[转帖]卫星电视地面接收系统的调试与维护

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　　1 系统组成及部件选购?<br>
　　卫星电视地面接收系统主要包括接收天线（包括馈源）、高频调谐器和卫星接收机。?<br>
　　1.1 卫星接收天线?<br>
　　卫星接收天线有许多种：不同口径的，前馈型和后馈型的，板状和网状的，Ku波段和C波段的，电动极轴和多馈源多波束的等。<br>
　　在选购天线时有以下几点可以借鉴。?<br>
　　1)在前馈天线和后馈天线的选择上，一般来说对收发合用的卫星通信站，选购后馈天线是有利的，因后馈天线的增益比前馈天线的增益高，且容易与发射机输出波导联接，馈损小，不会对天线形成阻挡。对一般的卫星接收站，可选前馈天线，因前馈天线比后馈天线造价低。<br>
　　2)在板状天线和网状天线的选择上，一般选用板状天线，因板状天线寿命长、增益高。<br>
　　但在风力较大的地区，宜选用结构强度较大的网状天线，因网状天线抗风能力强。网状天线增益虽比板状天线低一些，但价格约便宜一半。?<br>
　　3)接收Ku波段一般采用前馈天线。前馈天线又分正馈和偏馈两种。现在生产的Ku波段接收天线几乎都是偏馈式的，因为在相同尺寸的情况下，偏馈天线比正馈天线的增益高，且偏馈天线一般使用一体化的馈源高频调谐器（双线极化），易于安装调试与使用。?<br>
　　4)在天线口径的选择上，应根据所接收信号的卫星等效全向辐射功率（EIRP）和接收图像质量需求（等级），对接收系统G/T值提出要求，再根据室外单元的噪声温度，计算出接收天线的增益和口径。天线增益与口径的关系如下式所示。?<br>
G＝(πD/λ)2 η (1)?<br>
　　式中： G——接收天线的增益； D——接收天线的直径；η——天线效率；λ——工作波长。表1列出了C波段(4GHz)和Ku波段（12GHz）卫星接收天线直径与增益对应值。<br>
　　表1C波段卫星接收天线直径与增益（dB）对应值表2Ku波段卫星接收天线直径与增益（dB）对应值。<br>
　　1．2 高频调谐器?<br>
　　高频调谐器是将天线接收到的卫星信号进行低噪声放大和频率变换的装置。它一般由低噪声放大器、混频器、本振和高频放大器组成。?<br>
　　高频调谐器有许多种：C波段和Ku波段的，模拟和数字的，与馈源一体的，双极性的，双本振的，双波段双极性的等。<br>
　　在选择高频调谐器时应注意以下几点：?<br>
　　1)噪声温度低、本振相位噪声小、本振频率稳定度高、动态增益大（约65dB），尤其是在接收卫星数字信号时，本振相位噪声和本振频率稳定度对接收信号质量至关重要；?<br>
　　2)频宽范围要与所接收卫星的下行工作频率范围相适应，使高频调谐器的本振频率与所接收卫星信号的全部下行频率之差值正好全部落在卫星接收机的工作频段范围内，这样才能更好地接收卫星电视节目；?<br>
　　3)若选择一体化馈源高频调谐器，则最好选用双线极化馈源的，这样，卫星下行的2种极化波可以在IRD上通过极化电控切换(13/18V)来选择所需的垂直或水平极化波；?<br>
　　4)接收模拟信号的普通高频调谐器不适合接收数字卫星信号，应选用与馈源相配套的低噪声高频调谐器，最好选用双极性馈源一体高频调谐器。另外，C、Ku波段兼容的双极性、四输出高频调谐器更适合县级电视台使用。?<br>
　　1．3 接收机?<br>
　　接收机有模拟接收机和数字接收机。模拟接收机主要由第二变频器和调频信号解调器组成。数字接收机也叫综合解码器(IRD)，它由QPSK解调器、前向纠错(FEC)器、解复用器、视音频解码器、D/A转换器组成。其功能是：接收卫星下行经QPSK调制的MPEG-2数据流，并解码出一套广播电视信号。?<br>
