电视信号的微波传输技术及应用

蒋鸿瑞

摘 要：在当今这个发达的信息化社会，微波技术在信息传输领域占有一席之地。微波技术在不断发展过程中，逐渐被应用于电视领域中，它不仅提高了信息传输技术质量，而且为人们带来了更加理想的生活。本文首先概述了微波传输技术的内容，其次说明了此技术的原理和特点，接着分析其对电视发展的意义，最后对电视中微波传输技术的应用做了详细的讨论。

关键词：微波传输技术；电视信号；原理；应用

中图分类号：TN943.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）11-0032-02

1 微波传输技术概述

1.1 AML微波传输技术

AML微波传输是一种将RF前端发出信号反馈至AML发射机上从而实现传输信号的技术，其Ku波段在18.1～18.6GHz之间或12～13.2GHz之间，当信号发至AML发射机上时，信号将被放大达到Ku波段的数频，此时另一端用天线接收微波波频，再反馈到AML的接收机上，AML接收机再将信号还原为RF信号，这一流程即为AML微波传输技术的电视信号传输过程。AML微波因其有着星形的结构，所以在传播过程中，速度快，接收信号质量好。

1.2 数字微波传输技术

数字微波传输技术优点众多，广泛应用于电视信号传播中。数字微波传输技术传播距离远、传输的容量也大，不仅可以高质量地传输电视信号，而且能有效运输语音信息和其他数据，维持稳定可靠的网络，强效的抗干扰能力，同时进行双向传输信号，数字微波传输的电视信号编码速率一般为144MbPs。

1.3 FM微波传输技术

FM微波传输技术是把RF发射的所有信号，从音频FM发射机中转化成微波频，大概在1～1.5GHz、2.5～2.7GHz或7～8GHz之间，甚至在12GHz以上。其主要传播信号工具是天线，FM微波在天线的发射下定向或者全向送达接收点，由客户端的调解器将FM微波转化成电视信号。FM微波传输的主要优点是有良好的接收性能、抗干扰性、灵敏度高且接收距离远，适用于电视信号和广播信号传输中。

1.4 MMDS微波传输技术

MMDS微波传输的工作原理是利用定向或全向宽频带天线发射微波，宽频带宽可以影响微波信号传输的数量，譬如带宽为8MH的宽屏能同时传输25套电视节目的微波信号，这种MMDS微波传输技术的工作波频在25～27GHz之间。MMDS微波传输技术的优点是可以将前端信号直接分配给用户，虽然是单向微波传输，但是能够接收付费电视，且接收设备在价格上有一定的优势。

2 微波传输技术原理及特点

2.1 微波传输技术的基本原理

微波是一种较灵活的信息传输介质，1mm-1m波长、300GHz～300MHz波频范围的低频电磁波。微波传输技术是指利用微波形态携带和传输通信信号，在移动通信领域广泛使用，逐渐扩展应用至广播电视等领域。微波是电磁波的一种，它的传输特征和光波的相类似，直线传播于均匀介质中，当遇到阻碍物时，传输信号就会被隔断。此传输特征使得微波传输每隔一段时间就需要加强和转播信号，也就是中继转发，确保微波能实现长距离传播，大区域覆盖广播电视信号。

2.2 微波传输技术的特点

微波传输技术主要有工作频率宽和接力式设计两大特点。其一工作频率宽是指在300GHz～300MHz的微波范围内，频率区间较快，频段选择灵活，可以满足多个信号源的传播需求。微波技术应用在广播电视信号传输中，应该根据其所能的覆盖范围选择合理的技术参数、天线形式和微波频段等，不仅能实现微波信号传输系统的科学设计，而且满足广播电视的应用需要。其二是接力式设计，由于在空间角度上，电视信号以曲面的形式覆盖信号，所以想要微波信号能够全面有效覆盖并且接收、增强和转发高质量的信号，设置多个中继站是十分有必要的。在设计中继站的过程中，需考虑中继站的位置以及信号发射角度等问题，以此形成一个科学的接力式体系，通过此种接力式设计体系达到高质量信号的有效传输。

