卫星电视信号传输 接收与调试 卫星电视信号传输 接收与调试 【摘要】介绍了卫星电视信号的上行发射、星载转发和下行接收,并讨论了卫星电视信号下行接收天线焦距、极化方式、方位角和仰角的计算公式与调试方法 【关键词】基带;转发器;频率;卫星接收机 卫星电视信号是通过播送卫星进行接收和传输的电视信号本文按照卫星电视信号传输的顺序,即从卫星电视信号的上行发射、星载转发、下行接收以及下行接收室外局部的调试这四个方面展开讨论 1.卫星电视信号的上行发射 卫星电视信号的上行发射是靠上行发射系统来完成的上行发射系统的主要设备是上行发射台,上行发射台可以是一座或多座,其中主发射台是卫星播送系统的发射中心,它除了负责向星载转发器发送中央电视台的节目以及全国范围的节目外,同时它还具有遥测、遥控和跟踪功能,可以直接监控卫星的姿态、轨道位置和各种工作状态 2.卫星电视信号的星载转发 卫星电视信号的星载转发是通过卫星上的星载转发器来实现的,星载转发器是卫星的有效载荷,它接收、放大和发射输入信号,使上行发射台的播送电视信号,通过卫星远距离中继后定向送到地面时具有足够的强度。
为了防止转发器的发射信号干扰自身接收信道,其接收频率与发射频率必须错开主要的有如下两种:其一是非再生式转发器;其二是再生式转发器 3.卫星电视信号的下行接收 卫星电视信号的接收,那么是通过一系列卫星电视接收设备和器件去完成接收和处理卫星电视信号,并将卫星电视信号高质量地传输到用户卫星电视信号的接收可分为两个局部:即室外局部与室内局部室外局部主要是指卫星接收天线、馈源、极化器和高频头等;室内局部那么主要是指功分器和卫星接收机等 3.1 卫星电视接收的室外局部 卫星电视接收的室外局部主要包括卫星接收天线、馈源、极化变换器和高频头 卫星播送电视系统的天线,是实现以自由空间为传播媒介的接收电磁波能量的设备 馈源是高增益聚焦天线的初级辐射器它的作用是把抛物面天线聚焦在焦点上的电磁波能量以最低的损耗传输到低噪声放大器 极化器主要由矩形波导和探针组成,起极化变换的作用但由于卫星转发器发射下来的电磁波的极化方式,受地面接收站的地理位置、空中卫星姿态和地磁等因素的影响,有时会稍微偏离原极化方向因此在安装和调整时要注意这一点,以求到达极化最正确匹配的目的 高频头又称为低噪声下变频器,常用LNB表示,它能同时对卫星电视在某个频段内的所有频道信号进行低噪声放大和下变频。
低噪声放大要用波导作输入传输线,这就要有波导与微带过渡段,选择波导中探针的长度和直径,可保证波导与微带线之间到达最正确的匹配下变频是在混频电路中完成的,它由高频头输入频率与高频头本振频率混频后输出一中频信号频率,并通过阻抗为75Ω的同轴电缆传送到卫星接收机的输入端,供卫星接收机接收 3.2 卫星电视接收的室内局部 卫星电视接收的室内局部主要包括功分器和卫星接收机 功分器是功率分配器的简称,它是将信号功率分成相等或不相等的几路信号功率输出的一种多端口的微波网络在卫星电视接收系统中,多频道同时接收就要使用功分器 卫星接收机是工作于微波波段的宽带调频接收设备主要功能是把卫星电视信号复原成基带电视信号卫星接收机的种类,一般可分为模拟卫星接收机和数字卫星接收机这里主要介绍数字卫星接收机数字卫星接收机,又称综合接收解码器根据所要收视的节目的标识号提取相应的视频、音频和数据包,恢复出符合MPEG-2标准的打包的节目根本流然后由MPEG-2解码器解压缩,最后送到视/音频解码器按一定电视制式生成模拟电视信号,供电视机接收 4.卫星电视信号下行接收的调试 卫星电视信号下行接收的调试,主要是指卫星电视室外局部的调试与室内局部调试。
卫星电视室内局部的调试实际上是指卫星接收机的调试,对于卫星接收机的调试,只要按照播送电视部门提供的技术参数进行设置就可以了,相对室外调试很简单,这里不赘述 4.1 卫星接收天线焦距的调试 卫星接收天线的焦距是指抛物面天线中心顶点与平行电磁波信号反射会聚的焦点之间的距离对于前馈式卫星接收天线,是由紧固在抛物面天线与波纹槽馈源上的三根支撑杆来确定焦距的 4.2 卫星接收天线极化方式的调试 卫星接收天线极化方式的调试,实质上是使接收天线的极化方式同卫星发射信号时采用的极化方式相一致因我国卫星地面接收站接收的是线极化波,所以这里仅讨论线极化方式的调试线极化方式又分为水平极化和垂直极化为方便操作和便于记忆,这里以矩形波导口窄边与地平面的关系来调整极化方式水平极化是馈源矩形波导口窄边与地平面平行时的极化;垂直极化是馈源矩形波导口窄边与地平面垂直时的极化但是,实际调整极化方式时,还要考虑极化角的问题,这是由于受地面卫星接收天线所在地理位置与卫星经度差加大以及地球曲率的影响 4.3 卫星接收天线仰角与方位角的调试 在地面上用抛物面天线对准同步卫星,并非是一件很容易的事情要想快捷、准确地对准卫星星体,必须首先计算出卫星接收天线的仰角与方位角。
仰角是指天线抛物面轴线与地平面之间的夹角;方位角那么是天线抛物面轴线与正北极之间的夹角 其次,用指南针来确定基准方位,并在计算出的方位角的附近寻找所要接收的卫星可以通过观看接收信号电平来找准方位最后,连接上卫星接收机及监视器来观看卫星电视节目画面质量,做到一边微调仰角和方位角,一边监视电视画面效果,直至画面清晰、声音悦耳的为止 5.结束语 本文所介绍的卫星电视信号的上行发射、星载转发和下行接收的传输过程,以及卫星电视信号下行接收天线焦距、极化角、方位角和仰角的计算公式与调试方法,既帮助了播送电视一般工作人员对卫星电视信号传输的理解,又方便了播送电视工程技术人员对相关参数的计算与找准卫星的调试 参考文献 【1】韩广兴,胡宝琳.黑白电视、卫星电视、有线电视维修技术精选[M].北京:电子工业出版社,2000. 【2】李育林.浅谈卫星播送电视接收系统的接收天线[J].中国有线电视,2002,〔14:70-72. 【3】范东平,杜之云.卫星电视接收机原理与制作[M].北京:电子工业出版社,1991. 。