1、第四章電視發(fā)送技術(shù)概論中國傳媒大學(xué)信息工程學(xué)院 電視發(fā)射系統(tǒng)的構(gòu)成與廣播發(fā)射系統(tǒng)類似，除了電視發(fā)射機外，包括音頻、視頻輸入設(shè)備，控制設(shè)備，雙工器，冷卻系統(tǒng)，天線與饋線系統(tǒng)，監(jiān)測設(shè)備等。無線電視廣播廣播過程表示圖第一節(jié)電視發(fā)射機的特點 由于電視信號包括電視圖像信號與電視伴音信號，因此電視發(fā)射機就由電視圖像發(fā)射機與電視伴音發(fā)射機兩部分組成。圖像與伴音發(fā)射機的輸出信號經(jīng)過雙工器進展功率合成后，經(jīng)一條饋線送往天線發(fā)射。一、電視圖像發(fā)射機的特點一采用殘留邊帶發(fā)送方式 我國全電視信號包括:亮度信號、色度信號、色同步信號、復(fù)合消隱信號和復(fù)合同步信號的帶寬為06MHz，圖像信號對載波的的調(diào)制方式為幅度調(diào)制，如

2、采用普通雙邊帶調(diào)幅，根據(jù)調(diào)幅實際，其帶寬將為12 MHz，在不思索伴音的情況下，就遠遠超出規(guī)定的一個電視頻道8MHz的帶寬。用負極性視頻信號調(diào)幅后的波形圖與頻譜圖 單邊帶發(fā)射方式雖然可以使帶寬減半，但鑒于視頻信號的特點包含極低頻率甚至直流成分，電路上很難將一個完好的邊帶信號部分濾除而無損傷的保管另一個頻帶。此外純單邊帶發(fā)射會帶來較大的正交失真與群時延失真，導(dǎo)致接納端重顯圖像失真。 為理處理節(jié)約頻譜與確保不失真?zhèn)鬏斠曨l信號，通常采用殘留邊帶調(diào)幅方式，即除了發(fā)射一個完好的邊帶外，還保管另一個邊帶的一小部分頻譜較低視頻頻率成分調(diào)制構(gòu)成的頻譜。發(fā)射機殘留邊帶調(diào)幅特性 按照我國電視規(guī)范規(guī)定，如用fv表示

3、圖像載波頻率，殘留邊帶調(diào)幅的通帶范圍為fv 0.75 MHz到fv +6MHz，下限經(jīng)過過渡帶直到fv 1.25 MHz，上限經(jīng)過過渡帶直到fv +6.375 MHz。 fv 0.75 MHz的范圍是雙邊帶發(fā)射，而fv +0.75 MHz到fv +6MHz的范圍是單邊帶發(fā)射。 殘留邊帶發(fā)射的情況下，假設(shè)接納機的中頻網(wǎng)絡(luò)特性與發(fā)射機一樣，那么雙邊帶頻率成分主要是低頻成分檢波后的信號幅度就為單邊帶的2倍，呵斥檢波后的視頻信號幅頻特性的不一致。為此，接納端應(yīng)運用與發(fā)射端不同的殘留邊帶幅頻特性。接納機殘留邊帶調(diào)幅特性二 任務(wù)于VHF與UHF頻段 電視信號本身的頻譜寬，圖像載波的頻率起碼應(yīng)在30MHz以

4、上；如經(jīng)過電離層傳播，那么不穩(wěn)定，多徑傳播，失真嚴(yán)重。 任務(wù)在超短波VHF與UHF頻段，主要靠直接波傳播，不受電離層的影響，可以得到較好的效果。二黑色電平固定 在發(fā)射端與接納端能夠引起黑色電平變化的緣由：信號經(jīng)過RC耦合網(wǎng)絡(luò)；信號中混入低頻例如50Hz交流聲干擾而呵斥黑色電平漂移。 黑色電平變化帶來的后果：假設(shè)黑色電平隨著圖像內(nèi)容改動，使重顯圖像產(chǎn)生失真，使圖像畫面上背景深淺或顏色發(fā)生變化；對于彩色電視廣播而言會產(chǎn)生色度失真因：黑色電平或消隱電平，供接納機恢復(fù)彩色副載波的色同步信號是放在消隱后肩上傳送的，消隱電平不穩(wěn)定，基準(zhǔn)副載波的相位就遭到影響。 鑒于以上緣由，必需堅持黑色電平固定。 固定黑

