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

關鍵詞：數(shù)字電視；發(fā)射機；技術特點

隨著科技水平的不斷發(fā)展，數(shù)字電視漸漸變得普及起來，節(jié)目的制作、傳輸和接收都受到了電視數(shù)字化的影響而出現(xiàn)了顛覆性的改變。同時，數(shù)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?qū)崿F(xiàn)對其操作控制，因此數(shù)字電視非常受歡迎。數(shù)字電視廣播現(xiàn)正處于一個蓬勃發(fā)展的階段，數(shù)字電視發(fā)射機的需求量也變得非常大，數(shù)字電視發(fā)射機技術在其中也顯得尤為重要。數(shù)字電視發(fā)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(fā)射技術的不斷發(fā)展，相關的制造商將前沿的理念結合技術設計應用于數(shù)字電視發(fā)射機中，以下是這種全新的發(fā)射器的五種特點。

1　LDMOS晶體管放大技術

功率放大器可謂數(shù)字電視發(fā)射機的心臟部位。通過功率放大器，數(shù)毫瓦細微射頻信號由激勵器制造出來之后，放大至數(shù)十千瓦的信號，并且能夠達到天線能發(fā)射的標準。在數(shù)字電視發(fā)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(fā)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(chǎn)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(shù)是負數(shù)，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(wěn)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(wěn)定性只有0.1 dB的幅值變化。多途徑傳輸?shù)倪^程中容易由于地面通道的復雜性而出現(xiàn)回聲和漂移現(xiàn)象，為了更好地壓低誤碼率和提高信噪比，需要發(fā)射機具有良好的線性、較低的相位噪聲與較高的穩(wěn)定性和準確性。只有確保以上因素，才能更好地達到地面數(shù)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(shù)字電視發(fā)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(diào)整的狀態(tài)之下，LDOMSFET能夠?qū)φ麄€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(fā)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(shù)字電視發(fā)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(shù)字電視發(fā)射機的冷卻系統(tǒng)

在數(shù)字電視發(fā)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(tǒng)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(fā)射機中的兩種冷卻系統(tǒng)，新型的固態(tài)機改變了傳統(tǒng)固態(tài)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(tǒng)優(yōu)劣各異，客戶在進行選擇的時候需要根據(jù)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(zhì)量較差的情況下使用，液冷系統(tǒng)所使用的是冷卻液封閉循環(huán)，只要對冷卻系統(tǒng)中的濾網(wǎng)進行定時清潔，就能有效減少對液冷系統(tǒng)的維護投入，但使用風冷系統(tǒng)時恰恰相反，冷風中的濾網(wǎng)常常會積淀大量塵土，大大增加了對風冷系統(tǒng)的維護投入；其二，液冷系統(tǒng)無需增加機房；其三，液冷系統(tǒng)能有效減少發(fā)射機工作過程中的噪音；其四，液冷系統(tǒng)的冷卻效率比風冷系統(tǒng)更高，風的熱傳導效果遠遠比不上液冷系統(tǒng)中的乙二醇或防凍液；其五，采用液冷系統(tǒng)能夠降低發(fā)射機房的污染程度。

3　數(shù)字電視發(fā)射機的監(jiān)控系統(tǒng)

發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)能為數(shù)字電視發(fā)射機提供安全穩(wěn)定的運作環(huán)境，它能實現(xiàn)對數(shù)字電視發(fā)射機中信號流程、性能指標和各部分的工作環(huán)境的監(jiān)測，還能實現(xiàn)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(shù)字電視發(fā)射機的監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)射機的工作狀態(tài)和每個部件的數(shù)據(jù)信息都依賴于微處理器才得以實現(xiàn)，而操作簡單的圖形用戶接口以及設備直觀工作狀態(tài)的查看則有賴于LCD。

4　數(shù)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(tài)下，發(fā)射機啟動數(shù)分鐘后，就自動達到了最佳工作狀態(tài)，這種技術被稱為數(shù)字自適應預校正技術，簡稱DAP或RTAC。歐洲THALES公司將其稱為數(shù)字自適應預校正，即DAP；美國HARRIS公司將其稱為自動數(shù)字校正實時適應校正，即RTAC。這種數(shù)字自適應預校正技術在西方國家中已經(jīng)被廣泛應用于數(shù)字電視發(fā)射機上。運用數(shù)字自適應預校正技術的系統(tǒng)不但能在無人操作的狀態(tài)下實現(xiàn)自動調(diào)整，達到最佳狀態(tài)，并且能通過自動監(jiān)測和校正，以調(diào)整發(fā)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(fā)射機發(fā)出的信號處于符合標準的狀態(tài)。

5　N+1運行模式

N+1的運行模式被廣泛運用于全固態(tài)調(diào)頻發(fā)射機系統(tǒng)中，這種運行模式所指的是多臺發(fā)射機基于一臺發(fā)射機做備份。這種運行模式在運用于電視發(fā)射機之前，是運用于廣播發(fā)射系統(tǒng)中的。在多發(fā)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(shù)量，確保系統(tǒng)穩(wěn)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(jù)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(fā)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(huán)形器限制頻道和功率放大器限制頻率等情況，而數(shù)字電視發(fā)射機所使用的是N+1運行模式，因此能夠?qū)崿F(xiàn)其對IV/V波段進行全面覆蓋。在多臺發(fā)射機工作過程中，使用N+1運行模式可以使其中一臺發(fā)射機隨時處于備份狀態(tài)，同時每一臺發(fā)射機都能處于不同頻道。當其中任何一臺發(fā)射機出現(xiàn)問題，系統(tǒng)能立即將備份的發(fā)射機切換到相應的頻道中，確保節(jié)目不中斷。因此，使用N+1運行模式能夠?qū)崿F(xiàn)多臺發(fā)射機由一臺發(fā)射機進行備份，從而減少設備數(shù)量，降低投入。

N+1系統(tǒng)實現(xiàn)的要求并不高，全固態(tài)數(shù)字電視發(fā)射機并行運行的電源及其所運用的積木化功放都能夠?qū)崿F(xiàn)。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(wěn)定的設備冗余積累，能使設備在工作時的穩(wěn)定性大大提高。

6　總結

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

參考文獻：

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

[2]徐芳梅.數(shù)字電視發(fā)射機技術狀態(tài)分析[J].信息與電腦(理論版),2010(5).