淺談廣播電視信號傳輸系統(tǒng)的維護(hù)和管理

李興剛

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心781臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

引言

廣播電視信號系統(tǒng)是通過數(shù)據(jù)前端將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為信號，而后上傳星載轉(zhuǎn)發(fā)器，通過一系列的傳輸后，最終傳輸信號至用戶終端，由用戶終端解析為影音信號。因此，為保證廣播電視信號能夠如期、如質(zhì)的完善傳遞，必須強化廣播電視信號傳輸系統(tǒng)的維護(hù)工作質(zhì)量和管理工作質(zhì)量，以免設(shè)備故障的發(fā)生，從而影響安全播出。

1 廣播電視信號傳輸設(shè)備

1.1 發(fā)射器

發(fā)射器是用于將廣播電視信號轉(zhuǎn)換成射頻信號并廣播出去的設(shè)備，包括調(diào)頻（FM）、調(diào)幅（AM）和數(shù)字廣播如ATSC、DVB-T、DVB-T2 等不同技術(shù)。

1.2 天線

天線是用于接收來自發(fā)射器的信號，并將其傳送到觀眾的電視機或接收器。根據(jù)信號覆蓋范圍和質(zhì)量要求，天線可以在室內(nèi)，也可以在室外，可以是定向的，也可以是全向的。

1.3 電視機

電視機是接收和顯示廣播電視信號的終端設(shè)備。傳統(tǒng)的電視機通常配備調(diào)諧器，可以接收電視信號，而數(shù)字電視機需要額外的數(shù)字轉(zhuǎn)換盒以接收數(shù)字信號。

1.4 有線電視設(shè)備

有線電視系統(tǒng)使用光纖或同軸電纜傳輸電視信號。需要前端設(shè)備、調(diào)制解調(diào)器、接收器等一系列設(shè)備，以便將信號傳送到用戶的電視機。

1.5 衛(wèi)星接收設(shè)備

衛(wèi)星電視系統(tǒng)使用衛(wèi)星信號傳輸電視信號，觀眾需要衛(wèi)星接收設(shè)備（如衛(wèi)星盤和接收器）來接收和解碼信號。

1.6 IPTV 設(shè)備

IPTV 是通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議傳輸電視信號的一種方式，觀眾需要特定的IPTV 盒或應(yīng)用程序來接收和觀看這種類型的信號。

1.7 調(diào)制解調(diào)器

調(diào)制解調(diào)器用于將數(shù)字信號傳輸?shù)诫娨暀C或計算機上，在有線和數(shù)字電視系統(tǒng)中，它們通常用于將信號解碼并呈現(xiàn)在屏幕上。

這些設(shè)備共同用于廣播電視信號傳輸，雖然它們在傳輸媒介、標(biāo)準(zhǔn)、硬件要求以及覆蓋范圍和服務(wù)質(zhì)量等方面存在差異，但都可以將電視信號從一個地點傳輸?shù)搅硪粋€地點，滿足不同的需求和應(yīng)用場景。無論是通過有線、無線、衛(wèi)星還是互聯(lián)網(wǎng)傳輸，觀眾都可以享受多樣化的電視內(nèi)容。

2 廣播電視信號傳輸系統(tǒng)的組成

2.1 發(fā)射機的種類

廣播電視信號傳輸系統(tǒng)主要由發(fā)射機和饋管組成。發(fā)射機必須達(dá)到可以將電視廣播標(biāo)準(zhǔn)的圖像（視頻）和伴音（音頻）信號調(diào)制在射頻上而波形無失真的特性要求，并且饋送到指定的負(fù)載上，且功率達(dá)到規(guī)定數(shù)值。

目前，電視發(fā)射機按調(diào)制級功率電平高低和載波調(diào)制方式可分為4 種：

（1）高電平高頻調(diào)制電視發(fā)射機（功率電平10kW 以上）；

（2）中電平高頻調(diào)制電視發(fā)射機（功率電平1kW～l0kW）；

（3）低電平高頻調(diào)制電視發(fā)射機（功率電平lkW 以下）；

（4）低電平中頻調(diào)制電視發(fā)射機。

按工作頻率范圍分為4 種：

（1）甚高頻（VHF）或米波電視發(fā)射機（包括Ⅰ、Ⅲ兩個波段）；

（2）特高頻（UHF）或分米波電視發(fā)射機（包括Ⅳ、Ⅴ兩個波段）；

（3）超高頻（SHF）電視發(fā)射機（用于衛(wèi)星廣播）；

（4）極高頻（EHF）電視發(fā)射機（即微波電視發(fā)射機）。

2.2 電視發(fā)射機的結(jié)構(gòu)

