广东广播电视台Ku波段卫星转播车高清化改造设计与建设

邱宇哲

（广东广播电视台，广东 广州 510066）

1 Ku波段卫星转播车原系统配置

广东广播电视台Ku波段多功能卫星转播车由原广东南方电视台建设，于2009年建成并投入使用，项目定位为具备2+2新闻户外单边连线功能的高标清信号兼容的Ku波段卫星转播车。该车底盘为德国奔驰Sprinter 515 CDI厢式货车，车体情况良好。原车供电系统配备了熊猫牌12NE车载发电机和两台6 kVA UPS；空调系统为2台4 000 W制冷量的车载顶置式空调。视频系统主要核心设备为16路高标清信号兼容切换台和16×16矩阵，高清和标清信号1∶1输入输出。车顶安装的卫星天线为Vertex车载式1.8 m直径的Ku波段碳纤维卫星天线[1]，天线电动机械驱动为钢缆传动；该车配备2台400 W行波管功放，于天线两侧马鞍形安装。编码调制器为MPEG-2编码格式的Tandberg E5788，中频信号输出至上变频器后再交功放进行信号放大，经车载天线实现信号上行。

该车技术系统设备经过长期使用，许多关键核心设备已进入设备故障高发期。随着节目使用需求的增加和变化，该卫星转播车已不能完全适应当前节目制作和传输的需求，设备使用率逐年下跌。

2 改造实施方案

本次项目改造方案主要包括对单边制作系统、信号调度系统、卫星传输系统以及车体系统的改造。

2.1 单边制作系统和信号调度系统改造

改造后的单边制作系统和信号调度系统需要满足在单边信号制作和卫星信号传输两种工作状态下均能进行简便操作的需求，且具备高安全播出级别。具体改造设计如下。

（1）信号调度系统按照信号通道1∶1冗余设计，配置两个16×16高清矩阵作为信号调度系统的核心设备。当出现设备故障时，可通过矩阵选取信号输入源进行快速应急，满足高标准安全播出要求。

（2）保留原有的高清四讯道单边制作系统[2]作为独立信号源模块，置于矩阵输入前端，通过矩阵输入选择当前工作模式。新增8路高清备份切换台，高清切换台和调音台均为在线式主备架构，满足高标准安全播出要求。

（3）新增光纤传输通道和网络信号传输通道，增强信号调度功能。

（4）新增网管服务器和网络控制交换机，可对具备Web UI登录管理功能的设备进行状态监测和指令修改。

（5）拆除原车所有标清设备，保留使用所有功能正常的高清设备，通过内部调配符合系统需求的利旧设备进行新增和更换。具体的设备调整如表1所示。

表1 单边制作系统和信号调度系统设备调整表

（6）所有信号线路全部经跳线盘输入输出，原有视频和音频信号跳线盘全部换新，全车视音频技术系统线路重新集成。原系统所有便携式设备全部机柜安装，车尾的输入输出接口板重新设计并集成安装。

改造完成后的信号调度系统和信号单边制作系统如图1、图2所示[3]。

图1 信号调度系统

图2 单边制作系统

2.2 卫星传输系统改造

原卫星传输系统架构为编码调制器、上变频器、高功放及天线4级架构，每个环节设备均1∶1冗余配置，并配置倒换开关[4]。改造后的卫星传输系统架构不变，但各环节设备均做出更换调整。原编码调制器Tandberg E5788和综合解码器Tandberg RX1290为MPEG-2编解码协议，将编码调制器和综合解码器更换为AVC/H.264标准的编码调制器Harmonic 3202和综合解码器Harmonic Proview 7100，同质量高清信号提升1倍编码效率，节省租用卫星转发器带宽费用。原Ku波段上变频器信号输出衰减较大，更换为功能正常的利旧设备。原车配备2台400 W行波管功放，在系统改造前已出现故障且完成维修，马鞍形安装位置不变。Vertex车载天线功能完好，可继续使用。卫星信号传输系统图如图3所示[5]，设备调整表如表2所示。

图3 卫星信号传输系统

表2 卫星信号传输系统设备调整表

2.3 车体系统改造

车体系统的改造原则是内部布局不做改动，仅对空调循环和配电系统进行局部调整。

原车空调系统为2台4 000 W制冷量的车载顶置式一体空调，工作区域为浸淋式风道冲孔出风。为了更好地适应华南地区酷热天气，在工作区机柜前侧加开60 cm×30 cm的出风口，提升工作区供冷效率。主机柜底部增加3个排气风扇，以增强机柜冷气循环。全车配电系统保留双UPS和车载发电机，每个机柜基础供电由原先的端子排设计改为双PDU插座供电。

在近年卫星车使用过程中发现，编码调制器发热量较其他设备偏大且设备深度较深，冷风在编码调制器周围不易形成循环。为保证编码调制器局部温度在酷热高温环节下的正常工作温度，特别定制一个1 U机架式安装的风墙（带开关），内部安装3组双电机油冷涡轮增压服务器散热风扇前后放置，每组为4 cm厚度，12 V供电，机架式面板前后开槽，放置于主备编码调制器之间，增强局部循环散热。经实践检验，散热性能优异，风墙开启后，主备编码调制器可稳定在40 ℃以下。

3 结 语

相比于新建技术系统，改造技术系统受到的条件制约更多，限制更大，难度也更大，更考验改造项目系统负责人的综合能力。系统设计既注重系统架构与当前节目使用需求的匹配，也注重历史经验教训的总结，解决了该车在以往使用过程中出现的各种不足。本次技术系统改造受制于预算限制，资金投入仅限于技术系统重新集成和部分设备维修。从表1和表2的数据可知，本次改造以技术设备利用率最大化为原则，满足本次改造需求的原车设备继续使用，新增技术设备均由现有设备内部调配实现，顺利实现了高标准安全播出要求和多功能的系统改造目标。改造完成后，该车多次顺利完成大型体育赛事、新闻直播报道以及外场综艺节目的卫星直播信号传输任务和单边制作卫星连线任务，是广东广播电视台外场信号直播的可靠技术建设成果和平台。