廣播電視微波數(shù)字化設(shè)備技術(shù)要點探討

鄧 軍 萬士敏

（作者單位：江西省上高縣廣播電視臺）

時代在不斷發(fā)展和進(jìn)步，中國廣播電視普及率不斷提高，相應(yīng)地，有了廣播電視就要讓用戶看到節(jié)目，現(xiàn)階段廣播電視節(jié)目使用微波﹑光纖及衛(wèi)星這三大信號傳輸手段，讓廣大用戶能收聽﹑收看好的節(jié)目。當(dāng)然，這三種信號傳輸方法在不斷變革﹑進(jìn)步，微波數(shù)字化系統(tǒng)問世，多徑衰落是造成其微波信道中頻譜失真的一個主要原因，因而需要及時解決。接下來主要從廣播電視微波數(shù)字化發(fā)信﹑收信設(shè)備以及天饋線系統(tǒng)著手，探討其技術(shù)要點，同時提出技術(shù)維護(hù)策略。

1 廣播電視微波數(shù)字化設(shè)備技術(shù)要點

1.1 微波數(shù)字化發(fā)信設(shè)備技術(shù)要點

微波數(shù)字化發(fā)信設(shè)備主要分成直接調(diào)制式與中頻調(diào)制式這兩種，如果廣播電視微波數(shù)字化設(shè)備屬于中小容量，就可使用直接調(diào)制式的發(fā)信機(jī)；如果是中大容量，則要使用中頻調(diào)制式的發(fā)信機(jī)，因為它是在70 MHz或140 MHz中頻調(diào)制數(shù)字基帶信號，實現(xiàn)較好調(diào)制特性﹑設(shè)備兼容性。數(shù)字化終端機(jī)信碼在變換碼型以后就能通過中頻調(diào)制器調(diào)制中頻載頻，一般選擇70 MHz或140 MHz中頻頻率，在獲取中頻調(diào)制信號以后進(jìn)行功率中放，放大已調(diào)信號，使其滿足上變頻器所需功率電平，在實現(xiàn)上變頻并且放大微波功率之后再通過微波濾波器輸出將信號饋送給天線系統(tǒng)，最終由發(fā)射天線送出信號。由此可見，中頻調(diào)制式發(fā)信機(jī)和普通的調(diào)頻模擬微波設(shè)備類似，區(qū)別就在于輸入的是數(shù)字基帶信號。除此以外，微波攻防﹑輸出攻防大多數(shù)都是使用場效應(yīng)晶體管功率放大器。并且為確保末級線性工作范圍滿足要求，預(yù)防過大非線性失真問題的出現(xiàn)，一般用自動電平對電路進(jìn)行控制，從而將信號輸出維持在合適電平之上。

1.2 微波數(shù)字化收信設(shè)備技術(shù)要點

廣播電視微波數(shù)字化收信設(shè)備和解調(diào)機(jī)共同構(gòu)成收信系統(tǒng)，現(xiàn)階段的收信設(shè)備大多都使用外差式方案進(jìn)行收信，它主要由射頻系統(tǒng)﹑中頻系統(tǒng)﹑解調(diào)系統(tǒng)組成。接收天線輸出的微弱微波信號在經(jīng)過饋線﹑微波濾波器﹑低噪聲放大器和本振信號實現(xiàn)混頻，轉(zhuǎn)化成中頻信號，之后由中頻放大器將其放大，在濾波之后送至解調(diào)系統(tǒng)，完成信碼的解調(diào)及再生。射頻系統(tǒng)能通過低噪聲放大器或直接混頻，前者的信號接收靈敏度較高，后者的電路相對簡單。通過天線系統(tǒng)輸出端濾波器可以為工作信道選擇頻率，同時對鄰近信道干擾發(fā)揮抑制作用。中頻系統(tǒng)則承擔(dān)大部分接收設(shè)備的放大量，具備自動增益功能，確保送進(jìn)解調(diào)系統(tǒng)的廣播電視信號電平保持穩(wěn)定狀態(tài)。另外，在響應(yīng)整個接收信道的通頻帶頻率時，中頻系統(tǒng)也發(fā)揮出決定性的作用。

為更有效地改善由于多徑衰落帶來的帶內(nèi)失真問題，還應(yīng)在有較好性能的微波數(shù)字化收信設(shè)備中融合中頻自適應(yīng)均衡器，促使其配合使用空間分集技術(shù)，盡可能縮短通信中斷時間[1]。廣播電視微波低噪聲放大一般使用場效應(yīng)晶體管放大器，它具備良好低噪聲性能，能顯著降低整機(jī)噪聲系數(shù)。但它也是寬頻帶運行的，因而要加入帶通濾波器，避免竄入信號帶寬以外的干擾。針對放大器輸出端，應(yīng)注意加裝抑鏡濾波器，對鏡像干擾起到抑制作用，并且抑制鏡像頻率噪聲的度應(yīng)超過13～20 dB。

