数字广播电视发射机应急改频

2024-01-12丘源元

嘉应学院学报 2023年6期

丘源元

（粤东鸿图嶂电视调频转播台，广东梅州 514011）

关键字：DTMB;数字音频广播CDR;应急播出;应急改频;控制单元

依照国务院《关于印发国家基本公共服务体系“十二五”规划的通知》国发〔2012〕29 号和中央《关于加快构建现代公共文化服务体系的意见》中关于广播电视基本公共服务均等化的要求.国家新闻出版广电总局、财政部《关于实施中央广播电视节目无线数字化覆盖工程的通知》.从2014 年底，总局规划的中央广播电视节目无线数字覆盖工程将分步骤全面实现地面电视的模拟转数字.

1 项目总体

1.1 时间规划

第一步：2015 年，利用全国无线广播电视骨干发射台基本实现12 套中央电视节目的无线数字化覆盖，启动3 套中央广播节目的无线数字化覆盖试点.

第二步：2015～2016 年，根据中央电视节目无线数字化覆盖效果，继续补充完善覆盖建设，以进一步扩大覆盖面、提高覆盖质量，分年实施.

第三步：中央广播电视节目无线数字化覆盖转换期间仍采取模数同播的方式，数字化完成后逐步关闭模拟信号（预计2020 年）.

1.2 标准体系

建设地面数字电视（简称“DTMB”）发射系统，在全国实现中央电视台12 套节目无线数字全覆盖.采用DTMB 标准体系，“节目内容统一集成，卫星传输加扰分发，地面清流无线覆盖”的技术原则.12 套电视节目：CCTV-1 综合、CCTV-2 财经、CCTV-4 中文国际、CCTV7-军事农业、CCTV-9 纪录片、CCTV-10科教、CCTV-11 戏剧、CCTV-12 社会与法、CCTV-13 新闻、CCTV-少儿、CCTV-15 音乐、CCTV-16News.

建设数字音频广播（简称“CDR”）发射系统，在地级以上城市实现中央人民广播电台3 套节目无线数字化覆盖的目标.采用CDR 标准体系，“节目内容统一集成,卫星传输分发,地面模数同播”的技术原则.三套节目：中10-老年之声、中12-娱乐广播、中16-乡村广播.

1.3 覆盖工程

央视节目全国无线数字覆盖工程计划将12 套央视节目进行AVS+标清编码后复用加扰为2 个频点，上传到中星6A，各省发射台使用AVS+专用卫星接收机进行解调解扰接收后，给到发射系统.其中一个频点含8 套央视节目，以单频网方式进行发射；另一个频点含4 套央视节目，考虑到有效利用频点带宽，可加入多套节目后与央视节目一起以多频网方式进行发射.

地面数字电视广播系统包括前端系统、传输链路和地面覆盖网络3 部分.

1.3.1 前端系统

完成中央电视台CCTV-1 综合、CCTV-2 财经、CCTV-4 中文国际、CCTV-10 科教、CCTV-12 社会与法、CCTV-13 新闻、CCTV-14 少儿、CCTV-15 音乐等8 套节目，以及CCTV-7 军事农业、CCTV-9 纪录片、CCTV-11 戏曲、CCTV-news 等4 套节目，共12 套标清数字电视节目，分别进行编码复用后，生成两路传送码流见图1，图1 技术参数表1.

表1 技术参数

图1 前端系统

1.3.2 传输链路

卫星传输链路为主用，地面传输链路作为备份，见图2.

图2 传输链路

1.3.3 地面覆盖网络

各台站分别规划2 个地面数字电视频道、安装两套地面数字电视广播发射系统，接收卫星传输信号后进行解扰解密，以单频网或多频网的形式，发射清流信号，供用户免费接收.地面覆盖网络主要由发射系统、基于卫星传输的地面数字电视广播单频网组网发射系统、天馈线系统组成，台站内卫星接收的传送码流与地面传输网络送来的传送码流经过码流切换器，切换后选出两路传送码流，输入地面数字电视广播发射系统.地面数字电视广播发射系统配置主备双激励器，并配套有假负载等附属设备，见图3、图4.如需地面数字电视发射系统之间、或与台内原有发射系统共用天馈线，需要增加或改造多工器.

图3 地面覆盖网络1

图4 地面覆盖网络2

广东省中央节目无线覆盖工程电视发射台站在完成节目接收后，使用AVS+编/转码器将12套MPEG-2央视节目转码为AVS+格式，完成转码后，通过复用器将CCTV1/2/4/10/12/13/14/15 共8 套中央电视节目复用为一个节目流，将CCTV7/9/11/news 共4 套中央电视节目复用为一个节目流（与中星6A 节目源对应，频点一包含8 套节目，频点二包含4 套节目）.主路信源来自于中星6A 卫星接收机，备用信源来自中星6B 卫星接收机并经AVS+编/转码器转码、复用后的节目流，主备信号通过码流切换开关进行检测切换后给到发射系统.

