馮玉保

（山西省廣播電視局晉城中波轉(zhuǎn)播臺(tái)，山西 晉城 048000）

1 衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)

1.1 基本組成

衛(wèi)星廣播和電視接收系統(tǒng)由拋物面天線、高頻頭和衛(wèi)星接收器組成。拋物面天線有兩種類型：直饋天線和偏饋天線。圖1 為正饋拋物面天線原理圖。

圖1 偏饋拋物面天線原理圖

混頻器、低噪聲放大器、第一中頻前置放大器和第一本振是高頻頭（LNB）的主要組成部分。Ku 頭和C 頭分別供Ku 和C 波段使用。高頻頭送來的第一中頻信號(hào)由衛(wèi)星接收機(jī)接收。模擬接收機(jī)是傳統(tǒng)接收的主要工具，而在現(xiàn)代社會(huì)主要利用數(shù)字接收機(jī)接收。不同的發(fā)射臺(tái)利用的接收機(jī)不同，如廣播音頻接收機(jī)適用于音頻節(jié)目，衛(wèi)星接收機(jī)適用電視線號(hào)接收[1]。

1.2 衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)的工作原理

將衛(wèi)星信號(hào)反射到拋物面焦點(diǎn)處的饋源上，是利用拋物面天線（衛(wèi)星接收天線）進(jìn)行的，然后利用波導(dǎo)管高頻頭（LNB）進(jìn)行傳輸。衛(wèi)星高頻信號(hào)利用LNB 進(jìn)行感應(yīng)，此電路對(duì)衛(wèi)星下行信號(hào)進(jìn)行放大和下變頻處理，將接收第一中頻信號(hào)（950～2 150 MHz帶寬）。該信號(hào)通過饋線發(fā)送到衛(wèi)星接收器，衛(wèi)星接收器放大并轉(zhuǎn)換中頻信號(hào)LNB（C 波段或Ku 波段）。在實(shí)際運(yùn)行過程中，要采用調(diào)諧頻率方法，混合這些頻率以生成第二中頻信號(hào)。放大后，對(duì)QPSK 進(jìn)行解調(diào)輸出數(shù)字代碼流，然后對(duì)通道進(jìn)行解碼輸出音頻視頻信號(hào)和下行鏈路數(shù)據(jù)。

2 下行模式和接收衛(wèi)星節(jié)目的方法

2.1 獲取MCPC 模式節(jié)目

MCPC的主要作用是將節(jié)目視頻和音頻節(jié)目分離。比如，在某臺(tái)廣播節(jié)目中，3 892 MHz 位接收機(jī)的下行頻率，4 420 kbit/s 為符號(hào)率，采用垂直極化方式接收信息，而節(jié)目應(yīng)該按下移鍵和上移鍵進(jìn)行選擇。又如，中央臺(tái)的廣播節(jié)目需要輸入4 175 MHz 的下行頻率，18 000 kbit/s 為符號(hào)率，采用垂直極化方式接收信息，然后用紅外線遙控器控制節(jié)目選擇[2]。

2.2 發(fā)射臺(tái)發(fā)射信號(hào)的來源

在廣播電視系統(tǒng)中，發(fā)射信號(hào)至少有兩個(gè)不同的傳輸路徑，所以在實(shí)際工作中必須嚴(yán)格按照廣播和電視廣播安全的有限要求和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。其中，光纖信號(hào)、衛(wèi)星廣播信號(hào)和微波廣播信號(hào)是廣播電臺(tái)的主要信號(hào)源，而主廣播信號(hào)由光纖信號(hào)傳輸。如果發(fā)生突發(fā)狀況，應(yīng)立即切換到衛(wèi)星發(fā)射臺(tái)接收廣播信號(hào)，從而盡快恢復(fù)信號(hào)傳輸。廣播信號(hào)是通過光纖電纜、衛(wèi)星頻道和微波頻道3 種不同傳輸路徑傳輸?shù)男盘?hào)，并且利用光學(xué)解碼器，衛(wèi)星接收器和微波解碼器用于接收、解碼和解調(diào)廣播信號(hào)，然后選擇一路信號(hào)作為主信號(hào)進(jìn)行傳播。同時(shí)，音頻信號(hào)處理器在主信號(hào)電平上進(jìn)行相應(yīng)的衰減或放大處理，以滿足廣播發(fā)射機(jī)輸入信號(hào)的要求，然后廣播發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)廣播音頻信號(hào)的增益、調(diào)制和功率合成。

