朱建峰

在各種廣播電視傳輸手段中，衛(wèi)星傳輸具有傳輸距離遠、覆蓋面廣、投資少、受環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點，因此衛(wèi)星傳輸越來越受到各級廣播電視臺站的重視，現(xiàn)在全國所有省級電視臺及部分地級市電視臺都采用衛(wèi)星方式來傳輸、覆蓋自己的節(jié)目。地球站上行系統(tǒng)對廣播電視的傳輸質量起著十分重要的作用，因此，我們有必要定時對地球站上行通道進行技術指標的測量，以保證節(jié)目的傳輸質量。本文主要介紹地球站上行通道技術指標的測量方法，在介紹測量方法前，先介紹一下地球站上行通道的組成。

地球站上行通道的組成

地球站上行通道的框圖如圖1所示。其中：

（1）DVB-S調制器。DVB-S調制器的主要作用是將編碼器或復用器送來的ASI碼流經接口適配、能量擴散、外碼編碼、卷積交織、內碼編碼和基帶成形等處理后，調制到70MHz或140MHz的中頻信號上。DVB-S外碼采用里德-所羅門碼(RS碼)，將碼長為188字節(jié)的TS流加上16個糾錯字節(jié)變換成碼長為204字節(jié)的TS流，RS碼主要用于糾隨機誤碼。內碼使用卷積碼，一般采用1/2、2/3、3/4、5/6、7/8等前向糾錯率，數(shù)值越小糾錯能力越強，但附加的糾錯碼越多，因此在平常的使用中因平衡這兩者的關系，選擇一個合適的前向糾錯率，卷積交積和卷積碼主要用于糾突發(fā)性誤碼。

（2）上變頻器。上變頻器的主要作用是將調制器送來的中頻信號變換到所需的上行頻率上，目前廣播電視采用C或Ku波段，C波段上行頻率在6GHz左右，而Ku波段則在14GHz左右。

（3）高功放。高功放的主要作用是將上變頻器送來的射頻信號放大到所需的電平后送往天線發(fā)射。送入高功放的電平往往是很小的，一般是dBm級的，而上行功率往往需要上百瓦，因此高功放必需具有很高的增益。目前高功放大致有三類：全固態(tài)、行波管及速調管高功放，這三類各有優(yōu)缺點，全固態(tài)高功放輸出功率低（200W左右），但頻帶寬無需預熱；行波管高功放輸出功率比全固態(tài)高功放要大，頻帶也較寬但需要預熱；速調管高功放輸出功率最大（一般可達幾千瓦），但工作頻帶較窄，工作在不同頻率時需要重新調整，且需要預熱。

指標測量

地球站上行通道技術指標測量主要使用掃頻儀和頻譜儀等測量儀器。頻譜儀的最高工作頻率必須大于我們需要測量的頻率，即我們的上行頻率。地球站上行通道技術指標主要包括雜散、相位噪聲、帶寬、幅頻特性和三階互調等。測量時，上變頻器為正常上行時的工作頻率，高功放工作狀態(tài)維持不變，下面逐個介紹這些指標的測量方法：

（1）雜散。雜散是指除載波以外離散頻率上的輻射，分為帶內和內外雜散，廣電總局要求帶內雜散應小于-55dBc，帶外雜散應小于-65dBc。測量時如圖2連接設備，其中頻譜儀連接在高功放的測試端口。

測量時，DVB-S調制器設置為單載波狀態(tài)，發(fā)射單載波，調節(jié)頻譜儀的中心頻率為高功放的上行頻率，如果測量的是帶內雜散，頻譜儀的掃描寬度span略大于正常上行時的帶寬，調整參考電平和垂直分辨率，使單載波顯示在中心位置。利用頻譜儀peak search功能或手動把標記marker移至單載波的峰值處，接著在帶寬內找到最大的雜散分量，啟用頻譜儀的delta marker功能，將標記marker移至最大雜散分量處，直接讀出雜散分量和載波峰值的電平差即為要測量的雜散值。如果要測量帶外雜散，一般設置頻譜儀的中心頻率為上行頻率，掃描寬度span為1GHz，在此范圍內找到最大的帶外雜散分量并測量出雜散值即可。

