078臺地面數(shù)字電視系統(tǒng)簡介

楊 帆

內蒙古新聞出版廣電局781臺 內蒙古 呼和浩特市 010050

地面數(shù)字電視是指用地面廣播傳播方式傳輸數(shù)字電視信號的一種電視系統(tǒng)，是通過地面廣播傳播數(shù)字電視信號以實現(xiàn)數(shù)字電視收看。地面數(shù)字電視的電視信號是通過電視塔向空中廣播，再由用戶以天線的方式接收下來。

078 臺承擔了《內蒙古衛(wèi)視》和《內蒙古蒙古語衛(wèi)視》兩套地面數(shù)字電視節(jié)目的播出任務，于2015年正式開播，兩臺節(jié)目播出復用頻道號為48CH，發(fā)射功率為1Kw，覆蓋四子王旗部分區(qū)域。

1 078臺地面數(shù)字電視系統(tǒng)結構框圖及各部分介紹

如圖1 所示，078 臺地面數(shù)字電視系統(tǒng)由三部分組成，分別是信號源部分、發(fā)射部分和監(jiān)控部分。下面就各組成部分做簡單扼要的介紹。

1.1 信號源部分

1.1.1 中星6B

中星6B 定點于東經115.5度，擁有38 個36MHz:帶寬的C頻段轉發(fā)器，覆蓋中國、東南亞、太平洋及大洋洲，可傳送三百套電視節(jié)目，但部分時段，該衛(wèi)星會進入日凌期，這對衛(wèi)星下行信號會造成一定程度的干擾。

圖1 078臺地面數(shù)字電視系統(tǒng)結構框圖

1.1.2 衛(wèi)星鍋

衛(wèi)星鍋就是一個金屬拋物面，負責將衛(wèi)星信號反射到位于衛(wèi)星天線焦點處的饋源和高頻頭內。衛(wèi)星鍋的作用是收集由衛(wèi)星傳來的微弱信號，并盡可能去除雜訊。衛(wèi)星鍋接收下行信號時，要通過配合調整高頻頭的高度、極化角和衛(wèi)星鍋的方位角、仰角，將信號質量和信號強度調整至最大。

1.1.3 EMR

（1）概念： SUMAVISION Enhanced Multimedia Router（簡稱：EMR）是新一代的多媒體交換平臺，采用1U 單機插卡式結構，最多可支持6 塊板卡，支持雙電源冗余備份。EMR包含衛(wèi)星信號接收功能、復用功能、適配功能、IP流輸入輸出功能。

（2）硬件連接：通過一根同軸電纜將中星6B 衛(wèi)星鍋高頻頭與EMR 的RF_IN1 口相連接；通過一個網線將EMR的千兆口與AVS+編碼器的千兆口相連接；通過兩根同軸電纜將EMR背部兩塊板卡上的ASI_OUT口與主備發(fā)射機相連接。

（3）作用：通過參數(shù)配置，從衛(wèi)星碼流中解調出《內蒙古衛(wèi)視》和《內蒙古蒙古語衛(wèi)視》兩套電視節(jié)目，將兩套節(jié)目送給AVS+編碼器編碼，將編碼后的節(jié)目進行復用、適配，最終把TS流傳送給地面數(shù)字電視發(fā)射機。

1.1.4 AVS+編碼器

實現(xiàn)節(jié)目格式和碼率的變更。將蒙漢語衛(wèi)視節(jié)目碼流轉碼成具有AVS+格式編碼的碼流。

1.2 發(fā)射部分

1.2.1 地面數(shù)字電視發(fā)射機

078 臺地面數(shù)字電視包括一主一備兩部發(fā)射機，頻道號為48CH，額定輸出功率為1Kw。該發(fā)射機整機由激勵器與切換單元、前級推放與末級功放單元、帶通濾波器、監(jiān)控單元、供電系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等六大部分組成。

激勵器輸出的射頻信號，經切換單元、前級推放、功率分配器分成三/四路后。再分別推動3/4 個末級功放，末級功放放大輸出后，經過功率合成器合成，再經定向耦合器和帶通濾波器發(fā)送到天線。

