射频已调波传输网的组建与应用

赵久晶

赤峰广电发射台经棚台 内蒙古 赤峰市 025350

1 概 述

RFST广播电视集成同步覆盖技术，是原国家新闻出版广电总局立项《同步广播单频网覆盖组网关键技术及工程实施技术研究》项目的组成部分，是射频已调波单频同步技术构建的集FM调频同步广播、CDR数字音频广播（模数同播）、DTMB地面数字电视、NGB-W（新一代广播电视无线网）广播式互联网于一体的单频组网覆盖技术，是近年来广播电视无线覆盖的重要技术手段。RFST广播电视无线覆盖技术的实现，形成了包括建设智慧农村、智慧城市、物联网、政务公开的网络格局，是便捷、节约、环保的一项惠民工程。

2 RFST技术在内蒙古地区的实现

2.1 技术背景

呼和浩特市总面积为1.72万平方千米，北依大青山、东南靠蛮汉山，西部南部为平原，大青山海拔高度为2280m，是一个集高山、丘陵、平原于一体的综合性地形分布地区，由于地理位置的差异，北部高山、丘陵地区无线电覆盖率低于南部平原地区，为此，对单频覆盖网的技术要求也有所差异。

单频网覆盖技术是以呼和浩特市为先导，此试验网由内蒙古广播电视传输发射中心706台和841台组成，如图1所示。射频已调波同步前端设在中国广电内蒙古网络有限公司中心机房，通过光缆传输将广播电视节目射频已调波信号分发到706发射台和841发射台，分别对来自光缆的宽带射频已调波信号进行传输时延差的时统同步均衡处理，然后由VHF和UHF功放分别对FM+CDR和DTMB信号进行功率放大，再分别通过“交叉斜极化正交场覆盖”单频网专用天线进行发射，以实现单频网等场强交叠覆盖区的驻波零点消除目的，如图2所示。

图1 先导试验网组成方框图

图2 射频已调波同步广播电视集成同步覆盖发射系统（706发射台/841发射台）

2.2 前期工作基础

2.2.1 FM调频同步广播

基于射频已调波同步技术的调频同步广播单频组网技术，是VHF频段的RFST时统同步均衡处理器建立的FM平台，进行了传统的分散调制单频网与新型射频已调波共源调制单频网的性能对比实验。研究成果表明，基于射频已调波同步技术的调频同步广播单频组网技术，已将调频同步广播技术标准规定的6dB相干区缩减趋近于0dB，如图3、图4所示。

图3 单频网性能对比实验图

图4 单频网性能对比评价记录

SFN单频网性能对比实验-传统基带同步（分散调制）方式与射频已调波（RFST）技术性能对比实验室评估结论：

1.传统分散调制（基带同步）调频广播系统的射频保护率为6dB（相干区内调制时延应小于5uS立体声/10uS单声道）。

2.三台共同覆盖，相干区收听质量则严重劣化，无法收听。

3.基于RFST射频已调波的调频同步广播系统的射频保护率为0dB。

4.三台共同覆盖，能够提供良好的收听质量，无明显劣化。

2.2.2 DTMB地面数字电视单频网

对于射频已调波同步技术的高质量地面数字电视单频组网技术的研究结论，UHF时统同步均衡处理器实际效果组网性能优良，实现了六频道宽带集成的多层单频组网，如图5、图6、图7所示。

图5 射频已调波时统同步机基础框架

图6 射频已调波时统同步机构架演进图

图7 直接射频性能指标图

2.2.3 CDR数字音频广播单频网（数模同播）

基于射频已调波同步技术的CDR单频组网技术的研究成果，确保了VHF频段200kHz/400kHz信道带宽的6信道时统同步均衡处理器性能指标的可靠性，进行了CDR单频组网的实验室验证，成功地实现了三台站的CDR模数同播单频组网。射频已调波同步技术的CDR单频组网解决了HD-Radio模数同播、CDR的大城市和超大城市覆盖，高速公路的CDR覆盖的难题。

2.2.4 交叉斜极化正交场覆盖单频网专用天线

广播电视单频网（VHF/UHF）多极化覆盖技术，运用极化互补的原理，解决了单频网驻波谷点信号劣化的技术难题，充分利用VHF调频广播和UHF电视广播的交叉斜极化发射天线，提高信号的播出质量，如图8所示。

图8 覆盖场强交叠区最佳效果图

结 语

利用RFST广播电视集成同步覆盖技术，能够大大的提高广播电视覆盖网的节目播出质量和覆盖能力，运用射频共源调制和时统同步均衡，彻底消除同步交叠覆盖区的同步干扰失真，在所覆盖区，不仅能够提供数字调频同步广播，还能提供地面数字电视（DTMB）等节目，完成广播电视基本公共服务的任务和均等化目标，造福于覆盖区内的广大受众。