孫長海

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局呼倫貝爾中心臺 內(nèi)蒙古 海拉爾市 021008

中波發(fā)射臺信號源系統(tǒng)簡介

孫長海

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信號源系統(tǒng)的正常工作是中波發(fā)射機能夠完成傳輸發(fā)射任務的關鍵之一。本文從呼倫貝爾中心臺發(fā)射科的實際工作情況出發(fā)，以安全播出為核心，詳細介紹了呼倫貝爾中心臺為保障安全播出而制定的信號源系統(tǒng)。

信號源 系統(tǒng) 傳輸方式

產(chǎn)生和發(fā)出信號的物體，被稱為信號源，即信號的源頭。發(fā)射臺的信號源就是脈沖電信號，通過發(fā)射機，實現(xiàn)發(fā)射、傳輸和覆蓋的目標任務。下面就對其進行詳細的介紹：

1 信號源的種類及傳輸方式

現(xiàn)在發(fā)射臺的信號源種類有：光纖信號、衛(wèi)星信號、微波信號（現(xiàn)已基本不用）；它們的傳輸方式為：光纖傳輸、衛(wèi)星傳輸和微波傳輸。

1.1 光纖傳輸

光纖傳輸，即以光導纖維為介質(zhì)進行的數(shù)據(jù)、信號傳輸。光纖傳輸一般使用光纜進行，單根光導纖維的數(shù)據(jù)傳輸速率能達幾Gbps，在不使用中繼器的情況下，傳輸距離能達幾十公里。

特點：頻帶寬容量大；損耗低；抗干擾能力強；工作性能可靠；成本不斷下降；建網(wǎng)成本較高；容易破壞（缺點）。

主要設備：光端機。

作用：完成光信號和電信號的轉(zhuǎn)換，提供特定接口和帶寬的電信號通訊鏈路。

1.2 衛(wèi)星傳輸

衛(wèi)星傳輸，是利用通訊衛(wèi)星作為中繼的一種傳輸方式。

特點：傳輸距離遠，覆蓋面廣；一點對多點的廣播、組播傳輸方式；傳輸質(zhì)量高；抗同頻干擾能力較差（易受攻擊）。

主要設備：衛(wèi)星接收天線、衛(wèi)星接收機。

作用：更快捷、更高效的傳輸廣播電視節(jié)目。

波段：C波段、Ku波段。

1.3 微波傳輸

微波是指頻率超過1GHz的電磁波，波長范圍在？毫米～厘米數(shù)量級，其波長比普通無線電波更短。無線微波傳輸類似光線直線傳輸，是一種視距范圍內(nèi)的接力傳輸。

特點：建設成本、維護成本低；復雜程度最低；建設速度快；微波頻率高，波長短，空中傳播特性與光波相近；直線波，視距通信，傳播距離幾十千米到一百多千米；電波不能被阻擋，易受干擾、衰落和反射等因素的影響，傳輸距離有限；遠距傳輸必須建高塔。

主要設備：微波接收機。

作用：進行廣播電視節(jié)目的傳輸。

1.4 發(fā)射信號的選擇

主用光纖信號源、衛(wèi)星信號源（中星6B）。備用衛(wèi)星信號源（中星6B）、衛(wèi)星信號源（中星9號、亞太6號）。應急DVD機音樂信號源（通過二入八出輸出）。

2 衛(wèi)星接收系統(tǒng)

衛(wèi)星接收系統(tǒng)主要由以下部分組成：接收天線、饋源、低噪聲下變頻器（也稱為高頻頭，由低噪聲放大器與下變頻器集成的組件，用LNB表示）、同軸電纜、功分器及衛(wèi)星接收機。

2.1 衛(wèi)星接收情況簡介

中星6B：2007年7月5日發(fā)射，38個C波段轉(zhuǎn)發(fā)器，設計壽命15年，正交雙線極化（水平、垂直）方式。

中星9號：2008年6月9日發(fā)射，Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器，設計壽命15年，圓極化（左旋、右旋）方式。由于“鑫諾二號”出現(xiàn)技術故障成為太空垃圾，“中星9號”取代“鑫諾二號”成為中國第一顆廣播電視直播衛(wèi)星。

