摘要：介绍数字电视发射机的发展方向、标准、特点以及今后需要解决的若干技术问题。
关键词：数字电视发射机特点前景LDMOS管
1 概述
根据广电总局《2001年到2010年广播影视事业发展计划纲要》要求，到2006年全国大中城市将实施数字电视的播出；2008年奥运会将全部用数字电视信号传送。中国广播电视正在进入一个数字化时代，广播影视节目从制作、传输、播出到接收将全部实现数字化。而数字电视广播技术是最近几年发展起来的高新技术，充分了解这些技术对将来设备更新、计划的选定、电视技术政策的制定及我国民族工业的振兴都有重要意义。
2 数字电视发射机的发展情况
21 数字电视发射机的标准
国际上目前形成3种主要电视标准，即美国ATSC标准，欧洲DVB-T标准和日本ISDB-T标准。ATSC制采用单载波8VSB编码调制技术；DVB和ISDB采用多载波COFDM调制技术。这3种标准的视频信源编码都采用MPEG-2标准，音频信源编码则有所区别，美国采用AC-3、DVB采用MPEG-2、日本采用AAC标准。
22 数字发射机的机型
目前国外主要采用感应输出管IOT发射机、四极管包括双向四极管的单电子管发射机以及全固态发射机。这三种机型都工作于UHF波段。IOT发射机是高功率数字电视发射机的首选机型。2000年11月，北广器材厂生产的1kW电子管和1kW全固态数字电视发射机通过了北京市的技术鉴定。
3 数字电视发射机的主要部件及特点
31 激励器
1）激励器主要用于音、视频编码和数字预校正，它是电视发射机的核心部分。发射机的绝大部分技术指标由激励器决定。
2）对于DVB-T系统：视频信号采用MPEG-2压缩编码；音频信号采用MPEG-2 LayerⅡ第二层音频编码，也称MUSICAM，该音频的编码压缩系统利用了声音的低音频谱掩蔽效应，对人耳不敏感的频率进行了低码率编码。
3）对于ATSC系统：信源编码中的视频采用MPEG-2标准；音频采用杜比AC-3环绕立体声编码。
4）例如：R/S公司的DVB-T编码器有4个物理ASI接口，成对使用。该编码器可自动设置编码方式，对非分层编码的两条通道可选做主备通道，能用于单/多频网。
5）数字自适应预校正技术。对于数字发射机来说，性能优良的中频非线性预校正电路将极大地改善采用AB类功放的发射机性能，提高发射机效率，目前大多采用前馈校正、折线校正、自适应校正技术。数字自适应预校正技术已经应用在美、欧制造商生产的数字电视发射机上，欧洲称之为数字自适应预校正技术，美国称之为自动数字校正技术。数字自适应校正是指在不需要人工干预的情况下，在刚启动发射机的几分钟内将发射机的性能调到最佳状态，而且系统能进行发射机的老化、自身失效等波动的监测和自动调整，以保证发射机发出去的信号始终处于高指标状态。
32 功率放大器
1）功放模块内包括输入电平监测、前置级、推动级和放大输出级。末级放大器中由威尔可森滤波器组成功率合成器。功放电源在功放模块内，智能化控制系统可保证良好的工作电平，防止电源故障发生。
2）功率放大器使用LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)技术，效率高、线性好。与双极型晶体管5～7dB的增益相比，LDMOS管的增益更高，可达14dB以上。采用LDMOS管的PA模块的增益可达60dB左右，这表明对于相同的输出功率需要的器件较少，从而提高了功放的可靠性。LDMOS能经受高于双极型晶体管3倍的驻波比，能在较高的反射功率下工作而不破坏LDMOS设备。LDMOS有较高的瞬时峰值功率，能承受输入的过激励信号。
LDMOS增益曲线较平滑，并且允许多载波数字信号放大且失真较小。LDMOS管有一个低且无变化的互调电平饱和区，不像双极型晶体管那样互调电平高且随功率电平的增加而变化，这种主要特性允许LDMOS管用于高于双极型晶体管二倍功率的电路，且线性较好。LDMOS具有较好的温度特性，其温度系数是负的，因此可以防止热耗散的影响。
3）功放模块的频率范围宽。PA模块频率范围为470～860MHz，对DVB-T和ATSC都适用。由于VHF频率偏低，脉冲噪波严重，对COFDM系统不利，故DVB-T频段放在550～750MHz上。
33 冷却系统
为了满足不同客户冷却系统的需求，发射机生产厂商虽然开发了风冷或液冷系统，供用户选择适合自己的冷却方式，但最好为液冷系统。1)由于空气质量较差，风冷系统过滤材料中容易沉积灰尘，日常维护量大。2）降低了发射机的运行噪声。3）改善了发射机机房的环境。4）冷却液无论是采用乙二醇加水还是采用防冻液，其传导效率都远大于风，冷却系统的进水温度与出水温度仅相差几度左右，发射机产生的热量被及时吸收释放。
34 无线连接、自我诊断、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合成器省去电缆而用插拔的方式直接连接在一起，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。先进的故障自我诊断系统使用户容易查找故障部位，降低维修难度。远程遥控功能便于用户通过Internet对设备进行监控、打印、保管、存档。
4 数字电视发射机前景
数字电视节目在8MHz带宽内可传输6～8套SDTV电视节目，使频率得以充分利用，彻底改变了目前模拟电视发射机占用频带宽的现状,不仅满足了人们不断增长的文化需要，而且将产生广泛的社会效益。随着移动接收技术的发展，人们将在移动中随时随地接收到各种信息。
5 我国数字电视发射机存在的问题
51 制式的不统一
1）以正交频分复用（COFDM）调制为核心的DTTB/OFDM方案。其数据采用QAM和QPSK方式调制在8MHz带宽内可传送1路HDTV和6路SDTV电视节目，支持固定和移动接收。
2）以QAM为核心的CDTB-T方案。它以C-QAM覆盖固定用户，以COFDM实现移动接收，通过UHF、VHF天线广播。
3）清华大学提出的TDS-OFDM调制方式的DMB-T方案。它支持多/单频网。
52 安全性
我国的广播电视是联系党和人民的纽带，是党和政府的喉舌，因此加强数字电视广播系统的安全性是非常必要的。除采用条件接收（CA）之外，如果在发射机合适位置加入一个模块，用来处理信号源出来的
TS流，定时插入控制序，对信号源进行物理层上的加密，就可以解决非法信号接入的问题，从而保证正常信号的传播。（全文完）
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