作者:信广信传媒实业有限责任公司 胡伟军 博士 
                     成都新光微波工程有限责任公司 汤旭光 享受政府津贴的高级工程师 

        基于COFDMDVB-T单频网系统在目前阶段普遍存在信号覆盖不足、重叠覆盖区部分地方接收效果反而变差、同步机制不可靠、组网协调复杂且低效、自恢复能力差等一系列问题,这需要在实践过程中总结经验,逐步找到更为妥善的解决方案。

4、数字电视发射技术

        新一代数字电视发射机,主要有以下特点[8]:

4.1、数字自适应预校正技术(DAPRTAC

        数字自适应预校正技术已经在美国和欧洲的制造商生产的数字电视发射机上应用。欧洲的THALES公司(前身THOMCAST,汤姆逊旗下子公司)称之为数字自适应预校正(Digital Auto-Adaptive pre-correction简称DAP);美国的哈里斯(HARRIS)公司称之为自动数字校正—实时适应校正(Enter Automatic Digital Correction—Real Time Adaptive Correction简称RTAC)。

        成都新光微波工程有限责任公司,聚集了广电行业发射机技术全国知名的专家学者,开发出数字自适应于校正技术。该技术是指在不须人工干预的情况下在刚刚启动发射机的几分钟内将发射机的性能调到最佳状态,而且,这个系统还能够监测和自动校正来自于发射机的老化、温度和发射机自身失效等波动的调整,这样能够保证发射出去的信号始终处于高指标的状态,使维护变得非常简单。

4.2、功放中广泛应用大功率LDMOS晶体管

        LDMOS(Lateral Diffused Metal Oxide Semiconductor)即:横向扩散金属氧化物半导体。
与双极型晶体管相比,LDMOS管的增益更高,LDMOS管的增益可达14dB以上;LDMOS能经受住高于双极型晶体管3倍的驻波比;它较能承受输入信号的过激励和适合发射数字信号,因为它有高级的瞬时峰值功率;LDMOS增益曲线较平滑并且允许多载波数字信号放大且失真较小;LDMOS晶体管具有较好的温度特性温度系数是负数,因此可以防止热耗散的影响;这种温度稳定性允许幅值变化只有0.1dB。

        最新的LDMOS FET 能够覆盖整个UHF波段。也就是说,一个功放模块在不需调整的情况下在UHF波段的任一频率下运行,但是并不是所有称之为“宽带”的功率放大器工作在整个UHF波段,原因是牺牲增益以满足带宽。

        成都新光微波工程有限责任公司设计的发射系统功放部分全部采用LDMOS FET,分为激励和主放大电路。其中激励部分为宽带功率放大器,其工作频段在470MHz~860MHz,工作状态为A类,增益大于10dB;末级采用最新的LDMOS FET器件,及平衡放大电路结构,增益大于10dB,交调抑制小于-55dB,噪声功率密度大于130dBc/Hz。经过优化和调试,满足系统要求。在单频道发射时采用AB类放大,但在宽带多频道发射时,采用A类放大。

4.3、N+1 系统使拥有多台发射机的台站更经济

        N+1是指用1部发射机给多部(N部)做备份。本来固态发射机是用象放大器、电源等较不稳定设备冗余累积起来的,模块化的激励器又一般采用双激励器自动倒换的形式,设备运行的可靠性明显提高。在通常情况下,也不用像电子管、速调管发射机那样进行备份。因为全固态的数字电视发射机所应用的积木化的功放和并行运行的电源等都足以实现N+1系统,而且大多支持热插拔。

4.4 冷却系统采用风、液冷供选择的方式

        为了满足不同客户对冷却系统的需求,发射机生产厂家开发了风冷和液冷系统,在客户购机订货时可供用户选择适合自己的冷却方式,改变了过去固态机中只有风冷的单一方式。如THALES公司推出的VHF OPTIMUM 和UHF ULTIMATE系列发射机就已采用此种技术。依笔者观点看液冷方式较适合国情,是因为:a)国内空气质量较差过滤材料中容易沉积灰尘,日常对风冷系统的维护量大。b) 降低了发射机的运行噪声。c) 净化了发射机房的环境。d) 减少了对冷却系统的维护量。冷却液封闭循环,只需定期清洗系统中的滤网。e) 冷却效率高。冷却液无论是采用glycol(乙二醇)加水还是防冻液,其热传导效率都远大于风,冷却系统的进水温度与出水温度相差几度左右,使发射机产生的热量能被及时吸收释放掉。但是液冷的关键工艺技术在于密封,若密封不好,采用降噪风冷也是较好的一种选择。

4.5、无缆连接、GUI界面、故障自我诊断和远程遥控

        在新设计的数字电视发射机中,功率放大器、电源和RF合成器省去电缆而采用插、拔的方式直接连接在一起。这样使整机结构更加紧凑、维护更加方便。微处理器的应用,能够监控发射机的状态和提供每个组件的有用信息。LCD的应用提供了直观友好的图形用户接口(GUI)使得用户操作更加容易,用户可以很直观的察看设备的运行状态。先进的故障自我诊断系统和DAP技术使得用户容易查找故障部位,加快设备的维护、维修进度。远程遥控功能使得用户可通过因特网对设备进行监控。

        具有上述新技术的数字电视发射机已经陆续上市,从设备管理的观点看,这种新设备减少资金和运行成本;从用户的观点看,这种新设备将省时,能从网页上查看发射机的运行状态、进行发射机设置。可以预见,在今后的几年中,在我国逐步开播地面数字电视和引进数字电视发射机的过程中,上面所提及的发展趋势将会更明显,同时也将会出现更新更实用的技术。

参考文献

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[2] 闫跃龙。3G与宽带无线:替代还是合作?https://www.blogchina.com/new/display/30984.html, 2004.6。
[3]罗轶洲,王群生,冯永浩。DMB-T系统技术要点综述。世界广播电视,2002年9月 。
[4]张珉。DVB-T系统综述,世界宽带网络,2003年12月。
[5]潘长勇,王劲涛,胡曾千,庄谦。数字电视地面广播的关键技术—单频网,世界广播电视,2004年3月。
[6]梁伟强,归琳,张震宁等。单频网实践的探讨,世界广播电视,2004年4月。
[7] DVB Project,ETSI: "Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television," ETSI EN 300 744 V1.4.1 (2001-01)。
[8] 吕召田。数字电视发射机发展技术特点简析,数字电视基础。西安电子科技大学出版社