数字微波技术在广播电视领域的应用

代伟

【摘要】近年来，随着我国科技的飞速发展，广播、电视、通信等领域，在新时代背景下，出现了新的发展趋势。在广播电视领域，数字微波技术也得到了广泛运用。该技术对保证播出节目的高质量，传输资料的安全性和保密性都有着较好的作用，在业内深受认可。本文紧跟时代步伐，结合数字微波技术的发展现状，特别是在广播电视领域的实际运用，对其进行了详细剖析，希望能为推动广电行业高质量发展尽绵薄之力。

【关键词】数字微波技术；广播电视信号传输；系统构建

中图分类号：TN92                            文献标识码：A                            DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.11.009

数字微波可对已存在的信号进行灵活调整，并且还可以通过对已有的发射波段进行调整，利用数字化微波发射天线进行发射，从而达到高效发射信号的目的。采用数字化微波技术，可以实现在发射过程中对信号的波长进行动态调整，从而扩大了信号的频带。所以，在实践过程中，必须主动建设数字化微波网络，充分利用其在信号传播上的优点，保证节目的质量与安全。本文以数字微波技术在广播电视领域的应用为研究方向，分析了该技术的优劣势，并提出了相应的措施，希望能促进广播电视行业的进一步发展。

1. 数字微波技术原理及特点

1.1 技术原理

数字微波技术，又称为无线传输技术，是一种利用微波作为载波进行数字信号传输的技术。它通过将信号调制到微波载波上，通过天线将调制后的信号发射，并在接收端进行解调，恢复出原始的数字信号。其工作原理主要包括调制解调、信号传输和信号处理等方面。

1.2 数字微波技术的特点

1.2.1 信号传输容量较大

数字微波技术可以传输的信号容量非常大，相较于传统的模拟信号传输，数字微波技术可以传输更多的信息，例如图像、声音、数据等。这一优势使得数字微波技术在广播电视、移动通信、互联网接入等领域得到了极其广泛的应用。

1.2.2 信号传输频率高

数字微波技术通常使用的载波频率较高，一般在几百MHz到几十GHz之间。高频率的载波可以提供更高的数据传输速率和更稳定的信号传输性能[1]。同时，高频率的载波也使得微波通信设备更加小型化和轻量化。

1.2.3 信号接收可靠性强

数字微波技术采用了多种信号处理技术和抗干扰技术，使得信号在传输过程中能够具有较强的抗干扰能力和抗信号衰减能力。这使得数字微波技术在错综复杂的环境中，也能够实现信号的安全、稳定传输。

1.2.4 像素性较高

数字微波技术可以传输高质量的图像和视频信号，这使得数字微波技术在广播电视、安防监控等领域具有广泛的应用[2]。同时，数字微波技术还可以实现高速移动通信，无线宽带接入，为用户提供更加便捷和高效的信息传输服务。

2. 数字微波技术在广播电视信号传输中的优势与劣势

数字微波技术的产生和发展，对全社会都有着重要意义，客观分析技术的利弊，让技术研发者不断创新，推进产品的研发，将技术的优势最大化，以指导各行业，特别是广播电视行业更好地利用数字微波技术，传输高质量的视听节目，给受众带来更好的体验。

2.1 优势

2.1.1 拓宽广播电视信号的覆盖规模

数字微波技术具有大容量、高速率的传输特点，可以有效解决偏远地区信号覆盖范围不足的问题，这在我国地形复杂，地势西高东低，气候多样等现实国情环境下，具有较强的实用性和长远的现实意义，并为更多的用户提供优质的广播电视服务。数字微波技术可以将信号覆盖到传统模拟信号难以覆盖的区域，进一步拓宽广播电视信号的覆盖范围，满足更多用户的需求。

2.1.2 保障广播电视信号的稳定传输

数字微波技术采用数字信号传输方式，可有效避免信号在传输过程中的失真和干扰，保证信号的稳定和安全。数字微波技术还具有自动链路建立和自动功率控制技术，可以在复杂的通信环境中自动调整信号的传输质量和功率，确保信号的平稳传输和发送。

2.1.3 提高传播图像质量

数字微波技术采用了高效的数字压缩编码技术，可以对图像信号进行压缩处理，使得其能够在相同的传输带宽内传输更多的图像信息[3]。数字微波技术还可以通过图像处理技术提高图像的清晰度和稳定性，为用户提供更加清晰、逼真的图像。

