運城微波" title="微波">微波傳輸" title="傳輸">傳輸系統(tǒng)" title="系統(tǒng)">系統(tǒng),，承擔(dān)著山西電視臺、黃河電視臺,、運城電視臺、運城人民廣播電臺及運城新聞等多種信號的傳輸任務(wù),。該系統(tǒng)數(shù)字化改造前采用的是西安微波廠上世紀(jì)八十年代生產(chǎn)的WSF8-03模擬微波傳輸設(shè)備,，隨著數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展，落后的模擬圖像與聲音廣播已不能滿足日新月異的電子技術(shù)發(fā)展要求,。在山西省廣播電視局的統(tǒng)一安排與部署下,，運城微波傳輸系統(tǒng)分別于2006年12月和2007年5月，完成了數(shù)字化改造,，并進(jìn)行了1+1系統(tǒng)備份,。經(jīng)過一年的系統(tǒng)運行，廣播電視信號的傳輸質(zhì)量得到極大提高,；經(jīng)過一年的使用與維護(hù),，也促使我們的技術(shù)人員學(xué)到了一些數(shù)字微波傳輸知識，并掌握了一些相關(guān)設(shè)備的維護(hù)經(jīng)驗,。

一 運城數(shù)字微波系統(tǒng)簡介

　　運城站是山西省最南部的一個終端站,，原站點設(shè)在運城市委大樓上，2006年12月,，數(shù)字化改造時遷至禹都發(fā)射臺內(nèi),。該站處于北緯35°03′27.29″，東經(jīng)111°0′52.49″,，站址掛高369米,，天線掛高40米，磁偏角3.77,，磁通信方位角359.85度,，天線仰角1.32度，距上站稷王山36.17千米,。運城站與稷王山站點對點的微波傳輸系統(tǒng)采用PDH傳輸方式進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)字化改造,。PDH數(shù)字化微波容量為45MB，可供21個2MB接口,。運城站發(fā)射頻率為7925.60MHz,，接收頻率為8236.92MHz，同時接收兩路數(shù)字電視信號，回傳兩套數(shù)字電視信號,，兩路數(shù)字廣播信號,。運城站信號流程如圖1所示。

二 微波數(shù)字設(shè)備功能及特點

1. 45MB PDH數(shù)字微波通信設(shè)備

運城微波傳輸系統(tǒng)使用的是桂林南方通信設(shè)備工程公司引進(jìn)NEC等國際知名公司設(shè)計制造,，采用最新集成電路及FPGA技術(shù),，推出的SMART-2000型45MB PDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)是專為廣播電視傳輸系統(tǒng)數(shù)字化改造而研制的集電視,、廣播,、語音、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)數(shù)字微波傳輸?shù)脑O(shè)備,。主要由微波發(fā)信機(jī),、QPSK調(diào)制解調(diào)器，45MB復(fù)分接器,，勤務(wù),、監(jiān)控及電源等部分組成，該系統(tǒng)綜合了廣播電視傳輸?shù)母咝始半娦艛?shù)字傳輸?shù)撵`活性,，能同時傳輸7路數(shù)字電視信號和30路2Mbps的接口語音,。該設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，組網(wǎng)靈活,，安裝,、維護(hù)方便，傳輸容量大,，為今后傳輸更多業(yè)務(wù)提供了一個良好的平臺,。

2. SMART-2000型信道機(jī)掛箱

SMART-2000型信道機(jī)掛箱共包括六個插件部分。即收信插件,、發(fā)信插件,、調(diào)制解調(diào)插件、電源插件,、監(jiān)控插件和1+1切換插件,。它們都裝在公共單元內(nèi)，稱為信道掛箱,。在一個掛箱內(nèi)有兩套信道機(jī)和一個監(jiān)控插件,。在終端站兩套信道機(jī)為一主一備，當(dāng)一路信道機(jī)有故障時,，可自動切換到另一路信道機(jī)工作,；在中繼站兩套信道機(jī)分別對上下兩個方向。信道機(jī)的微波口和中頻口都在掛箱的前面,，而各種數(shù)據(jù)接口都在掛箱后面的母板上,，這些數(shù)據(jù)包括調(diào)制的45M輸入,，解調(diào)的兩路45M輸出、公務(wù)信道的輸入輸出和兩路RS232數(shù)據(jù)的輸入輸出（其中第2路為監(jiān)控信道）,。另外,，母板上還內(nèi)置了一個45M二分配器供1+1切換系統(tǒng)使用。