電視發(fā)射機可分為激勵器、功率放大器、RF 輸出單元、電源系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)這六大結(jié)構(gòu)。其中，激勵器和功率放大器是核心構(gòu)成。

2.3 模擬電視發(fā)射機和數(shù)字電視發(fā)射機

模擬電視發(fā)射機有分放式（即雙通道）和合放式（即單通道）兩種，分放式是指圖像載波信號和伴音載波信號經(jīng)不同的功率放大器分別放大，合放式是指圖像載波信號和伴音載波信號用同一個功率放大器放大。

數(shù)字電視發(fā)射機因數(shù)字音視頻信號總是復(fù)合在一起進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，所以不能采用分放式。

要想使模擬電視發(fā)射機的功率放大器直接用于數(shù)字電視發(fā)射機，就必須采用合放式。而分放式的功率放大器則要經(jīng)過改造才能用于數(shù)字電視發(fā)射機。如果圖像載波功率放大器和伴音載波功率放大器采用的是相同的功放模塊，則需要將功率放大器的輸入功率分配器和輸出功率合成器加以改造，將所有功放模塊都組合到一起。如果所用模塊不相同，改造就比較困難，一種方法是將伴音載波功率放大器廢棄不用，只用圖像載波功率放大器，如圖1 所示。

圖1 低電平中頻單通道電視發(fā)射機結(jié)構(gòu)原理圖

3 廣播電視信號傳輸系統(tǒng)硬件設(shè)備維護(hù)方法

為提高廣播電視信號傳輸系統(tǒng)中硬件設(shè)備的維護(hù)管理效果，首先應(yīng)著手相關(guān)設(shè)備的管理工作。

3.1 設(shè)備管理工作

廣播電視信號傳輸系統(tǒng)的硬件設(shè)備放置在設(shè)備機房，設(shè)備工作時會產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致機房溫度升高，進(jìn)而可能造成設(shè)備故障。所以，在放置設(shè)備時應(yīng)與周邊墻體保持80cm 以上的距離，為設(shè)備散熱預(yù)留空間。除此之外，設(shè)備之間的連接也是保證廣播電視信號傳輸效果的關(guān)鍵因素，為保證設(shè)備之間連接的效果問題，應(yīng)對機房內(nèi)的連接線、電纜進(jìn)行捆扎，如圖2 所示，不僅可以提升機房的整潔度，同時也能降低誤碰的概率。

圖2 設(shè)備機房實景圖

3.2 設(shè)備維護(hù)工作

廣播電視信號傳輸系統(tǒng)硬件設(shè)備的維護(hù)工作可分為三種。

（1）日常維護(hù)：指在日常工作期間開展的維護(hù)工作，主要針對設(shè)備的當(dāng)前工作狀態(tài)進(jìn)行分析，若存在信號傳輸問題則進(jìn)行處理。

（2）節(jié)點維護(hù)：指在某些可能需要設(shè)備高標(biāo)準(zhǔn)工作時期，對設(shè)備進(jìn)行全面檢查維護(hù)，如春節(jié)聯(lián)歡晚會等重要節(jié)假日的播出時段，應(yīng)提前進(jìn)行針對性的維護(hù)檢查，保障安全播出。

（3）突發(fā)性檢測維護(hù)：發(fā)生故障時，進(jìn)行的檢測維護(hù)工作，突發(fā)性維護(hù)的工作重點是排查故障原因并積累處理經(jīng)驗，為后續(xù)的維護(hù)工作奠定基礎(chǔ)。

為強化廣播電視信號傳輸系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備的管理，應(yīng)在機房、操作臺等場所設(shè)置可視監(jiān)控系統(tǒng)，若發(fā)現(xiàn)人為因素或因設(shè)備自身原因而造成的故障，應(yīng)立即上報處理，減少設(shè)備故障對廣播電視信號傳輸?shù)挠绊憽?/p>

