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1、卫星接收系统简介卫星广播系统的构成卫星广播可以大致分为上行地球站（卫星地面站）、通信卫星或广播卫星、卫星接收站三个子系统。上行站的功能：首先对电视台节目播控中心传送来的信号进行基带处理，然后进行中频调制，形成中频信号，其后通过上变频和高功率放大环节，产生足够强的微波信号馈送至天线上，进一步将卫星广播的上行信号发送到同步轨道的卫星去。广播卫星的功能：接收发自地球站的上行信号，经过低噪声放大、下变频和功率放大等环节，生成卫星广播的下行信号，通过天线将此信号转发其服务区域之内。卫星接收站的功能：通过天线接收来自卫星的下行信号，首先经过低噪声放大、下变频和中放等环节，生成卫星接收系统内的第一中频信号，
2、该信号经同轴电缆传送到室内一个或多个卫星接收机，在接收机内部，进一步产生第二中频信号，经过中放、解调、等处理，分别还原出视频和音频信号，作为个体接收这些信号可直接输入电视机，而作为集体接收系统来说，视音频信号则输送到有线电视系统前端内的调制器，进一步形成射频信号，传送到该系统内的每一个用户端。卫星广播电视接收系统介绍卫星接收系统又称为卫星接收站，它由卫星接收天线、高频头、第一中频电缆、功分器和卫星接收机等几部分组成，如下图所示, 卫星接收天线将广播卫星传送的电磁波接收下来，然后送入高频头。C波段的卫星下行频率是37004200MHz，带宽为500 MHz，其内采用了频率复用技术共安排了24个卫
3、星转发器，每个转发器的带宽是36 MHz。Ku波段的情况不很统一，转发器的数量和转发器的频带宽度也不大一样。（C波段，频率从4.0- 8.0GHz的一段频带，Ku波段，12-18GHz频段 10.7-12.75G）1.卫星接收天线：卫星接收天线的作用是，有效地接收卫星辐射到地面的电磁波，并将它传送高频头之内。卫星接收天线的类型有反射面天线和微带天线。反射面天线是由反射面和馈源两部分组成的，馈源本身就是一种天线。在工程上通常根据馈源与反射面的相对位置，将反射面天线分为前馈天线、后馈天线和偏馈天线三种形式，而从作原理上来分，卫星广播系统中使用的反射面天线可以分为旋转抛物面线、卡赛格伦天线、格里高利
4、天线、球形反射面天线等几种类型。有线电视系统中常用的为旋转抛物面天线中的前馈与偏馈天线。2.高频头功能是：（1）低噪声放大，（2）下变频，（3）中频放大。将C波段和KU波段信号的下行频率，转换成第一中频9502150MHZ，通过馈线输送到机房。高频头的供电通常是由卫星接收机来提供的直流电压，电压数值一般在13V18V之间，通过第一中频电缆输送到高频头。（从外形上看，C波段高频头比KU波段的大，标记上本振频率不一样，C波段的大部分是5150，KU的是11300）3.数字卫星接收机：又称QPSK综合接收解码器（IRD），主要完成频道调谐、QPSK解调、信道解码、解复用、MPEG-2解压缩和PAL编
5、码形成全电视信号等功能，对有条件接收功能还需加有系统控制和用户智能卡。高频头对于C/Ku频段的卫星电视节目需要设置不同的本振频率。4.功分器：从结构上，可分为无源功分器和有源功分器，功分器的功能是：（1）将电缆传送到室内的一路第一中频信号平均分配几路，提供给各个卫星接收机，（2）对各个卫星接收机进行比较有效的隔离，尽量减少各个接收机之间的干扰。（与分支分配器的区别）功分器的口芯与功分器的金属外壳的直流电阻为无穷大，分支分配器的口芯与与其金属外壳的直流电阻为零是短路的。5.线路放大器：其作用是弥补电缆产生的损耗，在卫星天线与系统前端的距离过远的情况下使用。卫星接收系统的安装与调试数字卫星接收系统