2.1.4 增强传输信号的抗干扰能力

数字微波技术采用了多种抗干扰技术，可有效抵抗各种自然和人为因素的干扰。采用信号处理技术，通过跳频和扩频等技术手段，进一步保证了信号在复杂环境中的高质量安全传输。

2.2 劣势

2.2.1 稳定性问题

数字微波技术虽然技术先进，但在实际应用中，可能会出现信号不稳定或中断的情况。这可能是由于微波信号在传输过程中受到大气环境、电磁噪声和其他干扰因素的影响导致的。

2.2.2 带宽限制

数字微波传输虽然可以处理高带宽信号，但在实际应用中，大规模和长距离传输时，可能会遇到带宽限制的问题。这是由于微波信号在传输过程中会受到衰减和非线性失真的影响，这可能导致信号质量低于预期。

2.2.3 安全性问题

虽然数字微波技术采用了加密等安全措施，但在某些情况下，仍可能面临信号被截获或干扰的风险。特别是在军事或国家政务通信中，微波传输的安全性是一个重要考量。

3. 数字微波传输网络的构建

数字微波传输网络构建的意义在于，实现高效、可靠、安全、准确的信号传输，提升广播电视节目的质量和覆盖范围。通过数字微波技术，广播电视信号能够实现远距离、大容量的传输，克服地理和环境限制，为偏远地区提供优质的广播电视服务。利用智能化和自适应传输相结合的技术网络，采用先进的信号处理技术和人工智能技术，数字微波设备能够自动适应各种复杂环境和干扰，实现高效、稳定的信号传输。同时，数字微波传输网络还具有灵活性和可扩展性，能够适应未来广播电视业务的发展需求。

3.1 数字微波传输网络系统

数字微波传输网络系统是数字微波技术的核心部分，它包括发射端、传输介质和接收端三个部分。在发射端，数字信号被调制到微波载波上，然后通过天线将信号发射出去[4]。传输介质通常是空气，微波信号通过传输介质传输到接收端。在接收端，微波信号被解调成原始的数字信号，然后进行传输处理。

3.2 数字微波电源系统设计

数字微波电源系统是为数字微波传输网络提供电源支持的系统。电源系统需要具备高效率、高功率密度和低噪声等特点。同时，电源系统还需要具备过流、过压保护、防雷击和抗干扰能力，以确保电源系统的安全和稳定。例如，在很多广播电视发射台站，都建立了UPS电源、应急发电机、市电双路保障等设备。

3.3 微波台站信号系统的合理配置

微波台站是数字微波传输网络中的重要环节，它负责信号的收发和处理。为了实现高效的信号传输，需要对微波台站的信号系统进行合理配置。包括使用合适的调制解调方式、信号处理算法和通信协议等，以保证信号的稳定传输和高效处理。

3.4 微波台站监控系统设置

微波台站监控系统是数字微波传输网络中的重要组成部分，它负责对微波台站工作状态的实时监测和控制。监控系统需要具备远程监控、故障诊断、设备切换和自动报警等功能。

3.5 网络前向纠错

网络前向纠错是一种数字通信技术，它通过在发送端对信号进行纠错编码，使在接收端能够自动纠正信号传输过程中产生的错误。网络前向纠错技术可以提高数字微波传输网络的可靠性和稳定性，减少信号传输过程中的误码率。常用的前向纠错技术包括FEC（Forward Error Correction）和ARQ（Automatic Repeat Request）等。

4. 数字微波传输网络中的硬件配置

收发信机：用于处理和传输信号，实现信号的调制、解调和变频。

微波收发设备：包括微波天线和微波收发模块，用于接收和发送微波信号。

微波中继站：在远距离传输过程中，需要设置中继站，对信号进行放大和转发，确保信号的稳定传输和覆盖。

复用设备：用于实现多路信号的复用和解复用，以充分利用传输资源。

数字调制解调器：用于数字信号的调制和解调，实现数字信号在微波信道上的传输。

网络管理系统：用于监控和管理整个数字微波传输网络，确保网络的正常运行和可靠性。随着网络安全问题的日益突出，数字微波技术的安全性也将得到进一步提升。通过采用更加先进的加密和防护技术，数字微波设备将能够提供更加安全可靠的信号传输服务。

专业人员：需要配备专业、足额的技术人员，能实现对收发设备的规范操作以及故障问题的应急处置。

5. 在广播电视信号传输运用中的优化策略

5.1 信号传输电源与网络系统结构的优化设计

为了保证数据的可靠传送，必须对其关键部件进行合理地设计。应注重对电力供应体系的优化，确保电力供应的稳定、持久，利用智能监控设备对传送中的数据进行检测，使得工作人员能够快速、准确发现在操作中出现的问题，从而对数据进行有效的分析处理。

