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摘要：数字电视正迅速向我们走来，电视的数字化使节目的制作、传输、接收都发生了革命性的变化。随着国家标准的强制实施我国地面数字电视广播将会进入一个高速发展的阶段，故对数字电视发射机的需求也将大大增加，电视发射技术的发展越来越重要。
关键词：数字自适应预校正技术 LDMOS晶体管 远程遥控
由于数字电视具有图像清晰、无重影、无噪声、多媒体、同时能对所有用户进行控制等优点，受到了广大用户的欢迎。因此，数字电视正迅速向我们走来，电视的数字化使节目的制作、传输、接收都发生了革命性的变化。随着国家标准的强制实施我国地面数字电视广播将会进入一个高速发展的阶段，故对数字电视发射机的需求也将大大增加，电视发射技术的发展越来越重要。最早期的数字电视发射机是用射频波段滤波器取代了Vision/Sound双工器和射频输出滤波器，用外接的8-VSB 或COFDM激励器简单取代了模拟Vision/Sound激励器。随着电视发射技术的进步，一些数字电视发射机制造商采用全新的理念和技术设计生产出了新的数字电视发射机，这种新型发射机主要有以下几个特点：
一、具有数字自适应预校正技术（DAP或RTAC）
数字自适应预校正技术（DAP或RTAC） 是指在不需要人工干预的情况下在刚刚启动发射机的几分钟内就将发射机调整到最佳状态。这种技术已经应用在美国和欧洲的制造商生产的数字电视发射机上。美国的HARRIS公司称之为自动数字校正—实时适应校正简称RTAC，欧洲的THALES公司称之为数字自适应预校正简称DAP。这个系统除了能自动调整最佳状态，还能够监测和自动校正来自于发射机的老化、温度及发射机自身失效等波动的调整，这样就能够保证发射出去的信号始终处于高指标状态，使维护变得非常简单。
二、功率放大器（PA）中采用了先进的大功率LDMOS晶体管放大技术
数字电视发射机核心部件是功率放大器，其作用是将激励器产生的几毫瓦的微小射频信号，放大到满足天线能发射所要求的数十千瓦的信号。在数字电视发射机的功率放大器中采用的是双极型管，近年又推出了新型器件LDMOS晶体管。
LDMOS指的是横向扩散金属氧化物半导体。最开始，这种技术的开发是为了900MHz蜂窝电话技术，随着蜂窝通信市场的不断发展壮大保证了LDMOS晶体管的应用，也促使LDMOS技术不断的发展成熟，成本逐渐降低，因此今后它将取代双极型晶体管技术得到广泛的应用。
LDMOS晶体管具有较好的温度特性，温度系数是负数，因此可以防止热耗散的影响。这种温度稳定性允许的幅值变化只有0.1DB，而在相同输入电平的情况下，双极型晶体管幅值变化从0.5—0.6DB，而且通常还需要温度补偿电路。由于地面通道的复杂性，多途径传输容易产生回声且移动接收容易产生漂移，所以发射机有好的线性、有足够高的频率精度和稳定度、较低的相位噪声，才能保证较低的误码率和较高的信噪比、才能满足地面数字电视的要求。采用LDMOS晶体管后发射机体积在单机柜中对模拟方式同步顶峰值功率可达10KW，对DVB方式平均功率可达3.4KW左右，对ATSC方式平均功率可达4.1KW左右。LDMOS功放模块的频率范围宽，频率范围为470—860MHZ，对ATSC和DVB-T都适用。
最新的LDMOS FET 能够覆盖整个UHF波段。也就是说，一个功放模块可以在不需调整的情况下在UHF波段的任一种频率下运行，这样电视台只需较少的零备件。应当注意的是，并不是所有称之为“宽带”的功率放大器都可以工作在整个UHF波段，有些需要两种甚至三种类型的放大器覆盖整个波段。原因是需要牺牲增益以满足带宽，而较高的增益意味着少量的晶体管和较低的成本；降低带宽意味着需要两种或三种类型的功率放大器才能覆盖整个UHF波段。
随着LDMOS技术和工艺的不断成熟、价格不断走低及双极型晶体管所不可比拟的优势，我们有充分理由相信使用LDMOS晶体管的大功率发射机将成为今后的主流。
三、构建了N+1运行模式使拥有多台发射机的台站更经济 ，增加了系统整体的可靠性
N+1 是指用一部发射机给多部发射机做备份。这种运行模式在全固态调频发射机系统中广泛应用。其实，N+1 系统已在FM广播发射机系统中应用多年，直到现在此技术才在电视发射机中应用。采用N+1运行模式的优点是：对于多频道多发射机播出的电视台，可以减少备机的数量、降低设备投入、保证系统的可靠性。特点是：频率灵活、频率变化方便、可以覆盖整个IV/V波段、根据需要设置频道。
模拟电视发射机由于功率放大极受器件频率限制和采用环形器限制频道等原因，所以基本上采用主备机切换的运行模式；而数字发射机整机可覆盖整个IV/V波段，故为采用N+1运行模式提供了有利条件。在构建的N+1系统当中，当多部发射机运行时，可以通过N+1控制使每部发射机运行在不同的频道，其中一部发射机时刻处于备份状态，当有发射机出现故障时，备份的发射机立刻变换到适当的频道，保证节目连续播出；并且可以由发射机控制器选择或者由N+1控制器选择，本地或遥控均可实现。采用N+1系统用一部发射机给多部发射机做备份，使拥有多部发射机的台站更经济。