6、的安装与调试可以分为机械部分和电气部分。1.机械部分要考虑天线的风荷，由于福建处多台风地区，天线抗台风能力应大于12级，必要时需钢绞线固定，天线基础的承重应按相应的标准。特别是在高楼楼层面安装时，应将天线基座固定在承重梁上，如果梁的承重不够的话，应在梁的上方安装“工”字槽钢，而且槽钢的设计应符合相关安全、承重设计。2.在电气部分，应从以下方面考虑1) 天线位置的选择：主要考虑减轻地面微波中继线的干扰；以及还要考虑在天线的主瓣方向上是否存在遮挡物。对于卫星接收天线来说，要求在距天线波束中心（即天线方向图主瓣的中心线）5度的范围以内，不能有任何建筑物、电线、树、山峰等遮挡物存在。2) 天线的防雷：
7、应该按照国家标准建筑物防雷设计规范（GBJ5783）来实施。3) 若卫星接收天线附近已经有合格的避雷针的话，同时卫星天线有处于该避雷针的有效防护区域之内，则无需给卫星接收天线加装避雷针，但此时要求卫星底座的接地电阻要小于4欧，避雷针一定要位于卫星接收天线的背面，否则它会对天线产生遮挡。4) 若卫星接收天线处于空旷地带或处于有避雷针的有效防护区域之外，这种情况下应该在天线的背面安装符合防雷规范的避雷针，或直接在天线主反射面上单独焊接一个长度约为2.5m，直径约0.02m的避雷针，材料应该选择镀锌的圆钢，顶部成针状5) 卫星广播电视接收系统中，天线、馈源、高频头、卫星接收机、电视机等部件用电缆和接
8、插件连接过程中，做好防雨、防漏、匹配工作，确保最大功率输出，在节目接收过程中不应有黑屏、马赛克等误码现象（雨衰、日凌等因素除外）。6) 高频头到前端机房的馈线应固定绑扎好，防止被风刮断。3.天线的安装与调试步骤1) 将天线安装在天线的基础上之前，应确保组装天线过程不应产生变形。2) 正确地安装好馈源，确保馈源位于反射面的焦点处。3) 接收线极化波时（垂直与水平极化），则要调整好极化角，调整过程中，注意位于接收地点西南方向的卫星与位于接收地点东南方向的卫星的极化角调整方向是完全不同的，以前馈天线为例，从馈源向反射面看，在接收正南方向的卫星时，馈源法兰盘的窄边代表了天线的极化方向；在接收西南方向的
9、卫星时（接收地点的经度大于卫星的经度），需要将馈源逆时针转动一个极化角；而接收东南方向的卫星时（接收地点的经度小于卫星的经度），需要将馈源源顺时针转动一个极化角。4) 在天线、馈源、高频头安装完毕后，可由高频头输出的馈线联接到天线下面的临时系统，现在大部分的卫星接收机都有信号场强指示，事先确定好一个卫星节目，所需参数举例如下,并在卫星接收机调整好各项参数，在显示器上指示卫星场强。下一步调整天线的仰角与方位角。节目卫星下行频率本振极化方向符号率纠错率湖南卫视亚洲3S4082 MHz5150 MHzH或V4420Mbps3/45) 天线仰角和方位角的确定：为了将接收天线对准广播卫星，在每一个卫星接
10、收地点都要确定该点接收天线的仰角和方位角。仰角和方位角可以有很多现成资料直接查询得到。也可以通过公式计算的方式得到，下面介绍用矢量代数法计算仰角和方位角的计算公式，具体过程可参考其它资料。a) 接收天线仰角 EL 注：为接收地点的纬度，经度为,卫星的经度为，接收地点与卫星的经度差称为相对经度，b) 接收天线的方位角AZTan AZ=tan/sin，南：AZ=，西：AZ=，东：AZ=-l 天线的仰角由所接收节目的卫星来确定，并通过查表或计算得出具体数值，若能在天线上找到一个与天线口面平行的平面，利用普通的量角器就可以方便地确定出天线的实际仰角，如下图所示，分别为前馈天线和偏馈天线的仰角确定方法。
11、l 天线方位角的确定：有二种情况a) 以正北为，顺时针转动，如亚洲3S的卫星方位角为。b) 以正南为，顺时针转动（偏西）为正，如亚洲3S的卫星方位角为，逆时针转动（偏东）为负。6) 此时观察卫星接收机输出的信号场强指示，并以确定的方位角左右转动天线，直到信号场强指示值最高。这样天线的调整工作就算好了，拆除临时接收系统，将高频头引下线连接好，并绑扎固定，在接头处上好防雨胶带，这样卫星接收系统就算调试好了。卫星天线系统的日常维护1. 保持馈源和反射面的清洁，不要让馈源进水、结冰，不要让反射面积水、积雪或让其它杂物覆盖，否则卫星信号将受到一定程度的衰减，影响卫星信号的接收。2. 接收Ku波段的数字卫