（2）相位噪聲。相位噪聲是指在某一給定偏移頻率處的dBc/Hz值，其中dBc是以dB為單位的該頻率處功率與總功率的比值。廣播電視技術指標一般測量1kHz和10kHz處相位噪聲，廣電總局要求1kHz相位噪聲應小于等于-75dBc。測量時如圖2連接設備， DVB-S調制器發(fā)射單載波。下面介紹1kHz相位噪聲的測量過程，10kHz相位噪聲的測量方法與此相似。先調節(jié)頻譜儀的中心頻率為高功放輸出的上行頻率，再設置頻譜儀的掃描寬度span在5kHz左右，調整參考電平和垂直分辨率，使單載波顯示在中心位置。用peak search功能或手動將屏幕上的標記marker置于單載波的峰值上，接著啟用delta marker功能將標記marker移到偏離單載波中心頻率1kHz的地方，如果頻譜儀有相位噪聲測量功能，啟用相位噪聲測量功能，直接讀出所測得的相位噪聲，如果沒有相位噪聲測量功能，那么先讀出偏離單載波中心頻率1kHz處的電平與載波峰值的電平差，再減去10lg(VBW)就是要測量的相位噪聲值，VBW為測量時的視頻帶寬。

（3）帶寬。帶寬用來衡量地球站上行載波實際占用的頻帶寬度，也可以判斷節(jié)目載波是否對鄰近節(jié)目產生干擾，在實際測量中一般測量3dB和30dB兩種帶寬。測量時如圖2連接設備，下面以測量3dB帶寬為例，30dB帶寬測量方法與此相似。測量時DVB-S調制器發(fā)射正常調制載波，頻譜儀的中心頻率設置為載波的中心頻率，掃描寬度span要大于載波的帶寬，調整參考電平和垂直分辨率，使載波顯示在中心位置。先將標記marker置于中心頻率處，接著啟用delta marker功能，將標記marker移至載波的上升沿比中心頻率電平低3dB處（如果讀數(shù)時電平差值變化較大可以使用頻譜儀的平均值功能），再一次按delta marker功能將標記marker移至下降沿，使兩個標記的電平差為零，這時讀取兩個標記的頻率差即為所測得的帶寬。

（4）幅頻特性。幅頻特性即帶內平坦度，是描繪輸入信號幅度固定，輸出信號的幅度隨頻率變化而變化的規(guī)律。廣電總局要求SCPC時小于等于0.5p-p，MCPC時要求小于等于1.0p-p。測量時如圖3連接設備：

測量開始時，掃頻儀產生一個中心頻率為中頻，掃頻范圍大于上行符號率1.2倍的掃頻信號，輸出電平應與正常工作時的電平相同。調節(jié)頻譜儀的中心頻率為上行頻率，掃描寬度span略大于符號率1.2倍，為了提高測量的精度，Y軸分辨率設置為1dB/div左右為宜，調節(jié)Y軸參考電平，使掃描線顯示在屏幕中部，同時啟用頻譜儀最大保持功能。按Restart鍵，讓頻譜儀重新開始捕捉掃頻信號，等待一定時間，頻譜儀上顯示的曲線變得連續(xù)平滑后，用peak search功能或手動將標記marker移至以上行頻率為中心、1.2倍符號率范圍內的最大值點，接著啟用delta marker功能，將標記marker移至以上行頻率為中心、1.2倍符號率范圍內的最小值點，從頻譜儀上讀取兩點電平差的絕對值即為所要測量的幅度特性值。

（5）三階互調。三階互調是指當兩個信號在一個線性系統(tǒng)中，由于非線性因素存在使一個信號的二次諧波與另一個信號的基波產生差拍（混頻）后所產生的寄生信號。廣電總局要求在正常工作時三階互調應小于-34dB，測量時如圖4連接設備：

測量時DVB-S調制器發(fā)射單載波，且輸出電平比正常工作時調低3dB，掃頻儀產生一個比中頻信號高5MHz的單載波信號，DVB-S調制器和掃頻儀產生的單載波在頻率混合器中混合，因此，測量時應選用質量較好的頻率混合器，不能因頻率混合器產生差拍而影響最終的測量精確性。調節(jié)頻譜儀的中心頻率在兩個載波的中間，掃描寬度span為20MHz左右，調整參考電平和垂直分辨率，使兩個載波顯示在中心位置，利用頻譜儀的delta marker功能調節(jié)掃頻儀輸出電平與調制器的輸出電平相同。根據(jù)三階互調的定義可知，三階互調產物在兩個載波左右5MHz處，將標記marker移至其中一個載波的峰值處，接著啟用頻譜儀的delta marker功能，將標記marker移至二個互調產物中較大的一個，直接讀出其數(shù)值即為所要測的三階互調值。

本文主要介紹本人多年來通過實踐總結的地球站上行通道技術指標的測量方法，不同的上行設備和不同的測量儀器，在測量方法上可能有一些差別。由于本人技術水平有限，難免有不正之處，希望大家給予指正?！?/p>