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。又因为固态发射机是用放大器、电源等较不稳定设备冗余累积起来的，且模块化的激励器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。
四、数字电视发射机的冷却系统采用风冷、液冷可选择的方式
数字电视发射机工作时，功率放大器单元会产生大量的热量，致使功率放大器内部的各个电子管件承受很高的发热密度，过热会导致电子管件降低使用寿命甚至烧毁。为保证功率放大器能够正常工作，必须设计合理的冷却系统及时将产生的热量带走。发射机冷却系统分为风冷、液冷两种，它们各有优缺点，为了满足不同客户的需求，发射机生产厂家开发了风冷、液冷可选择的冷却系统，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或只有液冷的单一方式。如THALES公司推出的UHF ULTIMATE和VHF OPTIMUM系列发射机就已经采用了这种技术。
根据我国国情，笔者认为液冷方式更适合，因为：1、不需另设机房节省机房面积2、因为空气质量较差所以风冷过滤材料中容易沉积灰尘，日常对风冷系统的维护量较大。而液冷系统冷却液封闭循环，只需定期清洗系统中的滤网，减少了对冷却系统的维护量。3、净化了发射机房的环境。4、降低了发射机的运行噪声。5、冷却效率高。冷却液无论是采用防冻液还是乙二醇加水，其热传导效率都远远大于风，冷却系统的进水温度与出水温度相差几度左右，使发射机产生的热量能够及时被吸收、释放掉。
五、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电源、RF合成器、功率放大器省去电缆而采用插拔的方式直接连接在一起，这种连接方式使整机结构更紧凑、维护更方便。
发射机监控系统是发射机长期安全稳定工作的保证。 它包括对发射机各部分工作状态、信号流程、主要性能指标的测量，对开关机、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、PC 机和相关软件构成。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的应用提供了直观的图形用户接口（GUI）使用户操作起来更容易，察看设备的运行状态更直观。
在今后的几年中，在我国逐步开播地面数字电视和引进数字电视发射机的过程中，上面所提及的特点将会更明显，同时也将会出现更实用更新的技术。
关键词：数字自适应预校正技术 LDMOS晶体管 远程遥控
由于数字电视具有图像清晰、无重影、无噪声、多媒体、同时能对所有用户进行控制等优点，受到了广大用户的欢迎。因此，数字电视正迅速向我们走来，电视的数字化使节目的制作、传输、接收都发生了革命性的变化。随着国家标准的强制实施我国地面数字电视广播将会进入一个高速发展的阶段，故对数字电视发射机的需求也将大大增加，电视发射技术的发展越来越重要。最早期的数字电视发射机是用射频波段滤波器取代了Vision/Sound双工器和射频输出滤波器，用外接的8-VSB 或COFDM激励器简单取代了模拟Vision/Sound激励器。随着电视发射技术的进步，一些数字电视发射机制造商采用全新的理念和技术设计生产出了新的数字电视发射机，这种新型发射机主要有以下几个特点：
一、具有数字自适应预校正技术（DAP或RTAC）
数字自适应预校正技术（DAP或RTAC） 是指在不需要人工干预的情况下在刚刚启动发射机的几分钟内就将发射机调整到最佳状态。这种技术已经应用在美国和欧洲的制造商生产的数字电视发射机上。美国的HARRIS公司称之为自动数字校正—实时适应校正简称RTAC，欧洲的THALES公司称之为数字自适应预校正简称DAP。这个系统除了能自动调整最佳状态，还能够监测和自动校正来自于发射机的老化、温度及发射机自身失效等波动的调整，这样就能够保证发射出去的信号始终处于高指标状态，使维护变得非常简单。
二、功率放大器（PA）中采用了先进的大功率LDMOS晶体管放大技术
数字电视发射机核心部件是功率放大器，其作用是将激励器产生的几毫瓦的微小射频信号，放大到满足天线能发射所要求的数十千瓦的信号。在数字电视发射机的功率放大器中采用的是双极型管，近年又推出了新型器件LDMOS晶体管。
LDMOS指的是横向扩散金属氧化物半导体。最开始，这种技术的开发是为了900MHz蜂窝电话技术，随着蜂窝通信市场的不断发展壮大保证了LDMOS晶体管的应用，也促使LDMOS技术不断的发展成熟，成本逐渐降低，因此今后它将取代双极型晶体管技术得到广泛的应用。
