单县电视台模拟电视发射机更新、改造的建议

王海涛

（单县电视局技术播出中心 山东 单县 274300）

目前许多县级电视台都面临发射机更新改造的问题，单县电视台也面临同样的问题。 经过分析论证和考察学习，对单县电视台模拟电视发射机更新、改造提出以下建议。

1 影响因素

1.1 经济因素

由于我们是县级小电视台，经济条件有限，因而发射机的更新改造必须考虑我们电视台的承受能力。

1.2 数模共存的因素

我国的模拟向数字电视的过渡期不可能一步完成，对中央一套、山东卫视来说，数模共存期可能要长些，对于我们自办频道来说，数模共存期可能要短些，因而在考虑发射机更新改造时应考虑到这些因素，对各个发射机的更新改造次序要做到心中有数。

1.3 技术因素

对数字电视发射机来说， 最基本的要求是功率放大器应有足够高的功率增益、良好的线性、足够宽的动态范围；发射机应有足够高频率精度和频率稳定度、低的相位噪声，以保证被发射的信号具有尽可能低的误码率和高的信噪比。 目前，国内模拟电视发射机主要有电子管发射机、速调管发射机、全固态发射机等几种类型，电子管发射机、全固态发射机通过适当的技术改造都能组成数字电视发射机，其中以电子管发射机的线性最好， 全固态发射机的可靠性最好。

由于电子管使用数千伏的高压， 限制了可靠性的提高，而全固态的可靠性远高于前者。 现在先进的中频效正技术，如数字实时自动效正技术、多点折线性效正技术等，使得全固态电视发射机已经满足了数字电视发射机的线性要求。 对于县级电视台来说， 由于发射机不需要很大的发射功率，全固态电视发射机的高可靠性和可维护性将使得它成为首选的发射设备。

值得一提的是，全固态发射机也有单通道、双通道之分，而只有单通道发射机经过改造可用作数字发射机，双通道发射机不适合用做数字电视发射机。 这是因为数字发射机的输入信号是将视频信号和音频信号（DVB 格式）按MPEK 标准进行编码压缩，并与其它数字信息复用打包后形成MPEG 传输数据流（TS 流），因此信号传输时只需要一个传输通道。 如把双通道发射机改造成数字发射机， 需作比较大的改造，改造后将损失非常可观的数字平均功率。 因此选择发射机型时尽可能选择单通道机型。

2 电视发射机的发展动态

2.1 数字发射机的主要特点及相关技术

以R/S 公司的NH/NV7000 为例，谈一下数字发射机的主要技术特点。

采用LDMOS 管放大技术。功率放大器采用LDMOS 管与采用双极性相比具有增益高、线性好的特点。 LDMOS 管的增益可达14DB 以上， 采用LDMOS 管的功放模块增益可达60DB 左右。

功放模块的频率范围宽。 PA 模块的频率范围为470MHz－860MHz,对DVB-T 和ATSC 两个系统都适用。 需要指出的是，由于VHF 波段的脉冲噪波严重，对COFDM 系统及为不利， 故欧洲的DVB-T 系统的工作频段主要放在550MHz－750MHz。

数字激励器技术。 数字激励器主要包括编码器、数字预效正、调制器、频率合成器、控制单元等。

对DVB-T 系统来说，对于视频信号采用标准的MPEG-2压缩编码， 对音频信号采用MPEG-1 Layer II 第二层音频编码，也称MUSICAM。 音频编码的压缩系统利用了声音的低音频掩蔽效应， 对于人耳不太敏感的频率进行低码率编码，大大降低了音频编码速率。R/S 公司的DVB-T 编码器集成在一个模块中，有4 个物理的ASI 接口，成对使用，编码器可自动设置编码方式，为分层调制做准备，对非分层编码两条通道可选做主备通道，编码器能用于多频网和单频网，对单频网有一个GPS 接收器。

对ATSC 系统来说， 信源编码中的视频编码和复用部分均采用了MPEG-2 标准，均为TS 流接口，音频部分则采用了杜比AC-3 环绕立体声编码。R/S 公司的ATSC 编码器包括数据随机发生器、纠错编码器、数据交织器、格式编码器、复用和导频插入等。

对于数字发射机来说，性能优良的中频非线性预校正电路将极大改善采用AB 类功放的发射机性能， 提高发射机效率。 目前，进口数字发射机采用较多的中频非线性预效正技术有多点折线预效正技术、前馈校正技术、全数字实时效正技术等。