5、色電平的方法：視頻信號為單極性，可用箝位電路實現(xiàn)，黑色電平固定后，不僅可以恢復(fù)直流分量，還可以消除低頻干擾,提高放大管的利用率，添加輸出功率。四、圖像調(diào)制極性 用正極性的電視信號對圖像載波調(diào)幅，稱為正極性調(diào)制，而用負極性的電視信號對圖像載波調(diào)幅，稱為負極性調(diào)制。正極性與負極性調(diào)制的已調(diào)幅波波形 電視發(fā)射機多采用負極性調(diào)制，緣由是同步頂相當(dāng)于調(diào)幅度為100%，這樣做的益處： 可以充分利用發(fā)射機的輸出功率的才干，提高效率；干擾表現(xiàn)為暗點，不易覺察；峰值電平同步頂便于作為基準(zhǔn)電平，供接納機作為自動增益控制。 五圖像發(fā)射機的功率 調(diào)幅聲音廣播發(fā)射機的標(biāo)稱功率通常用載波功率表示，載波功率一旦確定，已調(diào)波

6、的邊帶功率、峰值功率、平均功率就相應(yīng)確定。 由于圖像發(fā)射機采用負極性調(diào)制，峰值功率即同步頂功率是固定不變的，而平均功率卻隨著視頻信號的內(nèi)容而變化。因此，電視發(fā)射機的標(biāo)稱功率用峰值功率即同步頂功率表示。六電視發(fā)射機技術(shù)目的要求、幅頻特性要求 滿足殘留邊帶特性，在通帶的主要頻段內(nèi)，其幅頻特性動搖應(yīng)限制在+0.5/-1dB之內(nèi)；在阻帶內(nèi)起碼應(yīng)衰減dB以上。、群時延頻率特性 要求傳輸通道的相頻特性是線性的，即產(chǎn)生的相移與信號頻率成正比。通常利用群時延頻率特性來間接描畫相頻特性。二者的關(guān)系是：d/d (1-1)式中為群時延函數(shù)，為相位函數(shù)，為自變量。 將相頻特性的非線性變化轉(zhuǎn)化為各頻率成分的時延變化。在

7、傳輸過程中，不同頻率成分產(chǎn)生時延的差別，這種失真稱為群時延失真。對群時延失真要采取相應(yīng)的技術(shù)措施，使其限制在允許的范圍內(nèi)。、微分增益 彩色信號疊加在亮度信號上傳送，傳輸系統(tǒng)存在非線性時，增益會隨亮度而變化。 微分增益的定義是：在輸入輸出特性曲線上各電平的斜率： du0/dui (1-2) 如在不同的亮度電平上有不同的，就會導(dǎo)致彩色信號的振幅隨著不同的亮度而出現(xiàn)差別，使色飽和度發(fā)生變化，這種失真稱為失真。失真的衡量：以黑電平的用H表示為參考，其他電平的用N表示，那么失真表示為： 失真=N -H/H 1-3 取其最大值作為失真目的。 對失真也要采取相應(yīng)的技術(shù)措施，使其限制在允許的范圍內(nèi)。、微分相位

8、 彩色電視信號在傳輸過程中，假設(shè)在整個動態(tài)范圍內(nèi)存在非線性，不僅有隨著亮度的變化而產(chǎn)生失真，也會引起相位的變化。處于不同亮度電平上的彩色信號相位，稱為微分相位，簡稱。有失真時，不同亮度電平上的相位就有差別，差別越大，對彩色圖像的影響就越大，會使彩色的顏色發(fā)生變化。這種失真稱為失真。 失真的衡量：以黑電平的用H表示為參考，其他電平的用N表示，那么P失真表示為： P失真=PN -PH 度 1-4 對P失真也要采取相應(yīng)的技術(shù)措施，使其限制在允許的范圍內(nèi)。、互調(diào)成分 單通道電視發(fā)射機，是將圖像和伴音先分別進展中頻調(diào)制，然后將二者的低電平中頻信號合成，再變頻為規(guī)定頻道的射頻信號，經(jīng)多級功率放大器放大到要

