探讨中央广播电视节目无线数字化覆盖工程地面数字电视发射系统

郭锴

摘 要 中央广播电视节目无线数字化覆盖工程意在将中央台电视节目在全国各区域内实现全面覆盖，结合单频网、多频网发射模式，以激励器、发射机和直放站、发射天线等系统装置为辅助，实现地面数字电视发射的目的。本文主要以四类系统装置为切入点，对中央广播电视节目无线数字化覆盖工程地面数字电视发射系统进行探讨。

关键词 中央广播；无线数字化；地面数字；发射系统

中图分类号 TN93 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）186-0031-02

国家新闻出版广电总局（简称为广电总局）于2008年起，共组织300余地级乡镇实现中央广播电视节目无线数字化覆盖工程。为稳步推进电视模数的转变，2014年12月30日，广电总局、中央财政部下发《关于实施中央广播电视节目无线数字化覆盖工程的通知》，将无线数字化覆盖面积、覆盖质量的重要性落实于实处，并为后期数字电视发射系统的构成奠定有利基础。

1 地面数字电视激励器

1.1 功能

关于地面数字电视发射系统中激励器功能的选择，主要为信源编码和复用、加扰与处理，并以TS流为基准实施变频与调制处理，结合特定射频的运用，完成数字信号的输出，激励器功能单元更是由码流处理与信道编码、信道映射和频率变换等构成。一般情况下，激励器还应包含预校正性质功能。

1.2 测试

结合《基于卫星传输的地面数字电视单频网激励器技术要求和测量办法》（GD/J067-2015）、《地面数字电视广播激励器技术要求和测量方法》（GB/ T28436-2012）相关规定，对激励器测试条件与方法予以明确规定。

关于激励器测试条件的规定，可从测试仪器（N9030频谱分析仪）、测试模式（如表1所示）与测试频点（0dBm）与元器件（FPGA处理芯片、电源、上变频芯片、存储芯片、时钟芯片和授时处理芯片）几点进行分析。而其测试方法的选择，应以“调制误差”为主，通过对“TS流抖动”“相位变化容差”等内容的界定，完成激励器测试工作，其测试方法可选用《基于卫星传输的地面数字电视单频网激励器技术要求和测量方法》（GD/J067- 2015）为参照。

2 地面数字电视发射机

2.1 功能

通过TS流数据信号的记录，发射机依据激励器编码调制的原理，将其转变为基带信号，并以变频调制的方式，将其转变为射频信号，以逐级放大的优势，使其能够在最佳功率点处予以完整输出。针对发射机主要由以下基础结构构成，即激励器和控制器、放大器与采集单元、分配器与同轴器件、电源以及开关等。

2.2 测试

若要贯彻落实中央广播电视节目数字化覆盖工程的目标，则应以准确、客观的角度，对其设备性能进行真实反映。并以《地面数字电视广播发射机技术要求和测量方法》（GB/T28435-2012）相关规定，对发射机测试条件、方法进行规定明确。首先，测试条件。测试仪器：遵循设备测试公平性、公正性与统一性原则，若其功率在1000W及其以下时，则选用功率计NRT予以测试；若超于1000W，可选择定向耦合器；电源和频谱分析仪分别为Norma4000、N9030。测试模式：发射机测试模式和激励器相同。元器件：厂家和数量、型号与参数等。其次，测试方法。关于发射机测试方法的选择，常选用“调制误差”测试，即在测试前，将频谱分析仪保持关闭状态，并做好其参数设定工作，如带宽10MHz、纵坐标1dB/格，平均测试次数应于100次以上。

3 地面数字电视直放站

3.1 功能

地面数字电视直放站作为中继设备，具有信号强化的作用，即利用对射频信号的处理，经放大-放大-发射模式，实现区域的全方位覆盖，并未对已有覆盖区产生干扰。总之，直放站可实现数字化电视覆盖范围，不仅有助于对覆盖质量的优化改善，还可解决偏远区域、盲区中央广播电视节目无线数字化覆盖问题。此外，直放站涉及模拟、数字和数字再生等类型直放站。

3.2 測试

现阶段，行业现行直放站技术规范、测试方法尚未得以规范统一，而在此过程中，直放站常见技术的测试方法，可将CMMB直放站、发射机标准作为测试手段，但因其使用环境过于复杂，为保证测试效果与质量，则应高度重视直放站运行条件，如湿热和高低温等，依据指标参数的变化，完成直放站测试工作。

4 地面数字电视发射天线

以UHF频段为基准的发射天线，其形式包含四藕极板天线、一体化天线与缝隙天线。

第一，四藕极板天线。作为国内常见发射台天线的首选，分为水平极化与垂直极化，其增益信号可在10.5dBd。在此过程中，四藕极板天线的优势为：频带宽：可用以分段频段播出，有利于两个、多个电视频道的双向播出；功率大：单段天线功率约为500W，利用定向发射与多片组合的形式，如四层四面组合、六层四面组合等。换而言之，天线功率、天线片数呈现正比例关联；便于调整：如电气调整和机械调整。但四藕极板天线还具有空间占用大的缺陷。

第二，一体化天线。一体化天线将水平极化作为天线极化形式，其增益随蝙蝠翼的变化而变化，如2层蝙蝠翼可增益5dBd、4层蝙蝠翼增益8dBd。一体化蝙蝠翼天线，和传统一体化天线相对比，具有频带宽的优点，可切实与四藕极板天线间的“媲美”。

第三，缝隙天线。是常用天线类型，以水平极化的方式，涉及体积小和重量轻、安装便捷等优势。相对而言，其缺陷也先对明显，如频带窄，仅可实现单频道发射，难以切实双向、多向发射的目标。正是由于缝隙天线成本低与拆装便捷的特点，使其在备份天线、临时天线安装中适用范围较广，其天线增益会随开缝数量的变化，而有所差异，如4缝天线，增益9.5dBd；6缝天线可增益11.0dBd；12缝天线则为12.5dBd。

5 结论

总结上文，中央广播电视节目无线数字化覆盖工程地面数字电视发射系统，应将DTMB、AVS+作为系统技术的核心体系，结合本地区系统方案的可靠性、可行性原则，依据自身数字化覆盖工程建设实际概况，对其进行后期补点覆盖，并通过频率规划和组网方案、工程建设与验收等经验的总结，不仅可有助于广电系统服务质量的优化，还可推进中央广播电视节目覆盖工程的顺利进行。

参考文献

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