廣東廣播電視臺Ku波段衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車高清化改造設(shè)計(jì)與建設(shè)

邱宇哲

（廣東廣播電視臺，廣東 廣州 510066）

1 Ku波段衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車原系統(tǒng)配置

廣東廣播電視臺Ku波段多功能衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車由原廣東南方電視臺建設(shè)，于2009年建成并投入使用，項(xiàng)目定位為具備2+2新聞戶外單邊連線功能的高標(biāo)清信號兼容的Ku波段衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車。該車底盤為德國奔馳Sprinter 515 CDI廂式貨車，車體情況良好。原車供電系統(tǒng)配備了熊貓牌12NE車載發(fā)電機(jī)和兩臺6 kVA UPS；空調(diào)系統(tǒng)為2臺4 000 W制冷量的車載頂置式空調(diào)。視頻系統(tǒng)主要核心設(shè)備為16路高標(biāo)清信號兼容切換臺和16×16矩陣，高清和標(biāo)清信號1∶1輸入輸出。車頂安裝的衛(wèi)星天線為Vertex車載式1.8 m直徑的Ku波段碳纖維衛(wèi)星天線[1]，天線電動機(jī)械驅(qū)動為鋼纜傳動；該車配備2臺400 W行波管功放，于天線兩側(cè)馬鞍形安裝。編碼調(diào)制器為MPEG-2編碼格式的Tandberg E5788，中頻信號輸出至上變頻器后再交功放進(jìn)行信號放大，經(jīng)車載天線實(shí)現(xiàn)信號上行。

該車技術(shù)系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)過長期使用，許多關(guān)鍵核心設(shè)備已進(jìn)入設(shè)備故障高發(fā)期。隨著節(jié)目使用需求的增加和變化，該衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車已不能完全適應(yīng)當(dāng)前節(jié)目制作和傳輸?shù)男枨螅O(shè)備使用率逐年下跌。

2 改造實(shí)施方案

本次項(xiàng)目改造方案主要包括對單邊制作系統(tǒng)、信號調(diào)度系統(tǒng)、衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)以及車體系統(tǒng)的改造。

2.1 單邊制作系統(tǒng)和信號調(diào)度系統(tǒng)改造

改造后的單邊制作系統(tǒng)和信號調(diào)度系統(tǒng)需要滿足在單邊信號制作和衛(wèi)星信號傳輸兩種工作狀態(tài)下均能進(jìn)行簡便操作的需求，且具備高安全播出級別。具體改造設(shè)計(jì)如下。

（1）信號調(diào)度系統(tǒng)按照信號通道1∶1冗余設(shè)計(jì)，配置兩個(gè)16×16高清矩陣作為信號調(diào)度系統(tǒng)的核心設(shè)備。當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)，可通過矩陣選取信號輸入源進(jìn)行快速應(yīng)急，滿足高標(biāo)準(zhǔn)安全播出要求。

（2）保留原有的高清四訊道單邊制作系統(tǒng)[2]作為獨(dú)立信號源模塊，置于矩陣輸入前端，通過矩陣輸入選擇當(dāng)前工作模式。新增8路高清備份切換臺，高清切換臺和調(diào)音臺均為在線式主備架構(gòu)，滿足高標(biāo)準(zhǔn)安全播出要求。

（3）新增光纖傳輸通道和網(wǎng)絡(luò)信號傳輸通道，增強(qiáng)信號調(diào)度功能。

（4）新增網(wǎng)管服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)控制交換機(jī)，可對具備Web UI登錄管理功能的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和指令修改。

（5）拆除原車所有標(biāo)清設(shè)備，保留使用所有功能正常的高清設(shè)備，通過內(nèi)部調(diào)配符合系統(tǒng)需求的利舊設(shè)備進(jìn)行新增和更換。具體的設(shè)備調(diào)整如表1所示。

表1 單邊制作系統(tǒng)和信號調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備調(diào)整表

（6）所有信號線路全部經(jīng)跳線盤輸入輸出，原有視頻和音頻信號跳線盤全部換新，全車視音頻技術(shù)系統(tǒng)線路重新集成。原系統(tǒng)所有便攜式設(shè)備全部機(jī)柜安裝，車尾的輸入輸出接口板重新設(shè)計(jì)并集成安裝。

改造完成后的信號調(diào)度系統(tǒng)和信號單邊制作系統(tǒng)如圖1、圖2所示[3]。

圖1 信號調(diào)度系統(tǒng)

圖2 單邊制作系統(tǒng)

