地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)技術(shù)特點(diǎn)及日常維護(hù)

■ 永州市大華山電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺(tái)：蘇棟瑩

隨著時(shí)代的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的蓬勃興起，我國(guó)的廣播電視技術(shù)產(chǎn)生了巨大變化。按廣電總局的規(guī)劃，從2008年開始推廣地面數(shù)字電視到2020年停用模擬電視，數(shù)字電視技術(shù)已然是廣播電視技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1.地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)技術(shù)特點(diǎn)

近些年，廣電總局為給觀眾創(chuàng)造良好的電視接收環(huán)境，保證地面電視信號(hào)的高質(zhì)量安全穩(wěn)定運(yùn)行，確保地面數(shù)字電視畫面的穩(wěn)定性和質(zhì)量，自2008年開始實(shí)行地面數(shù)字電視技術(shù)，同時(shí)還擴(kuò)大了技術(shù)的應(yīng)用范圍與使用力度。地面數(shù)字電視相較于模擬電視技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)更多，比如：覆蓋率較為廣泛、覆蓋效果更好、更好的穩(wěn)定性、高安全性、容量較大、兼容性強(qiáng)、可靠性高等。地面數(shù)字發(fā)射機(jī)的構(gòu)成主要包括：數(shù)字電視激勵(lì)器、功率放大器、無(wú)源部件（功率分配器、功率合成器、濾波器、定向耦合器等）、供電系統(tǒng)（開關(guān)電源、電控板、交流電源分配系統(tǒng)等）、控制系統(tǒng)（主控板、顯示屏、控制接口等）、冷卻系統(tǒng)、機(jī)柜和結(jié)構(gòu)件。地面數(shù)字發(fā)射機(jī)工作原理是將數(shù)據(jù)流—TS信號(hào)送入激勵(lì)器，由激勵(lì)器進(jìn)行編碼調(diào)制處理，輸出的數(shù)字信號(hào)送入D/A進(jìn)行變換，將此信號(hào)上變頻處理成射頻信號(hào)后，進(jìn)入功率分配器，功率分配器將信號(hào)進(jìn)行合理分配后輸出信號(hào)到功放進(jìn)行功率放大，再將信號(hào)送入功率合成器，經(jīng)功率合成后將信號(hào)送入濾波器進(jìn)行濾波處理，再經(jīng)定向耦合器饋送給天線。

1.1 地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)激勵(lì)器及特點(diǎn)

激勵(lì)器是組成地面數(shù)字發(fā)射機(jī)的重要部分，也是最核心的設(shè)備元件，它能夠在電視信號(hào)傳輸時(shí)起到信號(hào)發(fā)射和調(diào)制信號(hào)的作用。激勵(lì)器工作原理是將DTMB標(biāo)準(zhǔn)的碼流從ASI接口輸入到基帶處理模塊，編碼調(diào)制成基帶的調(diào)制信號(hào)，再由基帶預(yù)校正器把該調(diào)制信號(hào)做預(yù)失真處理，預(yù)校正器輸出的仍是基帶采樣的數(shù)字信號(hào)，激勵(lì)器采用了直接變頻實(shí)現(xiàn)調(diào)制，基于正交調(diào)制的直接正交變頻技術(shù)能夠?qū)⒒鶐盘?hào)搬移到射頻載頻并消除無(wú)用的邊帶信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)制，直接上變頻輸出的射頻調(diào)制信號(hào)經(jīng)輸出功率放大器放大，達(dá)到額定輸出功率后輸出。目前我國(guó)研發(fā)了國(guó)產(chǎn)信號(hào)處理設(shè)備，正在西部地區(qū)廣泛應(yīng)用，同時(shí)它的技術(shù)性還比較強(qiáng)。地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，可以穩(wěn)定、準(zhǔn)確的實(shí)施處理電視信號(hào)的任務(wù)，從而降低相位噪聲、準(zhǔn)確調(diào)整誤差、確保穩(wěn)定發(fā)射信號(hào)頻率，提升了數(shù)字電視的信號(hào)質(zhì)量。除此之外，在建設(shè)地面數(shù)字發(fā)射機(jī)的過(guò)程中，使用雙電視激勵(lì)器的方法，在ASI雙路備份的基礎(chǔ)下處理輸入的信號(hào)來(lái)源，同時(shí)能夠基于自動(dòng)切換與識(shí)別的情況下，自動(dòng)校正和分析處理信號(hào)，讓它的輸出頻率能夠穩(wěn)定于500MW左右。同時(shí)，操作激勵(lì)器的方法比較簡(jiǎn)單，能夠在顯示器上觀察到激勵(lì)器當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)及處理情況，讓工作人員在設(shè)置設(shè)備參數(shù)時(shí)更加便捷，滿足地面數(shù)字電視多頻率與單頻率網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的要求。