4 廣播電視信號傳輸系統(tǒng)軟件維護(hù)方法

軟件程序同樣是廣播電視信號傳輸系統(tǒng)的重要組成部分，軟件程序若存在編程邏輯錯誤、參數(shù)設(shè)置錯誤等問題，可能會導(dǎo)致程序無法運行或功能受損的情況發(fā)生，進(jìn)而影響廣播電視信號傳輸系統(tǒng)的正常工作。在廣播電視信號傳輸系統(tǒng)日常工作期間，通過控制臺能夠查看設(shè)備軟件的運行狀態(tài)，若發(fā)現(xiàn)軟件程序未響應(yīng)，應(yīng)立即進(jìn)行重啟。若軟件參數(shù)設(shè)置錯誤，程序之間會發(fā)生連接錯誤提示，此時使用解析儀即可解析錯誤原因，根據(jù)解析儀指出的錯誤修改參數(shù)即可。

如果說硬件是廣播電視信號傳輸系統(tǒng)的“軀干”，那么軟件就是它的“大腦”，在進(jìn)行維護(hù)管理工作時，必須二者兼顧，才能夠保證廣播電視信號傳輸無誤。

5 實例分析

5.1 故障現(xiàn)象

例如發(fā)射機出現(xiàn)功放過激勵故障時，主控單元LCD 顯示“PAX OVERDRIVE”，同時對應(yīng)的功放出現(xiàn)紅燈告警。雖然激勵器會自動進(jìn)行調(diào)整，但仍然需要通過處理故障解除過激勵報警，使功率恢復(fù)正常。

5.2 故障原因

此故障產(chǎn)生的原因是由于功放環(huán)路增益發(fā)生變化，激勵器輸出端后面的射頻通路出現(xiàn)異常，從而造成ALC 控制環(huán)路的檢波電壓發(fā)生變化使激勵器的輸出功率增大，出現(xiàn)過激勵保護(hù)，如圖3 所示。

圖3 發(fā)射機環(huán)路圖

5.3 故障分析和處理

（1） 檢查功放正常工作時，開關(guān)電源的輸出電壓情況，正常輸出為+50V。發(fā)射機共使用了2 個開關(guān)電源，如發(fā)射機的開關(guān)電源中有損壞，則發(fā)射機無法提供正常功放單元電流，進(jìn)而導(dǎo)致增益降低。此時應(yīng)當(dāng)更換開關(guān)電源。

（2）某一功放輸出功率變小，造成激勵器輸出功率升高，功放出現(xiàn)過激勵保護(hù)。發(fā)現(xiàn)功放柵壓指示燈不亮，則應(yīng)調(diào)整功放微動開關(guān)的位置，排除此現(xiàn)象；而功放柵壓為零時，使用手接觸微動開關(guān)簧片，如無明顯的彈性，則進(jìn)行更換；在單片機中檢查功放各管的工作狀態(tài)，查找造成損壞的功率管，并進(jìn)行更換；使用掃頻儀檢查功放的增益或用數(shù)字表測量衰減器的電阻阻值，如阻值變化較大，則需更換衰減器。

（3）合成器或無源部件的插損變大，造成功放鏈路增益下降。此時需對插損部位使用專用砂紙進(jìn)行打磨，再用酒精進(jìn)行清洗，待酒精揮發(fā)后，重新安裝合成器試機。

（4）定向耦合器或主控單元的檢波電路出現(xiàn)問題，造成檢波電壓變小，激勵器的功率升高，功放出現(xiàn)過激勵保護(hù)。定向耦合器是發(fā)射機的入射及反射信號取樣元器件，檢波電路負(fù)責(zé)對發(fā)射機的射頻信號波形進(jìn)行識別，如出現(xiàn)過載現(xiàn)象，則將信號送到控制單元，切斷高壓。如果定向耦合器或主控單元的檢波電路本身存在故障，造成檢波電壓變小，電流增大，則發(fā)射機出現(xiàn)功放過激勵故障。處理此故障時，需要用萬用表對定向耦合器和主控單元的檢波電路中的±15V 電源進(jìn)行測量，如電源失效，則進(jìn)行更換；如出現(xiàn)電容鼓包或線圈斷連，也要進(jìn)行更換。

總結(jié)

廣播電視信號傳輸系統(tǒng)作為廣播、電視等設(shè)備使用的基礎(chǔ)，必須提升維護(hù)質(zhì)量和管理效率，避免設(shè)備故障的出現(xiàn)，保障廣播電視安全播出，為人民群眾提供更好的收聽收看體驗。