數字電視廣播發射機的發展趨勢探討論文

　　摘要：我國的地面數字電視廣播正高速發展，目前對發射機的要求除了功能齊全外，對發射機的成本控制和質量控制也提出了新的挑戰。新形勢下，北京長峰廣播通訊裝置有限責任公司設計的3kW數字電視廣播發射機，具有高穩定、高功率密度、高整合度的設計特點，在保證發射機的產品質量，維護航天品牌的情況下，有效降低了發射機的各項成本，透過技術優勢實現了良好的成本控制。

　　關鍵詞：數字電視；發射機；高穩定；高密度；高整合度

　　1、引言

　　地面數字電視廣播發射機將逐步取代模擬電視發射機，我國的地面數字電視廣播也將進入一個高速發展的階段。從2015年度全國範圍內陸續進行的招標情況來看，各個招標方主要看各發射機廠家的功能、指標、服務以及業績，但是往往是低價中標，這將直接影響發射機穩定性的提高。在保證發射機質量的前提條件下，如何降低發射機的成本擺放在了各個發射機廠家面前。目前，國內發射機設計能力比較強，但是和國際水平相比仍有很大的差距。儘管我們的發射機功能並不少，指標並不差，但是在穩定性、發射機的功率密度、整合度等方面還有很大差距。這也就是為什麼相當一部分使用者喜歡用進口的發射機，即使價格高得多。因此，新形勢下，發射機廠家對數字電視廣播發射機設計就有了新的設計要求。透過不斷的技術創新，北京長峰廣播通訊裝置有限責任公司設計了高功率密度、高整合度、高穩定度的地面數字電視廣播發射機。我們先期設計生產了全新系列的地面數字電視廣播發射機，其中典型代表是3kW地面數字電視廣播發射機。

　　2、3kW地面數字電視廣播發射機概述

　　本發射機由地面數字電視激勵器（支援DVT-T2標準）、機架控制器、整機控制器，功率放大器，功率分配器/合成器、定向耦合器、吸收負載、配電盤等元件構成。如圖1所示。DTV3kA型數字3kW電視發射機的設計核心是AMPC-1KU功放組合的設計，更是充分體現了高功率密度、高整合度和高穩定度的設計。

　　3、AMPC-1KU功率放大器

　　AMPC-1KU功率放大器是我公司設計生產的最新一代產品。數模相容，功放、電源、散熱器一體化設計，水冷散熱。用於數字電視時，額定輸出功率1000W。模組工作在AB類，可覆蓋整個UHF電影片段（470~860MHz），技術指標高度一致。功放選用12只Freescale第六代高壓（VHV6）50V推輓LDMOS管MRF6VP3450HR6。功率分配器、功率放大器、功率合成器、帶有溫度補償可開關的偏置電路以及數模檢波等電路，都設計安裝在同一張PCB線路板上。

　　3.1功能原理

　　AMPC-1KU由推動級和末級等組成，推動級使用2只FreescaleMRFE6VS25。末級由12只高增益（23dB）、大功率LDMOS管組成一個高增益放大系統，最大總增益63dB。功能框圖如圖2所示。

　　3.2主要特點

　　（1）功放ALC電路採用雙檢波平衡比較的控制方法，若某個放大電晶體出現故障時，ALC控制電路的輸出電平會保持不變，因而其餘的電晶體的輸出功率不會增大，仍可繼續工作在原來的安全狀態，只是輸出功率會相應地減小。（2）功放中功分器、巴倫、功放匹配電路、功合等無源電路全部採用PCB微帶或帶線設計，產品一致性好，尤其共末級合成器及輸出傳輸線，應用懸帶技術設計，不僅具有良好的匹配和平衡效能，而且具有最小的.插損和更大的功率容限。（3）功放末級各個功放管設有穩定可靠的柵極偏置電路，並帶有溫度補償功能，確保功放在一定溫度範圍內輸出穩定的功率。偏置電壓可被調整，也可被控制器關掉或開啟。峰值功放管有兩種可選電壓以實現工作狀態的設定：Doherty或AB類。（4）功放具有獨立可調的增益和相位偏移量。由PC機透過功放面板的4芯RS232調節，或透過機架控制器的CAN-bus口調節。可調的增益和相位偏移量，能將由此功放組成的發射機合成調到最佳正交平衡合成狀態。（5）整合的並行控制匯流排和CAN匯流排介面為冗餘設計，控制單元可透過並行控制匯流排簡單地開啟和緩推功放，並且能讀取功放的功率值和故障告警量。透過CAN匯流排完成並行控制的功能，更能讀取功放所有相關執行引數和故障資訊。並行控制匯流排是CAN匯流排介面的應急保障，當CAN匯流排的連線中斷時，功放可繼續工作。（6）AMPC-1KU具有完善的自保護功能，具有過壓、過流、過溫、過激勵和射頻開短路保護設計，此保護由功放自行完成，功放面板給出報警指示，並上報給控制單元。①檢測到反射超限時，降低功率。當VSWR大於1.7時，關掉推動級輸出。②超過設定溫度（80℃），自動關掉推動級輸出。③功放管故障檢測，給出報警。④輸入電平過大，自動關掉推動級輸出。⑤輸出功率過大，關掉推動級輸出。（7）功放面板DB25介面具有功放狀態所有資訊，面板指示燈齊全，具體如下所示。①監測口（DB25）：反射功率檢波電壓、發射功率檢波電壓、兩個1/2功放模組A/B檢波電壓、電源電壓、總工作電流、推動級及功放末級各個LDMOS功放管的電流、CAN_bus、控制功放增益電壓。②指示燈：溫度過高故障、功率管故障、反射故障、射頻輸入故障、功率故障、通訊指示、功放開關指示。（8）AMPC-1KU採用最佳化設計的水冷管道和先進的散熱模擬技術，使其具有以下優點。①相對較輕的重量，便於生產、運輸、安裝和維護。②最佳熱傳導率和功放管散熱的均勻性，以提高散熱效率，增強整個功放的可靠性、穩定性，滿足最大負載條件下24小時執行的要求。（9）熱插拔維護，本功放的“盲插”結構與發射機的正交3dB功合器一起可實現“熱插拔”，實現檢修功放不停播的目標。

　　4、綜述

　　北京長鋒廣播通訊裝置有限責任公司設計的3kW地面數字電視廣播發射機，其中設計核心是功放組合，功放組合的實現充分體現了高功率密度、高整合度、高穩定度的設計特點。發射機的高功率密度、高整合度設計使得發射機在降成本方面具有很大優勢。（1）發射機的結構體積大大減少，發射機組合數量減少、體積減小等，使得發射機的機械加工成本大大降低。（2）功放組合的一體化設計程度較高，其中線纜很少，功放組合中除了關鍵的功放管需要專業人士手工焊接外，功放組合的生產易於貼片機批次流水作業，一方面保證了產品的質量，另一方面大大減少了目前昂貴的人工成本。（3）我公司嚴格的質量體系條件下，優選合格的原產品材料，透過技術優勢降成本，保質量，樹立我公司在廣電領域的航天品牌。在新形勢下，我公司會秉承航天精神，充分發揮自身的技術優勢，繼續在廣電領域打造自己的航天品牌，為廣大廣電的使用者提供優質服務。

　　參考文獻：

　　[1]數字電視國家工程實驗室.地面數字電視發射系統與覆蓋網路[M].北京：科學出版社,2012.