷冷卻系統的方式，客戶可以根據自身的需要對數字電視發射機的冷卻系統進行選擇。目前，有些公司便推出采用風、液冷供可選擇的Vhf Optmum和Uhf Ultimate系列的數字電視發射機。

1.5無線連接、GUI界面、故障反饋系統和遠程遙控

目前，新一代的數字電視發射機的功率放大器、電源與RF合成器是采用插和拔的方式相互連接，這樣設計可以省去電纜，使數字電視發射機的結構更加緊密，從而使維護工作更加簡單。微處理器可以有效的監控數字電視發射機的運行狀態并提供各個構件的有效信息，用戶可以直接檢查發射機的運行狀態。故障診斷系統和DAP技術具有快速高效自動檢查發射機的故障構件，從而提高設備的維修質量和縮短維修時間。另外，運用因特網可以實現遠程對設備控制的功能。

2.數字移動電視發射機的主要部件及關鍵技術

隨著數字電視發射機技術水平的提高，對發射機的主要部件及其關鍵技術進行探究是必不可少的，其主要部件和關鍵技術做了如下闡述。

2.1激勵器

對于數字電視發射機而言，激勵器是由音視頻處理、調整控制、本振、變化頻率和RF較小功率的放大器組成，激勵器是整個數字電視發射機的重要組成部分，直接決定了發射機設備的性能與運行效果，調制器、濾波器和校正技術是激勵器的關鍵技術。激勵器可以用于聲音、視頻的編碼和數字的預校正，數字電視發射機的重要技術指標是由激勵器來完成的。

對于DVB-T系統而言，MUSICAM是指激勵器的視頻信號（MPEG-2壓縮編碼）和音頻信號（MPEG-2 Layere第二層的音頻編碼）。利用聲音的低音掩蓋技術，運用低碼率編碼對耳朵不敏感的部分進行重新編碼。對于ATSC系統而言，其信源編碼中的音頻編碼采用杜比AC-3環繞立體聲形式的編碼，而視頻編碼采用MPEG-2形式。良好的中頻非線性預校正系統可以提高AB類功效的數字電視發射機性能，并提高發射機的工作效率。目前，大多數企業采用自適應數字校正技術、反饋校正和折線校正技術。在歐美數字電視發射機制造商中，數字自適應預校正技術應用廣泛，自動數字校正技術與自適應與校正技術應用到數字電視發射機上，可以達到幾分鐘內將發射機的運行性能達到最佳狀態，并且不需要技術人員的輔助操作，該系統通過對發射機的老化程度、自身效率等方面進行自動調整，從而保證信號的高質量。

2.2功率放大器

在數字電視發射機的所有部件中，功率放大器的成本最高，它決定了發射機的輸出功率的能力。眾所周知，地面通道的復雜性能使發射機的傳送系統出現回聲，可能產生多普勒頻率漂移，良好的線性、較高的頻率精度、頻率穩定度和較低的相位音頻可以提高數字電視發射機的性能，從而降低發射機的誤碼率和信噪比，滿足消費者的要求。

功率放大器的技術指標包括：輸入電平檢測、前置級、推動級和放大輸出級是功放模塊所必有的成分。威爾可森濾波器可以構成功率合成器的末級放大器，通過對功放模塊中功放電源的智能化控制，可以有效保證設備的良好的工作電平，減少電源故常發生的頻率。

橫向擴散金屬氧化物半導體（LDMOS）技術應用到功率放大器上，可以有效提高功率放大器的效率和保持良好的線性。LDMOS晶體管的增益遠遠高于雙極型晶體管，例如，采用LDMOS晶體管的增益為60dB左右，在輸出功率相同的情況下，降低了數字電視發射機的所需部件，從而提高發射機的可靠性。LDMOS晶體管的駐波比是雙極型晶體管的三倍，在不破壞LDMOS晶體管的情況下，可以采用更高的反射功率，另外，較高的順勢峰值功率可以承受更高的過激勵信號。LDMOS晶體管的增益效果較穩定，失真較小且可以放大多載波數字信號，LDMOS晶體管的互調電平飽和區較穩定且數值不大。LDMOS晶體管的溫度系數是負值，具有良好的溫度特性，減少熱量的損耗，從而節約能源。

PA模塊頻率范圍為469-861MHz，功放模塊頻率范圍較寬的特點適用于DVB-T和ATSC構件上，另外，VHF頻率較低和脈沖較大等特點對數字電視發射機控制系統有負面影響。

2.3冷卻系統

根據不同客戶對冷卻系統的不同要求，一些數字電視發射機生產商開發了風冷冷卻系統和液冷冷卻系統，用戶可根據自身的實際需要，選擇合適的冷卻系統。對于空氣質量比較差等環境，如果采用風冷冷卻系統會造成灰塵的累積，增加了數字電視發射機的維修成本。采用液冷冷卻系統采用封閉循環，降低了灰塵的沉積，減少了冷卻系統的維護量。另外，液冷系統的運行噪音較小，降低了數字電視發射機的運行噪音，從而改善了發射機的環境。液冷系統的溶液可采用乙二醇會防凍液，由于傳導液的傳導效率遠高于空氣流動，因此，液冷系統的制冷效果遠高于風冷系統。

2.4電源

電源共分為激勵器用電源和功放模塊用電源。激勵器用電源的供電效率較高，一般安裝在激勵器機箱中。功放模塊用電源可以與其他部件一起享用，如模擬發射機向數字發射機轉換時，不需要轉換電源。

2.5監控

監控系統的正常運行是數字電視發射機長期穩定工作的基礎，通過對發射機各個部分的運行狀態和信號數據傳遞過程等主要性能指標進行嚴密的檢測，達到對發射機的故障及時處理和對輸出功率進行自動控制的目的。發電機監測系統是由傳感器、微處理器和PC機等構件組成。在新一代的數字電視發射機中，功率放大器和PV機等構件采用插拔的方式進行連接，取代了傳統的電纜連接，從而使數字電視發射機的結構更加緊密，維修工作更加便捷。

3.結束語

數字電視的應用范圍越來越廣，已經廣泛應用于家庭、商業等領域。數字電視廣播的發射技術的進步是中國傳媒領域發展的重要一步，對數字電視廣播的發射技術加以重視，并做好其質量調控，可以有效的保證我國數字電視廣播領域的長遠發展。

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