亞太6號：2005年4月12日發(fā)射，38個C波段、12個Ku波段（發(fā)射科用Ku）轉(zhuǎn)發(fā)器，設計壽命15年，正交雙線極化（水平、垂直）方式。

2.2 衛(wèi)星接收系統(tǒng)

2.2.1 衛(wèi)星接收天線

（1）衛(wèi)星接收天線的選擇

衡量一副天線的好壞，要用天線的參數(shù)來描述。天線的主要參數(shù)包括方向性、增益、噪聲溫度、輸入阻抗、輻射阻抗、頻帶寬度等。選擇天線時主要考慮天線的電性能與機械性能兩方面。電性能主要考慮天線的效率。

（2）衛(wèi)星接收天線的分類

按形狀分：分瓣拼裝式、整體式；按材料分：板狀和網(wǎng)狀；按饋源在反射面的位置分：前饋和后饋（現(xiàn)已不用）；按饋源相對反射面中軸線的位置可分偏饋式和正饋式。

（3）衛(wèi)星天線的安裝

要考慮入戶饋線距機房的距離，一般不大于30米，最長不超過50米，以防信號衰減太大。如果過長，應考慮增加線路放大器；打好鋼筋水泥底座，并進行養(yǎng)生；將天線連同支架安裝在天線座架上；衛(wèi)星天線的方向在朝南偏西的方向，在實際應用中要根據(jù)接收不同的衛(wèi)星而定，也就是所說的方位角。天線的方位通常有一定的調(diào)整范圍，應保證在接收方向的左右有足夠的調(diào)整余地。目前我們使用的天線都較大，采用分瓣包裝運輸，故在安裝時，應將各部分重新組裝起來，再緊固螺栓。

（4）天線方向的調(diào)整

首先確定正南方向。一般來說，因為天線座架的實際指向一般都對著正南方向，可直接以天線座架的指向作參考，進行天線調(diào)整。天線方向的調(diào)試，具體地說先調(diào)仰角，確定信號強度，然后調(diào)整方位角，確定信號質(zhì)量。在接收到的信號強度和質(zhì)量較適合時，說明已經(jīng)對準所要接收的衛(wèi)星，這就是粗調(diào)。然后進行細調(diào)，使所收的信號最佳。

（5）衛(wèi)星接收天線的維護

尤其是在冬季下雪的天氣，一定要及時清掃拋物面，以防造成無信號，還要定期對天線進行涂油刷漆，如果油漆掉落嚴重，可能會使高頻頭過熱燒毀；對調(diào)整方位角和仰角緊固件應檢查是否生銹，如果生銹可上潤滑油。同時要檢查緊固件的松緊程度，以防松動；對衛(wèi)星天線上固定高頻頭的支架要及時除銹防腐；經(jīng)常檢查固定支架的穩(wěn)固情況，以防造成彎曲變形等情況，使高頻頭位置發(fā)生變化，造成無信號。

2.2.2 饋源

在拋物面天線的焦點處設置一個收集衛(wèi)星信號的喇叭，稱為饋源。主要有兩個功能：一是將天線接收的電磁波信號收集起來，變換成信號電壓，供給高頻頭。二是對接收的電磁波進行極化。

2.2.3 高頻頭

高頻頭（LNB）是將饋源送來的衛(wèi)星信號進行降頻和信號放大,然后傳送至衛(wèi)星接收機。輸出阻抗是75Ω，供電電壓由接收機供給。一般可分為C波段頻率LNB（3.7GHz-4.2GHz），供電電壓18V-21V，Ku波段頻率LNB（10.7GHz-12.75GHz）供電電壓12V-14V。電壓的測量方法：芯線接正極，屏蔽網(wǎng)接負極。工作流程就是先將衛(wèi)星高頻訊號放大后再利用本地振蕩電路將高頻訊號轉(zhuǎn)換至中頻950MHz-2050MHz，以利于同軸電纜的傳輸及衛(wèi)星接收機的解調(diào)和工作。在高頻頭上都會有頻率范圍標識。使用線極化高頻頭時要注意調(diào)整極化角；圓極化高頻頭優(yōu)點是不用調(diào)整極化角。

（1）高頻頭的種類

按結構形狀劃分，可分為單極化分體式和雙極性饋源一體化（LNBF）兩種，其中雙極性饋源一體化高頻頭種類較多，按本振方式可分為單本振和雙本振兩種，按輸出接口可分為單輸出、雙輸出、多輸出等。

