模拟发射机向数字电视机过渡的思考

摘要:电视发射机可以分为六部分:激励器、功率放大器、RF输出单元、电源、 监控和冷却系统。当从模拟电视发射机过渡到数字电视发射机时,这六部分应分别考虑。

关键词:激励器;发射机

1 激励器

激励器主要包括音视频处理、调制、本振、变频和RF小功率放大器,它是电视发射机的核心。发射机的绝大部分技术指标由激励器决定。模拟电视发射机激励器和数字电视发射机的大部分不能通用(见表1)。

如果模拟电视发射机激励器采用数字音视频处理,调制采用软件无线电方式在基带部分实现,那么它与数字电视发射机激励器的共同部分可以增加,但不能完全共用。

2 功率放大器

功率放大器决定了发射机的功率输出能力,是发射机中成本最高的部分。模拟电视发射机有分放式和合放式之分。分放式指图像载波信号和伴音载波信号经不同的功率放大器分别放大,合放式指图像载波信号和伴音载波信号用同一个功率放大器放大。而数字电视发射机不可能采用分放式,因为数字音视频信号总是复合在一起进行调制解调。因此,要想使模拟电视发射机的功率放大器直接用于数字电视发射机,就必须采用合放式。分放式的功率放大器要经过改造才能用于数字电视发射机。如果图像载波功率放大器和伴音载波功率放大器采用的是完全相同的功放模块,则需要将功率放大器的输入功率分配器和输出功率合成器加以改造,将所有功放模块都组合到一起。如果所用模块不一样,改造就比较困难。一种简单的办法就是将伴音载波功率放大器废弃不用,只用图像载波功率放大器。

数字电视发射机对功率放大器的线性要求比模拟电视发射机的高得多,除了预校正电路(含在激励器中)要提高性能之外,功率放大器的输出功率要适当下降。这由整机监控电路实现。

3 RF输出单元

RF输出单元主要指输出滤波器。它决定发射机的无用发射性能。

模拟电视发射机的主要能量集中在视频载波、伴音载波和色度副载波这些离散频率点上,无用发射也主要集中在这三个频率的组合处。当采用声表面波滤波器作残留边带滤波器时,色度和亮度调制信号在带外的无用发射总能满足国家标准的要求。对离散型的无用发射,一般采用多个陷波腔来滤除。但这种陷波器式的滤波器完全不能用于数字电视发射机,因为数字电视发射机的带外无用发射是连续的,必须采用带通滤波器。而且,为了抑制其对邻频道的干扰,还必须采用椭圆函数带通滤波器,以达到一定的ACPR性能。如果模拟电视发射机的输出滤波器也采用带通滤波器,那就有可能直接用于数字电视发射机。

4 电源

电源分为激励器用电源和功放用电源。激励器用电源一般含在激励器机箱内。功放用电源应该具有共用性,从模拟电视发射机向数字电视发射机过渡时,功放电源不用改变。

5 监控

发射机监控系统是发射机长期稳定工作的保证。它包括对发射机各部分工作状态和信号流程以至于主要性能指标的测量,对开关机和主要故障处理的控制,对输出功率电平的自动控制等。监控系统由传感器、接口电路、微处理器和PC机及相关软件构成。现在已实现三遥(遥测、遥控和遥讯)。当模拟电视发射机过渡到数字电视发射机时,监控系统要作相应改变。激励器部分的监控随着激励器的更换而全部改变。整机的监控软件要更新。

6 冷却部分

冷却部分经过仔细设计可以共用。

综上所述,模拟电视发射机过渡到数字电视发射机,其激励器要更换,其它部分,包括功放、RF输出单元、电源、监控和冷却系统基本都可以共用。如果监控软件可以自适应更换版本,那么一台合理设计的发射机既可以用作模拟电视发射,也可以用作数字电视发射。作为模拟电视发射机,采用双激励器,一主一备,主备自动切换。在过渡阶段,可以将备用的模拟电视发射机激励器改为数字电视发射机激励器,分时广播,一部分时间作模拟电视广播,另一部分时间作数字电视广播。当完全过渡到数字电视广播时,可以将主激励器也换成数字电视发射机激励器,从而构成双激励器主备自动切换的数字电视发射机。