1.2 更加自動(dòng)化和智能化

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，促進(jìn)了發(fā)射機(jī)技術(shù)的自動(dòng)化與智能化。因?yàn)榈孛鏀?shù)字電視可以獨(dú)立完成數(shù)字信息的基礎(chǔ)操作流程，并且還可以確保流程的完整性與準(zhǔn)確性，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。在地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)智能化發(fā)展的基礎(chǔ)上，能夠提高監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行水平，在了解發(fā)射機(jī)使用情況時(shí)更加準(zhǔn)確和及時(shí)。如果在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，就可以在第一時(shí)間發(fā)出信號(hào)警告，讓工作人員能夠及時(shí)查找問(wèn)題的來(lái)源。除此之外，在遠(yuǎn)程控制地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)的順利實(shí)施還能夠?yàn)槠涮峁┍ＷC，這種方式也節(jié)省了人力資源，并且提高了人員的工作效率。

1.3 數(shù)字電視自適應(yīng)預(yù)矯正技術(shù)特點(diǎn)

數(shù)字電視自適應(yīng)預(yù)矯正技術(shù)的概念是指在沒(méi)有工作人員操作的情況下，啟動(dòng)發(fā)射機(jī)數(shù)分鐘后，就會(huì)自動(dòng)到達(dá)最佳工作狀態(tài)，還可以叫做RTAC或DAP。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在西方國(guó)家中的地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。使用這項(xiàng)技術(shù)的系統(tǒng)既可以經(jīng)過(guò)自動(dòng)校正與監(jiān)測(cè)，達(dá)到及時(shí)調(diào)整發(fā)射機(jī)自身失效或散熱故障的目的，還可以在無(wú)人操作的情況下自動(dòng)調(diào)整以達(dá)到最佳狀態(tài)。這項(xiàng)技術(shù)可以保證從地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)是符合正常標(biāo)準(zhǔn)。

圖1：德芯DUT-8313（1KW）地面數(shù)字電視廣播發(fā)射機(jī)系統(tǒng)原理框圖

圖2：清華同方GME3DD22E激勵(lì)器原理框圖

2.地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)日常維護(hù)的策略

由于地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)是技術(shù)濃縮與內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜的集成品，集成化程度比較高，并且地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)運(yùn)作時(shí)的時(shí)間比較長(zhǎng)，無(wú)法在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行有效維護(hù)，在維護(hù)時(shí)間和技術(shù)難度上均有所體現(xiàn)，因此平時(shí)要對(duì)其進(jìn)行定期維護(hù)，避免一些潛在問(wèn)題的出現(xiàn)，讓其始終處在最佳運(yùn)行狀態(tài)。

2.1 日常檢查和維護(hù)

啟動(dòng)地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)后，要準(zhǔn)確記錄面板信息和數(shù)據(jù)，并對(duì)照平時(shí)正常運(yùn)作中的設(shè)備數(shù)據(jù)。假設(shè)地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)在運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)和平時(shí)數(shù)據(jù)沒(méi)有明顯差別，則屬于正常狀態(tài)。若有較大出入，就要及時(shí)檢查問(wèn)題所在，下面分析幾個(gè)工作中出現(xiàn)過(guò)的故障：

開機(jī)后出現(xiàn)整機(jī)駐波比變大，輸出功率下降的情況，可以從以下幾方面查找原因：①檢查發(fā)射機(jī)是否出現(xiàn)問(wèn)題(主要是檢查定向耦合器和檢波電路、檢查對(duì)應(yīng)功放組件輸出以及帶通濾波器跟功率合成器之間的連接電纜及接口處是否存在接觸不良或發(fā)熱等)②檢查發(fā)射機(jī)與天饋線連接是否出現(xiàn)問(wèn)題(駐波測(cè)試儀檢查天饋系統(tǒng)，檢查硬饋連接)③檢查發(fā)射機(jī)頻率是否正確④檢查是否存在干擾（主要是在發(fā)射機(jī)不開機(jī)狀態(tài)下有反射功率指示、排除是機(jī)房?jī)?nèi)的輻射還是從天線上引入的）⑤檢查多工器的頻率是否準(zhǔn)確、是否因指標(biāo)不好造成反射過(guò)大⑥檢查天線是否存在問(wèn)題（饋管是否出現(xiàn)銹蝕和進(jìn)水的情況）。

發(fā)射機(jī)無(wú)法開機(jī)，應(yīng)檢查繼電器、是否有過(guò)壓、欠壓、相位不對(duì)的情況，如果確定相位誤報(bào)警可將相位保護(hù)器上的PA與PC上的連接線短接。

發(fā)射機(jī)無(wú)法自動(dòng)開機(jī)，應(yīng)檢查是不是程序死機(jī)，重啟后是否恢復(fù)。如不能恢復(fù)，則檢查通訊的連接線是否正常、檢查選擇的開機(jī)模式正確與否、檢查控板，如無(wú)反應(yīng)，需更換主控板或電控板。

出現(xiàn)功放過(guò)載，應(yīng)先檢查功放輸出端熱拔插頭是否存在接觸不良或者松動(dòng)情況，如無(wú)以上情況，將故障功放與正常工作的功放互換位置，確認(rèn)是問(wèn)題出在功放本身還是位置的原因，如果是功放本身問(wèn)題應(yīng)先檢查功放不加功率時(shí)是否保護(hù)，如果不加功率時(shí)保護(hù)，即可確定是誤保護(hù)，是控制電路的故障；如果加功率后出現(xiàn)保護(hù)，需檢查輸出連接端連接是否正常，檢波電路是否有問(wèn)題。

