電視信號的微波傳輸技術及應用

蔣鴻瑞

摘 要：在當今這個發達的信息化社會，微波技術在信息傳輸領域占有一席之地。微波技術在不斷發展過程中，逐漸被應用于電視領域中，它不僅提高了信息傳輸技術質量，而且為人們帶來了更加理想的生活。本文首先概述了微波傳輸技術的內容，其次說明了此技術的原理和特點，接著分析其對電視發展的意義，最后對電視中微波傳輸技術的應用做了詳細的討論。

關鍵詞：微波傳輸技術；電視信號；原理；應用

中圖分類號：TN943.2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0032-02

1 微波傳輸技術概述

1.1 AML微波傳輸技術

AML微波傳輸是一種將RF前端發出信號反饋至AML發射機上從而實現傳輸信號的技術，其Ku波段在18.1～18.6GHz之間或12～13.2GHz之間，當信號發至AML發射機上時，信號將被放大達到Ku波段的數頻，此時另一端用天線接收微波波頻，再反饋到AML的接收機上，AML接收機再將信號還原為RF信號，這一流程即為AML微波傳輸技術的電視信號傳輸過程。AML微波因其有著星形的結構，所以在傳播過程中，速度快，接收信號質量好。

1.2 數字微波傳輸技術

數字微波傳輸技術優點眾多，廣泛應用于電視信號傳播中。數字微波傳輸技術傳播距離遠、傳輸的容量也大，不僅可以高質量地傳輸電視信號，而且能有效運輸語音信息和其他數據，維持穩定可靠的網絡，強效的抗干擾能力，同時進行雙向傳輸信號，數字微波傳輸的電視信號編碼速率一般為144MbPs。

1.3 FM微波傳輸技術

FM微波傳輸技術是把RF發射的所有信號，從音頻FM發射機中轉化成微波頻，大概在1～1.5GHz、2.5～2.7GHz或7～8GHz之間，甚至在12GHz以上。其主要傳播信號工具是天線，FM微波在天線的發射下定向或者全向送達接收點，由客戶端的調解器將FM微波轉化成電視信號。FM微波傳輸的主要優點是有良好的接收性能、抗干擾性、靈敏度高且接收距離遠，適用于電視信號和廣播信號傳輸中。

1.4 MMDS微波傳輸技術

MMDS微波傳輸的工作原理是利用定向或全向寬頻帶天線發射微波，寬頻帶寬可以影響微波信號傳輸的數量，譬如帶寬為8MH的寬屏能同時傳輸25套電視節目的微波信號，這種MMDS微波傳輸技術的工作波頻在25～27GHz之間。MMDS微波傳輸技術的優點是可以將前端信號直接分配給用戶，雖然是單向微波傳輸，但是能夠接收付費電視，且接收設備在價格上有一定的優勢。

2 微波傳輸技術原理及特點

2.1 微波傳輸技術的基本原理

微波是一種較靈活的信息傳輸介質，1mm-1m波長、300GHz～300MHz波頻范圍的低頻電磁波。微波傳輸技術是指利用微波形態攜帶和傳輸通信信號，在移動通信領域廣泛使用，逐漸擴展應用至廣播電視等領域。微波是電磁波的一種，它的傳輸特征和光波的相類似，直線傳播于均勻介質中，當遇到阻礙物時，傳輸信號就會被隔斷。此傳輸特征使得微波傳輸每隔一段時間就需要加強和轉播信號，也就是中繼轉發，確保微波能實現長距離傳播，大區域覆蓋廣播電視信號。

2.2 微波傳輸技術的特點

微波傳輸技術主要有工作頻率寬和接力式設計兩大特點。其一工作頻率寬是指在300GHz～300MHz的微波范圍內，頻率區間較快，頻段選擇靈活，可以滿足多個信號源的傳播需求。微波技術應用在廣播電視信號傳輸中，應該根據其所能的覆蓋范圍選擇合理的技術參數、天線形式和微波頻段等，不僅能實現微波信號傳輸系統的科學設計，而且滿足廣播電視的應用需要。其二是接力式設計，由于在空間角度上，電視信號以曲面的形式覆蓋信號，所以想要微波信號能夠全面有效覆蓋并且接收、增強和轉發高質量的信號，設置多個中繼站是十分有必要的。在設計中繼站的過程中，需考慮中繼站的位置以及信號發射角度等問題，以此形成一個科學的接力式體系，通過此種接力式設計體系達到高質量信號的有效傳輸。