（2）高頻頭的參數(shù)

增益（G）60dB以上，反映放大量，常見高頻頭增益為60dB，數(shù)值偏高為好，但不能太高，放大倍數(shù)過高容易使放大器工作不穩(wěn)定，高頻自激形成網(wǎng)紋干擾，一般來講,單輸出窄帶高頻頭比雙極性寬帶高頻頭有更高的增益，低噪聲溫度比高噪聲溫度的高頻頭對信號的接收有更高增益；噪聲系數(shù)反映內(nèi)部噪聲參數(shù)的大小，是指LNB等效輸入噪聲，通常用噪聲溫度表示，C波段的用（K）表示如25°K、17°K等，數(shù)字越小越好；而Ku波段則用dB（分貝）表示如0.8dB、0.6dB等；本振頻率分C段和Ku段不同（05150MHz、10750MHz）；工作電壓為直流12V－24V；極化方式分垂直極化、水平極化和雙極化；工作頻率：950－1450MHZ。

（3）高頻頭的安裝

當?shù)孛嫘l(wèi)星接收天線安裝完畢之后，就可著手安裝高頻頭，具體步驟是：將高頻頭插入饋源盤中央的大圓孔中；根據(jù)天線參數(shù)F/D值，將饋源盤凸緣端面對準高頻頭側面的F/D?相應刻度上；使高頻頭頻端面上的“0”刻度垂直于或平行于水平面；把高頻頭的輸出電纜與接收機的LNB?輸入端口連接好；連接高頻頭的電纜線的F頭要擰緊，并敷上防水粘膠或橡皮防水套。

（4）高頻頭維護

在連接或拆卸高頻頭與接收機間射頻電纜時均應先關閉接收機的電源，以免損壞高頻頭；對高頻頭進行防水處理；定期檢查固定高頻頭的螺栓松緊度。

2.2.4 同軸電纜

一般采用Φ5或Φ9，現(xiàn)在應用較多的是Φ 5，阻抗是75Ω。

（1）F頭的作法

同軸電纜中間的銅芯長出F頭約0.5公分，其余部分用偏口鉗剪掉。

（2）做F頭時的注意事項

屏蔽網(wǎng)和鋁箔決不能與中間銅芯有任何接觸現(xiàn)象，而且一定要與F頭的外層可靠連接；中間銅芯不能損傷，也不能彎曲。

（3）維護

定期檢查F頭的連接是否可靠；F頭要進行防水處理；定期檢查同軸電纜的老化程度。

（4）日凌和雨衰簡介

當?shù)厍?、衛(wèi)星、太陽三點一線時，就會產(chǎn)生日凌。發(fā)生日凌時，由于太陽本身是一個巨大的無線電干擾源，而衛(wèi)星接收天線對準了太陽，因此太陽的輻射將對衛(wèi)星廣播和衛(wèi)星通訊產(chǎn)生很大的影響，嚴重時刻造成節(jié)目中斷。一般發(fā)生在春分和秋分季節(jié)。

雨衰分為空間雨衰和高頻頭外表雨衰兩種?？臻g雨衰-是衛(wèi)星接收天線與衛(wèi)星之前的信號被雨水衰減， 這不是人為可以解決的。高頻頭雨衰是雨水淋濕高頻頭上的防水蓋子，蓋子上的積水成為了阻擋信號的一道屏障。由于Ku采用的是低本振，C波段采用的是高本振，因此C波段抗雨衰的能力較強。

在發(fā)射臺值班中，必須做好應急措施，保證在發(fā)生日凌和雨衰時的正常播出。

2.2.5 功分器

功分器全稱功率分配器，是一種將一路輸入信號能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件。

2.2.6 衛(wèi)星接收機

衛(wèi)星電視接收機是指將高頻頭輸出信號轉(zhuǎn)換為音頻、視頻信號或者射頻信號的電子設備。目前我們使用的衛(wèi)星接收機型號較多，有各種工程機、也有民用接收機。

