第一篇:衛星電視信號接收的技術常識
衛星電視信號接收的技術常識
衛星簡單介紹
一般來說,廣播電視信號的傳輸,不管是數字信號,還是模擬信號,都有地面,有線,和衛星三種傳輸方式。地面就是地面微波方式,大家原來用電視上自帶的拉桿天線或者在外面架設的魚骨天線就是這種傳輸方式,這種傳輸方式需要廣電部門架設的鐵塔天線,或者微波天線,有一定的覆蓋半徑,就像移動的通訊基站一樣。有線就是我們大家最常見的了,電視信號通過主光纜主干網加上同軸電纜而分配給各家各戶的方式。衛星電視,其實,它是廣播電視三大傳輸方式之一,只是由于中國特殊的國情,普通民眾不能自由接收衛星電視信號,所以它的作用并沒有顯現出來。在這三種傳輸方式中,各有優劣,但是衛星傳輸相比較其他兩種方式,是最具有競爭力的一種標準。
首先,明確一個問題,我們所說的衛星電視接收的信號從那里來的。我們接收的電視信號是從直接從地球同步靜止軌道上的衛星上發射下來的。這種衛星在距離地球約三萬六千公里的赤道上空,環繞在距離地面赤道正上空三萬六千公里大圓周軌道上。這種衛星最大的一個特點就使它的運行周期與地球的自傳周期是嚴格相同的,并且軌道固定在赤道上空。也就是說,這種衛星相對地球是靜止的,簡單點說,也就是在地球上人看來,這種衛星在天上是恒定不動的。在這個軌道上大概每隔2到3度就有一顆衛星。軌道的分配都是國際電信聯盟依據各個地區區域和各個國家諸多因素等等所分配的。地球同步軌道上大約有180顆衛星帶在運行。相關數據大家可查詢,不一定準確。所以大家在看到衛星位置參數的時候,只看到衛星的經度值,比如東經多少度(EXXX),或者西經多少度(WXXX),就是因為衛星的位置只固定在赤道的正上空,緯度值永遠是0度。只用經度值,就可以標出它的位置。不同的衛星所轉播的節目不同,覆蓋的區域也不相同。其次,衛星上的信號是那里來的呢?衛星本身并不產生電視信號。衛星上的電視信號是地面上的廣電衛星上行站向衛星上發射的電視信號,經過衛星接收后,利用其攜帶的太陽能電池產生的能量把電視信號進行放大和處理后,再向地球上轉發的信號,衛星只是起到一個信號中轉的作用。相當于一個信號中轉站。那為什么要用衛星來中轉呢。主要有以下原因:
(1)覆蓋面積大一顆衛星可以覆蓋1/3的地球表面,只要發射3顆互成120°的同步衛星,即能實現除南極和北極少部分地區外的全球性電視衛星電視的覆蓋。當然衛星電視接收范圍受兩個條件限制,一是受到到一定的地理限制。比如,在東經區域就不能接收西經區域內衛星所轉發的電視節目,不是絕對,是相對。因為被地球遮住,無法覆蓋。當然東西經交界處臨近區域是可以的。比如即使都在東經區域內,東經偏東地區(經度度數大)就不能接收到東經偏西地區(經度度數小)衛星多轉發的節目,比如在我國,就不能接收到歐洲地區的衛星電視節目。二是受到衛星本身波束覆蓋范圍限制,比如有的衛星即使在我們臨近的經度區域內,但是他們轉發的信號,只覆蓋他們國家地區,我們要接收就有難度,屬于溢波接收,你不能絕對控制無線電的覆蓋范圍就嚴格卡的國界上。比如俄羅斯的衛星電視節目,就需要在新疆地區才可接收到,在內地靠北的地方用更大的天線才可能收到。南方地區,可能根本收不到。還有日本衛星上電視節目,E110度電視節目,只有在上海和山東半島地區才可能接收到。內地基本無戲。就是因為他們波束不覆蓋的原因。所以說接收衛星電視節目并不是想看那星上節目就看那個星上節目。要滿足兩個最基本的條件.一是在軌衛星經度和我們所在的區域經度相近。二是衛星發射波束要覆蓋我們所居住區域。當然了。第一個是最基本的條件了,第一個都滿足不了。談何覆蓋。當然大家去一些衛視網站上查詢一些衛星電視參數的時候,上面所列的衛星大多是在我們國內能接收到的,由于我國幅員遼闊,周邊覆蓋周邊國家的衛視信號眾多,有時候在一個區域能受,在另個地方就不能接收,這很常見。至于這個問題建議大家還參考一下場強圖。更直觀。(2)圖像傳輸的質量高由于同步衛星的覆蓋面積大,遠距離傳輸電視信號時能大量減少中間環節的干擾帶來的損失.來自衛星的電波,受高大建筑物和山峰阻擋的影響較小;由于電波通過大氣層的行程和它所經過的整個路徑相比較短,有助于改善接收質量;由于衛星電視的轉播環節少,信號失真少,接收質量高.因此電視信號的質量和穩定性都容易保證。此外,用同步衛星傳輸電視信號,還能避免無線電波受傳輸距離變動影響而帶來的不良后果,使傳輸的質量進一步提高。在地面接收衛星電視信號,只要你能接收到。理論上是和節目制作中心的上行信號同步的。基本上無干擾。節目信號質量非常高。而我們所看的有線臺,有的節目是當地有線電視臺經過衛星天線接收下來的。經過調解調制,光電信號變換等進入到本地有線網絡,噪音干擾很多。節目信號質量下降很大。造成清晰度下降。(3)能源效率高 它可以較小的功率服務于廣大地區,發射功率只有200W的直播同步衛星,就能覆蓋幾百萬平方公里的面積,而不象地面廣播電視那樣,在地面建立一座高達200M的電視發射塔,當發射功率為50kW時,它的覆蓋面積只有2.3萬平方公里。
