1KW CMMB 数字电视发射机

1KW CMMB 数字电视发射机文章类型：新产品与市场文章加入时间：2008年9月29日16:37一、概述MMB-1000-I型1kW CMMB数字电视发射机，是成都成广电视设备有限公司自主设计、独立生产、具有合法知识产权的CMMB移动多媒体广播发射机。

发射机采用全固态放大方式，主要由CMMB激励器、激励放大器、功放单元、开关电源、显示单元、控制单元及输出滤波器等部分组成。

激励器为双激励配置，采用我公司自产CMMB激励器CGME-I。

激励器含线性及非线性预校正模块，符合国家广电总局CMMB技术的相关标准。

发射机功放单元由两级放大单元组成。

前级放大单元为激励放大器，将激励器的输出功率放大到1W。

激励放大器采用主备工作、自动切换方式，以保证发射机工作更加可靠。

激励放大器内设有环路AGC控制电路，可确保整机输出功率稳定。

末级放大单元将1W功率放大到1kW功率。

发射机采用进口大功率器件和优质的阻容元件，使整机的技术指标和可靠性有极大的提高。

发射机输出端配置带通数字滤波器，以滤除频道外的杂波分量，保证发射机发射频谱纯净。

发射机具有嵌入式微机监控系统，大屏幕液晶显示及直观的数码管显示。

通过RS485通讯接口，可实现远程遥测和遥控。

发射机设计有多种保护功能，具有可靠的过流、过压、过温、驻波比过大等保护系统和防尘、避雷措施。

MMB-1000-I型1kW CMMB数字电视发射机符合中华人民共和国广播电影电视行业标准《移动多媒体广播第1部分：广播信道帧结构、信道编码和调制GY/T220.1-2006》、《移动多媒体广播第2部分：复用GY/T220.2-2006》，并符合《彩色电视广播覆盖网技术规定GB/T 14433-93》标准以及其它相关电视发射机国家标准和广播电视行业标准的要求，完全满足移动多媒体广播系统对数字电视发射机的技术规格及参数的要求。

二、主要性能指标MMB-1000-I型1kW CMMB数字电视发射机的主要技术性能指标如下：●满足GY/T 220.1-2006移动多媒体广播技术要求●工作频段：UHF电视频道●带宽： 8MHz●频率稳定度：1×10-9（有GPS输入时）●输出功率：1kW●输出功率稳定度： ±0.2dB●带肩比（中心频率±4.2MHz）： <-35dB●带内波动：≤0.5dB● MER：优于38dB●带外杂散和谐波抑制：≤-70dB●相位噪声： @1kHz：-85dBc/Hz@10kHz： -95dBc/Hz@100kHz：-110dBc/Hz●计算机远程控制接口： RS485三、工作原理MMB-1000-I型UHF 1kW移动多媒体广播发射机主要由CMMB激励器、激励放大器、功放单元、显示单元、控制单元、输出滤波器、电源系统以及风冷系统等组成，外形如图1所示，其原理方框图如图2所示。

四、技术特点1 CMMB激励器1kW CMMB数字电视发射机采用主备双激励器工作模式，激励器为我公司产品CGME-I，其输出功率为-10dBm～0dBm可调，原理方框图如图3所示。

图中，基带处理板采用北京创毅视讯科技有限公司研制的CMMB调制板IF-TX101,符合CMMB标准的码流输入和基带处理要求，其输出为I/Q基带信号。

FPGA 主要完成I/Q基带信号的预失真校正及交织后输出到D/A转换器。

D/A转换器内带正交调制和上变频，将基带信号直接调制到中频上，中频信号经声表面波滤波器后输出到上变频单元，形成所需频道的射频信号，完成CMMB信号的调制。

CGME-I型CMMB激励器可通过前面板的按键设置激励器的工作参数，液晶显示器为中文显示模式。

激励器的主要技术性能如下：●符合CMMB行业标准《GY/T220.1-2006》和《GY/T220.2-2006》●双PMS（ASI）输入，支持188包长，Packet和Burst模式●字节交织模式：模式1，模式2，模式3●RS编码：（240，240），（240，224），（240，192），（240，176）●LDPC码率：1/2，3/4●调制方式：BPSK，QPSK，16QAM，64QAM●保护间隔： 1/4，1/8，1/16，1/32●扰码模式：模式1～模式8●信号带宽：8MHz●最大并发频带数：1●最大并发时隙数：40●最大可支持复用帧数：40●支持线性和非线性预校正●支持单频网和多频网模式●支持RJ45网络接口监测控制模式CGME-I型CMMB激励器的主要技术指标如下：●频率范围：UHF频段，步进1Hz●射频带宽：8MHz●输出电平：0～10dBm，步进0.1dB●输出稳定度：±0.2dB●调制误码率(MER)：≥40dB●带肩比：≥50dB（±4.2MHz）●带外杂散：≤－60dBc2 激励放大器激励放大器将激励器的输出信号放大到1W功率后，作为发射机末级功放系统的输入推动信号。

