摘 要 本文通过对电视发射机的类型、组成和特点进行介绍，阐述数字电视发射机主要的技术指标，提出模拟电视发射机数字化改造时所要考虑的问题和改造方法。
关键词 电视发射机；单通道；模拟；数字化改造
中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）179-0042-02
随着数字技术的快速发展，数字电视已迎来一个蓬勃发展的时期，模拟电视被数字电视取代已是大势所趋，许多国家都公布了数字电视取代模拟电视的日程表。当前，国际上较为成熟的数字电视国际标准为：一是以美国为代表单载波方式的ATSC标准；二是以欧洲为代表多载波方式的DVB-T标准；三是以日本为代表多载波方式的ISDB-T标准；四是以中国为代表单载波和多载波方式的DTMB标准。DTMB标准是于2011年12月，被国际电信联盟（ITU）批准为地面数字电视国际标准的，该标准同时使用了时域同步正交频分复用及残留边带复用技术。至今，国际上认可的4个数字电视国际标准分别是美、欧、日和中国制定的。近年来，我国各地的广播电视发射台站都在进行中央广播电视节目无线数字化覆盖工程，若能将现有的模拟电视发射机改造成数字电视发射机，将极大节约成本和提高数字化转换进程。
1 电视发射机的类型、组成和特点
1.1 电视发射机类型
按功率等级分为：功率≥1kW，属大功率电视发射机；30W≤功率<1kW，属中功率电视发射机；功率<30W，属小功率电视发射机。
按波段分为：VHF电视发射机和UHF电视发射机。
按功率放大器的类型分为：电子管发射机、速调管发射机、固态发射机、IOT（感应输出管）发射机。
按图像和声音放大方式分为：单通道电视发射机（合放式），双通道电视发射机（分放式）。
1.2 电视发射机的组成
主要由激励器、功率放大器、控制电路、RF输出单元、电源、冷却系统等部分组成。
1.3 电视发射机的特点
一是电视发射机是无线电发射设备中的一种，有很多特性，但电视信号不同于其他的无线电信号，因此，电视信号的传送也有别于其他的无线电信号，现世界各国电视标准规定图像信号都采用残留边带调制方式。
二是为保证电视图像的质量，采取固定黑色电平，不仅可以恢复图像的直流分量，还可以提高放大管的利用率，增大输出功率。
三是根据调制和解调，其工作在超短波波段（VHF和UHF）。
四是视频信号是单极性信号，有正极性和负极性两种，对图像载频调幅时分为正极性调制和负极性调制，这两种调制都可以实现电视信号的传送，因此，调制极性为单极性调制。
五是发射机的平均功率与峰值功率之间的关系是随图像内容而变化的，当调制信號不同时，峰值功率与平均功率之间的关系也随之变化。
六是声音信号的调制方式采用调幅或调频。
2 数字电视发射机主要技术指标
对于DP、DG、群时延、2T等模拟电视发射机相关的技术指标，已明确了其定义及受影响的因素，其数字电视发射机有以下几个主要技术指标。
2.1 误码矢量值（EVM）
对于数字电视发射机常用的放大器件LDMOS和IOT，放大数字电视信号也不能确保不失真，而且所产生的失真较小，易于补偿，主要失真是线性失真和非线性失真。经测试，IOT发射机的EVM约为3%～7%，LDMOS固态发射机的EVM约为2%～4%，相对而言，固态发射机的EVM校正量要小些，更容易满足指标要求。
2.2 发射机的频响
主要指给定频带内的幅度响应，也就是在中心频率±3或±4MHz带宽内的平坦度。实际上，在一个频道内绝对平坦的频响是无法实现的，EVM的技术指标会受发射机的频响影响。
2.3 群时延
主要由控制辐射带宽的输出频道带通滤波器引起，在FCC规定了严格的Mask（频谱辐射限制）要求以后，要求滤波器的边缘必须尖锐陡峭，相对于DTV频道带宽边缘特性的滚降在带边所造成的群时延通常在120ns～160ns。
2.4 非线性失真
是受发射机放大器的放大量不恒定而产生的。主要表现在两种形式，一是恶化输入幅度与输出幅度之比（线性度），二是恶化输入幅度与输出相位响应（ICPM）。发射机的EVM特性会受这些非线性失真的影响，虽然小于群时延特性和线性频响的影响。
3 模拟电视发射机数字化改造的关键问题
近几年，我国广播电视发射台站都在进行模拟向数字化转换，转换中需要考虑到以下几个方面的问题。
一是要考虑模拟与数字相互并存。我国是个发展中的大国，国土面积辽阔，各台站分布较广，模转数过程中，要根据各台站的规模大小、所处区域、政治背景和需求，改造的要求和目标都不尽相同。因此，近几年我国还将经历数模并存的过渡期。
二是要考虑经济投入。各地经济基础和发展不平衡，要重点考虑经济投入，选择适合各台站发展的需求和经济承受能力，制定详细的发展规划，分段逐步推进。
三是要考虑技术因素。相对数字电视，不管是采用卫星、有线还是地面方式传输和覆盖，也不管采用的何种数字电视制式，对于电视信号的信源编码是完全相同的，全部采用MPEG-2的压缩方式，在节目数据层完全相同。其不同的数字电视制式，实际就是指不同的信道编码。数字电视发射机对技术要求，一要功率放大器具有更好的线性指标，二要采用共同放大方式（单通道）。单通道电视发射机采用了互调校正单元，还采用椭圆函数带通滤波器，满足相关技术指标。
4 模拟电视发射机数字化改造方法的思考
当前，国内常用的电视发射机有电子管、速调管、固态发射机、IOT（感应输出管）发射机4种类型。除速调管发射机在非线性较大难以校正，不适合改造外，其余3种发射机都可改造成数字电视发射机。改造时，在可靠性上，首当选固态发射机。在线性上，最好选电子管发射机。在效率上，最好选IOT发射机。从发射机的结构上说，模拟发射机可采用双通道放大方式，图像与声音分别放大到要求的功率等级后进行声影合成，也可采用单通道放大方式。而数字电视发射机采用的是单通道方式，模拟单通道电视发射机升级为数字电视发射时，通常只需更换数字激励器，其它的RF输出单元、功率放大器、控制电路、电源和冷却系统等部件，通过适当的改造基本上都可以共用，改造成本较低。而对于双通道电视发射机而言，则不适合改造为数字电视发射机。因双通道电视发射机进行数字化改造时，需要将原声影合成器拆除，除更换激励器外，还得将射频功率放大器由双通道改造为单通道，且还需将双工器去掉，原图像通道滤波器也要换成能满足数字播出需要的高性能输出带通滤波器，改造费用较高。总之，根据模拟电视发射机类型、组成和特点的相关特性，参照数字电视发射机主要的技术指标，从实用性、技术难度、改造费用，单通道发射机是首选机型。
5 结论
未来几年将是我国发射台站模拟电视发射机向数字电视发射机转变的重要时期，数模共存将在一段时间存在，其过渡期必定不短，最终模拟信道将会停止使用。在数模共存期间，模拟设备如能结合实际改造利用好，既能加快模拟向数字化的转换进程，还能减少大量资金投入，这是我们广播电视工作者将要面对和思考的问题。
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