(4)投資少,見效快我國幅員遼闊,地形復雜。過去我國收看中央電視臺的節目,除北京地區外,其它地區都先由微波電路傳送到大中城市,再經過電視發射臺或差轉臺發射與轉發,供各地觀眾收看。如果要用微波傳輸的方式來搞電視覆蓋,則需建造成千上萬座微波中繼站和電視發射臺。雖然現在主干傳輸網絡都采用了光纜傳輸,但是鋪設和維護費用仍然及其高昂。而采用同步衛星傳輸的方式只要發射1-2顆衛星,再與地面站配合即可,建設一個衛星地球上行站僅需投資二三千萬元,而有線電視網絡要達到同樣的功能至少需要幾十倍、幾百倍的投資;衛星電視直播網絡的建設速度取決于地球站建設和衛星發射的進度,一般只需1~2年的時間,是有線電視網絡無法比擬的高速度;所以說衛星傳輸,具有投資少、見效快的優點。
(5)中國地域遼闊,海島、山區和少數民族地區占國土面積的 70 %,人口眾多但分布不均,受經濟條件限制有線電視網不能全部覆蓋。衛星傳輸系統具有多址通信的優點,因此包括那些不便設置電視臺的地方(如海洋、沙漠和高山地帶)都可直接收看衛星電視節目,而不必經電視臺轉播。而只用一顆衛星就可以有 100 多個電視頻道覆蓋我國全部陸地和領海,徹底解決 15 %電視人口覆蓋盲區。這對于目前我國實現 “ 村村通廣播電視 ” 最有利;在城市地區,衛星電視直播也可以用于增加教育電視頻道,作電視教學和科學實驗等;
(6)可靠性高,衛星電視直播只受很少幾個環節(如地球衛星上行站、衛星和空間等)的影響。維護工作量小:由于衛星電視直播中間環節少,不存在有線網絡的中繼、放大等問題,可節省大量人力物力??棺匀粸暮δ芰姡覈胁簧俚卣饏^、水災區、沿海臺風頻繁地區,光纜、電纜網絡易受自然災害的侵襲,而衛星電視幾乎不受自然災害的影響;
(7)特別是現在數字技術的發展和應用,世界上衛星電視廣播普遍采用了數字信號系統,頻譜利用率高,運行成本低,由于數字壓縮技術的成熟和高效調制方式的使用,原來可傳一套模擬電視的衛星轉發器,現在可傳5~8套數字廣播電視節目,大大提高了頻譜資源的利用率,一顆直播衛星可容納 100 套以上的數字廣播電視節目。相對來說,平均每套節目的運行成本大大降低了;接收系統成本低,由于數字化標準的統一,現在接收機生產都已經模塊化了,成本可以說大大的降低了。采用Ku頻段衛星直播,接收天線口徑小,加之數字衛星接收機的國產化,衛星接收機價格低廉,還沒有一臺普通彩色電視機的價錢。普及速度大大加快了。
經過以上的敘述,大家對衛星電視也有一個初步的了解。衛星電視是一種強大的信息傳播工具,衛星是天生的廣播能手,真正實現了站的高。播的遠。單星就能覆蓋大半個地球,覆蓋人口以億計,且不受地球上一些氣候和地形因素的影響。簡單的說,只要有一套衛星上行設備,利用衛星進行廣播覆蓋,就等于把電視臺辦在你家門口(Q主注:以前某輪子組織就是用這種方法向我國電視用戶播放了幾段輪子的視頻)。
衛星天線的三個重要參數(方位角、仰角和極化角)
我們都知道,地球同步軌道就是一個大圓形的軌道,環繞在赤道上空。上面可以安置好多赤道同步衛星,赤道同步衛星的最大特點就是在地球上的人看來,衛星是靜止不動的。同步軌道的這個特點決定了最適合安置通訊衛星和廣播衛星。先上張圖給大家看下。
一般大家在進衛視網站查詢資料的時候,都會看到這樣的表格。如下圖
圖中的數字,左側一欄,衛星參數只是表示衛星的名字,而右側一欄的數字,在軌位置,表示的衛星在同步軌道的位置,比如說中星9號,定軌在92度E,這個位置,表示中星9號這個衛星位置定軌在東經92度這個位置(E表示東經W表示西經).而我們常說的138啊,其實就指亞太V號,146呢就是馬步海一號衛星,各個衛星的在軌位置都不同,(同一地點有時有備用星)各個衛星有屬于不同的國家和轉播公司所有.不同的衛星轉播的節目也不相同.環繞在赤道地球同步軌道上的廣播衛星有好多,我們要收看那顆星上的節目,我們的衛星天線就要指向哪顆星。打個很形象的比喻,我們的衛星天線很像我們撐開的一把傘,我們要收哪顆星,傘柄就要指向那顆星。由以上的介紹我們知道,廣播衛星處于赤道上空,我們在地球上看來是靜止不動的。我們國家地處北半球,要接收赤道上空衛星的節目,所以天線大都要指向南方,同理,居住在南半球的人接收衛星節目,那么他們的天線指向大都要指向北方。那么在赤道上的朋友,他們的有的天線就要豎直向上了。但是不管是居住的南半球上,還是北半球,還是赤道上,天線的指向并不是徑直指向南北方向或者豎直向上,有的偏東,有的偏西。為什么呢?這是因為天線的指向是由你所在的地方的經度值和衛星的經度值所決定的。比如說在北半球,地處經度值為105.5E朋友,如果要接收亞洲3S星(105.5E)上的信號,那么你的天線就要正直的指向南方。也就是說指正南(如在南半球就是正北)。如果地處在105.5E偏西地區的朋友,要接收亞洲 3S上的信號,那么天線指向就要南偏東一點,同理,地處105.5E偏東地區的朋友要接收亞洲3S上的信號,那么天線指向就要南偏西一點,居住地的經度值和衛星的經度值相差越大,偏離的角度就越大。這就引出了衛星天線調整的一個參數——方位角。簡單的說,什么是方位角呢,就是我們的天線指向偏離當地正南北方向的角度。由于我們地處北半球,簡單的理解就是我們的天線指向偏離正南方向的角度。我們在同一個地區接收不同衛星信號的方位角是不同的。同樣,我們處在不同地區接收同一衛星信號的方位角 是不同的。
