探討中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)

郭鍇

摘 要 中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程意在將中央臺(tái)電視節(jié)目在全國各區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，結(jié)合單頻網(wǎng)、多頻網(wǎng)發(fā)射模式，以激勵(lì)器、發(fā)射機(jī)和直放站、發(fā)射天線等系統(tǒng)裝置為輔助，實(shí)現(xiàn)地面數(shù)字電視發(fā)射的目的。本文主要以四類系統(tǒng)裝置為切入點(diǎn)，對(duì)中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞 中央廣播；無線數(shù)字化；地面數(shù)字；發(fā)射系統(tǒng)

中圖分類號(hào) TN93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）186-0031-02

國家新聞出版廣電總局（簡(jiǎn)稱為廣電總局）于2008年起，共組織300余地級(jí)鄉(xiāng)鎮(zhèn)實(shí)現(xiàn)中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程。為穩(wěn)步推進(jìn)電視模數(shù)的轉(zhuǎn)變，2014年12月30日，廣電總局、中央財(cái)政部下發(fā)《關(guān)于實(shí)施中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程的通知》，將無線數(shù)字化覆蓋面積、覆蓋質(zhì)量的重要性落實(shí)于實(shí)處，并為后期數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)的構(gòu)成奠定有利基礎(chǔ)。

1 地面數(shù)字電視激勵(lì)器

1.1 功能

關(guān)于地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)中激勵(lì)器功能的選擇，主要為信源編碼和復(fù)用、加擾與處理，并以TS流為基準(zhǔn)實(shí)施變頻與調(diào)制處理，結(jié)合特定射頻的運(yùn)用，完成數(shù)字信號(hào)的輸出，激勵(lì)器功能單元更是由碼流處理與信道編碼、信道映射和頻率變換等構(gòu)成。一般情況下，激勵(lì)器還應(yīng)包含預(yù)校正性質(zhì)功能。

1.2 測(cè)試

結(jié)合《基于衛(wèi)星傳輸?shù)牡孛鏀?shù)字電視單頻網(wǎng)激勵(lì)器技術(shù)要求和測(cè)量辦法》（GD/J067-2015）、《地面數(shù)字電視廣播激勵(lì)器技術(shù)要求和測(cè)量方法》（GB/ T28436-2012）相關(guān)規(guī)定，對(duì)激勵(lì)器測(cè)試條件與方法予以明確規(guī)定。

關(guān)于激勵(lì)器測(cè)試條件的規(guī)定，可從測(cè)試儀器（N9030頻譜分析儀）、測(cè)試模式（如表1所示）與測(cè)試頻點(diǎn)（0dBm）與元器件（FPGA處理芯片、電源、上變頻芯片、存儲(chǔ)芯片、時(shí)鐘芯片和授時(shí)處理芯片）幾點(diǎn)進(jìn)行分析。而其測(cè)試方法的選擇，應(yīng)以“調(diào)制誤差”為主，通過對(duì)“TS流抖動(dòng)”“相位變化容差”等內(nèi)容的界定，完成激勵(lì)器測(cè)試工作，其測(cè)試方法可選用《基于衛(wèi)星傳輸?shù)牡孛鏀?shù)字電視單頻網(wǎng)激勵(lì)器技術(shù)要求和測(cè)量方法》（GD/J067- 2015）為參照。

2 地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)

2.1 功能

通過TS流數(shù)據(jù)信號(hào)的記錄，發(fā)射機(jī)依據(jù)激勵(lì)器編碼調(diào)制的原理，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶐盘?hào)，并以變頻調(diào)制的方式，將其轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l信號(hào)，以逐級(jí)放大的優(yōu)勢(shì)，使其能夠在最佳功率點(diǎn)處予以完整輸出。針對(duì)發(fā)射機(jī)主要由以下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，即激勵(lì)器和控制器、放大器與采集單元、分配器與同軸器件、電源以及開關(guān)等。

2.2 測(cè)試

若要貫徹落實(shí)中央廣播電視節(jié)目數(shù)字化覆蓋工程的目標(biāo)，則應(yīng)以準(zhǔn)確、客觀的角度，對(duì)其設(shè)備性能進(jìn)行真實(shí)反映。并以《地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測(cè)量方法》（GB/T28435-2012）相關(guān)規(guī)定，對(duì)發(fā)射機(jī)測(cè)試條件、方法進(jìn)行規(guī)定明確。首先，測(cè)試條件。測(cè)試儀器：遵循設(shè)備測(cè)試公平性、公正性與統(tǒng)一性原則，若其功率在1000W及其以下時(shí)，則選用功率計(jì)NRT予以測(cè)試；若超于1000W，可選擇定向耦合器；電源和頻譜分析儀分別為Norma4000、N9030。測(cè)試模式：發(fā)射機(jī)測(cè)試模式和激勵(lì)器相同。元器件：廠家和數(shù)量、型號(hào)與參數(shù)等。其次，測(cè)試方法。關(guān)于發(fā)射機(jī)測(cè)試方法的選擇，常選用“調(diào)制誤差”測(cè)試，即在測(cè)試前，將頻譜分析儀保持關(guān)閉狀態(tài)，并做好其參數(shù)設(shè)定工作，如帶寬10MHz、縱坐標(biāo)1dB/格，平均測(cè)試次數(shù)應(yīng)于100次以上。