12、星广播时，要注意雨衰对卫星接收的影响，下大雨时，Ku波段的信号影响较C波段的严重，甚至信号中断。适当地加大接收天线的口径可以在一定程度上减轻雨衰的影响，但是不可能根本解决雨衰的问题。3. 每年的春分前和秋风后会发生日凌现象，此时前端机房所接收的卫星信号将出雪花、马赛克、黑屏现象，因此值班人员应根据当地的日凌影响时间，在日凌结束后，对未恢复信号的数字卫星接收重新开机。4. 除了以上的维护外，应每周检查卫星接收机场强指示，每月检查卫星接收天线的接收方向和加固情况，每个季度对接收天线进行全面性能检查和维护。知识拓展：数字卫星广播的发展方向从C波段逐步向Ku波段过渡：C波段卫星的下行频率为3.74.2
13、GHz，虽然其技术成熟，但同时也是地面微波所用的波段，因此卫星接收站易受地面微波干扰，同时上行地球站的选址较严格。另外，C波段通信卫星下行波束宽、覆盖面大，到达地面的信号功率密度较小，加之频率较低，为达到良好的广播电视接收效果，地面接收天线口径需34.5m以上。而Ku波段的下行信号使用12 GHz，该波段波长短，下行波束窄，可使用小口径天线接收Ku波段传送的广播电视信号。采用Ka波段：Ka波段的频率范围为26.5-40GHz,其段内的电波波长约在1.5cm左右，所以接收天线的口径可以更小，更有利于直播卫星业务的推广。本振频率本振频率由本振电路产生，它产生的高频电磁波与所接收的高频信号混合而产生
14、一个差频，这个差频就是中频。当本振频率高于信号频率时（本振频率比信号频率高一个中频），称为高本振，而当本振频率低于信号频率时（本振频率比信号频率低一个中频）就称为低本振。由于本振频率不容易作得很高，因此Ku波段高频头多采用低本振，而C波段的高频头多采用高本振。高本振和低本振比较而言，高本振抗干扰能力较强，也加之C波段和通信频段共用更易受到干扰，而Ku波段属于卫星广播电视专用的频段相对而言干扰少一些。由于C波段和Ku波段高频头输出的频率都在卫星接收机第一中频范围之内，所以才使C波段和Ku波段卫星接收机兼容成为可能。接收C波段时，由于C波段的下行频率在3700 4200MHz，高频头本振频率都相同
15、为5150MHz，所以接收C波段时都使用本振相同的高频头。现在C波段的下行频率已从原来3700MHz扩展为3400MHz，相应的频带也由原来的500MHz带宽扩展到800MHz。因此在C波段内接收时，也存在选择高频头接收频率范围的问题，应选择所接收频道的下行频率在高频头接收范围之内。双本振高频头，这种双本振高频头具有两个本振，一个本振是5150MHz，另一个本振是5750MHz，这两个本振对水平、垂直极化信号分别处理。在 37004200MHz范围内的两个极化信号就被分别差出9501450MHz（5150一4200=950；51503700=1450）和15502050MHz （5750-42
16、00=1550；57503700=2050）互不重叠的中频频率，而可以在同一根电缆中传送给卫星接收机，配合宽带9502050MHz卫星接收机，就可以同时接收。在工程上接收同一颗卫星的两种极化信号无须同时使用二个单极化高频头(双极化馈源上安装两个单极化高频头），只用这一个高频头便可把两种极化信号同时接收下来，再配以适当的功分器和卫星接收机，便可有不同极化的信号同时输出Ku波段频率高，下行频率范围在10.712.75GHz之间，带宽达2.05GHz，这比C波段带宽宽4倍。为了制造容易又能保证指标的Ku高频头选用了低本振，这样就降低了制造难度，又由于Ku频带宽，选用一个本振频率很难做到Ku波段全都适用，而采用缩小频带范围在不同的频带
