广播电视数字微波传输原理及设备分析

摘要：SDH是Synchronous Digital，Hierarchy的字母簡写，中文为同步数字体系。是国际电话电报咨询委员会（ITU-T）指定的传输通用技术体制，适用于光纤电路或光纤通信，也适用于微波电路或微波通信，它规定了信号传输的格式标准，按此标准进行信号传输的设备称为SDH设备。

关键词：电视；数字；微波；设备

一、SDH特点及广播电视数字微波使用频率

SDH特点：有全世界统一的数字信号速率和帧结构标准；采用同步复用方式和灵活的复用映射结构，净负荷与网络是同步的；SDH帧结构中的开销比特（约占信号5%），使网络运进管理、维护能力加强；将标准的光接口综合进各种不同的网络单元，减少了将传输和复用分开的需要，简化硬件、缓解了布线拥挤，SDH还能方便容纳各种新业务信号，SDH的信号结构的设计考虑了网络传输和交换的最佳性。具有噪声再生中继过程中不累积，宽带利用率高、设备接收灵敏度高，抗干扰能力强。

数字（SDH）微波设备使用了两个传输频率U6GHz和11GHz，干线用U6GHZ，频率范围为6.4～7.1GHZ，支线使用11GHz，频率范围为10.7GHz～11.7GHz。使用了三种码率，分别为155Mbit/s（每个波道的传输容量），45Mbit/s（是一组广播电视节目的容量），2Mbit/s（数据业务最小单位容量）。调制用正交幅度调制64QM。

二、广播电视数字微广波传输

（一）微波设备的作用是复用设备的155Mbit/s的码流与经服务器（SERVICE）来的公务电话一起经基带处理器（RRA）处理后和路边业务数据2×2Mbit/s一起经调制器（MODEM）调制成中频140MHz。140MHz中频信号经发信机混频成射频信号，经功放放大后输出到发信分路经天馈线发射出去。另一方面以天线来的微波射频信号经收信分路到收信机，经混频解调成140MHz中频信号，然后经解调器（MODEM）解调成155Mbit/s信号和路边业务数据信号2×2Mbit/s。155Mbit/s微波信号和公务电话经基带处理器（RRA）处理后，输出155Mbit/s信号至复用设备，公务电话至服务器（SERVICE）。

广播电视数字微波为了使信号不间断传输，采用（3+1）波道传输，即三个主用波道，一个备用波道。当主用任一个波道有故障时，自动倒换到备用波道，使信号正常传输。

广播电视数字微波传输中的复用设备是将多个来自业务设备（如编码器）的低速率（如45Mbit/s）码流汇集成高速率155Mbit/s码流送至微波设备传输，将来自微波设备的高速率155Mbit/s码流分解成低速率码流，送给业务设备（如解码器）。

（二）编解码器在微波电路中的作用

广播电视数字微波的传输需要编码器及复用器把广播电视的视音频信号编成及复用适配成数字微波传输所需要的码流和经解码器解出所需广播电视信号视音频节目。ASI编码器是输入模拟或数字视音频信号，编码压缩，输出单节目ASI码流。DS3编码器输入模拟或数字视音频信号进行编码压缩，输出单节目ASI码流和DS3码流。复用器功能是将多个编码器产生的节目ASI码流复用成单路多节目ASI码流，并适配成DS3码流，复用器既可输出多节目ASI码流，又可输出DS3码流。ASI解码器可输入单节目或者多节目ASI码流，进行解码输出数字或模拟视音频。DS3解码器既能输入DS3码流，又可输入ASI码流。进行解码输出数字或模拟视音频和ASI码流。编解码器与微波复用设备示意图：

（三）广播电视数字微波信号的回传

广播电视数字微波需要把传输到沿线各站的信号再回传到始端站。为实现各节目都能同时回传到始端站，需要在干线上设置若干个回传节点站，将沿线各站点进行分组，各组所在的站点将回传码流分别先传输到所在分组的节点站上，然后再进行解码适配一再复用一再适配的过程，即滚动打包，集中在一个45Mbit/s码流上，最后每条干线形成三个45Mbit/s码流在回传波道上回传到始端站（总站）。

三 供电设备与蓄电池

数字微波采用直流电压供电，是用外电交流电压（柴油机发电）整流成直流电压和蓄电池（二组）并联供电，当外电停电时由蓄电池组（供电），整流供电方式采用开关电源，其中带有监控模块和整流模块。

监控系统对系统进行实时监控和控制管理。对交流配电单元，系统监控两路交流输入电压，电流、频率等模拟量以及防雷器状态等开关量。当交流掉电、电压过高、过低或三相平衡、防雷器故障时，监控模块发出告警信号。对于整流模块，监控整流模块工作状态，当整流模块工作不正常时，监控模块发出告警信号，并控制整流模块实现开关机，限流和均浮充转换等功能。对于直流配电单元，监测直流输出电压、电流值和负载熔丝断等情况时，监控模块发出告警信号。对于蓄电池组，监测两组电池电压、充放电电流以及电池接触器，如果电池继续放电至电池保护电压值，系统会自动切断电池回路中的直流接触器。控制电池终止放电，保护电池过放电。当交流输入恢复正常时，监控模块可对电池的充电过程进行自动管理。

蓄电池基本特性：

放电率表示蓄电池放电电流的大小。电池容量指在25℃环境下，蓄电池以10小时率电流放电至终止所放出的电量。放电终止电压是指25℃环境下，以一定的放电率放电至能再反复充电使用的最低电压值。放电特性：放电电流越小放电容量越大，反之放电电流越大放电容量越小。充电特性：补偿因电池放电而产生的容量损失，避免过充造成电池寿命的缩短。寿命特性与环境温度，放电频次，放电深度和充电电压（电流）有影响。

参考文献：

[1]廖承恩，《微波技术基础》。西安：西安电子科技大学出版社，1994

[2]姜秀华，张永辉。《数字电视广播原理与应用》。北京：人民邮电出版社，2009

作者简介：何庆聪，广东省韶关市惠民北路广播电视台，学历：本科，职称：工程师。从1988年七月—2017年十一月，在广东省韶关市广播电视台工作，从事广播电视技术工作。