2.2 衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)改造

原衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)架構(gòu)為編碼調(diào)制器、上變頻器、高功放及天線4級架構(gòu)，每個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)備均1∶1冗余配置，并配置倒換開關(guān)[4]。改造后的衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)架構(gòu)不變，但各環(huán)節(jié)設(shè)備均做出更換調(diào)整。原編碼調(diào)制器Tandberg E5788和綜合解碼器Tandberg RX1290為MPEG-2編解碼協(xié)議，將編碼調(diào)制器和綜合解碼器更換為AVC/H.264標(biāo)準(zhǔn)的編碼調(diào)制器Harmonic 3202和綜合解碼器Harmonic Proview 7100，同質(zhì)量高清信號提升1倍編碼效率，節(jié)省租用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬費(fèi)用。原Ku波段上變頻器信號輸出衰減較大，更換為功能正常的利舊設(shè)備。原車配備2臺400 W行波管功放，在系統(tǒng)改造前已出現(xiàn)故障且完成維修，馬鞍形安裝位置不變。Vertex車載天線功能完好，可繼續(xù)使用。衛(wèi)星信號傳輸系統(tǒng)圖如圖3所示[5]，設(shè)備調(diào)整表如表2所示。

圖3 衛(wèi)星信號傳輸系統(tǒng)

表2 衛(wèi)星信號傳輸系統(tǒng)設(shè)備調(diào)整表

2.3 車體系統(tǒng)改造

車體系統(tǒng)的改造原則是內(nèi)部布局不做改動，僅對空調(diào)循環(huán)和配電系統(tǒng)進(jìn)行局部調(diào)整。

原車空調(diào)系統(tǒng)為2臺4 000 W制冷量的車載頂置式一體空調(diào)，工作區(qū)域?yàn)榻苁斤L(fēng)道沖孔出風(fēng)。為了更好地適應(yīng)華南地區(qū)酷熱天氣，在工作區(qū)機(jī)柜前側(cè)加開60 cm×30 cm的出風(fēng)口，提升工作區(qū)供冷效率。主機(jī)柜底部增加3個(gè)排氣風(fēng)扇，以增強(qiáng)機(jī)柜冷氣循環(huán)。全車配電系統(tǒng)保留雙UPS和車載發(fā)電機(jī)，每個(gè)機(jī)柜基礎(chǔ)供電由原先的端子排設(shè)計(jì)改為雙PDU插座供電。

在近年衛(wèi)星車使用過程中發(fā)現(xiàn)，編碼調(diào)制器發(fā)熱量較其他設(shè)備偏大且設(shè)備深度較深，冷風(fēng)在編碼調(diào)制器周圍不易形成循環(huán)。為保證編碼調(diào)制器局部溫度在酷熱高溫環(huán)節(jié)下的正常工作溫度，特別定制一個(gè)1 U機(jī)架式安裝的風(fēng)墻（帶開關(guān)），內(nèi)部安裝3組雙電機(jī)油冷渦輪增壓服務(wù)器散熱風(fēng)扇前后放置，每組為4 cm厚度，12 V供電，機(jī)架式面板前后開槽，放置于主備編碼調(diào)制器之間，增強(qiáng)局部循環(huán)散熱。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，散熱性能優(yōu)異，風(fēng)墻開啟后，主備編碼調(diào)制器可穩(wěn)定在40 ℃以下。

3 結(jié) 語

相比于新建技術(shù)系統(tǒng)，改造技術(shù)系統(tǒng)受到的條件制約更多，限制更大，難度也更大，更考驗(yàn)改造項(xiàng)目系統(tǒng)負(fù)責(zé)人的綜合能力。系統(tǒng)設(shè)計(jì)既注重系統(tǒng)架構(gòu)與當(dāng)前節(jié)目使用需求的匹配，也注重歷史經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，解決了該車在以往使用過程中出現(xiàn)的各種不足。本次技術(shù)系統(tǒng)改造受制于預(yù)算限制，資金投入僅限于技術(shù)系統(tǒng)重新集成和部分設(shè)備維修。從表1和表2的數(shù)據(jù)可知，本次改造以技術(shù)設(shè)備利用率最大化為原則，滿足本次改造需求的原車設(shè)備繼續(xù)使用，新增技術(shù)設(shè)備均由現(xiàn)有設(shè)備內(nèi)部調(diào)配實(shí)現(xiàn)，順利實(shí)現(xiàn)了高標(biāo)準(zhǔn)安全播出要求和多功能的系統(tǒng)改造目標(biāo)。改造完成后，該車多次順利完成大型體育賽事、新聞直播報(bào)道以及外場綜藝節(jié)目的衛(wèi)星直播信號傳輸任務(wù)和單邊制作衛(wèi)星連線任務(wù)，是廣東廣播電視臺外場信號直播的可靠技術(shù)建設(shè)成果和平臺。