地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的原理及發(fā)展技術(shù)特點(diǎn)分析

劉吉光 青島市廣播電視臺

早期的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)是用外接的COFDM或8-VSB激勵器簡單取代模擬Vision/Sound激勵器，用射頻波段濾波器取代射頻輸出濾波器和Vision/Sound雙工器。但是近來，一些大的電視發(fā)射機(jī)制造商卻以全新的理念和技術(shù)來設(shè)計(jì)生產(chǎn)新一代數(shù)字電視發(fā)射機(jī)，縱觀主要有以下特點(diǎn)：

1.數(shù)字自適應(yīng)預(yù)校正技術(shù)(DAP或RTAC)

數(shù)字自適應(yīng)預(yù)校正技術(shù)已經(jīng)在美國和歐洲的制造商生產(chǎn)的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)上應(yīng)用。歐洲的THALES公司(前身THOMCAST,湯姆遜旗下子公司)稱之為數(shù)字自適應(yīng)預(yù)校正(Digital Auto-Adaptive precorrection簡稱DAP);美國的哈里斯(HARRIS)公司稱之為自動數(shù)字校正—實(shí)時(shí)適應(yīng)校正(Enter AutomatIC Digital Correction—Real Time Adaptive Correction簡稱RTAC)。數(shù)字自適應(yīng)于校正技術(shù)是指在不須人工干預(yù)的情況下在剛剛啟動發(fā)射機(jī)的幾分鐘內(nèi)將發(fā)射機(jī)的性能調(diào)到最佳狀態(tài)，而且，這個(gè)系統(tǒng)還能夠監(jiān)測和自動校正來自于發(fā)射機(jī)的老化、溫度和發(fā)射機(jī)自身失效等波動的調(diào)整，這樣能夠保證發(fā)射出去的信號始終處于高指標(biāo)的狀態(tài)，是維護(hù)變得非常簡單。

2.功放中廣泛應(yīng)用大功率LDMOS晶體管

LDMOS(Lateral Diffused Metal Oxide SEMIconductor)即：橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體。起初，LDMOS技術(shù)是為900MHz蜂窩電話技術(shù)開發(fā)的，蜂窩通信市場的不斷增長保證了LDMOS晶體管的應(yīng)用，也使得LDMOS的技術(shù)不斷成熟，成本不斷降低，因此今后在多數(shù)情況下它將取代雙極型晶體管技術(shù)。

3.N+1 系統(tǒng)使擁有多臺發(fā)射機(jī)的臺站更經(jīng)濟(jì)

N+1 是指用1部發(fā)射機(jī)給多部(N部)做備份。本來固態(tài)發(fā)射機(jī)是用像放大器、電源等較不穩(wěn)定設(shè)備冗余累積起來的，模塊化的激勵器又一般采用雙激勵器自動倒換的形式，設(shè)備運(yùn)行的可靠性明顯提高。在通常情況下，也不用像電子管、速調(diào)管發(fā)射機(jī)那樣進(jìn)行備份。因?yàn)槿虘B(tài)的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)所應(yīng)用的積木化的功放和并行運(yùn)行的電源等都足以實(shí)現(xiàn)N+1系統(tǒng)，而且大多支持熱插拔。其實(shí)，N+1 系統(tǒng)已在FM廣播發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用多年，直到現(xiàn)在此技術(shù)才在電視發(fā)射機(jī)中應(yīng)用，這能可使得擁有多部發(fā)射機(jī)的臺站更經(jīng)濟(jì)。

4.冷卻系統(tǒng)采用風(fēng)、液冷供選擇的方式

為了滿足不同客戶對冷卻系統(tǒng)的需求，發(fā)射機(jī)生產(chǎn)廠家開發(fā)了風(fēng)冷和液冷系統(tǒng)，在客戶購機(jī)訂貨時(shí)可供用戶選擇適合自己的冷卻方式，改變了過去固態(tài)機(jī)中只有風(fēng)冷的單一方式。如THALES公司推出的VHF OPTIMUM 和UHF ULTIMATE系列發(fā)射機(jī)就已采用此種技術(shù)。依筆者觀點(diǎn)看液冷方式較適合國情，是因?yàn)椋篴)國內(nèi)空氣質(zhì)量較差過濾材料中容易沉積灰塵，日常對風(fēng)冷系統(tǒng)的維護(hù)量大。b) 降低了發(fā)射機(jī)的運(yùn)行噪聲。c) 凈化了發(fā)射機(jī)房的環(huán)境。d) 減少了對冷卻系統(tǒng)的維護(hù)量。冷卻液封閉循環(huán)，只需定期清洗系統(tǒng)中的濾網(wǎng)。e) 冷卻效率高。冷卻液無論是采用glycol(乙二醇)加水還是防凍液，其熱傳導(dǎo)效率都遠(yuǎn)大于風(fēng)，冷卻系統(tǒng)的進(jìn)水溫度與出水溫度相差幾度左右，使發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的熱量能被及時(shí)吸收釋放掉。

5.無線連接、GUI界面、故障自我診斷和遠(yuǎn)程遙控

在新設(shè)計(jì)的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)中，功率放大器、電源和RF合成器省去電纜而采用插、拔的方式直接連接在一起。這樣使整機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊、維護(hù)更加方便。微處理器的應(yīng)用，能夠監(jiān)控發(fā)射機(jī)的狀態(tài)和提供每個(gè)組件的有用信息。LCD的應(yīng)用提供了直觀友好的圖形用戶接口(GUI)使得用戶操作更加容易，用戶可以很直觀的察看設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。先進(jìn)的故障自我診斷系統(tǒng)和DAP技術(shù)使得用戶容易查找故障部位，加快設(shè)備的維護(hù)、維修進(jìn)度。遠(yuǎn)程遙控功能使得用戶可通過因特網(wǎng)對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。

具有上述新技術(shù)的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)已經(jīng)陸續(xù)上市，從設(shè)備管理的觀點(diǎn)看，這種新設(shè)備減少資金和運(yùn)行成本;從 電視工程師的觀點(diǎn)看，這種新設(shè)備將省時(shí)，能從網(wǎng)頁上查看發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、進(jìn)行發(fā)射機(jī)設(shè)置。可以預(yù)見，在今后的幾年中，在我國逐步開播地面數(shù)字電視和引進(jìn)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的過程中，上面所提及的發(fā)展趨勢將會更明顯，同時(shí)也將會出現(xiàn)更新更實(shí)用的技術(shù)。

[1]吳海濤.淺談數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)[J].數(shù)字傳媒研究，2014（2）.

[2]孫均.廣播電視發(fā)射機(jī)的原理探討[J].科技傳播，2014（20）.