　　随着卫星广播电视逐步从模拟向数字方式过渡，我台除云南、贵州、浙江、四川4套卫视节目仍用模拟接收机接收以外，其余卫视节目都用数字接收机接收。卫星数字电视和卫星模拟电视的接收大致相同，但接收卫星数字电视还有如下一些特殊的要求。?<br>
　　1)在接收不同卫星数字传输标准的数字信号时，需要使用不同标准的IRD来接收信号。<br>
　　例如：在接收亚洲2号Ku频段转发器上的中3、中5、中6、中8等节目时，不但须用专用IRD(符合Digicipher Ⅱ标准)接收机，而且须经中央电视台卫星电视传播中心授权后才能接收；如果要接收亚洲2号C波段转发器上我国省区卫视节目，则须采用符合MPEG-2/DVB-S标准的IRD接收机；如果要接收鑫诺1号“村村通”的卫星电视节目，则必须购买带有智能卡(Smart Card)插槽的专用卫星数字接收机，并经插有附加的智能卡解密后才能正常接收；如果要接收境外的加密卫星数字电视节目，除须使用符合相应标准的卫星接收机外，还须购买一个专用的智能卡(Smart Card)，其中含有解密所必须的密钥，把此卡插入卫星接收机后才能正常接收；<br>
　　如果IRD的用户还有接收卫星数据的需求，则还要选择带有数据接口的IRD，并且要注意其数据输出的最大速率是否符合应用要求，同时其传输码流应符合DVB标准。?<br>
　　2)当接收卫星数字电视信号时，在接收天线的仰角和方位角大致对准后，其细调要比接收模拟信号更慢、更仔细。因为数字解码接收机在收到信号以后对其数据包的标志、状态等进行检索、识别判断、运算处理等复杂工序后才能有视音频输出，这个过程大约需要数秒钟的时间。<br>
　　3)数字电视解码接收机有一项重要指标——Eb/No门限值(E?b为二进制码元信号能量， No为单位频谱的噪声功率)，一般要求接收机的门限值小于等于5.5dB（FEC＝3/4时）。在数字卫星电视接收中，当接收信号的Eb/No值高于门限值时，C/N的变化不会影响图像的信噪比S/N的变化，而在门限值附近时，C/N的下降会引起S/N的急据恶化，信号会出现误码而引起“图像停顿”或“马赛克”现象，严重时会接收不到信号，这种现象称为“峭壁效应”。在门限值附近， C/N仅变化(0.1～0.2)dB就会使图像由正常到中断，因此在数字电视接收中，除要求采用具有低Eb/No门限的优质IRD接收机外，还必须使接收端留出足够的C/N裕量，这一点对Ku频段卫星信号接收尤为重要，因为Ku频段的雨衰量大。?<br>
　　4)由于上述2）、3）的原因，在卫星数字电视接收调试时，就不能采用像接收模拟电视那样用观察图像的办法来调整天线，数字电视信号在数字接收机的门限值以下是不会有图像的。所以在调试时应进入菜单，观察信号强度指示，若发现信号强度显示有指示，调试就应放慢速度、减小幅度，进行微调，最终使信号强度指示最大。?<br>
　　2 卫星电视接收系统的调试?<br>
　　2.1 按照接收点的地理位置（经度、纬度）和待接收信号的卫星位置（经度）计算出的数值设定好接收天线的方位角和仰角。其计算公式如下。?<br>
　　仰角：?EL＝arctg［cos(Ed－Es)cosNd－0.1511－cos?2(Ed－Es) cos?2Nd )］ （2）方位角：?<br>
AZ＝arctgtg(Ed－Es) sinNd （3）?<br>
式中： EL─—天线的仰角； Ed─—地球站经度；Nd——地球站纬度； Es─—卫星经度；?<br>
AZ——天线的方位角。<br>
张掖地区6县市天线的设定参数见表3。对偏馈天线仰角比正馈天线仰角小22?3°，即将表3中的仰角减去22.3°。?<br>
　　2.2 连接好系统，调整好高频调谐器的极化方向、极化角和焦点。<br>
　　2.3 打开接收机电源，同时高频调谐器馈电，按所要接收卫星电<br>
