fade的吉他谱:广东电视台数字卫星车的设计方案

近年来，随着广播电视事业的不断发展，广东电视台外出转播的节目逐渐增多，台里2004年装配的一辆C波段卫星车已经无法满足平常的转播需要，所以装配一台Ku波段数字卫星车已经是时势所需。Ku波段数字卫星车设计的总体要求是：系统稳定，机动灵活，能满足大型节目直播的需要。根据这个要求，我们对车体、发射系统、编解码系统、视音频系统、电源系统等，进行了详细的设计、分析、比较、筛选，并确定了最终方案。

车体选择
由于是Ku波段卫星车，所以卫星发射天线的直径可以做到1.5米以下，再根据卫星车要灵活机动的特点，我们就主要考虑了奔驰416、福特E350等车型。由于奔驰416的载重量比较小，装上我们所有的设备可能会超重，另因为它造价比较昂贵，保修保养又极不方便，所以我们放弃了奔驰416，选择了福特E350加长加重车型。福特E350是改装车辆的明星车型，它底盘扎实，车体宽阔，动力充沛，很适合改装卫星车。国内很多卫星车都采用了这种车型，中央电视台的音频车也是采用了这个车型。福特E350车型见下图。

图1：FORD E350车型图

发射系统
卫星发射天线是数字卫星车的关键设备。因为发射频率是Ku波段，所以天线的直径可以做得比较小，但也必须满足重大节目转播的需要。车载卫星天线的直径一般不超过1.5米，一旦超过1.5米，很可能超出车体的宽度，但天线越小，发射增益也就越小，不稳定性就会增加，因此我们确定了天线的直径为1.5米。天线除了直径大小，其他也需要考虑的有：天线要支持全自动寻星，寻星准确、快捷；天线不宜过重，但要有一定的机械强度，能抗8级风力；另外天线要适应广东地区的天气，防水、防潮、防晒能力要强。综合以上考虑，我们选择了SWEDISH DA150K DRIVE-AWAY型号天线，SWEDISH天线在欧洲占有最大的份额，其质量和售后服务受到了广大客户的认可。SWEDISH天线配有自己品牌的天线控制器，操作界面简单、直观，可以做到自动精确对星。另外，SWEDISH天线收起来外观呈流线形，置于车顶非常美观，见图2、图3。

图2：展开状态的SWEDISH DA150K DRIVE-AWAY天线

图3：收起状态的SWEDISH DA150K DRIVE-AWAY天线

我台之前已经购买了两台ETM品牌高功率放大器（以下简称功放）；该功放为行波管功放，工作在Ku波段，功放之间还配有自动倒换开关。该功放的高度只有3U,体积不大，但最大功率达到了350W，对于Ku波段上行任务是绰绰有余。两台功放在工作中形成1:1系统，能自动倒换。当主用功放掉电的时候，倒换开关会自动倒换到备用功放，保证上行信号不会中断。该功放还配有手动开关，当电子控制部分失灵时，可以手动操作。这一套功放在我台使用多年，性能非常稳定，所有继续装在数字卫星车上。随功放一起购买的还有两台升频器，品牌是CONTINENTAL，工作稳定，并有自动（带手动功能）倒换开关。这一套射频系统性能稳定，操作简单明了，是一套非常不错的上行设备。

编解码系统
编码设备是卫星车设备中的重点，对编码设备的主要技术要求有：符合MPEG-2编码标准，编码格式支持主级主类(MP@ML)和422级主类(422P@ML)；内含QPSK调制器，支持内外两层编码且内编码前向纠错(FEC)可调。其他要求主要有：和我台解码器完全兼容，方便升级到高清信号编码器。在技术要求方面，市场上几乎所有的编码器都符合要求，考虑到我台大部分解码器都是TANBERG品牌，所以我们确定了编码器采用TANBERG E5740。此型号编码器只要在里面插一块高清信号编码板就可以升级成高清信号编码器，而且它还配有自动（含手动功能）倒换开关，形成1:1系统。该编码器的输出信号功率可以在－20dBm至0dBm可调，增加了信号的发射功率。另外，该编码器有输入信号监视作用，可以很直观的看到有没有视音频信号输入到编码器中，这种功能在紧急情况下非常有用，只要保证编码器有信号输入，就基本上可以确定信号没有中断，如图4。