2.2 日常維護(hù)冷卻系統(tǒng)

發(fā)射機(jī)內(nèi)部有監(jiān)控風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)的傳感器，如果風(fēng)機(jī)處于危險(xiǎn)狀態(tài)下，系統(tǒng)控制器就會(huì)接收到風(fēng)機(jī)傳輸過(guò)來(lái)的危險(xiǎn)信號(hào)，進(jìn)而開始判斷，保護(hù)整臺(tái)機(jī)器，讓它無(wú)法再輸出信號(hào)。在此狀態(tài)里，設(shè)備會(huì)冷卻風(fēng)扇，同時(shí)幫助整臺(tái)機(jī)器快速地散熱。若風(fēng)機(jī)的風(fēng)扇發(fā)生了故障，機(jī)器運(yùn)行時(shí)的溫度會(huì)過(guò)高就會(huì)損壞功放等結(jié)構(gòu)件。另外，風(fēng)機(jī)運(yùn)作時(shí)間比較長(zhǎng)，風(fēng)機(jī)的軸承容易出現(xiàn)磨損，從而發(fā)生故障，并且電源故障還會(huì)造成線圈短路。特別是機(jī)房的溫度過(guò)高又或者風(fēng)機(jī)積壓灰塵過(guò)厚，會(huì)使風(fēng)機(jī)無(wú)法正常散熱，就有可能燒毀構(gòu)件，所以，對(duì)于風(fēng)機(jī)的日常維護(hù)工作，一般來(lái)說(shuō)每三年需更換一次主風(fēng)機(jī)的軸承，保持風(fēng)機(jī)的正常風(fēng)力，每三個(gè)月清潔一次散熱器、風(fēng)機(jī)、機(jī)箱內(nèi)及排風(fēng)口的灰塵，清潔時(shí)也要注意不能損壞和碰松內(nèi)部的連線和元件，清潔完成后將拆卸的構(gòu)件安裝固定牢靠，從而確保地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)冷卻系統(tǒng)能夠穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。

2.3 日常維護(hù)激勵(lì)器和功率放大裝置

因?yàn)楣β史糯笱b置放在末端位置，通常會(huì)有電路保護(hù)等其他措施，但在高溫環(huán)境下，假設(shè)設(shè)備的運(yùn)行溫度比較高，超出電路設(shè)置的安全溫度值時(shí)，激勵(lì)器就能夠及時(shí)顯示負(fù)載信息，并且發(fā)出警報(bào)提示。同時(shí)，設(shè)備還能夠從自動(dòng)控制裝置關(guān)閉主電源，開啟保護(hù)程序，避免造成損壞。另外，激勵(lì)器和功率放大裝置會(huì)受到空氣中溫度、濕度等其他影響，因此在日常維護(hù)的過(guò)程中，應(yīng)使用空調(diào)或者新風(fēng)等其他設(shè)備，確保激勵(lì)器和功率放大裝置能夠處于良好的運(yùn)行環(huán)境當(dāng)中，通常情況下機(jī)房的溫度只需要設(shè)定為20℃左右即可。還需要注意的是，要保證室內(nèi)環(huán)境的衛(wèi)生清潔，使用金屬防塵濾網(wǎng)或軸流風(fēng)機(jī)等其他設(shè)施進(jìn)行防塵。在工作中，對(duì)于預(yù)防功放過(guò)熱情況，有“摸聽看”三原則，“摸”即在平時(shí)的巡機(jī)檢查中，可以用手摸一下功放，如果感覺(jué)溫度特別高，那么可以檢查一下冷卻系統(tǒng)；“聽”即聽一下風(fēng)機(jī)工作的聲音，比如風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速慢，那么轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音比平時(shí)小；風(fēng)機(jī)卡頓，則會(huì)出現(xiàn)異常聲音，這些情況都會(huì)引起功放過(guò)熱；“看”即觀察風(fēng)機(jī)是否積灰，比如風(fēng)機(jī)的濾塵網(wǎng)，如果濾塵網(wǎng)積灰大，會(huì)造成風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量不夠造成功放過(guò)熱。

2.4 日常維護(hù)天饋系統(tǒng)

定期測(cè)量檢查天饋系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)，日常要檢查天饋系統(tǒng)外觀完好。

2.5 日常檢查

定向耦合器、濾波器、功率合成器、饋線等接頭處是否存在松動(dòng)。

3.結(jié)論

綜上所述，當(dāng)前地面數(shù)字電視技術(shù)正處在快速發(fā)展的狀態(tài)，地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的日常維護(hù)及正確保養(yǎng)尤為重要，要在實(shí)際工作中掌握發(fā)射機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)并訂立具體保養(yǎng)措施及方法，確保機(jī)器高效平穩(wěn)工作，以更好的向廣大觀眾提供更優(yōu)質(zhì)的視聽體驗(yàn)。