（1）衛(wèi)星接收機調(diào)整

設置參數(shù)，如下行頻率；極化方式；FEC；（前向糾錯碼）；符號率；PID碼；本振頻率C波段為5150MHz，Ku波段10750MHz。

（2）接收機的維護

運行中可能出現(xiàn)死機情況（主要是中星9號接收機和亞太6號接收機）；中星9號衛(wèi)星升級后接收機出現(xiàn)頻道變化情況；定期檢查接入接收機同軸電纜的F頭、蓮花頭連接情況；安裝避雷器。

3 信源監(jiān)測

3.1 系統(tǒng)的組成

發(fā)射臺自動化監(jiān)控系統(tǒng)是由計算機控制系統(tǒng)、發(fā)射機狀態(tài)采集系統(tǒng)、監(jiān)測監(jiān)聽監(jiān)控系統(tǒng)組成。

主要設備有數(shù)據(jù)采集器。CYK-8001（S）采集器用來采集PDM1KW協(xié)議機的數(shù)據(jù)量，AVSTCC（D）、CYK-8001(D)采集器用來采集DAM10KW、50KW發(fā)射機的數(shù)據(jù)量。

監(jiān)視監(jiān)聽系統(tǒng)由音頻動態(tài)監(jiān)測儀，循環(huán)監(jiān)聽控制器（有六路、十二路和十六路之分），調(diào)幅度監(jiān)測儀（有四路和六路之分）三部分組成。

3.1.1 音頻動態(tài)監(jiān)測儀

音頻動態(tài)監(jiān)測儀通過對輸入的音頻信號處理能夠?qū)崟r動態(tài)顯示音頻信號的大小。標稱值均為百分數(shù)。當某通道音頻低于設定的下限值（持續(xù)若干秒，此值可設定）后后，設備輸出報警信號。主要功能：音頻幅度動態(tài)顯示；報警信息數(shù)字輸出；獨立的音頻輸入調(diào)節(jié)；獨立的繼電器觸點報警；音頻丟失報警；停用報警通道；音頻電平值數(shù)字輸出；RS422輸出接口，標準2U。

3.1.2 循環(huán)監(jiān)聽控制器

循環(huán)監(jiān)聽控制器為機房監(jiān)聽專用設備，可開路監(jiān)聽多路廣播AM/FM信號，設備安裝簡便，功能齊全。主要功能有：獨立數(shù)字調(diào)諧接收機監(jiān)聽功能；解調(diào)、監(jiān)聽音頻信號輸出；循環(huán)監(jiān)聽功能。

3.1.3 調(diào)幅度監(jiān)測儀

調(diào)幅度監(jiān)測儀通過對輸入的射頻信號處理，能夠?qū)崟r動態(tài)顯示載波和調(diào)幅度，標稱值均為百分數(shù)。提供RS422通訊接口，可以輸出實時的調(diào)幅度監(jiān)測值及越限報警信息，報警功能時段與發(fā)射機播出時間保持一致，即發(fā)射機播出時間內(nèi)發(fā)生情況報警。設備功能及配置：調(diào)幅度測量計算；調(diào)幅度動態(tài)顯示；載波動態(tài)顯示；載波、調(diào)幅度值。

3.1.4 檢波盒

根據(jù)每臺發(fā)射機射頻監(jiān)測口輸出幅度的不同，可通過檢波盒上“載波幅度調(diào)節(jié)”電位器，調(diào)節(jié)載波顯示值；載波的顯示一般調(diào)節(jié)在80%左右。當發(fā)射機工作正常時，對應通道的載波和調(diào)幅度的藍色彩條（或綠色彩條）即能正常指示。正常播出狀態(tài)下，載波動態(tài)顯示的高度基本不變，而調(diào)幅度彩條指示的高度隨調(diào)幅度大小而變化。而載波和調(diào)幅度的報警門限以及報警延時都可以通過軟件設置，當載波和調(diào)幅度值低于設定的報警下限，時間超過報警延時設定的時間，則對應的紅色報警指示燈亮起。

3.1.5 控制桌的檢修與維護

在檢修與維護中，除清理灰塵外，還要檢查各連接頭的焊點是否有脫焊現(xiàn)象；各連接頭（包括蓮花頭、卡儂頭、Q9頭）；信號接線板的螺絲是否有松動現(xiàn)象。

編 輯：烏日山

TN934.81

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2096-0751（2017）08-0019-05

孫長海 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局呼倫貝爾中心臺 工程師

審稿人：嚴志剛 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺 正高級工程師

責任編輯：王學敏