衛(wèi)星-接收-系統(tǒng)

文重點介紹了CATV衛(wèi)星接收系統(tǒng)的組成，并對各部分設(shè)備進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，同時介紹了相關(guān)操作及維護(hù)事項。關(guān)鍵詞:衛(wèi)星節(jié)目接收天線高頻頭第一中頻電纜功分器衛(wèi)星接收機(jī)衛(wèi)星傳輸鏈路日凌和衛(wèi)星蝕尋星環(huán)通常見故障瞬斷地面同頻干擾在有線電視系統(tǒng)中，衛(wèi)星節(jié)目信號源占有非常大的比重。以我們前端機(jī)房為例，36套節(jié)目中就有22套使用了衛(wèi)星節(jié)目作為信號源，如果加上部分重要節(jié)目的備份信號，衛(wèi)星節(jié)目達(dá)到26套。因此，如何保證衛(wèi)星信號源的高質(zhì)量、高可靠性就成為有線電視前端建設(shè)、維護(hù)中必須考慮的重點問題。本文將結(jié)合有線電視衛(wèi)星接收系統(tǒng)的組成，對各部分設(shè)備進(jìn)行較為詳細(xì)的說明，同時介紹相關(guān)操作及維護(hù)事項，僅供同行參考。文中不足之處，敬請批評指正。一、衛(wèi)星接收系統(tǒng)的組成衛(wèi)星接收系統(tǒng)主要完成對衛(wèi)星信號的接收，由衛(wèi)星接收天線、高頻頭、第一中頻電纜、功分器和衛(wèi)星接收機(jī)等幾部分組成，有時還包括線路放大器。模擬衛(wèi)星接收系統(tǒng)和數(shù)字衛(wèi)星接收系統(tǒng)的組成形式是完全一樣的，因為兩種接收機(jī)接收的都是第一中頻信號，而第一中頻信號為已調(diào)波，它屬于模擬信號的范疇。衛(wèi)星接收系統(tǒng)可以分成室外和室內(nèi)兩部分：室外部分包括衛(wèi)星接收天線、高頻頭、第一中頻電纜，有時還設(shè)有線路放大器；室內(nèi)部分包括功分器、模擬衛(wèi)星接收機(jī)和數(shù)字衛(wèi)星電視機(jī)。其典型連接方框圖如下所示。衛(wèi)星接收天線將廣播衛(wèi)星傳送的電磁波接收下來，然后送入高頻頭。高頻頭的作用有兩個：①低噪聲放大。②下變頻。由于衛(wèi)星到地面接收地點的距離在36000km左右，因此衛(wèi)星天線接收的信號是十分微弱的，故高頻頭一定要有相當(dāng)高的增益，同時為了保證接收的質(zhì)量，高頻頭內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲一定得非常小。在高頻頭的內(nèi)部設(shè)有低噪聲放大器（LNA），它產(chǎn)生的噪聲很小，同時又具備足夠高的增益，從而兼顧了低噪聲和高增益兩方面的要求。經(jīng)過高頻頭下變頻的信號在衛(wèi)星接收系統(tǒng)中稱為第一中頻信號，其頻率范圍是950~1450MHz或950~1750MHz、帶寬為500MHz或800MHz，以分別滿足C波段和Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器的需求，并通過同軸電纜從室外傳輸?shù)绞覂?nèi)。第一中頻的頻率選擇要考慮到地面電視廣播的影響，對于我國來說，地面電視廣播的上限頻率為958MHz，因此我國的衛(wèi)星接收系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選定的衛(wèi)星接收機(jī)的第一中頻為970~1470MHz。第一中頻電纜的作用是將衛(wèi)星信號從室外傳送到室內(nèi)，同時衛(wèi)星接收機(jī)為高頻頭提供的18V直流電源也是通過第一中頻電纜傳送的。通常第一中頻電纜的長度不超過50m，若衛(wèi)星天線和前端的距離確實比較遠(yuǎn)，為了彌補第一中頻電纜的衰減，可以安裝線路放大器，其供電也由第一中頻電纜來提供。為了充分利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源，一般每顆衛(wèi)星都采用極化波復(fù)用方式，有水平（H）和垂直（V）兩種極化方式的轉(zhuǎn)發(fā)器，因此衛(wèi)星天線應(yīng)該能接收并輸出兩種極化方式的信號，然后分別使用兩個高頻頭對信號進(jìn)行放大和下變頻處理，當(dāng)然也有雙極化高頻頭，其對極化隔離度指標(biāo)要求較高。1.衛(wèi)星接收天線當(dāng)前廣泛使用的衛(wèi)星接收天線為拋物面、雙曲面天線，當(dāng)然還有其他賦形天線，如平板天線等。反射面天線是由反射面和饋源兩部分組成的，饋源即喇叭口必須精確安裝在天線的焦點上，否則接收效率會下降甚至根本接收不到信號。在工程上通常根據(jù)饋源與反射面的相對位置，將反射面天線分為前饋天線、后饋天線和偏饋天線三種。