地面数字电视发射机技术特点及日常维护

2022-07-06永州市大华山电视调频转播台苏栋莹

卫星电视与宽带多媒体 2022年11期

■ 永州市大华山电视调频转播台：苏栋莹

随着时代的发展，数字技术的蓬勃兴起，我国的广播电视技术产生了巨大变化。按广电总局的规划，从2008年开始推广地面数字电视到2020年停用模拟电视，数字电视技术已然是广播电视技术领域发展的必然趋势。

1.地面数字电视发射机技术特点

近些年，广电总局为给观众创造良好的电视接收环境，保证地面电视信号的高质量安全稳定运行，确保地面数字电视画面的稳定性和质量，自2008年开始实行地面数字电视技术，同时还扩大了技术的应用范围与使用力度。地面数字电视相较于模拟电视技术，优点更多，比如：覆盖率较为广泛、覆盖效果更好、更好的稳定性、高安全性、容量较大、兼容性强、可靠性高等。地面数字发射机的构成主要包括：数字电视激励器、功率放大器、无源部件（功率分配器、功率合成器、滤波器、定向耦合器等）、供电系统（开关电源、电控板、交流电源分配系统等）、控制系统（主控板、显示屏、控制接口等）、冷却系统、机柜和结构件。地面数字发射机工作原理是将数据流—TS信号送入激励器，由激励器进行编码调制处理，输出的数字信号送入D/A进行变换，将此信号上变频处理成射频信号后，进入功率分配器，功率分配器将信号进行合理分配后输出信号到功放进行功率放大，再将信号送入功率合成器，经功率合成后将信号送入滤波器进行滤波处理，再经定向耦合器馈送给天线。

1.1 地面数字电视发射机激励器及特点

激励器是组成地面数字发射机的重要部分，也是最核心的设备元件，它能够在电视信号传输时起到信号发射和调制信号的作用。激励器工作原理是将DTMB标准的码流从ASI接口输入到基带处理模块，编码调制成基带的调制信号，再由基带预校正器把该调制信号做预失真处理，预校正器输出的仍是基带采样的数字信号，激励器采用了直接变频实现调制，基于正交调制的直接正交变频技术能够将基带信号搬移到射频载频并消除无用的边带信号来实现调制，直接上变频输出的射频调制信号经输出功率放大器放大，达到额定输出功率后输出。目前我国研发了国产信号处理设备，正在西部地区广泛应用，同时它的技术性还比较强。地面数字电视发射机正常运行时，可以稳定、准确的实施处理电视信号的任务，从而降低相位噪声、准确调整误差、确保稳定发射信号频率，提升了数字电视的信号质量。除此之外，在建设地面数字发射机的过程中，使用双电视激励器的方法，在ASI双路备份的基础下处理输入的信号来源，同时能够基于自动切换与识别的情况下，自动校正和分析处理信号，让它的输出频率能够稳定于500MW左右。同时，操作激励器的方法比较简单，能够在显示器上观察到激励器当前的运行状态及处理情况，让工作人员在设置设备参数时更加便捷，满足地面数字电视多频率与单频率网络组网的要求。

1.2 更加自动化和智能化

随着网络技术与计算机技术的迅猛发展，促进了发射机技术的自动化与智能化。因为地面数字电视可以独立完成数字信息的基础操作流程，并且还可以确保流程的完整性与准确性，从而实现自动化控制。在地面数字电视发射机智能化发展的基础上，能够提高监控系统的运行水平，在了解发射机使用情况时更加准确和及时。如果在运行时出现问题，就可以在第一时间发出信号警告，让工作人员能够及时查找问题的来源。除此之外，在远程控制地面数字电视发射机的过程中，自动化技术的顺利实施还能够为其提供保证，这种方式也节省了人力资源，并且提高了人员的工作效率。

1.3 数字电视自适应预矫正技术特点

数字电视自适应预矫正技术的概念是指在没有工作人员操作的情况下，启动发射机数分钟后，就会自动到达最佳工作状态，还可以叫做RTAC或DAP。这项技术已经在西方国家中的地面数字电视发射机上得到广泛应用。使用这项技术的系统既可以经过自动校正与监测，达到及时调整发射机自身失效或散热故障的目的，还可以在无人操作的情况下自动调整以达到最佳状态。这项技术可以保证从地面数字电视发射机发出的信号是符合正常标准。