說到天線的調整還有一個重要的參數——仰角,仰角就是是天線軸線與水平面之間的夾角,就像上面打的那個比喻,天線的軸線就好比我們的傘柄。簡單的理解仰角就是天線仰起的角度,仰角越大,天線仰的就越厲害。反之,越小。接收不同衛星,天線的仰角不同,天線的仰角是由我們所處的緯度所決定的。緯度值越高,那么仰角就越小。也就是說,越是遠離赤道的地方,北半球,越靠北的地區,在南半球,越靠南的地區,仰角越小,越靠近赤道地區,仰角越大。這就好比我們要看高處的一個物體,走進了,我們仰起頭就越厲害,反之,遠了看,我們仰起的越輕。
其實調節衛星天線,也就是我們說到的鍋,有三個參數,也就是平時我們說的“三角”,那三角呢,方位角,仰角,和極化角,至于極化角,涉及到高頻頭的調整。只有方位角和仰角都調節好了。簡單點說,只有對好星了,調節極化角才有效果。星都沒對好,調節極化角沒有意義。所以到以后在講極化角的調整。關于“三角” 計算和調整,強烈推薦大家用一些做好的尋星軟件,只要你輸入了你的位置,和要接收的衛星,那么那么它可以直接計算出”三角“的角度。(三個參數深入了解可看“衛星天線的方位、仰角、極化角”)
拋物面天線
下面先講下我們常說的鍋吧,也就是拋物面天線。首先提出大家對于天線的一些疑惑吧。
為什么看到的有的天線很大,有的卻很小?有的掛在陽臺上,就和小鍋蓋一樣。有的在屋頂上卻比較大.電視臺樓頂哪個更大了。還有的是用鍋蓋子,或者電風扇的保護罩都能接收,是什么原理呢?還有在其天線上接了個易拉罐(其實是高頻頭)樣子接收器,動了就收不到節目了為什么??還有的一幅天線連幾個易拉罐樣的東西,聽說是一鍋多星,是什么原理呢?有人說現在衛星天線都小型化了.我還看到一個平板的,就和小板凳一樣的。聽說接上就能收看衛星電視節目.是真的嗎?還有聽說現在天線可以隱型,可以實現不要鍋就可以收看衛星電視,實現無鍋接收,是不是騙子?
家用正饋大鍋,一鍋多星方式
偏饋的小KU鍋,也同樣是一鍋多星方式
我們平時看到的天線,也就是鍋,不管大小,大多是凹面一樣的,那到底是什么原理呢。說的簡單點,凹面都具有匯聚作用.因為“凹”,所以它能“聚”,簡單的生活常識。說的專業點這些天線都是拋物面天線.拋物面我們聽說的少,但是拋物線我們聽說的多,知道拋物線都有個焦點和主軸。有個反射原理,有焦點發出的光線,都平行于主軸發射出去,同理,平行于主軸射入的光線都匯聚在焦點上。我們所學的知識都是有點成線,有線成面。拋物面就是由拋物線圍繞主軸旋轉而成的面。不過開口口徑有大有小罷了。我們平時接觸到的拋物面比如手電筒的凹反射面,還有汽車頭燈的凹反射面。并不一定是純拋物面,但是也差不多,燈絲就在焦點處,一確保燈光能平行射出的更遠。我們的衛星天線也是如此,不過他們是用來接收電波信號,從太空來的無線電波信號(可以簡單的看成平行信號),由于距離遠,信號微弱,天線的作用就是把他們收集起來,匯集在焦點處。而焦點就放置我們的接收器(高頻頭)。所以說我們的鍋天線的作用就是收集足夠多的電波信號,匯集到一起,饋送給高頻頭。這個原理就像我們用的太陽灶原理其實是一樣的。不過,我們的鍋天線收集的是衛星上發射下來的電波信號,而太陽灶是用來匯集的太陽光罷了。用鍋蓋子接收信號,其實簡單,凹面的物體,都具有匯聚作用,不過匯聚的精度差罷了。但是只要能匯集足夠強的信號給接收器(高頻頭),信號還是能收到的。不過都要求是金屬物體,能反射無線電波信號的。說到這里我們對天線也就有個大致的了解了,所謂的衛星天線,不過是一起起著匯聚信號的作用,把更多的信號收集起來,匯聚在一起,增強信號,讓高頻頭來接收。所以上面提到的無鍋接收,純粹是騙子的伎倆,如果無鍋接收可行的話,那么電視臺也不用投資買又貴又笨重的大鍋天線了。所有的天線廠家都要轉產投資無鍋天線了。還有上面提到的板凳天線,也就是平板天線,都是采用的天線和高頻頭合一的方式,也就是高頻頭和板狀天線合一了。(平板也無法匯聚電波信號),平板天線的應用十分狹窄,只能接收很窄的KU波段的一部分。并且對衛星下行信號的強度要求相當高。造價昂貴,所以說應用范圍十分狹窄?,F在國內,只有新發射的中星九(中國第一顆直播星),應用KU波段轉播信號,最關鍵的是信號很強。所以才有小板凳天線出現。大家不要指望應用平板天線來接收信號,那是不現實的。