前饋天線的饋源位于反射面的前方，直徑在1~4.5m范圍內(nèi)的衛(wèi)星接收天線，多采用前饋天線的形式。后饋天線的饋源位于反射面的后方，多為雙反射面天線，由主反射面、副反射面和饋源三部分組成，多用作大口徑的衛(wèi)星接收天線或衛(wèi)星發(fā)射天線。偏饋天線的饋源或副反射面偏離反射面的正前方，因此對發(fā)射面沒有遮擋，故提高了天線的口面效率。由于后饋天線操作維護(hù)方便，因此建議在天線選型上當(dāng)屬首選，但價格較高。天線的口面效率是一項十分重要的參數(shù)。不同廠家生產(chǎn)的天線的口徑可以一樣，但由于工藝、精確度等不同，天線的口面效率來有所差異。從理論上分析，天線的口面效率的最大值約為83%，而實際天線的口面效率通常在50%~70%之間。根據(jù)天線的口面效率劃分天線檔次一般作如下約定：50%為合格，60%為良好，70%的為優(yōu)秀。2.高頻頭高頻頭是衛(wèi)星接收系統(tǒng)中的一個重要部件，通常記為LNB，它的性能好壞直接影響著衛(wèi)星接收的質(zhì)量。高頻頭輸出端一般為陰性英制F型接頭，第一中頻電纜通過此接頭與高頻頭連接在一起。天線接收的衛(wèi)星微波信號頻率fRF與本振信號頻率fOS之差就是我們所需的第一中頻信號：fI=|fRF－fOS|。C波段高頻頭的本振頻率是比較統(tǒng)一的，一般都是5150MHz。當(dāng)本振頻率高于信號頻率時，稱為高本振；而當(dāng)本振頻率低于信號頻率時，就稱為低本振。目前，因為本振頻率不容易做得很高，Ku波段的高頻頭多采用低本振，而C波段的高頻頭多采用高本振。比較而言，高本振抗干擾能力較強。我們知道，C波段衛(wèi)星的下行頻率范圍是3700~4200MHz，這樣根據(jù)上式得出第一中頻信號的頻率范圍是950~1450MHz。特別需要說明的是，由于為高本振，位于衛(wèi)星下行頻率范圍高端的信號，變成第一中頻后則位于第一中頻頻率范圍的低端，反之亦然。Ku波段高頻頭的本振頻率主要有11250MHz和11300MHz兩種。顯然，使用不同的本振頻率，高頻頭輸出的頻率范圍不同。高頻頭的增益是很高的，其典型數(shù)值在60~70dB之間。其輸出阻抗通常為75Ω，必須和衛(wèi)星接收機(jī)的輸入阻抗相匹配。另外，高頻頭的噪聲系數(shù)和頻率穩(wěn)定度指標(biāo)非常關(guān)鍵，C波段高頻頭的噪聲系數(shù)多用溫度系數(shù)（°K）表示，而Ku波段多采用分貝（dB）或具體數(shù)字表示。不同噪聲系數(shù)和頻率穩(wěn)定度的高頻頭，有時價格相差很大。因此大家可以根據(jù)不同的要求選用不同檔次的高頻頭，以獲得最高的性價比。3.功分器由于每臺衛(wèi)星接收機(jī)只能輸出一套節(jié)目的AV信號，因此在模擬電視平臺中，如果要同時接收一路第一中頻信號中的多個節(jié)目的信號，就需要多臺衛(wèi)星接收機(jī)，故在室內(nèi)部分必須要設(shè)置功率分配器，簡稱功分器。功分器為衛(wèi)星接收系統(tǒng)中的一個必不可少的組件，其功能是：①將電纜輸送到室內(nèi)的第一中頻信號平均分配為若干路，提供給各個衛(wèi)星接收機(jī)，②對各個衛(wèi)星接收機(jī)之間進(jìn)行有效隔離，以減少由各接收機(jī)本振泄漏引起的相互干擾。從結(jié)構(gòu)上看，功分器可分為無源功分器和有源功分器兩大類，所謂有源是指內(nèi)部有放大器以補償功分器對信號功率的衰減。根據(jù)輸出的端口數(shù)目，常見的功分器可以分為二功分器、三功分器、四功分器、八功分器、十二功分器等等。根據(jù)其向高頻頭供電的端口數(shù)，又可分為“單路通”和“路路通”兩種。由于每臺衛(wèi)星接收機(jī)提供的直流電源電壓不可能絕對相同，如果功分器內(nèi)部設(shè)計不合理，各路電源之間就會產(chǎn)生壓降，從而影響功分器的穩(wěn)定性、可靠性，因此不建議使用“路路通”類型的功分器。衛(wèi)星接收機(jī)不穩(wěn)定造成信號輸出出現(xiàn)問題而影響播出的情況是比較常見的，常見問題如下：①音頻正常而視頻出現(xiàn)大量馬賽克，甚至靜屏；②畫面上下分割或靜屏，音頻正常；③音頻正常，而視頻畫面左右拉長，上下壓扁，畫面放大；④圖象正常，而聲音為音頻廣播；⑤音頻信號正常，而畫面出現(xiàn)不連貫（象“慢動作”特技）；⑥無聲音輸出或聲音間斷，畫面正常；對于以上出現(xiàn)的種種問題，通常使用以下方法解決：①檢查機(jī)器的輸入、輸出口是否松動，連接是否可靠；②關(guān)閉接收機(jī)電源，重新啟動接收機(jī)；③如重啟無效，拔掉機(jī)器電源插頭，確保機(jī)器完全復(fù)位，然后接通電源，重新啟動接收機(jī)；④詢問其他接收單位或直接與相關(guān)衛(wèi)視聯(lián)系，看是否為上行站故障（如大雨等氣候）或本地有同頻干擾。⑤在上述方法都無效的情況，按照上述操作步驟重新輸入正確的節(jié)目參數(shù)