2.3 獲取SCPC 模式程序

SCPC 模式下的音頻程序和視頻程序連接在一起，如衛(wèi)星電視和廣播電臺(tái)。該視頻包含幾個(gè)音頻廣播程序。音頻信號(hào)具有不同的音頻通道和不同的音頻分組標(biāo)識(shí)符。設(shè)置音頻菜單或音頻PID 以正確顯示。例如，獲取完整的安徽人民廣播新聞節(jié)目，應(yīng)首先在接收機(jī)中輸入3 929 MHz 的下行鏈路頻率，8 840 kbit/s 的符號(hào)率和垂直極化模式，然后選擇“設(shè)置節(jié)目”進(jìn)入下一個(gè)菜單“編輯程序”，打開“PID 視頻和音頻編輯”菜單，將音頻PID 更改為0262，并保存設(shè)置以停止程序接收。節(jié)目時(shí)鐘具有標(biāo)記為“PCRPID”的參考數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)符，通常安裝在PID 視頻上，但在實(shí)際操作中也可以將其安裝在PID 音頻上而不會(huì)影響信號(hào)的接收。

3 定期維護(hù)衛(wèi)星廣播信號(hào)接收機(jī)

3.1 高頻頭

由于高頻頭大部分時(shí)間都暴露于高溫和炎熱的陽光下，因此熱穩(wěn)定性可能易下降，甚至局部漂移振蕩的頻率（即頻率）也會(huì)降低。如果本地振蕩器的頻率漂移不嚴(yán)重，則可以相應(yīng)更改本地振蕩器的頻率。如果本地發(fā)電機(jī)的頻率漂移嚴(yán)重，則必須更換它，并用具有相同型號(hào)和參數(shù)的高頻頭替換它，替換后要確保其與本地頻率相同。衛(wèi)星接收器接收通過饋線傳輸高頻頭的電源電壓，并且測(cè)量饋線屏蔽網(wǎng)絡(luò)與芯線之間的電壓（正常電壓值應(yīng)為13 V/18 V），檢查和確定高頻頭電源的電壓是否匹配。此外，當(dāng)閃電擊中HF 頭時(shí)，衛(wèi)星信號(hào)的接收信號(hào)質(zhì)量變差或使接收信號(hào)中斷，這時(shí)應(yīng)立即更換HF 頭，檢查接收器的接地防雷接地線是否正常，并檢查連接器和高頻頭之間的連接處是否完好。

3.2 收發(fā)信電設(shè)備的維護(hù)

對(duì)于收發(fā)信電波和電視微波的數(shù)字發(fā)射器和接收器，應(yīng)檢查設(shè)備的各個(gè)狀態(tài)是否正常以及每根電纜和插頭是否緊湊、牢固。如有必要，應(yīng)清潔設(shè)備。清潔模塊時(shí)，應(yīng)確保使用防靜電風(fēng)扇或刷子、干毛巾等。檢查主接收和分集接收的傳輸電平是否正常，注意測(cè)量主電壓，確保在正常范圍內(nèi)且MSTP 正常顯示。要確保解碼器和適配器正常，且顯示聲音、圖片等正常，以改善技術(shù)指標(biāo)的維護(hù)。

3.3 衛(wèi)星接收器

信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)質(zhì)量是衛(wèi)星接收器的兩個(gè)主要參數(shù)。一般情況下，高頻頭連接到衛(wèi)星接收器后會(huì)有一個(gè)指示器檢測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度。衛(wèi)星接收天線在使用過程中，如果光比電視臺(tái)信號(hào)處于正常狀態(tài)，指示器會(huì)亮起，接收器的信號(hào)鎖定（LOCK）。當(dāng)LOCK 指示燈不穩(wěn)定并持續(xù)閃爍時(shí)，應(yīng)檢查設(shè)備前面板上的接收器天線、高頻頭、饋線和功率分配器是否正確接收和阻止衛(wèi)星信號(hào)。此外，要保證衛(wèi)星接收器的位置和安裝的位置空氣流通且室溫低，還要不定期清理和維護(hù)安裝的位置，從而確定接收器的正常運(yùn)行。

3.4 天饋線系統(tǒng)的維護(hù)