發(fā)射機內有兩個激勵器，一個工作，另一個則待機。當工作中的激勵器發(fā)生故障時，系統(tǒng)會自動切換到另一激勵器上，激勵器的主要作用是對輸入信號編碼、上變頻和預失真。切換器最主要的作用是檢測激勵器故障、切換射頻。發(fā)射機中的功分器主要作用是分配功率，而功合器則專職負責功率合成，功率放大器則是保證輸出功率的放大效果。

1.2.2 同軸轉換開關

同軸天線轉換開關用于主、備發(fā)射機與天線、假負載之間的連接和快速切換。當主機在天線位置時，主機接口通過同軸開關與天線接口連通，備機接口與負載接口連通。當主備發(fā)射機需要倒換時，首先將主備發(fā)射機關機，手動模式下觸發(fā)同軸轉換開關切換器，此時，備機接口通過同軸開關與天線接口連通，主機接口與負載接口連通。

1.2.3 發(fā)射天線

發(fā)射天線是將傳輸線中的高頻電磁能轉成為空間的電磁波。078 臺采用的是UHF 四偶極子板天線，也稱“面包天線”，是由四層四面共16塊紅白間隔的面包天線組成，每塊面包天線與中間的功分器輸出端口相連，功分器輸入端口經過饋線與發(fā)射機同軸轉換開關的天線接口相連，這就構成地面數(shù)字電視的天饋系統(tǒng)。

1.3 監(jiān)控部分

1.3.1 接收天線

接收天線是將空間中的電磁波轉化為傳輸線中的高頻電磁能，通過F頭，將高頻電磁能輸入到電視解調器的信號輸入端口中。

1.3.2 電視解調器

地面數(shù)字電視接收機（又稱地面數(shù)字電視機頂盒）是指接收機能接收地面數(shù)字發(fā)射機發(fā)出的信號，將壓縮的數(shù)字信號轉成電視信號，并在電視機上顯示出來。

1.3.3 發(fā)射機監(jiān)控系統(tǒng)

數(shù)字電視遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要由發(fā)射機采集系統(tǒng)、前端采集系統(tǒng)、機房采集系統(tǒng)、及PC 機監(jiān)控系統(tǒng)組成。前端設備數(shù)據(jù)、數(shù)字電視發(fā)射機數(shù)據(jù)、機房環(huán)境數(shù)據(jù)等各類數(shù)據(jù)由采集器采集后，發(fā)送到光端機，并通過光纖傳輸?shù)桨l(fā)射機監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的光端機解調出數(shù)據(jù)信號后，通過RJ45 接口傳輸?shù)絇C 機上，PC 機的監(jiān)控系統(tǒng)軟件對收到的數(shù)據(jù)進行分析、顯示、處理。監(jiān)控系統(tǒng)總體框圖，如圖2所示:

（1）柱狀圖監(jiān)控：數(shù)字電視發(fā)射機每部分（顯示單元、激勵放大器、功放、激勵器等）都有MCU（Micro Control Unit）和采集單元，獨立采集處理各部分工作數(shù)據(jù)，機器后面板帶有統(tǒng)一的RS485接口和RJ45接口，并擁有獨立的發(fā)射機通信協(xié)議，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠距離雙向傳輸。

數(shù)字電視發(fā)射機的柱狀圖監(jiān)控是以柱狀圖的形式時時監(jiān)視發(fā)射機輸出功率和反射功率，并對發(fā)射機異態(tài)做出告警響應。

（2）多畫面監(jiān)控：支持電視信號分割顯示監(jiān)測報警，對靜幀、黑場、伴音、彩條等報警準確可靠，顯示窗口包括視頻、音柱、節(jié)目名稱等信息。既美觀、直觀地顯示所有播出頻道的視頻畫面，又能夠及時發(fā)現(xiàn)各種播出故障。

2 發(fā)射機的日常維護與檢修

2.1 日常維護

2.1.1 每次維護后開機前必須確認天線（或假負載）已接好，在本機正常工作過程中不允許調整或移動天饋系統(tǒng)。

2.1.2 整機輸出功率數(shù)顯Po指示值，可能隨時都在跳動變化，在5%范圍內應屬正?，F(xiàn)象。發(fā)射機常態(tài)的輸出功率在900W左右。