單就我們最常見的拋物面天線(也就是我們常說的鍋)類型來說,有兩種類型,一種是正饋天線,一種是偏饋天線。我們平時如果去市場購買天線,會看到好多型號。比如正饋一米二的。正饋的一米五的。正饋的一米八的。還有更大的了,偏饋45公分,60公分的,一米二的。等等。對于后面的數字,其實就是來衡量鍋的大小的數據,指開口直徑,所謂的開口直徑其實就是鍋的大小。由于鍋的開口近似一個圓形,所以就以這個近似圓的直徑來衡量鍋的大小。那什么是正饋天線,什么又是偏饋天線呢?所謂的正饋就是有一段垂直于拋物線中軸線的直線切割后的拋物線繞中軸旋轉而形成的拋物面天線。大家平時看到的,開口直徑在1.2米以上的基本是正饋天線,還有就是就是一些山寨的1.2米的正饋天線,很多,標是1.2米,其實也就是1米左右。大家平時看到白鐵皮天線,大多是這樣的。正饋的 1.2米天線,用來收中星6B等一些衛星的免費節目。大家記住的是,正饋天線的開口直徑沒有低于1.2米的。還有就是,正饋天線多用來接收C波段的節目。也可以用來接收KU波段的節目,收KU波段時多用來偏收的方式。那么什么有是偏饋天線呢,這個定義有點難,其實所謂的偏饋,說的簡單點就是從正饋天線截取一部分,其成型的拋物線還是原拋物線,焦點還是原焦點,但是,相對于天線來說,已經不在天線正前方了。所以接收器饋源就可以不遮攔信號,這樣就提高了天線的利用效率。大家平時看到的,那些小鍋蓋,直徑在1米以下的,全是偏饋天線。偏饋天線可以做的很小,也可以做的很大,小到直徑在35公分,大到直徑達到1.2米,1.8米都有。對于正饋天線和偏饋天線的區別,給大家個比較直觀的!
我們平時接收衛視信號的時候都是一面鍋,上加一個高頻頭,天線對準一顆星,只能接收一顆衛星上的信號,但是現在一面鍋,上面加了幾個高頻頭,一個高頻頭就能接收一顆星上的信號,那么有幾個高頻頭,就可以接收幾顆星的信號。什么原理呢?其實這和我們平時玩鏡子反射太陽光的原理差不多。我們的鍋對準太空上的一顆衛星,把這個星上的信號匯集在這個鍋的主焦點上,由于鍋是凹面的,其他星上的信號同樣也被反射匯聚起來,只是不在主焦點上罷了,其實并不是嚴格的匯聚只是散聚,只要收集到足夠強的信號提供高頻頭,就可以接收到節目。一鍋多星原理大體如此。
我們在上面提到,C頭和KU頭,那么什么是C頭和KU頭呢?還有C波段和KU波段。要說這個,先從我們在太空的衛星談起,通過以上的介紹,我們知道,我們的地球同步軌道衛星只是一個信號的中轉站,接收從地面上行站發射上來的信號,用衛星上攜帶的太陽能電池板提供的能量,對信號進行放大和變頻處理后,對地進行廣播。而衛星上對地面進行廣播的儀器叫轉發器(Transponder)。當一顆新的廣播同步衛星發射后,我們常在媒體介紹中看到這樣的信息,定位于經度(東經或者西經)多少度,幾個C波段轉發器,幾個KU波段轉發器,能轉發多少套節目,覆蓋那些區域,對那里進行廣播等。那么C波段轉發器和KU波段轉發器到底有什么區別呢。我們都知道,不管我們平時收音機收的信號還是衛星信號,都是以無線電波為載體的。說到無線電波,一個重要的參數就是頻率,而我們說的 C波段和KU波段正是以頻率的不同而劃分的。也就是說C和KU的區別就是頻率的不同的區別。國際電聯對此劃分了廣播衛星的下行頻率,C段的下行頻率為 3.4——4.2GHZ,KU段的頻率為11.7--12.75GHZ,還有我們地球上地面站的上行頻率也做了界定。具體數據不一定準確,大家可查詢。我們現在民用廣播衛星的接收就限定在這兩個波段。如果有朋友有印象的話,是否得早期蘇聯714衛星,這顆發射于1976年定軌于99度E的衛星,下行頻率為 714MHZ,要用螺旋天線接收。而714MHZ就屬于L波段了。未來,隨著技術的發展,KA波段將會得到越來越多的應用,頻率更高,應用更廣泛,大家夢寐以求的衛星上網將會變成現實。現在KA廣播技術在歐洲已有成功的應用。我們也知道,隨著電波頻率的不斷提高,其受周圍環境的影響也越大。比如,KU波段,在雨雪天氣,信號就會有一定的衰減,對收視有一定的影響,而C波段受天氣因素的影響就比較小。所以在熱帶雨林地區,氣候惡劣的地區,應用就非常廣泛。
轉發器
談到轉發器,每個轉發器都有一定的帶寬,有的為27MHZ,有的為36MHZ,有的為54MHZ(大都為9的倍數)。這就好比一條公路,它的設計交通流量都是一定的。一般的一個轉發器能轉發4-8套節目,現在幾乎所有的衛星都采用了數字化技術,對傳送的節目進行數字化壓縮,大大節約了帶寬,提高了轉發器的利用率。使傳送節目容量大為提高。
一顆同步通訊衛星上一般有十幾個甚至幾十個轉發器(如新發射的中星九號,有4×54MHz + 18×36MHz共22個全部是KU波段轉發器)。有的星上全是C波段轉發器,有的星上全是KU波段轉發器,但絕大多數衛星都是C波段和KU波段都有的。每個轉發器都有不同的編號或名字,星上C波段轉發器或者KU波段轉發器對地面廣播的范圍稱為該波段的波束覆蓋范圍。轉發器可以被不同的傳媒公司或集團擁有,他們向衛星所屬公司購買或者租借,實現對特定區域內廣播節目的放送。比如,中央電視臺的上星節目在中星6B上就是通過S7和S9兩個轉發器對全國進行廣播播出的。我們點開115.5度E中星6B衛星,大家看到下面的圖。我在圖片做了標示。大家可以看到TP:E10,TP:E12其中,TP(Transponder)轉發器的意思,而E10和E12是轉發器代號,分別表示的是6B衛星上的E10轉發器和E12轉發器??梢钥吹竭@個轉發器都被鼎數傳媒所租借,都是C波段轉發器,E10轉發器轉播了11套節目,而E12轉發器轉播了10套節目。