图4：E5740编码器的液晶屏

编码器确定以后，考虑到编解码兼容的问题，解码器的品牌也就确定了。我们选用了TANBERG TT1260型解码器。这种型号的解码器是TANDBERG的较新产品，是标清解码器中技术最先进的产品。

视音频系统
数字卫星车视音频系统主要技术要求有：要有主备两个通道，且主备通道切换迅速、方便；监听、监看要直观；应急处理能力要强；扩展性好，方便升级到高清系统。另外还要向下兼容，支持模拟复合视频。视音频系统设备可供选择的厂家有LEITCH、EVERTZ、AVON等等，综合以上技术要求，又考虑到设备的稳定性和技术的前瞻性，我们选择了EVERTZ这个品牌。EVERTZ 7700机箱高度是3U，它的扩展性极强，支持数字视分板、模拟视分板、数字嵌入板、模拟音分板、画面分割器、智能监控板，甚至光机它也支持。另外它还支持EVERTZ 品牌的高清产品，这样升级到高清的时候，就很方便了，只要在机箱里插几块高清信号处理板就行了（我们集成的时候已经预留了高清信号的线缆）。数字卫星车视音频系统图5、图6：

图5：数字卫星车视频系统图

图6：数字卫星车音频系统图

因为考虑到要兼容模拟复合视频，所以我们选择了EVERTZ 7736CDM-A4+3RU型号数字嵌入板，它支持SDI信号和模拟复合视频信号输入，带四声道模拟音频嵌入。考虑到车内空间有限，我们选择采用了EVERTZ 7767VIP8-SN+3RU型号8画面分割器和HITACHI WOOO系列32英寸超薄液晶显示器。矩阵开关我们选择了EVERTZ X-1202S+2PS+RCP+SS型号，主备两台矩阵开关的第一输出接到了主备编码器，第二输出接到了技监。矩阵开关和液晶显示器如图7：

图7：矩阵开关和HITACHI液晶显示屏

信号从矩阵开关出来以后经过一个视分再进入编码器，视分出来的图像显示在画面分割器上，这样就可以很方便的看到输入编码器的信号有没有问题。在矩阵开关和视分前后我们都装了跳线，这样在紧急情况下就可以通过跳线应急。数字卫星车车内布局如图8：

图8：数字卫星车车内布局图

电源系统
因为数字卫星车转播的节目一般都是直播节目，所以电源系统也就成了卫星车的重要部分。为了符合重大转播的要求，我们采用了市电＋发电＋UPS的供电方式。为了尽可能的节省车内的空间，我们采用了美国BUFFALO品牌220V、7.5KW取力发电机，这款发电机功率高，操作方便，跟FORD E350 5.4L发动机搭配很合适。UPS我们选用了APC的8KW型号，这款UPS可维持车上系统（空调除外）工作30分钟以上，足够应付在使用过程中市电突然停电时启动发电机供电所需的时间，同时也避免了因倒电造成对卫星发射机的冲击，确保卫星上行不中断。市电采用380伏三相五线供电，其中A相市电与发电经选择开关选择后给车上UPS电源供各系统使用，另外两相市电直接供给车上空调系统及其它附属设备。电源系统图见图9。

图9：电源系统图

图10：广东电视台数字卫星车

另外，发电也通过选择开关给车上其中一路空调供电，这样在即使没有市电的情况下，发电供电的空调和车体空调也能保证车内的温度不会过高，从而保护设备，提高播出安全性。这一点，在广东炎热的夏季特别重要。经过大概一年的时间，数字卫星车终于在2008年11月安装完毕。在这半年时间里，它工作稳定，性能突出，得到了同事们的广大认可，见图10。

广东电视台Ku波段数字卫星车主要有以下技术特点：
- 性能稳定，安全性高。所有设备都采用主备两路，而且切换方便，大大提高了安全性。
- 机动性强，操作方便。一般情况下，卫星车到达现场后15分钟内就能将信号传送出去，最快时仅需10分钟。
- 供电方式多样，可靠性好。多种供电方式确保了大型重要节目直播的需要。
- 车体扎实，不惧复杂路面，可以满足野外转播或者灾害事件转播需要。