3 微波傳輸技術對電視發展的意義

3.1 提高傳輸信息的安全性

微波傳輸技術具有相當高的安全性能，其特殊的調整設備可以很好地進行信號對接和輸出，如果傳輸信號在中途被截斷，也不會輕易被破解。

3.2 消除信號傳輸對線路的依賴

微波傳輸技術相較于傳統利用光線傳輸信號的的方式，優勢在于沒有復雜繁瑣的通信線路，微波傳播技術只需利用發射信號、接收終端和中繼站即可完成信號傳輸。傳輸工作不受距離、地形的影響，哪怕是沙漠、河谷等復雜地帶，也可以輕松跨越，最大限度降低地形對信號傳輸的鉗制。

3.3 提高廣播電視的集成化程度

微波傳輸技術有效地提高了電視的集成化程度，首先它使影像錄入、信號傳輸和系統監控等聯系起來，優化了廣播電視各環節之間的銜接，推動了廣播電視系統的發展。

4 電視微波傳輸技術的運用

4.1 電視信號微波傳輸中繼系統

傳輸兩端的端站和傳輸線路的中繼站是電視信號微波傳輸中繼系統的兩大主要組成部分組成。傳輸兩端的端站主要工作是轉化從電視中心傳輸出來的聲音和圖片信號，變成電視信號的微波再被傳輸出去，接收進來的電視微波信號轉化成聲音信號和圖片信號再傳達至電視中心，這種轉化流程說明傳輸兩端的端站起著收發信號的作用。另一組成傳輸線路的中繼站的作用則是電視微波信號的分路和轉發。在電視信號微波傳輸中繼系統中，微波信號具有雙向性，傳輸相同方向的微波信號，收發的天線可以相同也可以不同。

4.2 電視信號微波傳輸中繼系統的頻率分配

一般情況下，會有一套以上的微波信號收發設備存在于電視信號微波傳輸中繼系統的中繼站中，因為多個中繼站存在于一條電視微波傳輸線路中，所以在眾多頻道中正確選擇首發頻率和避免多個頻率間發生干擾問題是我們需要思考解決的重要問題。首先的就是頻率分配，頻率分配主要包括發射頻率和接收頻率。

關于這種中繼站的頻率分配，有幾點需要注意，一是在同一個微波中繼站上時，必須采用不同的頻率收發信號，當兩個頻道逐漸相鄰時，必須在中頻上傳輸電視信號微波，從而避免因信號間的相互干擾而造成不能接收信息。中頻信號具有很強的穩定性，不僅可以阻擋其它頻率信號的干擾，而且容易處理轉換和調節過程中出現的問題，對比其他頻率信號，中頻傳遞的微波信號質量更優。

4.3 微波傳輸技術應用于傳輸網絡系統構成中

SDH是當前最為廣泛使用的微波信號傳輸網絡電路，他所具備的良好抗干擾功能可以對信號傳輸過程中的各類電磁進行微波傳輸系統保護，在保證微波傳輸的質量不受到影響的基礎上，為觀眾提供高品質的廣播電視節目。總體來說，微波傳輸技術系統構建了一種星型或樹型的環路式網絡建設保護通道，在最大限度上提高了傳輸系統的抗干擾能力，也保證了信號傳輸的穩定性和可靠性。

4.4 微波傳輸技術應用于監測系統中

任何廣播電視節目都不是來自同一信號源中，信號源的多樣性使節目之間的銜接轉換常會出現細小的問題，所以對關鍵環節進行運行狀態監測十分重要。微波傳輸技術應用至監測系統中，可以充分運用拓展監測系統功能，通過查詢、記錄和報警等功能優化和提升監測系統，使其在發現故障時第一時間采取報警措施，避免因信號傳輸問題導致的廣播電視播放事故出現。

4.5 微波傳輸技術應用于攝像機中

近些年，微波傳輸裝置與攝像機組合成為了應用最普遍的裝置，它將影像資料錄入設備進行信號傳輸，為廣播電視的實時性增強了效果，在新聞直播、現場會議等實時拍攝報道中十分適用。隨著人們對電視觀看效果需求的提高，高清已然成為了廣播電視的主流發展趨勢。想要達到高清效果，勢必要擴大微波傳輸的信息容量，對攝像機微波發射裝置的效率和質量也要提出更高要求。當前狀況供應商為了攝像機的微波發射質量能達到高質量、低延時的微波傳輸效果，選用20MHz寬通道作為通信頻率并進行合理化控制。

參考文獻

[1]陳立鵬.數字微波技術在廣播電視信號傳輸中的應用[J].工業c，2016，（13）：00276-00276.

[2]魏代軍.數字微波技術在廣播電視信號傳輸中的應用[J].科研，2016，（6）：00207-00207.

[3]李瑞珍，白銳.如何提高廣播電視微波傳輸通道效率[J].西部廣播電視，2014，（23）：161-162.