廣播電視信號通過衛星載波對地面進行廣播時,既可以用C波段的進行載波廣播,也可以用KU段進行載波廣播。而我們在地面進行接收時,采用的接收器(高頻頭)也分兩類,如果接收KU載波波段的節目,就要用KU波段高頻頭(簡稱KU頭),如果接收C波段載波節目,就要用C波段高頻頭(簡稱C頭)。如果要接收一顆星上的C波段和KU波段節目.并且用一副天線,那么就要用到復合高頻頭。既能接收C波段節目,也可接收KU波段節目。當然,復合頭的價格要高些.高頻頭
那到底什么是高頻頭呢?這里說下,我們這里說的高頻頭可不是我們電視機里面的高頻頭,如果有維修過電視的朋友聽修家電的這樣說高頻頭壞了要換高頻頭,而我們這里提到的高頻頭和電視機里面的高頻頭是完全不一樣的,大家要區分清楚。下面我們專門來介紹一下,我們對高頻頭的印象大概也就停留在放在室外,架在鍋上,上面通過一根線連在室內的接收機上的程度上。高頻頭專業點的叫法就是低噪聲降頻器(LNB Low Noise Block downconverter),還有稱之為低噪聲下變頻器的。通過以上介紹,我們知道,我們的鍋天線把太空中來的衛星信號匯聚后饋送給高頻頭。而即使是匯聚過的增強的信號,信號強度還是遠未達到直接送到接收機處理的程度。高頻頭的作用就有兩個,一個是將太空中傳送來的高達幾GHZ的C波段信號甚至十幾GHZ的Ku波段的高頻率衛星載波信號變成1GHZ左右的中頻的載波信號。二是對信號進行放大。其實這里所講的放大,是指兩個過程的放大,一個是降頻前的高頻放大,二個是降頻后的中頻放大。衛星載波信號降頻前,頻率高達幾GHZ甚至十幾GHZ,雖然經過天線匯聚,但是還是很微弱,不能直接對其進行處理。而對如此高頻率的信號進行放大,要求相當高。我們知道,對任何信號的處理,都會有噪聲的引入,對原來的信號產生干擾。尤其是對如此高頻率的高容量的載波信號進行處理。而要達到接收要求,就必須要低噪聲。而第二個的過程的放大是為了滿足把信號傳送給接收機的需求,屬于中頻放大,實現過程要簡單得多。簡單的來形容一下高頻頭的處理信號的流程就是:低噪聲高頻放大――→低噪聲降頻――→低噪聲中頻放大――→輸出.最后輸送給接收機.而對信號整個處理流程都要求降低噪聲,降低干擾.高頻頭名稱中的低噪聲由此而來.其實簡單來形容信號在高頻頭內的處理流程就是:放大――→降頻――→ 再放大,最后輸出這樣一個過程。綜合起來簡單的講,高頻頭的作用就是降頻和放大.那為什么要進行這兩個過程呢?把天線接收下來的信號,直接輸送給接收機不行嗎?答案是否定的。我們都知道,我們連接衛星電視用的信號線都是同軸電纜(和有線電視線是一樣的),在這里穿插講下同軸電纜,同軸電纜在廣播電視系統中應用十分廣泛,在有線系統中,有線電視信號就是通過同軸電纜進入到千家萬戶的。在衛星電視接收系統中,連接高頻頭和接收機的信號線,信號的傳輸和分配,都要用到同軸電纜,其實同軸電纜在這里的作用有兩個,一個是傳輸信號的作用,二是給高頻頭供電,這個非常重要,我們知道高頻頭對衛星信號進行處理和放大,就需要電力能量,而高頻頭本身并不帶電。這就需要接收機為其提供電力能量,而電力就是通過同軸電纜提供給高頻頭的。我們平時以為的同軸電纜線只是信號線的這種認識是有誤解的。接著講,直接從衛星傳送下來的高頻信號,頻率高,信號弱,同軸電纜都有一定的帶寬和傳輸頻率限制。物理特性決定了其傳輸不了這么高頻的信號.二是即使信號可以到達接收機,如此高頻信號,接收機處理起來,需要增加的設備,無形中增加系統成本。而采用高頻頭和接收機的模式,各個部分分工明確,效率最高,整個接收系統都可以模塊化生產,大大降低了整個接收系統的成本。通過以上的介紹我們對高頻頭有了進一步的了解,為了使大家對高頻頭有直觀的實質性的認識,下面傳一些圖,給大家介紹。1.一款普通的C頭 2.一款帶饋源盤的C頭
下面上傳一些KU波段高頻頭 下面圖中的高頻頭全是KU波段的高頻頭
通過以上發圖的比較,我們對什么是C頭,什么是KU頭有個一個直觀的認識,其實從外觀上來分辨C頭和Ku頭還是比較容易的。C頭形狀單一,外形就只和我們喝的易拉罐瓶一樣。而KU頭形狀多樣,有直立形狀的,還有L形狀的,但是從外觀來比較,相對C頭來說要短小的多。
功分器與分配器和分支器的區別
