广播电视微波数字化设备技术要点探讨

邓 军 万士敏

（作者单位：江西省上高县广播电视台）

时代在不断发展和进步，中国广播电视普及率不断提高，相应地，有了广播电视就要让用户看到节目，现阶段广播电视节目使用微波﹑光纤及卫星这三大信号传输手段，让广大用户能收听﹑收看好的节目。当然，这三种信号传输方法在不断变革﹑进步，微波数字化系统问世，多径衰落是造成其微波信道中频谱失真的一个主要原因，因而需要及时解决。接下来主要从广播电视微波数字化发信﹑收信设备以及天馈线系统着手，探讨其技术要点，同时提出技术维护策略。

1 广播电视微波数字化设备技术要点

1.1 微波数字化发信设备技术要点

微波数字化发信设备主要分成直接调制式与中频调制式这两种，如果广播电视微波数字化设备属于中小容量，就可使用直接调制式的发信机；如果是中大容量，则要使用中频调制式的发信机，因为它是在70 MHz或140 MHz中频调制数字基带信号，实现较好调制特性﹑设备兼容性。数字化终端机信码在变换码型以后就能通过中频调制器调制中频载频，一般选择70 MHz或140 MHz中频频率，在获取中频调制信号以后进行功率中放，放大已调信号，使其满足上变频器所需功率电平，在实现上变频并且放大微波功率之后再通过微波滤波器输出将信号馈送给天线系统，最终由发射天线送出信号。由此可见，中频调制式发信机和普通的调频模拟微波设备类似，区别就在于输入的是数字基带信号。除此以外，微波攻防﹑输出攻防大多数都是使用场效应晶体管功率放大器。并且为确保末级线性工作范围满足要求，预防过大非线性失真问题的出现，一般用自动电平对电路进行控制，从而将信号输出维持在合适电平之上。

1.2 微波数字化收信设备技术要点

广播电视微波数字化收信设备和解调机共同构成收信系统，现阶段的收信设备大多都使用外差式方案进行收信，它主要由射频系统﹑中频系统﹑解调系统组成。接收天线输出的微弱微波信号在经过馈线﹑微波滤波器﹑低噪声放大器和本振信号实现混频，转化成中频信号，之后由中频放大器将其放大，在滤波之后送至解调系统，完成信码的解调及再生。射频系统能通过低噪声放大器或直接混频，前者的信号接收灵敏度较高，后者的电路相对简单。通过天线系统输出端滤波器可以为工作信道选择频率，同时对邻近信道干扰发挥抑制作用。中频系统则承担大部分接收设备的放大量，具备自动增益功能，确保送进解调系统的广播电视信号电平保持稳定状态。另外，在响应整个接收信道的通频带频率时，中频系统也发挥出决定性的作用。

为更有效地改善由于多径衰落带来的带内失真问题，还应在有较好性能的微波数字化收信设备中融合中频自适应均衡器，促使其配合使用空间分集技术，尽可能缩短通信中断时间[1]。广播电视微波低噪声放大一般使用场效应晶体管放大器，它具备良好低噪声性能，能显著降低整机噪声系数。但它也是宽频带运行的，因而要加入带通滤波器，避免窜入信号带宽以外的干扰。针对放大器输出端，应注意加装抑镜滤波器，对镜像干扰起到抑制作用，并且抑制镜像频率噪声的度应超过13～20 dB。

1.3 微波数字天馈线系统技术要点

广播电视数字微波系统对与天线提出了旁瓣电平低﹑在线效率高﹑电压驻波比低﹑交叉极化鉴别率高以及工作频带宽等基本要求。天线和微波数字化发信设备﹑收信设备之间的可靠连接就需要馈线完成，在4～15 GHz频段以内，对馈线安装便利性与布局加以鉴别。目前应用广泛的馈线是椭圆软波道，椭矩变换﹑椭圆波道﹑充气波道段及密封节共同组成整个系统，并且馈线中务必要充满干燥的空气，将其保护好。在同步数字微波系统里面，性能影响的核心因素是由多径传播引发的选择性频率衰落，直接导致接收电平降低，从而降低载噪比例﹑载波干扰比例。此外，不真实的频谱直接导致脉冲波形不真实，形成码间干扰，造成恢复的载波相位差与定时相位出现抖动。分集接收则是有效弱化多径衰落负面影响的一个关键性手段，能显著提高微波传输质量。为获取优良信号数据，分集关键技术对不同特性的信号实施合成或者是切换，它根据所用天线﹑路由及时间等分成很多种类，分别对应空间分集﹑路由分集和时间分集等。

对于空间分集技术，它是由两个或多个垂直间隔分布的天线发挥辅助作用，接收信号，这是空间分集技术的显著特征。此处需要说明一点，即只有确保天线之间的空间距离足够大，才能突出因多径衰落减弱造成的信号不同操作间存在的不相关性。天线间接收电波传播的路径通常是不一样的，所以衰弱不会使信号受到较大的影响，空间分集技术也正是凭借该特性有效改善接收功率衰弱﹑信号不真实等弊端[2]。对于频率分集技术，它以不同频率的衰弱之间的不相关性为基础，同时选用两个或多个不一样的频率传输同一个信号，并在接收端甄选出得到良好处理的信号，有效改善整个系统。

2 广播电视微波数字化设备技术维护策略

2.1 收发信设备技术维护

针对广播电视微波数字化收发信设备，应注意检查每一个单元状态指示灯正常与否，检查每一条线缆和接头紧凑固定与否。如有需要，还应清洁设备，在清洁模块时要注意用防静电的风机或毛刷﹑干燥毛巾等；注意检查主接收与分集接收的收发信电平正常与否；对基础电压要注意测量，确认其超出正常范围与否；检查MSTP指示灯正常与否，解码器﹑适配器正常与否，声音﹑图像等在屏幕上的显示正常与否等，加强技术性维护。

2.2 天馈线系统技术维护

微波天线﹑馈线均是安装在发射塔上的，在室外环境中要关注大风导致的机械震动，可能使金属部分受损；检查天馈线系统螺丝存在松动现象与否，最好是每一年春季前对螺丝进行一次检修，避免因螺丝松动引发危险；用密封胶把天馈线对接之处密封好，避免漏水；在铁塔固定位置紧固馈管，不能松动；用充气机检测每一个波道的气压，如果比限定气压低，就要充气，预防外部潮湿的气体进入，避免因铜壁生锈对广播电视信号传输产生不利影响。

2.3 配电系统的技术维护

供电系统是广播电视微波数字化设备运行的血液，一旦供电有问题，数字微波系统就不可能传输信号[3]。所以相关技术人员务必要例行严格检修配电系统，调整﹑平衡各项设备的荷载，确保三相负载正常运行；适当扩充电缆容量﹑增加电缆数量，确保设备安全运行；每一天每一个班次都要定时读取交流电压参数﹑电流参数以及直流电压参数﹑电流参数，查看配电柜所显示的参数﹑指示灯等有没有异常；定期对蓄电池工作状态进行测量，尽快处理落后电池。

3 结语

在当今的网络化﹑信息化﹑数字化时代，广播电视台应注意使用微波数字化设备，掌握收信设备﹑发信设备以及天馈线系统的技术要点，并注意加强维护，从而保证收发信设备有良好性能，天线系统和其他设备也能高效工作，组建能稳定运行的数字微波传输系统，在大幅度提高传输速率的同时，大大增加传输容量，显著提升所传输的广播电视节目的质量，收获巨大经济效益与社会效益。