3 微波传输技术对电视发展的意义

3.1 提高传输信息的安全性

微波传输技术具有相当高的安全性能，其特殊的调整设备可以很好地进行信号对接和输出，如果传输信号在中途被截断，也不会轻易被破解。

3.2 消除信号传输对线路的依赖

微波傳输技术相较于传统利用光线传输信号的的方式，优势在于没有复杂繁琐的通信线路，微波传播技术只需利用发射信号、接收终端和中继站即可完成信号传输。传输工作不受距离、地形的影响，哪怕是沙漠、河谷等复杂地带，也可以轻松跨越，最大限度降低地形对信号传输的钳制。

3.3 提高广播电视的集成化程度

微波传输技术有效地提高了电视的集成化程度，首先它使影像录入、信号传输和系统监控等联系起来，优化了广播电视各环节之间的衔接，推动了广播电视系统的发展。

4 电视微波传输技术的运用

4.1 电视信号微波传输中继系统

传输两端的端站和传输线路的中继站是电视信号微波传输中继系统的两大主要组成部分组成。传输两端的端站主要工作是转化从电视中心传输出来的声音和图片信号，变成电视信号的微波再被传输出去，接收进来的电视微波信号转化成声音信号和图片信号再传达至电视中心，这种转化流程说明传输两端的端站起着收发信号的作用。另一组成传输线路的中继站的作用则是电视微波信号的分路和转发。在电视信号微波传输中继系统中，微波信号具有双向性，传输相同方向的微波信号，收发的天线可以相同也可以不同。

4.2 电视信号微波传输中继系统的频率分配

一般情况下，会有一套以上的微波信号收发设备存在于电视信号微波传输中继系统的中继站中，因为多个中继站存在于一条电视微波传输线路中，所以在众多频道中正确选择首发频率和避免多个频率间发生干扰问题是我们需要思考解决的重要问题。首先的就是频率分配，频率分配主要包括发射频率和接收频率。

关于这种中继站的频率分配，有几点需要注意，一是在同一个微波中继站上时，必须采用不同的频率收发信号，当两个频道逐渐相邻时，必须在中频上传输电视信号微波，从而避免因信号间的相互干扰而造成不能接收信息。中频信号具有很强的稳定性，不仅可以阻挡其它频率信号的干扰，而且容易处理转换和调节过程中出现的问题，对比其他频率信号，中频传递的微波信号质量更优。

4.3 微波传输技术应用于传输网络系统构成中

SDH是当前最为广泛使用的微波信号传输网络电路，他所具备的良好抗干扰功能可以对信号传输过程中的各类电磁进行微波传输系统保护，在保证微波传输的质量不受到影响的基础上，为观众提供高品质的广播电视节目。总体来说，微波传输技术系统构建了一种星型或树型的环路式网络建设保护通道，在最大限度上提高了传输系统的抗干扰能力，也保证了信号传输的稳定性和可靠性。

4.4 微波传输技术应用于监测系统中

任何广播电视节目都不是来自同一信号源中，信号源的多样性使节目之间的衔接转换常会出现细小的问题，所以对关键环节进行运行状态监测十分重要。微波传输技术应用至监测系统中，可以充分运用拓展监测系统功能，通过查询、记录和报警等功能优化和提升监测系统，使其在发现故障时第一时间采取报警措施，避免因信号传输问题导致的广播电视播放事故出现。

4.5 微波传输技术应用于摄像机中

近些年，微波传输装置与摄像机组合成为了应用最普遍的装置，它将影像资料录入设备进行信号传输，为广播电视的实时性增强了效果，在新闻直播、现场会议等实时拍摄报道中十分适用。随着人们对电视观看效果需求的提高，高清已然成为了广播电视的主流发展趋势。想要达到高清效果，势必要扩大微波传输的信息容量，对摄像机微波发射装置的效率和质量也要提出更高要求。当前状况供应商为了摄像机的微波发射质量能达到高质量、低延时的微波传输效果，选用20MHz宽通道作为通信频率并进行合理化控制。

参考文献

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