微波天線和饋線安裝在發(fā)射桿上。強(qiáng)風(fēng)引起的機(jī)械振動(dòng)，會(huì)損壞戶外的金屬零件。檢查天饋線系統(tǒng)的螺釘是否松動(dòng)，最好檢查每個(gè)彈簧是否松動(dòng)。初步檢修螺釘，以避免松動(dòng)螺釘?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)。使用密封劑密封天饋線連接處，以防止漏水。將饋管線固定在鐵塔上的固定位置，并使用充氣泵檢查每個(gè)通道。如果氣壓低于氣壓極限，則應(yīng)進(jìn)行充氣，以防止潮濕的空氣進(jìn)入造成生銹而影響無線電廣播。

4 影響衛(wèi)星信號(hào)接收的不利因素

4.1 電磁因素

當(dāng)前，電磁設(shè)備的使用強(qiáng)度正在增加，由它們自身產(chǎn)生的電磁波會(huì)影響信號(hào)的正常傳播。不僅如此，由于惡劣的地面條件，經(jīng)常存在信號(hào)在下行鏈路到達(dá)用戶側(cè)的情況。因此，信號(hào)接收劣化。第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)使用 3 300～3 600 MHz 和 4 800～5 000 MHz 頻段。但是，目前在中國使用的許多衛(wèi)星（如中國衛(wèi)星6A 和中國衛(wèi)星6B）的下行鏈路頻率都在5G 使用的頻帶中。當(dāng)開始使用5G 技術(shù)時(shí)，5G 基站的創(chuàng)建和使用將不可避免地對(duì)5G 頻帶中的衛(wèi)星下行鏈路接收產(chǎn)生重大影響。

4.2 相鄰衛(wèi)星干擾因素

近年來，世界各國都高度重視衛(wèi)星的發(fā)展，相鄰衛(wèi)星的干擾現(xiàn)象每年都在增加，而衛(wèi)星之間的距離也在縮短，越來越多的衛(wèi)星進(jìn)入軌道。向下的電磁場(chǎng)在被干擾衛(wèi)星和干擾衛(wèi)星之間具有共同的重疊區(qū)域。在此間隔內(nèi)，接收結(jié)束時(shí)的誤碼率會(huì)增加。當(dāng)接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，受干擾衛(wèi)星天線的旁瓣會(huì)從相鄰衛(wèi)星接收相同的頻率信號(hào)。如果天線的直徑很小，則會(huì)引起信號(hào)噪聲，導(dǎo)致來自相鄰衛(wèi)星的干擾的可能性和強(qiáng)度增大，從而導(dǎo)致信號(hào)接收不穩(wěn)定。

5 廣播衛(wèi)星信號(hào)干擾因素的處理方法

5.1 解決電磁因素的方案

通常，電磁干擾的隨機(jī)性非常高。因此，員工應(yīng)創(chuàng)建一個(gè)地面衛(wèi)星站系統(tǒng)，保證地面衛(wèi)生系統(tǒng)可以隨時(shí)接收其信號(hào)。在實(shí)際運(yùn)行中，如果地面衛(wèi)星站系統(tǒng)受到電磁干擾，可以通過相應(yīng)的抗干擾設(shè)備避免對(duì)信號(hào)的干擾。5G 系統(tǒng)對(duì)廣播系統(tǒng)接收信號(hào)造成的干擾，衛(wèi)星接收站應(yīng)可以與5G 用戶單元協(xié)調(diào)，盡可能避免5G 頻率與衛(wèi)星下行鏈路頻率、衛(wèi)星接收天線的選擇性窄帶通濾波器重疊，從而提高廣播衛(wèi)星信號(hào)接收的效率。

5.2 相鄰衛(wèi)星干擾因素的對(duì)策

如果在接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)發(fā)生對(duì)相鄰衛(wèi)星的干擾，則可以使用大于4 M 的大型電動(dòng)天線調(diào)試衛(wèi)星天線，并手動(dòng)進(jìn)行微調(diào)。為了確保衛(wèi)星接收器接收信號(hào)，應(yīng)調(diào)整極化并避免重疊相鄰衛(wèi)星的信號(hào)，以確保有效接收預(yù)先接收到的衛(wèi)星信號(hào)。

6 結(jié) 論

衛(wèi)星廣播信號(hào)接收系統(tǒng)是廣播站廣播信號(hào)源系統(tǒng)的重要部分。從當(dāng)前應(yīng)用的實(shí)際情況看，要重視定期維護(hù)衛(wèi)星廣播信號(hào)接收機(jī)，同要注意影響衛(wèi)星接收天線的不利因素，并要選擇合理的廣播衛(wèi)星信號(hào)干擾因素處理方法，從而保證廣播信號(hào)的正常接收和播出。