2 项目实施

根据广东省广播电视局文件粤广电技〔2022〕219 号关于印发广东省700 兆赫频率迁移项目“二十大”重要保障期安全播出事故应急处置方案的等相关工作部署，粤东鸿图嶂电视调频转播台于2022 年8 月上旬完成设备的收货、安装调试工作.本发射站点3 个电视发射频道分别为DS-26、DS-44 和DS-45，其中DS-44、DS-45 为单频网组网模式，通过传输网络获得解扰后的节目流，通过发射机激励器模块，对节目流的输出速率、间隔等时序以及数据内容进行处理，并对SIP 包进行校验.经过处理后的TS 包输入到地面数字电视发射机进行地面同步发射.DS-44 频道组建基于卫星传输的省域单频网，DS-45 频道与梅州市内的（梅县电视发射台、大埔电视转播台、丰顺广播电视发射台、丰顺潘田镇广播电视发射台、蕉岭电视发射台、平远电视转播台、五华电视发射台、兴宁电视发射台）台站组建基于卫星传输的区域单频网.

2.1 存在的问题

700 兆赫频率迁移完成后，发射台面临的问题：（1）新的地面数字电视发射机厂商为成都德芯数字科技股份有限公司，与原来的发射机厂商不同，因此在电源、功放和控制系统等各个方面的备件均不能通用；（2）由于时间关系发射台面临重要播出保障期，新的发射机无任何备件（已经采购未到货）播出系统无任何备份；（3）旧的发射机如果需要进行改频，必须把功放、输出滤波器等器件从发射机拆下，由厂商调整测试后才可使用.时间周期长，不确定具体时间.

发射台将上述情况向上级管理部门汇报、协商后，上级要求发射台在现有设备的情况下实现重要播出保障期广播电视信号“不间断”.

2.2 应急改频分析

发射机使用频道不同.根据粤广电技〔2020〕318 号文件《地面数字电视迁移频率指配方案》中的方案要求，粤东鸿图嶂台具体使用地面数字电视频道情况如表2 所示.DS-17 规划为省高清数字电视使用，正在筹划.

表2 粤东鸿图嶂台地面数字电视频道

发射台现有迁频腾退出来的发射机6 部，其中1 kW 数字电视发射机4 部，生产厂商分别为高斯贝尔和同方吉兆；3 kW 数字电视发射机2 部均为同方吉兆，分别为风冷和液冷.现在根据以往日常使用情况，选择同方吉兆的发射机进行应急改频测试.

根据《发射机的使用说明书和电路原理》，对发射机进行应急改频分析如下：（1）激励器为频道可调整，调整范围在UHF 频段；（2）发射机功率控制单元为前级推动，前置功放单元是UHF 全频段还是定制频道需要确认；（3）末级功放工作频带为定制频道中心频率±10 MHz，改频后功放能否在所需要的频道正常工作；（4）发射机输出滤波器为定制频道专用，应急改频时可以去除不用；（5）发射机内部无源器件，分配器和合成器是否为宽带UHF 频段可用？

应急改频实验.根据应急改频分析带着这些问题，将应急改频试验分步骤进行：（1）发射机输出经过定向耦合器后，接假负载.即将发射机输出滤波器去除.详细记录发射机原播出频道的整机工作电流、各个功放运行数据、工作频谱等作参考数据；（2）调整发射机控制单元ALC 为手动控制，整机功率输出调整为最小（0 W）；（3）调整发射机激励器（双激励器可以先关闭其中一个进行单激励器测试），频率为迁频后所需频道中心频率；（4）调整发射机控制单元ALC 电平，缓慢增加电平；对比原频道整机工作电流、各个功放电流、反射功率等运行数据，电流不得大于原播出频道的数值；（5）测试发射机改频后播出频谱，对比各运行数据和播出功率等情况；（6）根据测试频谱和运行数据，确认应急改频试验情况.

应急改频工作.

（1）同方吉兆DS 26（3 kW）发射机改频前后数据对比（接假负载）.

（2）同方吉兆机26 CH（618 MHz）改频前数据如下：

①总监测单元数据——输出功率为2 515 W，反射功率为11 W，驻波比是1.14；

②激励器——激励器A，B 前面板频率为618 MHz，激励器工作模式为手动，激励器选择为激励器A，激励器A 监控单元数据为：工作状态为正常，Agc 电压为2.39 V，小功放电流为1.20 A，输出功率为7.3 dBm；

③放大控制单元——在功率设置中把Alc 电压值设置为23 900.

（3）将同方吉兆机改频为28 CH（634 MHz），放大控制单元功率设置的前提为发射机的功放电流及电控单元电流不超过改频前发射机的相应数值，数据如下：

①总监测单元数据——输出功率为2 293 W，反射功率为71 W，驻波比是1.12；

②激励器——激励器A，B 前面板频率为634 MHz，激励器工作模式为手动，激励器选择为激励器A，激励器A 监控单元数据为——工作状态为正常，Agc 电压为2.32 V，小功放电流为1.30 A，输出功率为20.3 dBm；

③放大控制单元：在功率设置中把Alc 电压值设置为23 600.

（4）功放数据与电控单元数据改频前后对比见表2～表5.