为保证发射机具有高的性能指标，激励放大器必须具备优良的线性和宽带特性，因此激励放大器工作在超线性放大状态，其原理方框图如4所示。

激励放大器中，自动增益控制可调整发射机总输出功率大小，同时稳定发射机的总输出，控制参考信号来自激励放大器内放大输出的耦合检波。

放大器1为宽带放大模块，增益达18dB以上,放大器2为宽带场效应管放大器（LDMOS），放大增益达14dB以上,两级放大器总增益达30dB以上。

当发射机总输出负载驻波比过大而使反射信号超过允许值时，通过输出通/断控制信号切断放大器2的栅极电压，放大器2则没有输出，以实现对发射机的保护。

外部切换控制信号为一个直流电压，与激励放大器的射频信号混合后，输出到连接在激励放大器之后的切换器上，以实行两个激励通道的切换（见图2）。

当激励放大器处于备用（热备份）状态时，内部切换控制信号通过射频继电器将激励放大器的射频输出切换到50Ω负载电阻上。

内部控制器主要由单片机构成，其作用是根据发射机的运行情况对激励放大器的工作状态进行控制，同时通过RS-485接口与发射机显示控制系统实现通讯联接。

发射机配置两台激励放大器，分别与主备激励器配合，构成主备两套激励器系统。

3 功放系统UHF 1kW CMMB数字电视发射机的功放系统由六个250W（数字功率）功放单元、一个功率分配器、一个功率合成器及吸收负载组成。

各功放单元采用进口大功率器件和优质进口的阻容元件，使整机的技术指标、可靠性大大提高。

功放系统的六分配器和六合成器采用同相分配、同相功率合成方式，输入输出阻抗均为50Ω，功放系统原理方框图如图5所示。

（1）功放系统技术特点●功率放大器采用宽带甲乙类大功率LDMOS场效应晶体管放大器，功率冗余设计。

●功放系统采用功率合成技术，由六个250W功放模块合成，功率余量大，功放模块一致性高，相同发射频带内可互为备份。

●每个功放单元具有良好的防尘措施，耐高温、高湿、高海拔，具有驻波比过大、过热、过激励等保护功能。

●功放单元的供电开关电源采用六个开关电源独立供电。

开关电源自带微处理器监控工作状态，自适应调整电源的输出，并有过流、过压、欠压、短路、过温、防雷击等保护措施。

（2）250W功放单元250W功放单元插件总增益为40～45dB，由三级放大器级联而成，输入功率约为0.2W。

输入射频信号先经两只场效应管组成的功率合成推动级放大器放大，再推动两只LDMOS大功率放大管功率合成前级放大器，末级放大器是由四组两只（共八只）LDMOS大功率放大管组成的平衡放大器，用四路同相合成方式得到250W 数字功率输出。

在1kW功放系统中，每个250W功放单元可相对独立工作，均具有过热、过激励、过载等保护功能。

数据经微处理器处理后，用RS-485标准数据接口提供功放插件的多种检测项目，包括每个末级放大管电流、前级和推动级放大管电流、输入功率、输出功率、工作电压、及过热、过激励、过载保护显示。

所有数据均送至发射机的显示单元上，通过液晶显示屏可进行现场直观的监控。

（3）腔体式功率合成器1kW CMMB数字电视发射机功放系统的功率合成采用了六路腔体式功率合成器。

腔体式功率合成器具有插入损耗小、输入输出驻波比小、隔离度高、结构紧凑等优点，适合用于大功率信号的合成。

4 输出带通滤波器1kW CMMB数字电视发射机配置六同轴谐振腔式的数字带通滤波器，用于滤除数字电视发射频道外的杂波。

滤波器要求具有足够的功率容量、较低的插入损耗和理想的幅频特性。

1kW CMMB数字电视发射机在带通滤波器的前面和后面各配置了一个定向耦合器，前面的定向耦合器主要是用于发射机内部的监测、控制和保护，后面的定向耦合器是用于对发射机总输出信号的监测，两个定向耦合器配合使用可以观察到带通滤波器对功放系统输出信号幅频特性的改善程度。

5．显示控制系统1kW CMMB数字电视发射机的显示控制系统包括显示单元、控制单元、风冷系统、配电及其它外围设备，主要作用是显示发射机的工作状态，控制发射机工作过程，保证发射机最大程度地处于安全的工作范围内。

（1）显示单元UHF-1kW CMMB数字电视发射机设置了一套显示单元。

显示单元采用智能化方式，用于对发射机的工作状态进行监控。

该单元的原理方框图如图6所示，主要功能如下：●采用醒目的数码管（每位24×34mm）显示总输出功率和反射功率，便于远距离观察；●采用触摸式蓝屏液晶显示器显示各功放单元工作状态参数，可近距离监控；●发射机各单元插件数据传输采用RS485总线接口，可对各单元实现远程监控。

（2）控制单元UHF-1kW CMMB数字电视发射机配置了系统控制单元，主要用于实现对各单元供电的输入控制，其原理方框图如图7所示。

电控系统主要功能如下：●实现远程、本地和手动开关机控制。

●负责各单元的供电分配。

●对输入380V电源实施欠相逆相保护。

●对系统进行漏电保护。

（3）发射机的保护系统发射机的保护系统具有以下主要功能：●整机驻波比保护；● 380V缺相保护；●风机停转保护；●具有声光报警装置，分为严重报警（指发射机无输出功率或输出功率不正常时的报警）和一般报警（指发射机无输入数据或数据格式错误时的报警）两级。

（4）发射机监控系统发射机监控系统具有以下功能特点：●发射机可实现智能化、网络化的管理和监控，并向用户公开具体的通讯协议；●配备有技术数据检测、调试、监控系统和功能完善的计算机监控软件；●各项技术参数可通过计算机读取、保存、打印、查询；●可通过计算机调试整机主要技术指标和设置开关机时间参数等。

发射机监控系统的功能模块主要由显示单元数据模块、激励器测控数据模块、功放测控数据模块、通讯接口转换模块组成。

嵌入式系统是整个测控系统的核心，负责对各个模块的数据采集，并与本地PC机之间进行通讯，系统方框图如图8所示。