簡單地說,分配器的所有輸出口衰減量是一致的,譬如四分配器的各個輸出端口的衰減量分別是8dB,那么它的每個輸出口的輸出電平與輸入口的輸入電平相比都是相差8dB;而分支器則依型號規格不同,主輸出端(OUT)的插損在1-3dB左右,而支路(BR)衰減則從6-34dB不等,分配器的基本類型只有三種,即二、三、四分配器,有時可以見到的六分配器和八分配器實際也是最基本的二、三、四分配器的組合而已,分支器的基本類型有一、二、三、四分支器,每一種里又從-6dB到-34dB劃分為不同的衰減值,因此分支器的種類可達上百種,具體怎樣使用具有較強的專業性,這也是我們不提倡在家庭中使用分支器的原因。分配器和分支器的頻率范圍一般都在5-870MHz。功分器的全稱應該叫功率分配器,也就是說它不僅具有分配器的基本功能,還要具有傳輸功率電流的功能,實際應用中我們就是利用它的這種功能來實現多臺衛星接收機共用一面衛星接收天線的,功分器的工作頻率上限可達2000MHz。
由以上的介紹可知,分配器和分支器一般不可互換,分配器也不能充當功分器,但功分器一般是可以充當分配器使用的,盡管未免大材小用。
第二篇:數字衛星電視信號的真諦
數字衛星電視信號的真諦
數字衛星電視的出現,大大改善了人們收視衛星電視的視覺效果,進而逐步將模擬衛星電視淘汰出局。然而,這種發展也確實使接收者增加了接收的難度,數字衛星電視信號的接收不再像模擬衛星電視信號那么簡便、直觀、容錯度較大,那么這是為什么?其原因在哪里?這是第19期一位讀者提出的疑問,恐怕也是不少讀者的困惑。本刊連續幾期所發表的解惑文章,他們為數字衛星電視信號的難接收,在地面接收的基理、接收的方法與技巧上找到很多原因。這是數字衛星電視信號難接收原因的一個方面。另外還有很重要的一方面就是空中的,也就是衛星上的原因。在星上,向地面轉發的數字衛星電視信號的生成,傳輸的技術條件,造就了比模擬衛星電視信號難接收的基理。
大家知道,通信衛星或廣播衛星上有若干個轉發器,衛星電視信號就是由這些轉發器將地面站發射來的電視信號接收并經過處理后再向地面發射而形成的。轉發器在這里起到很重要的信號轉換作用,每顆衛星上都有很多轉發器。早期發展的衛星如前蘇聯的衛星轉發器都較少,一般都在10個以下,日本第一代BS衛星也只有4個轉發器。然而發展到現在,衛星轉發器大增,一般都20~40個以上。我國自行研制的東方紅3號衛星(現稱中星6號)有24個轉發器,亞太1A也是24個轉發器。最新的衛星都有40個以上轉發器,同時還有若干個Ku甚至Ka轉發器,而這些轉發器分別使用不同指向的天線形成不同的衛星信號波束。早期衛星上轉發器不多,星上天線也不多,所以形成的波速很少,基本上是面波束,且是固定指向的。也就是說衛星上所有轉發器所發出的信號,基本上是1個或者2個面波束,如亞太1A(134°E)和早期亞洲1號(原105.5°E),因此他們的場強圖也就是1個或2個。但是隨著科技的發展,現代衛星不僅轉發器多了,天線也多了,不再是所有的轉發器都使用1面或2面星上天線。它們是根據市場需要由不同的轉發器使用不同天線,形成不同的極化、不同的波段、不同的指向的幅射波束,1顆衛星可以多達10余個不同區域波束,場強圖也有10余種,如本刊最近連續刊登的泛美10號衛星的場強圖,就是這樣一種新型衛星。正是因為這些新型衛星上承載著眾多不同的數字衛星電視頻道,因此,你用一張場強圖就難以解決眾多不同指向、不同極化的信號接收,自然就困難多了。
我們又知道,每個衛星上轉發器所轉發信號的強弱取決于每個轉發器中發射部分的行波管功率放大器的功率TWTA大小,這個TWTA一般為數十瓦,甚至百余瓦。如亞洲3S衛星C波段的TWTA是55瓦,而Ku波段的TWTA高達140瓦。從而形成亞洲3S衛星的C波段和Ku波段轉發器的最大全向等效幅射功率EIRP即俗稱為場強的最大值分別為40dBW和54dBW。注意:我們這里所講的衛星場強值是指1個轉發器的EIRP值,也就是通常我們從衛星場強圖上所看到的數值。我們同時又知道,每個轉發器是有頻帶寬度的,C波段一般轉發的帶寬為40MHz,考慮到防止轉發器之間串擾,實際使用帶寬為36MHz,轉發器之間留有4MHz的防衛度。
無論是模擬衛星電視信號還是數字衛星電視信號的基帶信號,即所要傳送的電視圖像與伴音信號還是是一樣的,可以是PAL制或NTSC制信號,更可以是SECAM制信號,只是他們的基帶信號帶寬略有不同而已。在模擬衛星電視信號中,采用的是調頻一調頻制,即圖像調制和伴音調制都是調頻的。調制后的衛星電視信號的頻帶寬度遠大于基帶信號的帶寬,一般C波段為36MHz。這就是我們所說的在模擬衛星電視中,一個轉發器由于帶寬的原因,只能容納下一路調頻的衛星電視(射頻)信號的原因。那么這個轉發器的行波管放大功率也就全部給了這一路的模擬衛星電視(射頻)信號。以亞洲3S鳳凰衛視中文臺的模擬信號為例,鳳凰中文臺的模擬下行信號所具有的向地面發射的功率,就是鳳凰衛視中文臺所占用的8B轉發器(中心頻率為3920MHz)所產生的55瓦的功率,從而形成的電波覆蓋區內EIRP值最大值便是40dBW。這里我們著重需要再次重申的是,衛星上一個轉發器只能傳送一路模擬衛星電視信號,一路模擬衛星電視信號占有一個轉發器的全部發射功率,從而獲得了一個轉發器的全部行波管功率所形成的EIRP值。