9、求的電平。 當(dāng)多頻率的信號進入有非線性的放大器中，就會產(chǎn)生互調(diào)失真，即放大器的輸出頻譜中既有各輸入頻率成分的基波和它們的各次諧波，還有各基波和它們的各次諧波的和差組合頻率。處于電視頻道之外的頻率成分，可以經(jīng)過帶通濾波其將其濾除，而落在帶內(nèi)的將無法消除而影響本身。 在電視發(fā)射機機中，設(shè)置有互調(diào)失真校正電路，使其影響限制在允許的范圍內(nèi)。二、電視伴音發(fā)射機的特點 電視發(fā)射機中的電視伴音發(fā)射機雖然屬于調(diào)頻發(fā)射機，但它與圖像發(fā)射機一同任務(wù)，對其功率等級和任務(wù)頻率有相應(yīng)的要求。一、功率等級 確定伴音發(fā)射機功率等級的前提條件是：保證圖像和伴音有一樣的覆蓋范圍。由于伴音發(fā)射機的調(diào)制方式是調(diào)頻的，抗干擾才干強，

10、伴音信息的強弱主要表如今頻偏上。此外，減小伴音發(fā)射機的功率，可以防止在接納機中頻和高頻通道圖像與伴音的較大干擾。圖像和伴音發(fā)射機的功率比通常取10：1。二、伴音載波頻率的選擇 圖像和伴音信號在指配的同一個電視頻道中傳送，圖像載波頻率一旦確定，伴音載波頻率就相應(yīng)確定。伴音載波頻率處于圖像射頻頻譜所占帶寬以上的地方，伴音射頻頻譜所占的有效范圍與圖像射頻頻譜之間不能重疊，應(yīng)有一定的維護間隔。我國規(guī)定伴音載波頻率比圖像載波頻率高6.5MHz。三、頻率穩(wěn)定度的要求 用鎖相環(huán)穩(wěn)頻方法，確保伴音載波頻率即調(diào)頻過程中的中心頻率的穩(wěn)定。四、預(yù)加重 原理與要求同調(diào)頻廣播發(fā)射機。第二節(jié) 電視發(fā)射機與電視差轉(zhuǎn)機的組成

11、一、 電視發(fā)射機的組成電視發(fā)射機的類別1、按輸出功率大小分：1小型小功率電視發(fā)射機30W以下2中型中功率電視發(fā)射機1KW-30W3大型大功率電視發(fā)射機1 KW以上2、按適用的任務(wù)頻率范圍分：1VHF甚高頻或米波電視發(fā)射機2UHF特高頻或分米波電視發(fā)射機3SHF超高頻電視發(fā)射機用于微波多路分配系統(tǒng)MMDS和衛(wèi)星廣播3、按傳送信號性質(zhì)分：1黑白電視發(fā)射機2彩色電視發(fā)射機3多伴音立體聲電視發(fā)射機、數(shù)字伴音電視發(fā)射機4數(shù)字電視發(fā)射機、高明晰度電視發(fā)射機4、按調(diào)制級功率電平分：1高電平射頻調(diào)制電視發(fā)射機2中電平射頻調(diào)制電視發(fā)射機3低電平射頻調(diào)制電視發(fā)射機4低電平中頻調(diào)制電視發(fā)射機5、按圖像、伴音放大方式

12、分：1分別放大式雙通道電視發(fā)射機2共同放大式單通道電視發(fā)射機6、按功率放大器件分：1晶體管或場效應(yīng)管全固態(tài)電視發(fā)射機2電子管電視發(fā)射機3速調(diào)管電視發(fā)射機4IOT感應(yīng)輸出管電視發(fā)射機一分別放大式雙通道電視發(fā)射機特點： 經(jīng)過視頻和音頻處置的圖像和伴音信號，分別采用低電平中頻調(diào)制圖像中頻載波頻率為37MHz，伴音中頻載波頻率為30.5 MHz,各自經(jīng)過相應(yīng)的處置后，經(jīng)過頻率變換變?yōu)楦哳l信號，進展功率放大，最后經(jīng)過雙工器將高頻圖像信號和伴音信號進展合成，經(jīng)過同一根高頻電纜送往天線發(fā)射。分別放大式雙通道電視發(fā)射機組成方塊圖 電視發(fā)射機的圖像通道的視頻處置部分主要包括箝位放大器和微分相位校正電路。中頻處置

