数字电视发射机的特点及与模拟电视发射机的比较
赫 健 靖亚兴
摘要：面对着GPS跟踪、无线互联网、移动通信、PDP(等离子)显示和电视演播室技术的迅猛发展，数字电视发射技术显得慢了一些。但是近几年，受数字电视市场的推动，英国、美国、西班牙、加拿大等国家数字电视业务的开播和全球掀起的数字电视热潮，电视发射技术方面也取得了较大进步。
关键词：数字电视；发射机
1数字电视发射机的特点
早期的数字电视发射机是用外接的COFDM或8-VSB激励器简单取代模拟Vision/Sound激励器，用射频波段滤波器取代射频输出滤波器和Vision/Sound双工器。但是近来，一些大的电视发射机制造商却以全新的理念和技术来设计生产新一代数字电视发射机，纵观主要有以下特点：
1.1数字自适应预校正技术（DAP或RTAC）
数字自适应预校正技术已经在美国和欧洲的制造商生产的数字电视发射机上应用。数字自适应于校正技术是指在不须人工干预的情况下在刚刚启动发射机的几分钟内将发射机的性能调到最佳状态，而且，这个系统还能够监测和自动校正来自于发射机的老化、温度和发射机自身失效等波动的调整，这样能够保证发射出去的信号始终处于高指标的状态，使维护变得非常简单。
1.2 功放中广泛应用大功率LDMOS晶体管
LDMOS（Lateral Diffused Metal Oxide Semiconductor）即：横向扩散金属氧化物半导体。起初，LDMOS技术是为900MHz蜂窝电话技术开发的，蜂窝通信市场的不断增长保证了LDMOS晶体管的应用，也使得LDMOS的技术不断成熟，成本不断降低，因此今后在多数情况下它将取代双极型晶体管技术。
1.3 N+1 系统使拥有多台发射机的台站更经济
N+1 是指用1部发射机给多部（N部）做备份。本来固态发射机是用像放大器、电源等较不稳定设备冗余累积起来的，模块化的激励器又一般采用双激励器自动倒换的形式，设备运行的可靠性明显提高。在通常情况下，也不用像电子管、速调管发射机那样进行备份。因为全固态的数字电视发射机所应用的积木化的功放和并行运行的电源等都足以实现N+1系统，而且大多支持热插拔。
1.4 冷却系统采用风、液冷供选择的方式
为了满足不同客户对冷却系统的需求，发射机生产厂家开发了风冷和液冷系统，在客户购机订货时可供用户选择适合自己的冷却方式，改变了过去固态机中只有风冷的单一方式。如THALES公司推出的VHF OPTIMUM 和UHF ULTIMATE系列发射机就已采用此种技术。
1.5 无线连接、GUI界面、故障自我诊断和远程遥控
在新设计的数字电视发射机中，功率放大器、电源和RF合成器省去电缆而采用插、拔的方式直接连接在一起。这样使整机结构更加紧凑、维护更加方便。微处理器的应用，能够监控发射机的状态和提供每个组件的有用信息。LCD的应用提供了直观友好的图形用户接口（GUI）使得用户操作更加容易，用户可以很直观的察看设备的运行状态。先进的故障自我诊断系统和DAP技术使得用户容易查找故障部位，加快设备的维护、维修进度。远程遥控功能使得用户可通过因特网对设备进行监控。
2 数字电视发射机与模拟电视发射机的比较
2.1 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。
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。
2.2 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。
2.3 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。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。
2.4 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。
2.5． 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。
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。在過渡阶段，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。