（1）信道機(jī)插件

收,、發(fā)均采用70MHz中頻接口,，其工作原理如下：

發(fā)信端將70MHz已調(diào)中頻信號與本振信號進(jìn)行變頻，變換成微波信號,，經(jīng)三腔濾波器濾除無用信號,，送給功率放大器輸入端，并放大到一規(guī)定電平,，經(jīng)合路器由天線發(fā)送出去,。如圖2所示。

收端將收到的微弱微波信號經(jīng)分路器分路后送入低噪聲放大器放大,，放大后的信號與本振信號混頻,，混頻到70MHz中頻,；又經(jīng)三腔濾波器濾除鏡像信號,，70MHz中頻信號經(jīng)時延均衡器進(jìn)行時延均衡，均衡后的中頻信號送給AGC中頻放大器進(jìn)行放大,，經(jīng)AGC自動電平控制,，使最后輸出電平保持恒定odBm，然后送給解調(diào)器解調(diào),。如圖3所示,。



（2）調(diào)制解調(diào)器插件

調(diào)制解調(diào)器主要的任務(wù)是將編碼壓縮的廣播電視節(jié)目信號調(diào)制到70MHz中頻頻帶上，然后再將中頻信號調(diào)制到微波上去,，45Mbps調(diào)制器采用QPSK調(diào)制方式,，將45MBbps的數(shù)字信號進(jìn)行整形、單雙變換,、差分編碼并調(diào)制到70MHz的中頻上,。調(diào)制器原理方框圖為4所示。

解調(diào)器采用相干解調(diào)方式,，即是利用兩個相互正交的參考相位載波進(jìn)行相干檢測（即同步解調(diào)）,，并經(jīng)過差分譯碼、雙單變換輸出45MBbps數(shù)據(jù)信號,。采用QPSK相位調(diào)制方式,，系統(tǒng)抗噪性能良好，頻譜利用率較高,，設(shè)備構(gòu)成簡單,。解調(diào)器原理方框圖如圖5所示,。

（3）1+1切換插件

為提高微波信道的傳輸可靠性而配置，將各種輸入數(shù)據(jù)分配給主,、備調(diào)制機(jī),；同時將主、備解調(diào)機(jī)的輸出數(shù)據(jù)（44.736Mbps數(shù)據(jù),、公務(wù)信號,、兩路RS232數(shù)據(jù)），擇優(yōu)選取,，切換輸出,。切換依據(jù)為信道機(jī)的工作狀態(tài)和誤碼率等，切換方式為直接切換,，切換時間小于5ms,。切換機(jī)也提供兩路45Mbps數(shù)據(jù)輸出。

（4）信道電源插件

信道電源為-48V輸入,，向信道機(jī)提供+5V,、+12V和-12V電源。

（5）監(jiān)控機(jī)插件

每臺監(jiān)控機(jī)最多可管理兩個收信機(jī),、兩個發(fā)信機(jī),、兩個調(diào)制解調(diào)機(jī)和兩個分復(fù)接器（分接器）的告警監(jiān)控數(shù)據(jù)，并將監(jiān)控信息整理打包成R232數(shù)據(jù),，通過監(jiān)控信道和數(shù)據(jù)交換機(jī)與中央（太原站）監(jiān)控計算機(jī)通信,。作為端站，我們不使用數(shù)據(jù)交換機(jī),，所以監(jiān)控機(jī)插件的RS232數(shù)據(jù)接口通過網(wǎng)絡(luò)線（交叉線）直接連到調(diào)制解調(diào)插件的輔助數(shù)據(jù)2接口上,。

3. 分復(fù)接器

分復(fù)接器將復(fù)接、分接兩個部分做成一體,，完成45Mbps數(shù)據(jù)到21個2M數(shù)據(jù)的復(fù)接,、分接功能，并提供一個監(jiān)控口,，,。該設(shè)備將國際上使用的DS3數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換成國內(nèi)通用的E1數(shù)據(jù)接口，方便我們使用2M口上各種成熟的終端設(shè)備,，是實現(xiàn)數(shù)字化傳輸與改造的關(guān)鍵設(shè)備,。

4. 公務(wù)機(jī)

具有話路終端和公務(wù)信號中繼（分支）兩個功能。其公務(wù)信號與各調(diào)制解調(diào)機(jī)或切換機(jī)相連,，在1+0的鏈路中用二十芯排線連接信道掛箱的SC I/O端口,，在1+1的鏈路中用四芯電話線連接切換機(jī)的EOW端口。每臺公務(wù)機(jī)最多可匯接四個方向的公務(wù)信號