LDMOS晶体管具有较好的温度特性，温度系数是负数，因此可以防止热耗散的影响。这种温度稳定性允许的幅值变化只有0.1DB，而在相同输入电平的情况下，双极型晶体管幅值变化从0.5—0.6DB，而且通常还需要温度补偿电路。由于地面通道的复杂性，多途径传输容易产生回声且移动接收容易产生漂移，所以发射机有好的线性、有足够高的频率精度和稳定度、较低的相位噪声，才能保证较低的误码率和较高的信噪比、才能满足地面数字电视的要求。采用LDMOS晶体管后发射机体积在单机柜中对模拟方式同步顶峰值功率可达10KW，对DVB方式平均功率可达3.4KW左右，对ATSC方式平均功率可达4.1KW左右。LDMOS功放模块的频率范围宽，频率范围为470—860MHZ，对ATSC和DVB-T都适用。
最新的LDMOS FET 能够覆盖整个UHF波段。也就是说，一个功放模块可以在不需调整的情况下在UHF波段的任一种频率下运行，这样电视台只需较少的零备件。应当注意的是，并不是所有称之为“宽带”的功率放大器都可以工作在整个UHF波段，有些需要两种甚至三种类型的放大器覆盖整个波段。原因是需要牺牲增益以满足带宽，而较高的增益意味着少量的晶体管和较低的成本；降低带宽意味着需要两种或三种类型的功率放大器才能覆盖整个UHF波段。
随着LDMOS技术和工艺的不断成熟、价格不断走低及双极型晶体管所不可比拟的优势，我们有充分理由相信使用LDMOS晶体管的大功率发射机将成为今后的主流。
三、构建了N+1运行模式使拥有多台发射机的台站更经济 ，增加了系统整体的可靠性
N+1 是指用一部发射机给多部发射机做备份。这种运行模式在全固态调频发射机系统中广泛应用。其实，N+1 系统已在FM广播发射机系统中应用多年，直到现在此技术才在电视发射机中应用。采用N+1运行模式的优点是：对于多频道多发射机播出的电视台，可以减少备机的数量、降低设备投入、保证系统的可靠性。特点是：频率灵活、频率变化方便、可以覆盖整个IV/V波段、根据需要设置频道。
模拟电视发射机由于功率放大极受器件频率限制和采用环形器限制频道等原因，所以基本上采用主备机切换的运行模式；而数字发射机整机可覆盖整个IV/V波段，故为采用N+1运行模式提供了有利条件。在构建的N+1系统当中，当多部发射机运行时，可以通过N+1控制使每部发射机运行在不同的频道，其中一部发射机时刻处于备份状态，当有发射机出现故障时，备份的发射机立刻变换到适当的频道，保证节目连续播出；并且可以由发射机控制器选择或者由N+1控制器选择，本地或遥控均可实现。采用N+1系统用一部发射机给多部发射机做备份，使拥有多部发射机的台站更经济。
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。又因为固态发射机是用放大器、电源等较不稳定设备冗余累积起来的，且模块化的激励器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。
四、数字电视发射机的冷却系统采用风冷、液冷可选择的方式
数字电视发射机工作时，功率放大器单元会产生大量的热量，致使功率放大器内部的各个电子管件承受很高的发热密度，过热会导致电子管件降低使用寿命甚至烧毁。为保证功率放大器能够正常工作，必须设计合理的冷却系统及时将产生的热量带走。发射机冷却系统分为风冷、液冷两种，它们各有优缺点，为了满足不同客户的需求，发射机生产厂家开发了风冷、液冷可选择的冷却系统，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或只有液冷的单一方式。如THALES公司推出的UHF ULTIMATE和VHF OPTIMUM系列发射机就已经采用了这种技术。
根据我国国情，笔者认为液冷方式更适合，因为：1、不需另设机房节省机房面积2、因为空气质量较差所以风冷过滤材料中容易沉积灰尘，日常对风冷系统的维护量较大。而液冷系统冷却液封闭循环，只需定期清洗系统中的滤网，减少了对冷却系统的维护量。3、净化了发射机房的环境。4、降低了发射机的运行噪声。5、冷却效率高。冷却液无论是采用防冻液还是乙二醇加水，其热传导效率都远远大于风，冷却系统的进水温度与出水温度相差几度左右，使发射机产生的热量能够及时被吸收、释放掉。
五、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电源、RF合成器、功率放大器省去电缆而采用插拔的方式直接连接在一起，这种连接方式使整机结构更紧凑、维护更方便。
发射机监控系统是发射机长期安全稳定工作的保证。 它包括对发射机各部分工作状态、信号流程、主要性能指标的测量，对开关机、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、PC 机和相关软件构成。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的应用提供了直观的图形用户接口（GUI）使用户操作起来更容易，察看设备的运行状态更直观。
在今后的几年中，在我国逐步开播地面数字电视和引进数字电视发射机的过程中，上面所提及的特点将会更明显，同时也将会出现更实用更新的技术。