3 地面數(shù)字電視直放站

3.1 功能

地面數(shù)字電視直放站作為中繼設(shè)備，具有信號(hào)強(qiáng)化的作用，即利用對(duì)射頻信號(hào)的處理，經(jīng)放大-放大-發(fā)射模式，實(shí)現(xiàn)區(qū)域的全方位覆蓋，并未對(duì)已有覆蓋區(qū)產(chǎn)生干擾。總之，直放站可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化電視覆蓋范圍，不僅有助于對(duì)覆蓋質(zhì)量的優(yōu)化改善，還可解決偏遠(yuǎn)區(qū)域、盲區(qū)中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋問題。此外，直放站涉及模擬、數(shù)字和數(shù)字再生等類型直放站。

3.2 測(cè)試

現(xiàn)階段，行業(yè)現(xiàn)行直放站技術(shù)規(guī)范、測(cè)試方法尚未得以規(guī)范統(tǒng)一，而在此過程中，直放站常見技術(shù)的測(cè)試方法，可將CMMB直放站、發(fā)射機(jī)標(biāo)準(zhǔn)作為測(cè)試手段，但因其使用環(huán)境過于復(fù)雜，為保證測(cè)試效果與質(zhì)量，則應(yīng)高度重視直放站運(yùn)行條件，如濕熱和高低溫等，依據(jù)指標(biāo)參數(shù)的變化，完成直放站測(cè)試工作。

4 地面數(shù)字電視發(fā)射天線

以UHF頻段為基準(zhǔn)的發(fā)射天線，其形式包含四藕極板天線、一體化天線與縫隙天線。

第一，四藕極板天線。作為國內(nèi)常見發(fā)射臺(tái)天線的首選，分為水平極化與垂直極化，其增益信號(hào)可在10.5dBd。在此過程中，四藕極板天線的優(yōu)勢(shì)為：頻帶寬：可用以分段頻段播出，有利于兩個(gè)、多個(gè)電視頻道的雙向播出；功率大：?jiǎn)味翁炀€功率約為500W，利用定向發(fā)射與多片組合的形式，如四層四面組合、六層四面組合等。換而言之，天線功率、天線片數(shù)呈現(xiàn)正比例關(guān)聯(lián)；便于調(diào)整：如電氣調(diào)整和機(jī)械調(diào)整。但四藕極板天線還具有空間占用大的缺陷。

第二，一體化天線。一體化天線將水平極化作為天線極化形式，其增益隨蝙蝠翼的變化而變化，如2層蝙蝠翼可增益5dBd、4層蝙蝠翼增益8dBd。一體化蝙蝠翼天線，和傳統(tǒng)一體化天線相對(duì)比，具有頻帶寬的優(yōu)點(diǎn)，可切實(shí)與四藕極板天線間的“媲美”。

第三，縫隙天線。是常用天線類型，以水平極化的方式，涉及體積小和重量輕、安裝便捷等優(yōu)勢(shì)。相對(duì)而言，其缺陷也先對(duì)明顯，如頻帶窄，僅可實(shí)現(xiàn)單頻道發(fā)射，難以切實(shí)雙向、多向發(fā)射的目標(biāo)。正是由于縫隙天線成本低與拆裝便捷的特點(diǎn)，使其在備份天線、臨時(shí)天線安裝中適用范圍較廣，其天線增益會(huì)隨開縫數(shù)量的變化，而有所差異，如4縫天線，增益9.5dBd；6縫天線可增益11.0dBd；12縫天線則為12.5dBd。

5 結(jié)論

總結(jié)上文，中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程地面數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)，應(yīng)將DTMB、AVS+作為系統(tǒng)技術(shù)的核心體系，結(jié)合本地區(qū)系統(tǒng)方案的可靠性、可行性原則，依據(jù)自身數(shù)字化覆蓋工程建設(shè)實(shí)際概況，對(duì)其進(jìn)行后期補(bǔ)點(diǎn)覆蓋，并通過頻率規(guī)劃和組網(wǎng)方案、工程建設(shè)與驗(yàn)收等經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，不僅可有助于廣電系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量的優(yōu)化，還可推進(jìn)中央廣播電視節(jié)目覆蓋工程的順利進(jìn)行。

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