视信号的参数（波段、极化方式、下行频率、符号率、纠错率及本振频率等）在接收机菜单中进行设置。表4列出了我国中央及省(地市)卫星广播电视技术参数。?<br>
　　2.4 观察信号强度指示(接收模拟信号可直接从监视器观察图像)，结合微调方位角、仰角，直至信号强度指示最大。如果信号强度指示调不上去，可再次校准高频调谐器极化角及焦点，直至信号强度指示最大，退出菜单，应有图像质量满意的电视节目出现。<br>
　　表3 张掖地区卫星接收天线对星参数<br>
　　注：表中方位角以正南为准，正值为正南偏西，负值为正南偏东（方位角的计算没有考虑偏磁角，实际应用中应加入当地的磁偏角数值）。<br>
　　3 影响接收卫星数字电视质量的几个因素<br>
　　3.1 卫星的等效全向辐射功率EIRP的大小直接影响接收图像质量。对接收系统，图像质量也与接收机的输入电平动态范围有关。?<br>
　　3.2 环境的干扰，如雨、雪、冰、霜也是影响图像质量的一个重要因素。对接收系统，图像质量与接收信号裕量和接收机的门限电平有关，所以要选用符合标准要求的低门限电平的卫星数字接收机，并留有足够的雨衰储量，这一点对接收Ku频段信号<br>
尤为重要。?<br>
　　3.3 接收天线的增益（大小）直接影响接收图像质量，因此要选用满足系统要求、口径大小合适、高效的天线，调整好天线的馈源位置、仰角和方位角，并调好天线的极化角，使其与卫星下行信号的极化方向相匹配。?<br>
　　3.4 要选用噪声温度低、本振相位噪声小、高频稳定和动态增益高的高频调谐器。?<br>
　　3.5 卫星的漂移、日凌等也是影响卫星信号接收的因素。?<br>
　　4 卫星电视接收系统的维护?<br>
　　4.1 对室外部分的维护?<br>
　　1）天馈系统长年暴露在室外，风吹、日晒、雨淋等均会损坏其防护涂层，引起腐蚀或锈蚀。因此应定期清理天馈系统的表面，及时补漆或重新油漆，对螺杆和可拆卸螺帽部分涂上黄油，以保护天线金属构件不致受损和锈死，也便于天线的调整。?<br>
　　2）保护好馈源口座，用罩盖上，以防小鸟或蜘蛛在内做窝，造成信号时强时弱甚至中断。<br>
　　3）注意高频调谐器的输出F头部位，应用密封条封好，以防雨水进入。?<br>
　　4）注意天线的防雷电保护装置，对雷击多发区的天线不要装得太高，尽可能装低一点，并安装避雷针，使天线处于避雷保护半径内，同时还应将天线接到避雷地线上，地线电阻应小于4Ω。?<br>
　　5）高频调谐器的直流电源（13～18V）是由接收机通过信号电缆反馈的。正常接收的卫星地球站，如果突然所有频道都收不到信号，在确认天线没有偏移后，首先应仔细检查为高频调谐器馈电的接收机，看功能是否正常，中频输入端有无（13～18V）电压，此电压是否馈<br>
送到高频调谐器，如果都正常，则可能是高频调谐器有故障，可更换高频调谐器试一试。?<br>
　　6）如果因刮大风使天线偏向，或下雨使馈源进水，造成接收电平减小或中断，应及时调整天线，清理积水（对密封不好的后馈天线要特别注意）。?<br>
　　4.2 在卫星接收机的维护中应注意的事项?<br>
　　1）卫星接收机种类繁多，一个前端可能有几种品牌的接收机，不同品牌接收机的功能和操作方法都不一样，因此，使用时应先阅读说明书，以免使用不当产生故障。?<br>
　　2）进口接收机在发光二极管（LED）上的显示或屏幕菜单显示多为英文，机房值机人员若不懂英语或英语达不到相应水平，如果随意操作按键，接收机就会进入一些特殊状态，不再正常工作，从而引起误会，认为接收机出现故障。?<br>
　　3）进口的卫星接收机有多种锁定功能，常见的有录像锁定、密码锁定、载波（频道）锁定等，均通过遥控器控制各种锁定状态及密码，在使用时，可能会因误操作而进入锁定状态，又不知如何退出，以至误认为是接收机出现故障。所以接收机调试好后应将遥控器集中保管，以免有人误操作<br>