地面数字电视发射机的基本原理及维护与常见故障处理

地面数字电视发射机的基本原理及维护
与常见故障处理
摘要：地面数字电视传输覆盖是广播电视公共服务体系的重要组成部分，为
保障广播电视民生服务并满足广大人民群众收听收看好广播电视节目。

本文着重
介绍地面数字电视发射机的基本原理及常规维护，并结合常见故障情况提出处理
方法。

关键词：地面数字电视；发射机；检查维护；故障处理；
1.我国地面数字电视发展现状
我国于2006年推制定有自主知识产权的地面数字电视广播传输系统《数字
电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》标准(GB20600-2006)，该标准
支持多载波和单载波两种载波方式，多载波采用时域同步正交频分复用技术(TDSOFDM)调制，在具有良好单载波高频谱利用率的基础上，兼具多载波的抗干扰、移动接收以及单频组网的优秀性能。

近年来，随着国家广电政策的推广落地，国内各数字电视发射机设备厂商技术不断发展，为市场提供了形式多样且符合我
国DTMB标准的数字化激励器以及整机播出等广播电视设备。

2020年6月国家广
电总局下发《关于按规划关停地面模拟电视有关工作安排的通知》，该通知决定
自2020年6月15日起启动关停中央、省、市、县地面模拟电视信号，全国各地
全面进入地面数字电视广播新时代。

2.地面数字电视发射机的基本组成及原理
地面数字电视发射机主要由激励器、前置放大单元、末级放大单元、合成器、带通滤波器、显示与监测控制、电源单元以及授时器系统等组成，其基本原理框
图如图1所示。

2.1激励器
激励器是数字电视发射机的核心，它输入的不是普通的音频和视频信号而是
以MPEG、AVS等编码标准先将音频、视频信号进行编码、压缩后与其他业务数据
进行打包产生复用的TS流（传输码流），传输码流是激励器的输入信号也是发
射机整机信号源。

目前国产化数字化电视发射机一般采用主备激励器互为备份结
构形式，可以选择手动或自动切换模式，并支持采用独创的自适应全数字预校正、多维度非线性预失真和精密解调技术，具备高精度、全自动、自适应的线性与非
线性预校正处理功能，并支持系统级AGC(自动增益)功能，以最大程度保证发射
系统输出功率始终与输出端保持阻抗匹配，可通过相应的通信接口完成对激励器
系统的远程升级及控制管理。

2.2前置放大单元
前置放大单元主要由激励器切换、AGC控制、S板偏置电路、BLF881S放大、
数据采集与控制、分配板等部件组成。

其功能主要是用来放大激励器输出的弱小
信号以满足输入电平达到末级功放要求，即通过功率分配器将前级推放输出的信
号供给给末级功放再进行信号放大，也能实现AGC自动增益控制管理。

2.3末级功放单元
末级功放单元一般由2—4路相同的末级放大模块组成，通过功率放大模块
将功率放大后再将多路输出功率合成输出额定功率。

其功能是将前置放大单元输
出的小功率信号进一步放大至额定功率输出，以实现功率的终极放大输出从而进
行广播电视信号覆盖。

2.4功率合成器及滤波器
功率合成器的主要作用是实现对末级功放输出的各路同相功率进行合成一路
功率并输出，滤波器的主要作用是过滤信号中不想要的成分或者增强所需成分。

2.5显示与监测控制单元
监控单元的存在是为了检测功放单元的输出功率、反射功率、电流、电压以
及温度，同时监控单元还能监控整机输出功率以及发射功率。

显控单元的主要作
用是直观显示发射机额定功率、电压、电流等基本参数，保证监控与显示单元的
正常工作是地面数字电视发射机日常维护重要工作之一。

2.6电源系统
地面数字电视发射机的供电系统一般使用整机三相电源运行，通过交流接触
器先供风机再供末级功放。

末级功放的供电系统有 2— 4 个的开关电源模块组成，在地面数字电视发射机的电源进线输入端宜安装浪涌避雷器，以起到避雷作用。

2.7.冷却系统
地面数字电视发射机的冷却系统一般是通过内置强迫风予以实现，所有功放
单元借助底部离心风机实现冷却，离心机实现热交换后，热风将从机顶或后及机
箱板的热风口排出。