山西省各站的公務(wù)機(jī)都是一樣的,，可以互換,，但電話號碼（選呼地址碼）是唯一的,，是按統(tǒng)一規(guī)定而設(shè)置的。

5. 廣播電視終端設(shè)備

廣播電視終端設(shè)備是指E1數(shù)據(jù)以下的數(shù)字終端,，即廣播編碼器,、廣播解碼器、電視編碼器,、電視解碼器以及適配器等,。

（1）編碼器

運城站編碼器采用的是北京環(huán)路數(shù)字圖像技術(shù)有限公司生產(chǎn)的EN2200數(shù)字編碼器，該編碼器可同時對模擬及數(shù)字音視頻信號進(jìn)行數(shù)字壓縮處理,，ASI和G.703接口輸出TS碼流,。ASI接口輸出碼速率為1.5 Mbps~105Mbps（±10ppm）任意可調(diào)，符合DVB標(biāo)準(zhǔn),。RS-232接口,，可與計算機(jī)串口相連，完成編碼器參數(shù)配置,，工作狀態(tài)提取,，遠(yuǎn)程狀態(tài)提取，遠(yuǎn)程網(wǎng)路管理,，數(shù)據(jù)傳送等功能,。

（2）解碼器與適配器

接收山西電視臺和黃河電視臺信號使用的解碼器和適配器，分別是以色列Scopus公司生產(chǎn)的IRD-2900型解碼器和北京環(huán)網(wǎng)科技公司生產(chǎn)的TLK1000型適配器,。該解碼器能接受符合G.703標(biāo)準(zhǔn)的MPEG-2/DVB傳輸流,。具有符合DVB標(biāo)準(zhǔn)的信道解碼糾錯能力,。在輸入ASI接口輸入TS流,，在輸出端有復(fù)合視頻、S端子,，音頻輸出2路模擬立體聲平衡輸出,，數(shù)據(jù)輸出接口，使解碼器可進(jìn)行軟件升級或數(shù)據(jù)加載,。TLK1000是一款MPEG 4:2:0模式適配器,，它基于MPE-2及DVB標(biāo)準(zhǔn)，支持PAL,、NTSC視頻制式,，具有4路E1TS流輸入接口和2路ASI碼流接口輸出。

6. 系統(tǒng)電源

運城數(shù)字微波設(shè)備系統(tǒng)使用的是廣州基仕域通訊科技有限公司采用挪威技術(shù)生產(chǎn)的POWEC高頻諧振式電源,，該電源系統(tǒng)由控制模塊,、告警模塊或告警接口版、整流模塊,、配電模塊,、子機(jī)架和機(jī)架組合而成的智能化諧振式高頻開關(guān)電源,。電源系統(tǒng)原理如圖6所示。




系統(tǒng)的工作原理是整流模塊把交流輸入變成直流輸出,，然后送到由匯流排并聯(lián)的直流配電模塊和電池熔絲模塊,，經(jīng)配電模塊內(nèi)部分路開關(guān)或熔絲輸出，向負(fù)載供電,，同時亦對電池充電,。當(dāng)市電中斷時，由電池向負(fù)載供電,?？刂颇K通過RS485與告警模塊及整流模塊通訊。而數(shù)據(jù)測量,、采集則由告警模塊負(fù)責(zé),，其對象包括市電、直流配電模塊,、電池熔絲模塊和電池等,。系統(tǒng)工作時，控制模塊監(jiān)視系統(tǒng)的各種狀態(tài),，調(diào)整其參數(shù),，自動執(zhí)行預(yù)定的各項任務(wù)，系統(tǒng)異常時發(fā)出告警信號,，經(jīng)由告警模塊輸出并顯示在控制模塊上,。

三 數(shù)字設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)。

為了保證數(shù)字設(shè)備的正常使用和可靠性工作,，我們首先做了以下兩方面工作：一是對原機(jī)房設(shè)備的接地系統(tǒng)進(jìn)行了改造,。具體做法是增大接地線引入坑的范圍，且在坑內(nèi)增添導(dǎo)線特性好的材料,，增粗接地導(dǎo)線面積,，改由原來的12平方鋁線為16平方銅線為接地導(dǎo)線；二是對機(jī)房進(jìn)行裝潢改造,。具體做法是對機(jī)房門窗進(jìn)行密封處理,，地面鋪設(shè)成木質(zhì)地板，設(shè)備機(jī)架后的檢修地面鋪設(shè)為防靜電特性的地板材料,。另一方面我們對波導(dǎo)管進(jìn)出口進(jìn)行密封處理,，值班人員保證做好機(jī)房環(huán)境的日常清理和檢查工作，盡量減少灰塵,、雨水等有害物質(zhì)對數(shù)字設(shè)備的侵害,。由于不同的數(shù)字設(shè)備工作特性不同，這就要求我們必須分門別類去搞好維護(hù)與保養(yǎng)工作,。