圖2 監(jiān)控系統(tǒng)總體框圖

2.1.3 當天饋系統(tǒng)出現(xiàn)故障（饋線頭接觸不良、天線變形、饋線進水等），可引起駐波比（反射）增大，使得顯示主界面出現(xiàn)報警，發(fā)射機無功率輸出，即駐波比保護，此時需檢查并排除天饋系統(tǒng)故障，再恢復輸出。

2.1.4 當輸出功率突然變小，而整機未出現(xiàn)駐波比保護，這可通過顯示單元查詢每一個功放單元的工作狀態(tài)。確認出現(xiàn)問題的功放單元，處理完畢后，重新開關一次整機“電源總開關”，以進行恢復。

2.1.5 整機開啟運行后，應定時將發(fā)射機面板上的各種數(shù)據(jù)作好記錄，并與出廠時所附帶的產品履歷書數(shù)據(jù)進行對照，尤其是總輸出功率，激勵器輸出功率，各功放單元內功放管的電流數(shù)據(jù)，都應當變化不大，否則要進行調整。

2.1.6 發(fā)射機需要定期清除灰塵。按廣電系統(tǒng)維護慣例每星期二做一次小掃除，每月做一次大掃除，以防灰塵堵塞風道，造成散熱不良，以至損壞器件。

2.1.7 使用過程中應經常關注天饋系統(tǒng)的情況，可從發(fā)射機面板上發(fā)現(xiàn)反射功率異常時，尤其是雷雨、大風天氣之后，要檢查天饋系統(tǒng)的駐波比。要檢查天線是否變形，饋線是否有斷裂情況，接頭處是否有水滲出，打開饋管充氣口看是否有水流出，要經常對饋管充干燥空氣。

2.1.8 要定期檢查天潰系統(tǒng)的安全接地、主機與安全地的連接處有無氧化等造成的接觸不良，以免危及設備和人身安全。

2.1.9 檢查同軸設備表面溫度。用測溫槍測試發(fā)射機合成器、定向耦合器、帶通濾波器，饋管，吸收負載等同軸設備的表面，檢查表面溫度有無異常升高。

2.2 常見故障排除

2.2.1 四畫面中有兩畫面正常顯示，兩畫面顯示無解碼幀，或馬賽克現(xiàn)象嚴重。

檢查無解碼幀畫面所對應的電視解調器有無死機，接頭有無松動，焊點有無開焊現(xiàn)象，若沒有排除故障，則移動接收天線的擺放位置或更換接收天線。

2.2.2 四畫面全部顯示無解碼幀。

（1）檢查發(fā)射機工作狀態(tài)有無異常。若發(fā)射機開機卻沒有輸出功率，從發(fā)射機顯示窗口查看報警日志，針對不同的報警信息采取不同的處置手段：

①反射保護：反射功率過大時，發(fā)射機將進入保護狀態(tài)。第一，檢查發(fā)射機輸出濾波器的溫度。若溫度過高，濾波器的帶通特性發(fā)生變化，反射增大引起保護。處理辦法是降低濾波器的溫度。第二，檢查與發(fā)射機輸出端連接的硬饋、同軸轉換開關的性能和工作狀態(tài)。第三，檢查發(fā)射機的天饋系統(tǒng)。

②風接點保護：離心式風機出現(xiàn)故障不轉或風量太低，風接點將出現(xiàn)保護。

③激勵器或激勵器放大器故障：末級功放無輸入，即激勵器或激勵器放大器無輸出，可通過發(fā)射機顯示窗口檢查發(fā)射機的工作狀態(tài)。

若發(fā)射機無法開機，則檢查供電系統(tǒng)。

（2）發(fā)射機激勵器顯示信號源故障。首先應檢查衛(wèi)星信號源的信號質量和強度，從衛(wèi)星鍋、高頻頭、兩F 頭接頭及中間連線逐級排查，若沒有排除故障，就要檢查編解碼復用設備的工作狀態(tài)及其連線是否可靠連接。