数字电视发射机对大功率功放管及合成器和滤波器的技术要求

数字电视发射机对大功率功放管及合成器和滤波器的技术要求 数字电视发射机对大功率功放管及合成器 和滤波器的技术要求 内蒙古广播与电视技术2012年第29卷第1期89,90 数字.电视发射机对大功率功放管及合成器 鬻锈嚣*穗蠹魏簿g 瀚| 朱志辉, 1.鄂尔多斯电视台749电视发射台 2.内蒙古广播电影电视局841台 张晓刚 内蒙古鄂尔多斯市017000 内蒙古呼和浩特市010070 【摘要】数字电视发射机的迅猛发展,对数字电视发射机大功率功放模块,输出滤 波器,多工合成器的 技术要求也愈来愈高.文章是具体情况介绍. 【关键词】数字电视LDMOS合成器滤波器 我国的数字电视地面广播制定后,数字电视 发射机得到迅猛发展,对数字电视发射机的大功率 功放模块,输出滤波器,多工合成器的技术要求也愈 来愈高. (1)目前模拟发射机使用的LDMOS管功率放大 器可以兼容发射数字信号. LDMOS管即横向扩散金属氧化物半导体,该管 与以前全固态模拟发射机广泛采用的双极性晶体管 和CMOS场效应管相比具有增益高,线性好的特点, 由于地面信道的复杂性,多径传输容易产生回声.移 动接收容易产生多谱勒频率漂移,所以发射机有好 的线性,有足够高的频率精度和频率稳定度,有较低 的相位噪声,才能保证有较低的误码率和信噪比,才 能满足地面数字电视的要求. 目前市场上LDMOS管的主要生产商是PHILIPS, MOTOROLA及菲斯卡尔公司,现在分米波段普遍采 用BLF86lA/BLF377/BLF878/等,LDMOS管的增 益可达20dB以上,其PA模块采用三级推挽放大的 增益可高达60dB左右,对模拟信号来说,当PA模 块的输入信号为2mW时,采用LDMOS管的PA输 出同步顶峰值功率在2kW左右.目前采用双极性管 和MOS场效应管的全固态模拟发射机的PA输出同 步顶峰值功率在lkW左右,对DVB信号来说,当PA 的输入信号为0.4mW时,采用LDMOS管的PA输出 平均功率为440W左右,其工作频段在470,860MHz, 工作状态为AB类,要求增益大于l0dB,交调抑制 小于-35dB,噪声功率密度大于130dBc/Hz.显然, 在技术性能方面数字功放采用进口LDMOS全固态半 导体技术,该功放优良的线性特征,使其在额定输出 时有极低的误码率,保证了传输质量,大大提高了有效 覆盖面,并可在UHF波段发一个和多个频道组合,使 系统配置有了相当的灵活性.在结构方面可在保证 PA模块同等增益的条件下,减小PA模块的体积,换 句话说,在PA模块体积一定的情况下,可提供更大 的增益,使发射机结构更紧凑,体积更小. (2)大功率多路合成器和带通滤波器技术日趋成 熟.以前发射机末级采用电子管时,固态推动级功放 大多使用3dB耦合器多次分配,合成,造成功率放 大器输出效率很低,且满足功率负荷条件下线性指 标和非线性指标很难调整. 现有固态发射机分配器,合成器均采用吉赛尔电 路微带或悬带结构和同向一次分配合成的方式,避 免了多次合成的损耗大,结构复杂的缺点,此结构的 插入损耗非常小,各功放端I:1之间具有隔离特性,可 以在频谱宽带条件下隔离度均能达到一26dB以上. 结构紧凑,最大限度保证功率输出,并且一旦一路功 作者简介:朱志辉鄂尔多斯电视台749电视发射台副台长工程师 张晓刚内蒙古广播电影电视局841台调频电视机房工程师 一 89- 内蒙古广播与电视技术 放出现问题不影响功率的合成输出.输出端带通滤 波器采用进口产品,对带外谐波进行抑制,防止对其 它频道的干扰. 随着电子管逐步被替代,原来靠前级滤波器和末 级陷波器已满足不了数字发射机的要求(特性频谱 指标如图1所示).高Q值,低插损的大功率带通滤 波器的研制成功对数字电视发射机技术发展起到了 良好推动作用. 图1带通滤波器的选择性频谱图 第29卷 六腔谐振输出滤波器的滤波器输入,输出阻抗都 是50Q,输入装置结构较为复杂,级间耦合也可微 调,一般输入匹配都可满足VSWR?1.1,是一个工 作在要求频带内的带通滤波器,应满足要求的功率 容量,在通带内应满足一定的带宽要求,而且应有尽 量小的振幅波动和尽量小的时延.对于数字电视发 射机还要求过渡带尽量陡峭,阻带要满足特定的衰 减量.带内频谱的不平坦度和时延的不均匀性都要 影响系统的误码率(BER).滤波器带内频响调的越 平坦,带内的时延差也就越小,一般在频带两个边沿 最大,取两者中最大的一个减去f0处的时延即为带内 最大时延差. 邻近频道的选择性主要指?6,?12MHZ之间 的频谱值应达到国标或部标的频谱的要求值, 如表1所示.可以看出,以上设备技术指标的保证是 无线地面数字发射机技术要求的关键. 表1频谱模板的要求值 ?f(MHz)-12—6—4.2—3.8f03.84.2612 不严格模板一77—52—40000—4O一52—77 严格模板-87-6250000—50-52-87 滤波器的470MNz一40—35—4—1—0.45—1—4—35—40 技术要求860Iv~tz—40-35—4—1.5—0.65—1.5—4-35—40 审稿人简介:严志刚内蒙古广播电影电视局科技处 副处长正高级工程师鳊辑校对:李海菊 曼收测结果….……夜间收测结果频率节场强背噪音…,… 节目场强背景噪音7 65kHz74dB40dB 75 . kHz73dB59d占. 收测结果 .……..这几组数据说明夜间背景噪音增大可用场强下频率虽背 降,二:法" :T?LJ~1曼z7460!听I'T-.是合聂民听众反的况几方面作 98k72dB63dB了粗浅的分带有高限性,仅供参考.1098kHZ70dB60dB...