然而在數字衛星電視信號中,卻與模擬衛星信號形成了很大的不同。我們知道,數字信號是在模擬信號的基礎上進行抽樣、編碼、調制而成的,在這個過程中同時完成了頻帶壓縮,正是由于數字信號的這個可以壓縮頻帶的特點,使得一路數字衛星信號的帶寬要小于模擬衛星信號。在模擬衛星電視信號必須占用36MHz帶寬的情況下,一路數字衛星電視信號只需要占用5-6MHz帶寬,甚至更少的帶寬就夠了。這一特征是數字信號的優勢,所以在一個轉發器中可以傳輸多達10-20路的電視信號,如亞3S上的6A轉發器(36MHz帶寬、中心頻率為3860MHz)就有21套節目,我們常接觸的數字鳳凰衛視所在的10B轉發器(36MHz帶寬、中心頻率為4000MHz)也有12套節目,每套節目所占的帶寬自然就清楚了,是遠小于模擬信號的,當然傳輸的電視路數越多,信號質量就越難以保證。
一個轉發器轉發一路模擬信號和轉發多路數字信號,每路信號所獲取的轉發器功率一樣嗎?當然不一樣,一般由它們所占用的頻帶寬度來決定。如果一路模擬信號占用36MHz帶寬,而一路數字信號也占用36MHz帶寬的話,它們所取得轉發器功率應該是一樣的,它們的EIRP值也便會一樣的。但就是因數字衛星電視信號可以壓縮節省頻率,因為數字衛星電視的帶寬要窄,所以數字衛視信號所獲取的轉發器功率變小,變小的程依據它們所占帶寬而定。很顯然,由于數字衛星電視信號的功率比模擬衛星信號功率小了,那么EIRP值也小了,也就是數字衛星信號相對弱了,自然接收數字衛星信號要比接收模擬信衛星信號難了。
當我們明白了由于帶寬的原因一般數字衛星信號要比模擬衛星信號的EIRP值要小,至于小的程度還要看數字衛星信號是單路單載波(SCPC)信號,還是多路單載波(MCPC)信號。單路單載波(SCPC)就是指在一個載波也就是一個衛星下行頻率情況下傳輸的是一路電視信號。如亞洲2號上除內蒙衛視外的各省市衛視臺,亞洲3S上的韓國阿里郎衛視,都是單路單載波信號。多路單載波(MCPC)是指在一個載波或一個衛星下行頻率情況下傳輸的是多路電視信號,如亞洲2號上的內蒙臺(2路)中央4、9、Test(3路),亞洲3S上的鳳凰衛視中文臺、資訊臺等(12路),便是多路單載波信號。在單路單載波(SCPC)情況下,一個36MHz的轉發器可以容納5個左右數字衛星信號,每個載波信號一般6MHz帶寬,載頻間還有1MHz寬的隔離。在這種情況下,一個轉發器上的TWTA功率被5個數字衛星信號使用,顯然每個數字衛星信號所獲得的功率要小于一個轉發器只給一路模擬衛星信號的功率,因此真正的一路數字衛星電視信號的EIRP值要比模擬衛星電視信號小,這就是數字衛星信號比模擬衛星電視信號難接收的主要原因之一。
在多路單載波(MCPC)情況下,它的優勢就是可以在一路載波(下行頻率)下傳輸數路甚至二十多路電視信號,當然這個載波信號的帶寬要比單路單載波寬了,通常此時的多路單載波信號要占一個轉發器36MHz的帶寬,如亞3S上信號大多如此。在一路載波下要傳輸如此多路的電視信號,從技術上,對基帶信號的要求是很高的,其中有一點是如何防止多達20余路電
視信號之間的串擾問題,解決的方法是降低它們的電平,采用功率回退的辦法,結果是多路單載波信號既便是占用一個轉發器的功率,而實際發射的功率還是變小了。所以EIRP值也要比模擬衛星信號的EIRP值小,因此接收起來難了。這一點從亞洲3S的頻譜圖上可以充分看到,從頻譜上看到模擬信號的鳳凰中文臺、華娛、東鳳等信號的幅度(場強)明顯要大于各種數字信號的幅度,見附圖
(一)、(二)。同時多路單載波信號中,所傳輸的電視路數越多,每一路電視信號壓縮的越歷害,其帶寬就越窄,其傳輸質量越難以保證。為了在較窄的帶寬情況下傳輸而不丟失信息,就必須采用高符碼率傳輸,如10B轉發器傳輸的鳳凰衛視中文、資訊等12套節目的MCPC信號就采用了高達26.85Mb/s的速率來保證。又如傳輸21套節目的6A轉發器也采用了高達27.5Mb/s的速率,用這么高的速率就是為了彌補頻帶過窄而易丟失信息的矛盾。而如此之高的速率(符碼率)又給地面接收時增加了解碼時間和難度。
基于以上原因,我們在接收數字衛星信號時,因為它比模擬信號場強要弱,所以感到難以接收了。再加上本刊前幾期所論述的地面上接收技術方面的原因,構成了數字衛星信號比模擬衛星信號難接收的全部原因。
順便談一下接收機門限問題,有人講數字機有門限,模擬機沒有門限。這是一個錯覺,甚至是錯誤觀點。數字機的門限大家能感覺到,要么有信號,要么沒信號。而模擬機門限只是大家沒有感覺到。模擬機的門限定義為在保證接收機輸出一定信噪比S/N情況下,輸入信號的最小載噪比C/N。這個最?。茫尉褪悄M機的門限,相似于數字機的Eb/N。只是因為模擬機在收模擬信號時,因模擬信號是連續的、多狀態的,所以在低于門限值C/N時仍能工作,仍有輸出,只是這個輸出是達不到要求的信噪比S/N的,這給使用慣數字機的人一種感覺似乎沒有門限。而數字機接收數字信時,數字信號只有2種狀態且互不連續的,因此低于門限時無信號輸出,給人一種明顯的門限感覺。人們錯誤的將這種感覺移植到模擬機上,便對模擬機產生了錯誤認識。