13、部分主要包括圖像中頻調(diào)制器、殘留邊帶濾波器和中頻處置電路群時延校正電路、微分增益校正電路。 高頻部分主要包括本振與倍頻電路、圖像變頻器、高頻線性功率放大器。 電視發(fā)射機的音頻處置部分非線性校正電路和預(yù)加重電路。中頻部分包括伴音中頻調(diào)制器、鎖相穩(wěn)頻電路以及倍頻器等。高頻部分包括伴音變頻器和高頻功率放大器。二共同放大式單通道電視發(fā)射機特點： 經(jīng)過視頻和音頻處置的圖像和伴音信號，分別采用低電平中頻調(diào)制圖像中頻載波頻率為37MHz，伴音中頻載波頻率為30.5 MHz,各自經(jīng)過相應(yīng)的處置后，經(jīng)過中頻雙工器合成，共同經(jīng)過互調(diào)校正、頻率變換與功率放大后，送往天線發(fā)射。共同放大式單通道電視發(fā)射機組成方塊圖三、

14、雙伴音、立體聲電視發(fā)射機 用同一部電視伴音發(fā)射機，可以同時送出兩種不同語種的伴音，觀眾可以根據(jù)本人的需求，選聽其中的一種；在播出音樂會節(jié)目時，為了加強藝術(shù)效果，用立體聲伴音。雙伴音、立體聲電視發(fā)射機構(gòu)成原理方塊圖 特點： 與普通電視發(fā)射機相比，有變化的只是伴音發(fā)射機部分：第一伴音載波頻率與單伴音發(fā)射機一樣，第二伴音載波的頻率比第一伴音載波頻率高0.242MHz，功率比第一伴音載波低7dB。在立體聲發(fā)射時，第一伴音載波用“和 M=L+R/2信號調(diào)制，第二伴音載波用R信號調(diào)制。二、電視差轉(zhuǎn)機的組成 電視差轉(zhuǎn)機的義務(wù)是接納從主發(fā)射機來的高頻信號，不進展解調(diào)，而僅進展頻率變換和功率放大，在另一個電視頻

15、道重新發(fā)射，相當(dāng)于轉(zhuǎn)播主發(fā)射機發(fā)射的節(jié)目。一二次變頻共同放大式電視差轉(zhuǎn)機 二次變頻共同放大式電視差轉(zhuǎn)機包括接納、中放和發(fā)射三部分。二次變頻共同放大式電視差轉(zhuǎn)機的構(gòu)成原理圖二、二次變頻圖像和伴音分別的分別放大式電視差轉(zhuǎn)機 二次變頻圖像和伴音分別的分別放大式電視差轉(zhuǎn)機原理 與共同放大式電視差轉(zhuǎn)機不同的地方是,經(jīng)接納部分的到的圖像與伴音混合中頻信號，經(jīng)分別和功率平衡電路，分別送入圖像中頻放大器與伴音中頻放大器進展放大，再分別變頻至射頻，分別進展功率放大后，放大到額定的功率電平，最后經(jīng)過雙工器合成后送往發(fā)射天線發(fā)射。第三節(jié) 電視發(fā)射機的開展動向 模擬電視發(fā)射機技術(shù)的開展主要表如今：大功率全固態(tài)發(fā)射機的

16、廣泛運用；改良型速調(diào)管和IOT感應(yīng)輸出管發(fā)射機的運用以及自動化程度的提高。一、大功率全固態(tài)發(fā)射機 金屬氧化物場效應(yīng)管MOS-EFT已突破上百瓦的功率等級，多個這樣的場效應(yīng)管輸出功率進展合成，可得到大功率等級的電視發(fā)射機。多管并聯(lián)須經(jīng)多級功率合成，先經(jīng)過幾次合成而組成獨立構(gòu)造的功放單元，再經(jīng)過合成得到所需的輸出功率。 為降低多次合成引起的功率損失，要求運用低損耗的功率合成網(wǎng)絡(luò)，并且要求每一合成網(wǎng)絡(luò)具有隔離功能，即某一功放失效時其它各路不受影響。 晶體管功放任務(wù)于低電壓、大電流形狀，要求運用大電流的穩(wěn)壓電源。 全固態(tài)發(fā)射機與電子管發(fā)射機相比有明顯的優(yōu)點：體積小，分量輕，壽命長，可靠性高。雙鼓勵器全固態(tài)發(fā)射機系統(tǒng)構(gòu)成