1.3 微波數(shù)字天饋線系統(tǒng)技術(shù)要點

廣播電視數(shù)字微波系統(tǒng)對與天線提出了旁瓣電平低﹑在線效率高﹑電壓駐波比低﹑交叉極化鑒別率高以及工作頻帶寬等基本要求。天線和微波數(shù)字化發(fā)信設(shè)備﹑收信設(shè)備之間的可靠連接就需要饋線完成，在4～15 GHz頻段以內(nèi)，對饋線安裝便利性與布局加以鑒別。目前應(yīng)用廣泛的饋線是橢圓軟波道，橢矩變換﹑橢圓波道﹑充氣波道段及密封節(jié)共同組成整個系統(tǒng)，并且饋線中務(wù)必要充滿干燥的空氣，將其保護(hù)好。在同步數(shù)字微波系統(tǒng)里面，性能影響的核心因素是由多徑傳播引發(fā)的選擇性頻率衰落，直接導(dǎo)致接收電平降低，從而降低載噪比例﹑載波干擾比例。此外，不真實的頻譜直接導(dǎo)致脈沖波形不真實，形成碼間干擾，造成恢復(fù)的載波相位差與定時相位出現(xiàn)抖動。分集接收則是有效弱化多徑衰落負(fù)面影響的一個關(guān)鍵性手段，能顯著提高微波傳輸質(zhì)量。為獲取優(yōu)良信號數(shù)據(jù)，分集關(guān)鍵技術(shù)對不同特性的信號實施合成或者是切換，它根據(jù)所用天線﹑路由及時間等分成很多種類，分別對應(yīng)空間分集﹑路由分集和時間分集等。

對于空間分集技術(shù)，它是由兩個或多個垂直間隔分布的天線發(fā)揮輔助作用，接收信號，這是空間分集技術(shù)的顯著特征。此處需要說明一點，即只有確保天線之間的空間距離足夠大，才能突出因多徑衰落減弱造成的信號不同操作間存在的不相關(guān)性。天線間接收電波傳播的路徑通常是不一樣的，所以衰弱不會使信號受到較大的影響，空間分集技術(shù)也正是憑借該特性有效改善接收功率衰弱﹑信號不真實等弊端[2]。對于頻率分集技術(shù)，它以不同頻率的衰弱之間的不相關(guān)性為基礎(chǔ)，同時選用兩個或多個不一樣的頻率傳輸同一個信號，并在接收端甄選出得到良好處理的信號，有效改善整個系統(tǒng)。

2 廣播電視微波數(shù)字化設(shè)備技術(shù)維護(hù)策略

2.1 收發(fā)信設(shè)備技術(shù)維護(hù)

針對廣播電視微波數(shù)字化收發(fā)信設(shè)備，應(yīng)注意檢查每一個單元狀態(tài)指示燈正常與否，檢查每一條線纜和接頭緊湊固定與否。如有需要，還應(yīng)清潔設(shè)備，在清潔模塊時要注意用防靜電的風(fēng)機(jī)或毛刷﹑干燥毛巾等；注意檢查主接收與分集接收的收發(fā)信電平正常與否；對基礎(chǔ)電壓要注意測量，確認(rèn)其超出正常范圍與否；檢查MSTP指示燈正常與否，解碼器﹑適配器正常與否，聲音﹑圖像等在屏幕上的顯示正常與否等，加強(qiáng)技術(shù)性維護(hù)。

2.2 天饋線系統(tǒng)技術(shù)維護(hù)

微波天線﹑饋線均是安裝在發(fā)射塔上的，在室外環(huán)境中要關(guān)注大風(fēng)導(dǎo)致的機(jī)械震動，可能使金屬部分受損；檢查天饋線系統(tǒng)螺絲存在松動現(xiàn)象與否，最好是每一年春季前對螺絲進(jìn)行一次檢修，避免因螺絲松動引發(fā)危險；用密封膠把天饋線對接之處密封好，避免漏水；在鐵塔固定位置緊固饋管，不能松動；用充氣機(jī)檢測每一個波道的氣壓，如果比限定氣壓低，就要充氣，預(yù)防外部潮濕的氣體進(jìn)入，避免因銅壁生銹對廣播電視信號傳輸產(chǎn)生不利影響。

2.3 配電系統(tǒng)的技術(shù)維護(hù)

供電系統(tǒng)是廣播電視微波數(shù)字化設(shè)備運行的血液，一旦供電有問題，數(shù)字微波系統(tǒng)就不可能傳輸信號[3]。所以相關(guān)技術(shù)人員務(wù)必要例行嚴(yán)格檢修配電系統(tǒng)，調(diào)整﹑平衡各項設(shè)備的荷載，確保三相負(fù)載正常運行；適當(dāng)擴(kuò)充電纜容量﹑增加電纜數(shù)量，確保設(shè)備安全運行；每一天每一個班次都要定時讀取交流電壓參數(shù)﹑電流參數(shù)以及直流電壓參數(shù)﹑電流參數(shù)，查看配電柜所顯示的參數(shù)﹑指示燈等有沒有異常；定期對蓄電池工作狀態(tài)進(jìn)行測量，盡快處理落后電池。

3 結(jié)語

在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)化﹑信息化﹑數(shù)字化時代，廣播電視臺應(yīng)注意使用微波數(shù)字化設(shè)備，掌握收信設(shè)備﹑發(fā)信設(shè)備以及天饋線系統(tǒng)的技術(shù)要點，并注意加強(qiáng)維護(hù)，從而保證收發(fā)信設(shè)備有良好性能，天線系統(tǒng)和其他設(shè)備也能高效工作，組建能穩(wěn)定運行的數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)，在大幅度提高傳輸速率的同時，大大增加傳輸容量，顯著提升所傳輸?shù)膹V播電視節(jié)目的質(zhì)量，收獲巨大經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。