廣播電視微波數(shù)字化設(shè)備技術(shù)的探討

文 李曉光

我國電子通信正處在大力的發(fā)展之中，傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)將逐步被數(shù)字系統(tǒng)所取代，為了更好的保證廣播電視的傳輸質(zhì)量，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用和推廣將是未來發(fā)展的趨勢，本文對廣播電視微波數(shù)字化設(shè)備技術(shù)進(jìn)行探討。

在數(shù)字微波系統(tǒng)中，微波信道中頻譜會出現(xiàn)失真的現(xiàn)象，而頻譜失真是由多徑衰落造成的，因此要采取一系列的措施和方法來應(yīng)對，而數(shù)字微波發(fā)信機(jī)和天饋線作為廣電數(shù)字化設(shè)備的系統(tǒng)一直發(fā)揮其重要作用，下面就這兩套系統(tǒng)進(jìn)行分析。

發(fā)射機(jī)系統(tǒng)

1.調(diào)制元件

信號的傳輸過程是先把傳輸信號按照調(diào)制的原理，將比特率按照二進(jìn)制的序列轉(zhuǎn)換成傳輸發(fā)射的射頻或中頻信號，調(diào)制的過程是首先把傳輸信號轉(zhuǎn)變成頻譜，然后對頻譜進(jìn)行映射以及調(diào)制。而編碼技術(shù)是把編碼和調(diào)制合成技術(shù)，能夠有效的實(shí)現(xiàn)更好的傳輸利用率，對于距離比較近的信號，該技術(shù)的應(yīng)用，使得頻譜的利用率更大的得到增加。

2.中頻放大器

在調(diào)制器完成了信號調(diào)制以后，需要中頻放大器對已經(jīng)調(diào)好的中頻信號進(jìn)行放大，在處理好信號的同時，便于對信號的檢查。

3.振蕩器元件

本地振蕩器對低噪聲的穩(wěn)定頻率的要求高于基本的功率電平，考慮到本地震蕩的因素，既要滿足震蕩的技術(shù)要求，同時要滿足低噪的要求和信號的穩(wěn)定，通過使用頻率合成器或者是鎖相振蕩器，能夠很好的解決這一問題。有時候考慮到震蕩信號會出現(xiàn)雜散或有泄漏，通過增加平衡混合器，也能有效的解決。

4.功率放大器

由于混頻發(fā)送器輸出的信號普遍較弱，而且在進(jìn)行傳輸?shù)倪^程中，往往會受到空氣中的細(xì)微的電磁破的影響，而功率放大器的作用就是針對這些信號進(jìn)行放大，為了達(dá)到較好的效果，預(yù)失真方式是一種比較常用的補(bǔ)償方式。功率放大器使傳輸信號放大，避免了信號的丟失。

接信機(jī)關(guān)鍵技術(shù)

1.數(shù)字化元件

在接受到天線過來的信號時，接收機(jī)會過濾掉無效的信號，讓有效的信號進(jìn)入放大元件進(jìn)行信號放大處理?；祛l器則將中頻信號增益放大，通過這樣的處理，可以保證傳輸信號在衰弱時的輸出電平的穩(wěn)定。

2.解調(diào)器

解調(diào)器的作用主要是對信號進(jìn)行解調(diào)釋放，它的核心由兩大部件組成，即壓控震蕩器和鑒相器，通過兩者的有機(jī)結(jié)合，能夠生成所需要的載波信號，從調(diào)制產(chǎn)生的震蕩或波中恢復(fù)原來的信號。

3.均衡器

為了縮短信號的傳輸間斷時間，提高傳輸?shù)男剩矣捎诙嗦窂剿ト鯐剐盘柌徽鎸?shí)，為了解決以上這些問題，均衡性元件被廣泛應(yīng)用在傳輸系統(tǒng)中，根據(jù)不同的工作頻率，均衡器分為帶通均衡器和基帶均衡器，在接收機(jī)頻率中等的情況下運(yùn)行，帶通均衡器用以對信道傳遞函數(shù)的控制，而基帶均衡器則是在時域情況下工作，可以減少信號的干擾。

天饋線系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

作為微波中繼通信主成的組成之一的天饋線系統(tǒng)，天線起到了把饋線中的傳播電磁波與自由空間傳播電磁波相互間轉(zhuǎn)換的作用。在微波傳輸?shù)恼麄€過程里，一般情況對于天線的要求是達(dá)到較高的在線效率。旁瓣電平需要處理低頻狀態(tài)，交叉極化的要求同樣也需要有較高的鑒別率，同時電壓駐波比應(yīng)該比較低，工作頻帶寬。饋線主要的用途是實(shí)現(xiàn)天線和收、發(fā)信機(jī)的可靠連接，它的工作頻段在4到15GHZ內(nèi)，一般采用橢圓軟波道作為饋線，主要由四個方面組成，其中包括橢圓波導(dǎo)、橢矩變換、充氣波道段和密封節(jié)。更多時候，應(yīng)該讓其充滿干燥空氣，這樣更有利于保護(hù)饋線。在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，最影響系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要因素就是頻率選擇性衰落，由于它能使接受端的電平收到干擾導(dǎo)致下降，最終能導(dǎo)致載波干擾比率和載噪比率下降。

為了更有效對抗多徑衰落，就需要分集接受技術(shù)，它的重要特性就是能將多個不同的信號進(jìn)行組合或者切換，從而得到良好的數(shù)據(jù)信號，提高信號的傳輸質(zhì)量。根據(jù)它使用不同的天線、路由、頻率極化和時間等等，我們分別稱其為空間分集、路由分集、極化分集以及時間分集等。下面就空間分集和頻率分集這兩種常用的技術(shù)進(jìn)行簡要的描述。（1）空間分集技術(shù)。一般情況下，空間分集較常采用兩個或者兩個以上的垂直的接收天線來實(shí)現(xiàn)，同時，為了保證更好的傳輸質(zhì)量，天線之間應(yīng)該保持足夠的距離，這種技術(shù)的特點(diǎn)在于，由于接收的電波是通過不同的路徑傳輸?shù)?，所以就算出現(xiàn)有衰弱的信號也不會有明顯的影響，對于改善信號的失真、接收端功率的下降有明顯的作用。（2）頻率分集。為了解決不同頻率出現(xiàn)的信號衰弱，頻率分集主要特點(diǎn)發(fā)射同一信號時使用兩個或者多個頻率同時進(jìn)行，在接收端再選出質(zhì)量好的傳輸信號。在整個數(shù)字傳輸系統(tǒng)里面，該技術(shù)同樣有效的改善了傳輸質(zhì)量。

結(jié)語

近年來，隨著微波通信技術(shù)廣泛的運(yùn)用到人們?nèi)粘Ｉ钪校暾膹V播電視直播系統(tǒng)已經(jīng)越來越是日后發(fā)展的大勢所趨，而這些技術(shù)則有待于我們更進(jìn)一步探索和發(fā)展。