1. SMART-2000型數(shù)字微波通信設(shè)備的使用與維護(hù)

要求機(jī)房溫度控制在0攝氏度至45攝氏度范圍之中,，最佳溫度應(yīng)保持在15攝氏度至25攝氏度之間,，根據(jù)機(jī)房環(huán)境定期清理插件的面板和機(jī)箱的上下風(fēng)道，防止積有灰塵,，影響通風(fēng),。

在檢查設(shè)備的工作狀態(tài)或測試其性能以前，一定要通知監(jiān)視站的值班人員,，做好相應(yīng)的處理和維護(hù)準(zhǔn)備工作,，在維修正在工作中的設(shè)備時，要嚴(yán)格執(zhí)行手動操作程序,，在沒有切斷電源盤輸出電源以前,，不能插播任何插件和電纜，向外拉出插件時,，一定要使用專門的工具,，以防插件損壞。在維修結(jié)束后,，將所有的插件插入掛箱,，并正確接好電纜，按通電程序檢查各開關(guān)的位置是否正確,，接通電源盤（PS）的電源開關(guān),，檢查所有的插件告警（紅色）是否熄火，正常時應(yīng)只有綠色指示燈亮,，最后要報告監(jiān)視站維修完畢,。

在查尋故障時可按以下步驟進(jìn)行：

察看各插件的告警信號燈，以便確定故障發(fā)生所在的部件,；

檢查電源盤（PS）的輸入和輸出是否正常,；

用表頭檢查各單元的指示，和出廠記錄作比較,，找出有故障的插件,；

通過標(biāo)準(zhǔn)測試,，發(fā)現(xiàn)故障,，通過分析判斷的找出故障插件。

2. 編碼器,、解碼器及適配器的使用與維護(hù)

編碼器,、解碼器及適配器在日常使用和檢修后 ，一定要做好以下幾點工作：

確保每臺設(shè)備要可靠接地,，以防止雷擊損害,；

不要遮擋設(shè)備的通風(fēng)孔，并要時常留心設(shè)備風(fēng)扇工作是否正常,，以利設(shè)備散熱,；

由于設(shè)備開機(jī)需要初始化,，所以每次開關(guān)機(jī)間隔必須大于4秒以上；

編碼器輸入的模擬視,、音頻信號須為標(biāo)準(zhǔn)的全電視信號,，即具有行、場同步,，符合廣電標(biāo)準(zhǔn)要求,；如果是非標(biāo)準(zhǔn)的視音頻信號，需要在模擬視音頻信號輸入編碼器前,，增加一個時基校正器,，對輸入信號源進(jìn)行同步處理；

用于回傳電視新聞的編碼器,，在空余時間亦要提供視頻信號以防死機(jī)現(xiàn)象發(fā)生,。

3. 電原系統(tǒng)的使用與維護(hù)

系統(tǒng)必須接地可靠，防止危險電壓產(chǎn)生,，要將機(jī)架地,、三相四線地、-48伏地三個分別接地,，最后再接到一個接地盤上,；

每個季度檢查一次輸出電壓值，確保其不超出誤差范圍,，檢查結(jié)果要存檔,，以便發(fā)現(xiàn)異常。

四 結(jié)束語

運城微波傳輸系統(tǒng)數(shù)字化改造一年來,，廣播電視信號傳輸質(zhì)量得到了改善,，系統(tǒng)可靠性得到了提高，微波對外輻射得到了減少,，系統(tǒng)傳輸質(zhì)量得到了增加,，抗干擾能力得到了加強(qiáng)，設(shè)備維護(hù)工作量得到了降低,，但同時也對技術(shù)人員提出了新的課題,，就是要不斷強(qiáng)化數(shù)字微波傳輸知識和數(shù)字電視知識的學(xué)習(xí)，只有不斷學(xué)習(xí)新知識,，掌握新技術(shù),，才能真正做到不間斷高質(zhì)量地傳送廣播電視信號。