图1：德芯DUT-8313（1KW）地面数字电视广播发射机系统原理框图

图2：清华同方GME3DD22E激励器原理框图

2.地面数字电视发射机日常维护的策略

由于地面数字电视发射机是技术浓缩与内部构造复杂的集成品，集成化程度比较高，并且地面数字电视发射机运作时的时间比较长，无法在运行时进行有效维护，在维护时间和技术难度上均有所体现，因此平时要对其进行定期维护，避免一些潜在问题的出现，让其始终处在最佳运行状态。

2.1 日常检查和维护

启动地面数字电视发射机后，要准确记录面板信息和数据，并对照平时正常运作中的设备数据。假设地面数字电视发射机在运行时的数据和平时数据没有明显差别，则属于正常状态。若有较大出入，就要及时检查问题所在，下面分析几个工作中出现过的故障：

开机后出现整机驻波比变大，输出功率下降的情况，可以从以下几方面查找原因：①检查发射机是否出现问题(主要是检查定向耦合器和检波电路、检查对应功放组件输出以及带通滤波器跟功率合成器之间的连接电缆及接口处是否存在接触不良或发热等)②检查发射机与天馈线连接是否出现问题(驻波测试仪检查天馈系统，检查硬馈连接)③检查发射机频率是否正确④检查是否存在干扰（主要是在发射机不开机状态下有反射功率指示、排除是机房内的辐射还是从天线上引入的）⑤检查多工器的频率是否准确、是否因指标不好造成反射过大⑥检查天线是否存在问题（馈管是否出现锈蚀和进水的情况）。

发射机无法开机，应检查继电器、是否有过压、欠压、相位不对的情况，如果确定相位误报警可将相位保护器上的PA与PC上的连接线短接。

发射机无法自动开机，应检查是不是程序死机，重启后是否恢复。如不能恢复，则检查通讯的连接线是否正常、检查选择的开机模式正确与否、检查控板，如无反应，需更换主控板或电控板。

出现功放过载，应先检查功放输出端热拔插头是否存在接触不良或者松动情况，如无以上情况，将故障功放与正常工作的功放互换位置，确认是问题出在功放本身还是位置的原因，如果是功放本身问题应先检查功放不加功率时是否保护，如果不加功率时保护，即可确定是误保护，是控制电路的故障；如果加功率后出现保护，需检查输出连接端连接是否正常，检波电路是否有问题。

2.2 日常维护冷却系统

发射机内部有监控风机工作状态的传感器，如果风机处于危险状态下，系统控制器就会接收到风机传输过来的危险信号，进而开始判断，保护整台机器，让它无法再输出信号。在此状态里，设备会冷却风扇，同时帮助整台机器快速地散热。若风机的风扇发生了故障，机器运行时的温度会过高就会损坏功放等结构件。另外，风机运作时间比较长，风机的轴承容易出现磨损，从而发生故障，并且电源故障还会造成线圈短路。特别是机房的温度过高又或者风机积压灰尘过厚，会使风机无法正常散热，就有可能烧毁构件，所以，对于风机的日常维护工作，一般来说每三年需更换一次主风机的轴承，保持风机的正常风力，每三个月清洁一次散热器、风机、机箱内及排风口的灰尘，清洁时也要注意不能损坏和碰松内部的连线和元件，清洁完成后将拆卸的构件安装固定牢靠，从而确保地面数字电视发射机冷却系统能够稳定、安全的运行。

2.3 日常维护激励器和功率放大装置

因为功率放大装置放在末端位置，通常会有电路保护等其他措施，但在高温环境下，假设设备的运行温度比较高，超出电路设置的安全温度值时，激励器就能够及时显示负载信息，并且发出警报提示。同时，设备还能够从自动控制装置关闭主电源，开启保护程序，避免造成损坏。另外，激励器和功率放大装置会受到空气中温度、湿度等其他影响，因此在日常维护的过程中，应使用空调或者新风等其他设备，确保激励器和功率放大装置能够处于良好的运行环境当中，通常情况下机房的温度只需要设定为20℃左右即可。还需要注意的是，要保证室内环境的卫生清洁，使用金属防尘滤网或轴流风机等其他设施进行防尘。在工作中，对于预防功放过热情况，有“摸听看”三原则，“摸”即在平时的巡机检查中，可以用手摸一下功放，如果感觉温度特别高，那么可以检查一下冷却系统；“听”即听一下风机工作的声音，比如风机转速慢，那么转动的声音比平时小；风机卡顿，则会出现异常声音，这些情况都会引起功放过热；“看”即观察风机是否积灰，比如风机的滤尘网，如果滤尘网积灰大，会造成风机进风量不够造成功放过热。