3.地面数字电视发射机的常规维护
3.1开机运行前的检查维护
地面数字电视发射机整机通电开机运行前，首先应查看天线是否连接良好，在整机运行过程中切忌移动或调整天线反馈系统；当输出功率突然变小而整机未
有任何报警产生时，可通过显示窗口界面的“工作流程查询”键对末级模块进行
状态参数查询，找出故障单元确认故障排除后，可重新通电试机。

3.2开机运行后的检查维护
整机开启运行后将发射机面板上的各种数据做好记录，密切关注整机的总
输出功率和激励器的输出功率，当发现整机的总输出功率和激励器输出功率与整
机出厂时核定履历书数据相差较大时，需要立刻停机运行并对发射机进行检修。

发射机运行过程中应经常关注天馈线系统，尤其是霜雪、大风天气和雷雨季节时，要经常查看天馈系统驻波比值的变化情况，检查天线是否损伤，室外馈线馈管是
否有断裂的情况。

打开馈管充气口查看是否有水渗出，经常使用天馈专用充气机
对馈管进行干燥空气充装。

3.3日常检查维护管理
3.3.1制定定期检查维护计划
定期检查维护就是过对发射机设备的定期检查，发现异常先予排除问题，制
定检修计划的目的是使发射机能够随时保持最佳性能状态。

根据时间周期，地面
数字发射机的定期检查维护计划常分为周检维护、月检维护、季度检查维护、年
度检查维护。

在每次每类检查维护时着重点要放在对发射机各系统组成部分进行
检查与维护，主要包括激励器、功放单元、电源、冷却、天馈系统等结构部件，
发现问题及时维修处理。

同时，还要检查各连接件是否连接紧固良好，是否存有
损伤，发现部件受损或缆线连接不良而可能影响信号播出质量或安全传输时，则
需立即更换或修理。

每次每类检查维护应建立台账记录，以便后期或下次维护时
有据可依形成参数对比，也容易发现问题差异。

3.3.2 配置必要的备品备件
针对不同类别、型号的数字电视发射机要常备耗损件的备品及关键部件的备件。

地面数字电视机备品备件如：音视视频缆线、各种缆线和接头、功分器、高
频头、开关电源、功放模块等，相关备品备件应放置在指定位置或专门的备品柜
内并设置醒目标识，每次进行发射机维护保养时也要检查备品备件的性能状况、存储数量，保证数量充足且性能良好，以备不时之需。

4.地面数字发射机常见故障及处理方法
常见的地面数字电视发射机故障主要有输出功率不稳定、驻波比过大（超标）、AGC电路及冷却系统故障。

输出额定功率偏大时，先检查激励器输出幅值是否与最近一次的调试记录一致或差异过大，然后断开激励器的射频输出电缆，开机通电查看整机没有射频功率输出情况下的电源电流是否与最近一次的调试记录一致或差异过大，如果差异过大时需更换前级模块中的检测电路板。

驻波比过大时，检测合成器输出与耦合器、滤波器与两端耦合器的馈管、滤波器输出端耦合器与天馈线之间馈管是否接触良好，如果接触不良就重新紧固使之接触紧密，如有损伤及时更换新馈管。

使用逐级排除法检测天线驻波比、滤波器输入输出驻波比、耦合器输入输出驻波比，链路中任何器件异常应及时进行更换。

如果AGC 电路出现故障时，首先检查确认电缆没有损伤、连接是否良好，再用万用表测试激励器切换板的主激励器射频输入口与AGC放大板的射频输入口是否短路现象。

若经测试不通则需更换激励器切换单元，再进入调试界面断开前级放大模块的射频输出线缆，前级放大模块射频输出口需接50Ω假负载(功率容量大于5W)，然后开机通电使用用万用表检查AGC供电是否正常、电压是否正常。

冷却系统出现故障时，发射机工作温度在短时间内出现机体温度升高较快现象，甚至会出现过温保护而使发射机停机，此时可直接观察电源风扇是否正常，若风扇不工作则立即使用备机播出信号，及时更换易受损的部件，重新加电试机直至发射机工作正常。

5结束语
地面数字电视信号传输覆盖是向广大人民群众提供广播电视公共服务的重要技术手段，为了确保地面数字发射机能够满足技术使用要求，并随时保持一种良好的工作性能状态，对发射机的日常检查维护管理工作就显得尤为重要。

只要维护人员掌握了必要的发射机维护检修技术及合理配置必要的备品备件，对常见的发射机故障就能做到规避应对，从而保证传输信号的稳定播出。

参考文献
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