2.2 进口全固态发射机的发展情况

以R/S 公司的NM/NH7000 系列发射机为例，介绍一下新一代R/S 公司的数模兼容全固态电视发射机的主要特点。

激励器部分

NM/NH7000 系列发射机采用全数字激励器，可实现数模兼容，可满足从地面数字电视标准DVB-T 到ET300744 和大家熟知的PAL、SECAM 和NTSC 等各种标准， 该系列设备兼容IRT 或NICAM 产体声，并可实现美国数字电视标准。 它包括以下模块：模拟电视、DVB-T 或ATSC 编码器、调制器、频率合成器、控制发射机的控制器单元、带显示的控制面板、模块和电源。频率合成器的参考频率可由内置的GPS 接收机或外部模块提供，在发生故障和错误的时侯，位于底板上的紧急控制回路可保持发射机正常运行。

功率放大器NV7000/NH7000 系列发射机采用先进的防冻液水冷技术，发射机运行可靠稳定。 冷却部分包括一个水泵单元， 每个发射机机柜都带有两台串连的水泵， 保证了100%的冗余度。 为了保证－30 度温度下正常工作，每一个水泵单元都装备有一台三路混合器，以保证入水温度稳定。 每台水泵的散热器安装在发射机机柜外。 为了冗余的需要，散热器装有两个风扇，其中一个处于工作状态，别一个处于备用状态。

2.3 国内全固态电视发射机的发展情况

目前国产的全固态电视发射机在有些方面也考虑了以后向数字发射机的过渡升级问题，如10KW 功率等级全固态发射机向单通道方向发展，功率等级采用LDMOS 管，易于向数字发射机过渡，功放部分消除了中间推动功放，实现发射机功放单元的无单故障点。 但激励器部分仍沿用以前的模拟电视模式。 对于冷却部分，由于国内水冷系统的加工工艺难以和发射机配套，因此国产的全固态电视发射机目前都采用风冷系统。

3 模拟电视发射机过渡到数字发射机需考虑的问题

3.1 激励器

激励器主要包括视音频处理、调频、本振、变频和小功率放大器，发射机的绝大部分技术指标由激励器决定。 模拟电视发射机激励器和数字电视发射机激励器的大部分不能通用。

3.2 功率放大器

模拟电视发射机有双通道发射机和单通道发射机之分，而数字电视发射机只能采用合放式，分放式的功率放大器要经过改造才能用于数字电视发射机。 如果图像功放和伴音功放采用完全相同的功放模块， 则需要将功率放大器的输入功率分配器和输出功率合成器加以改造， 如果所有功放模块不一样，改造就比较困难。 一种简单的办法就是将伴音载波功率放大器废弃不用，只用图像载波功率放大器。另外， 由于数字电视发射机对功率放大器的线性要求比模拟电视发射机高得多，因此，把模拟发射机改造成数字发射机时，功率放大器的输出功率要适当下降，这由整机监控电路实现。

3.3 RF 输出滤波器

模拟发射机的主要能量集中在图像载频、 伴音载频、色度副载波这些离散频率点上，无用发射也集中在三个频主的组合处。 当采用声表面波滤波器做残留边带滤波时，色度和亮度调制信号在带外的无用发射总能满足国家标准要求。 对离散型的无用发射，一般采用多个陷波器来滤除。 但这种陷波器式的滤波器不能用于数字电视发射机，因为数字电视发射机的带外无用发射是连续的，必须采用椭园函数带通滤波器，以达到一定ACCP 性能。

3.4 监控

当模拟电视发射机过渡到数字电视发射机时，监控系统要作相应的改变，激励器部分的监控随着激励器的更换而全部改变。 当然整机的软件也要更新。

3.5 电源、冷却部分

电源冷却部分基本上可以通用。

4 单县电视台现有设备的更新改造的一点设想

对目前较陈旧又担负着转播中央台、 山东台的电视发射机应及时更换。 如转播中央一套的44 频道、转播山东台的18 频道的电子管电视发射机已运行了10 多年了， 机器整体老化，工作状态不稳定，且数、模共存期较长，国产1kW全固态模拟发射机也不贵， 因而应先选择全固态纯模拟发射机。

对工作状态比较稳定的发射机暂不急于更换，如单县自办7 频道发射机已进行过前级功放的固态化改造。

对主打频道的22 频道发射机因功率大， 且考虑到宣传和广告创收的双重使命，应考虑向数字发射机过渡，避免重复投资。