衛(wèi)星 接收 系統(tǒng)

1、文重點(diǎn)介紹了CATV衛(wèi)星接收系統(tǒng)的組成，并對(duì)各部分設(shè)備進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明，同時(shí)介紹了相關(guān)操作及維護(hù)事項(xiàng)。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(jiàn)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(hào)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(hào)源，如果加上部分重要節(jié)目的備份信號(hào)，衛(wèi)星節(jié)目達(dá)到26套。因此，如何保證衛(wèi)星信號(hào)源的高質(zhì)量、高可靠性就成為有

2、線電視前端建設(shè)、維護(hù)中必須考慮的重點(diǎn)問(wèn)題。本文將結(jié)合有線電視衛(wèi)星接收系統(tǒng)的組成，對(duì)各部分設(shè)備進(jìn)行較為詳細(xì)的說(shuō)明，同時(shí)介紹相關(guān)操作及維護(hù)事項(xiàng)，僅供同行參考。文中不足之處，敬請(qǐng)批評(píng)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(duì)衛(wèi)星信號(hào)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(shí)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?yàn)閮煞N接收機(jī)接收的都是第一中頻信號(hào)，而第一中頻

3、信號(hào)為已調(diào)波，它屬于模擬信號(hào)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(shí)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(lái)，然后送入高頻頭。高頻頭的作用有兩個(gè)：①低噪聲放大。②下變頻。由于衛(wèi)星到地面接收地點(diǎn)的距離在36000km左右，因此衛(wèi)星天線接收的信號(hào)是十分微弱的，故高頻頭一定要有相當(dāng)高的增益

4、，同時(shí)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(shí)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(guò)高頻頭下變頻的信號(hào)在衛(wèi)星接收系統(tǒng)中稱(chēng)為第一中頻信號(hào)，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(guò)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

5、播的影響，對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)，地面電視廣播的上限頻率為958MHz，因此我國(guó)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(hào)從室外傳送到室內(nèi)，同時(shí)衛(wèi)星接收機(jī)為高頻頭提供的18V直流電源也是通過(guò)第一中頻電纜傳送的。通常第一中頻電纜的長(zhǎng)度不超過(guò)50m，若衛(wèi)星天線和前端的距離確實(shí)比較遠(yuǎn)，為了彌補(bǔ)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(lái)提供。為了充分利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源，

6、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(hào)，然后分別使用兩個(gè)高頻頭對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大和下變頻處理，當(dāng)然也有雙極化高頻頭，其對(duì)極化隔離度指標(biāo)要求較高。1.衛(wèi)星接收天線性，因此不建議使用“路路通”類(lèi)型的功分器。插入損耗和隔離度是功分器的主要特性參數(shù)。接入損耗L是指功分器的輸入信號(hào)電平與輸出信號(hào)電平之差。隔離度S是針對(duì)衛(wèi)星接收機(jī)輸入端口輸出的本振泄漏來(lái)說(shuō)的，這種干

7、擾信號(hào)從功分器的一個(gè)輸出端口反向輸入，通過(guò)功分器對(duì)其他的衛(wèi)星接收機(jī)產(chǎn)生影響。各個(gè)廠家的功分器主要在這兩個(gè)指標(biāo)上有所差異，但穩(wěn)定性和可靠性也不容忽視。4.衛(wèi)星接收機(jī)從工作原理上分析，模擬衛(wèi)星接收機(jī)和數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)都是屬于超外差式接收機(jī)，其變頻、中放、自動(dòng)增益控制（AGC）等部分的功能和構(gòu)成類(lèi)似。衛(wèi)星接收機(jī)輸入信號(hào)的大小很不穩(wěn)定，為了確保輸出信號(hào)的質(zhì)量，在衛(wèi)星接收機(jī)中一般設(shè)置自動(dòng)增益控制（AGC），其主要作用有：①當(dāng)輸入信號(hào)在較大范圍內(nèi)變化

8、時(shí)，確保輸出信號(hào)相對(duì)穩(wěn)定。②提供衛(wèi)星接收機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度指示，作為調(diào)整衛(wèi)星接收天線的依據(jù)。衛(wèi)星接收機(jī)輸入的是第一中頻信號(hào)（通常記為RF），輸出的是音頻信號(hào)、視頻信號(hào)、廣播和數(shù)據(jù)信號(hào)。為濾除帶外干擾和鏡像干擾，LNB信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)后，要經(jīng)過(guò)帶阻跟蹤濾波器（跟蹤所要接收的每一節(jié)目的第一中頻信號(hào)）和帶通濾波器；然后經(jīng)二混頻，輸出第二中頻信號(hào)。這里需要強(qiáng)調(diào)的是，二中頻頻率固定，這就要通過(guò)AFC調(diào)整第二本振。第二中頻信號(hào)經(jīng)帶通濾波器進(jìn)一步濾除帶外干擾

9、，其后面信號(hào)處理部分?jǐn)?shù)字信號(hào)接收和模擬信號(hào)接收有所不同：模擬衛(wèi)星接收機(jī)中放后面是調(diào)頻解調(diào)器（通常為鑒頻器），它的輸出為基帶信號(hào)（BB），基帶信號(hào)由視頻信號(hào)和伴音副載波兩部分組成。使用低通濾波器將視頻信號(hào)分離出來(lái)，進(jìn)行去能量擴(kuò)散和檢波等視頻處理；使用高通濾波器將伴音副載波分離出來(lái)，然后進(jìn)行伴音變頻，生成伴音中頻，進(jìn)而進(jìn)行伴音解調(diào)、音頻去加重、音頻放大，最后得到音頻信號(hào)。數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)的變頻和中放部分與模擬衛(wèi)星接收機(jī)是相同的，然后經(jīng)過(guò)QPS

10、K解調(diào)、信道解碼和信源解碼，輸出模擬的視頻信號(hào)和音頻信號(hào)，帶有ASI接口的，還可以輸出TS流信號(hào)。5.衛(wèi)星傳輸鏈路的計(jì)算：EIRP、GT值、門(mén)限余量、降雨余量⑴衛(wèi)星傳輸鏈路的計(jì)算1自由空間的傳播損耗LF=10log()2=92.420logdFd：傳輸距離，單位KmF：信號(hào)頻率，單位GHzd=h√10.42(1cosφrcosλd)φr：接收點(diǎn)緯度經(jīng)度差：λd=λrλs②天線仰角③方位角AZ=arctg(tgλdsinφr)正值為南偏西

11、，負(fù)值南偏東⑵EIRP=PTGT：全向有效輻射功率(一般為29～31dBw)PT：衛(wèi)星天線發(fā)射功率，GT：衛(wèi)星天線增益⑶PR=EIRPLFLfGRLf：附加損耗，接收天線增益：GR=(πdλ)2η，η：天線效率⑷衡量接收系統(tǒng)的能力有兩個(gè)因素：①、接收天線的增益GR，越大表示接收的功率越強(qiáng)；②、系統(tǒng)的等效噪聲溫度T，越小說(shuō)明系統(tǒng)的等效噪聲越小。所以通常用GRT表示地面站的接收能力，稱(chēng)為地面站的性能指數(shù)，亦稱(chēng)品質(zhì)因數(shù)。基礎(chǔ)熱噪聲Pno=kT