数字微波技术在广播电视信号的使用过程中，需要定期对设备进行维修管护，同时，对室内的温湿度要进行实时监测。在实施过程中，要构建立体装备管理维护工作程序，另外，在数字化微波传送的电力系统组件中，还需要调节和优化功率模块，并在各个时段内，设置两个供给电源，确保电流在各个时段的稳定，避免突发的电力供应中断对微波信号的传送造成影响。

5.2 定期维护与保养数字微波设备

在广播电视信号的传送中，必须对传输设备进行严格规范的管理和维护，以确保其工作性能时刻保持良好。在维修、管护时，要借助专门的设备和工艺手段，对数码传送设备的工作状态进行测试、判定，以便对潜在的故障进行诊断和解决，从而保证微波信号的平稳。由于信息的传送与传递频率较高，必然会出现各种故障[5]。因此，需要建立以现行信息通信系统为核心的安全预警网络，利用先进的技术手段实现安全预警智能监控系统。

微波设备在长期放置和超载运行的情况下，容易发生过热、线路损坏等问题，因此，要对设备定期评估，同时，对设备的报警提示，故障清单，要实时汇总分析，并及时处理。

5.3 增设广播电视传输网络的防雷屏蔽层和报警监控模块

纵观全国各地，绝大多数的广播电视信号发送台站都建设在高山、高楼地区，这就面临着风雨雷电等各方面的安全威胁。为了确保广播电视通信网的正常工作，要在合适的位置安装避雷针和雷电探测设备，此外，还要建立消防应急系统，以应对各种突发事件。在数字化微波信号传送网中，为了避免一系列不安全因素的发生，要设置自动告警监测组件，对其进行全面、完备的监测，通过对信号来源的自动化监控，能够精确地发现问题，并及时地解决设备操作过程中出现的各种异常现象。此外，完备的监控网络，可以对数据资料的差错传递情况进行有效辨识，从而帮助有关工作人员能及时、准确地对其进行纠正，最终确保广播电视节目的安全播出。同时，广播电视信号传输的相关工作人员，要定期进行对各种问题的归纳总结，查缺补漏，及时纠正设备、系统错误，不断优化检测监控系统，为安全播出营造安全高效的播控环境。

5.4 采用更加先进的加密和防护技术，为广播电视的安全播出提供更加安全可靠的信号传输服务

随着5G、Wi-Fi 6、物联网等技术的发展，这对广播电视安全播出提出了更高的要求，技术的发展使信号传输更加高效、质量也更高，同时对信号安全也是一个重要挑战。所以，需要与时俱进，积极探索研究，不断完善传输系统、加大加密技术的运用和防护设备的更新迭代，科学规范化地使用互联网，对播控设备加装安全防护系统，对重要机器设备，操控系统杜绝连接外网，同时要增设密钥，确保安全播出。此外，还需进一步优化频谱利用率，提高信号传输的稳定性和可靠性。

6. 结束语

在广播电视的工作中，信号传送是比较重要的一环，而数字微波技术因为有着安全、稳定、高效等优势，即使在自媒体快速发展的今天也极为重要。数字微波技术的不断进步和应用需求的不断增长，数字微波技术也将适配更多的场景，继续发挥重要作用，推动各行业的发展和进步。特别是广播电视领域，数字微波技术高速传输、大容量运行，突破时空限制的大规模、高质量数据传输转化成为现实，使用户体验进一步提升。数字微波技术作为广播电视信号传输的重要手段，能够提供高清、稳定、安全的节目信号传输，以保证国家安全，受众能准确、权威、及时地接收到信息。目前，尽管数字微波在信号传播方面已经获得了很好的结果，但，仍然有很多地方还没有得到充分的利用和完善。本文从数字微波技术的原理、技术特点，分析在应用过程中存在的优势和缺点，提出相应的完善措施，希望能对数字化微波技术的研究和开发略尽绵薄之力，使它的使用效率得到充分的提高，从而为我国的广电产业的良性发展奠定了良好的基础，最终最大化地将数字微波技术更好地服务各行各业。

参考文献：

[1]徐铁峰.数字微波技术在广播电视信号传输中的应用[J].科技创新与应用，2023，13（14）：177-180.

[2]尹红.浅谈微波数字技术在广播电视信号传输中的应用[J].数字技术与应用，2022，40（04）：98-100.

[3]栾善武.数字微波在广播电视信号传输中的应用探究[J].电视技术，2022，46（03）：131-133.

[4]栗遐.试析SDH数字微波技术在广播电视信号传输中的应用[J].电子世界，2021（24）：172-173.

[5]李大君.数字微波在广播电视信号传输中的应用分析[J].西部广播电视，2021，42（11）：220-222.