第三篇:衛星接收室管理制度
衛星接收教室管理制度
1、衛星教學收視教室要有專人負責管理,管理人員要嚴格按照操作程序進行。未經許可,任何人不允許擅自拆卸設備,不得隨意修改系統和接收軟件的各項設置,不得在計算機上安裝與辦公和教學無關的軟件。嚴禁在計算機上使用未經殺毒的光盤、軟盤、移動磁盤等外存儲設備,以防病毒侵入。
2、根據學校的安排播放教師培訓內容和課堂教學內容,為教師培訓和教學服務。所有工作應有記載,記錄要存檔。
3、衛星教學收視教室要有必要的防火、防潮、防雷、防盜、防塵、防高溫、防強光、防靜電設施,具備必要的計算機維護、保養工具和軟件。
4、學校要加強設備管理,總結成功經驗,使衛星教學接收設備真正發揮作用,提高教育教學質量。管理人員應對設備進行定期維護,設備出現問題或故障,應及時匯報及時解決。
5、要按照設備、資源管理制度嚴格管理衛星教學收視教室內各項設備和資源。
天口小學
第四篇:衛星電視節目接收實用手冊
衛星電視節目接收實用手冊(圖文版)
第1頁第3頁
第4頁2.第5頁
第7頁
第8頁
第10頁第12頁第13頁第20頁第21頁第24頁第25頁第30頁第30頁第31頁第33頁第36頁第37頁第42頁印圖示
目錄 工具 接收衛星的各種器材的安裝 1.F頭的組裝天線的安裝 調星與接收的實際過程 極化角、仰角與方位角調試過程 極化角的調試過程 仰角的調試方法 方位角的調試方法 接收機的菜單的選項與接收數據的輸入 尋星軟件的使用 功分器的使用 22k開關與4切1開關實物圖示 一鍋雙星(多星)的安裝調試 22k開關與4切1開關接收機上的具體設置 偏饋鍋一鍋多星的圖示 正饋鍋一鍋多星的圖示 多星夾具的制作 室內接收時偏饋天線立桿底座的制作方法 附:尋星軟件的使用,打印圖解 002-全國衛星天線仰角、方位角、極化角數據庫-新整理的,使用打
第五篇:衛星接收室安全管理制度
衛星接收室安全管理制度
1、衛星教學收視教室要有專人負責管理。管理人員必須具有一定的計算機操作水平,并經過上級主管部門組織的相關培訓,持證上崗。
2.衛星接收室的建設、使用、維護及管理要嚴格按國家相關安全標準執行。
3.要做好衛星接收室的取暖、散熱工作。
4.衛星接收室布線要規范、標準,電源保護器(防雷)要安裝正確,防雷地線的接點要焊牢,并加裝絕緣防護罩。
5.衛星接收室要設有安全負責人,負責本教室的安全工作。
6、工作人員要嚴格按照正確的使用方法操作設備,定期維護,保證衛星模擬、數字信號的正常接收。
7、管理人員要按照有關遠程教育接收、下載的要求,及時、完整下載遠程教育資源。
8、項目設備用于收看遠程教育電視節目、對師生進行培訓及接收下載遠程教育資源,不得挪做他用。
9、不得私自修改系統配置、拷貝系統使用的軟件、私自拆卸和連接各種硬件設備。不準在主機上安裝、刪除任何程序,更不能使用計算機玩電子游戲。
10、按照項目運行的技術要求,認真維護計算機軟、硬件設備,做好已接收教育資源的保存、歸檔工作。
11、要有專人負責管理。管理人員必須具有一定的計算機操作
水平,并經過上級主管部門組織的相關培訓,持證上崗。
12、管理人員要按照有關遠程教育接收、下載的要求,及時、完整下載遠程教育資源。管理人員要根據教學需要及時下載衛星資源,并分類存放,編制教學資源目錄。
13、未經允許,任何人不得隨意修改系統和接收軟件的各項設置。不得在計算機上安裝與辦公和教學無關的軟件。嚴禁在計算機上使用未經殺毒的光盤、軟盤、移動磁盤等移動存儲設備,以防病毒侵入。
14、嚴禁訪問非法網站,嚴防非法信號攻擊,對非法信息要立即清除,并及時向主管部門報告,不得傳播、擴散。
15、嚴禁無關人員進入,嚴禁使用刻錄機進行非教學資源的記錄或營利性光盤復制。
16、要按照前述設備、資源管理制度嚴格管理教室內各項設備和資源。
17、不得使用未經查殺病毒的光、軟盤。
18、使用結束后應把個人攜帶的資料和其他物品帶出機房,并安全關機。
19、離開時應該斷開所有設備的電源。
20、衛星收視室管理人員要定期維護衛星地面收視的設備、設施,保證電視信號的收視質量。嚴禁隨意轉動天線位置,收看其它電視節目。
21、熟悉設備使用性能,嚴格按正確的方法操作儀器設備,定
期檢查設備完好情況。
22、按時開啟遠程教育設備,并負責監看。設備不得外借他用。
23、收視、播課前應做好充分準備工作,按照教學要求準確、無誤地收視教學節目。
24、保持室內清潔衛生,通風良好,溫、濕度符合設備運行要求。
25、定期檢查防火、防盜、防漏電、防雷擊、接地等安全保護措施。
26、做好資源下載、刻錄光盤、播放收視工作,認真填寫教育資源接受、使用情況記錄表,做好已接收教育資源的保存、歸檔工作。
27、離開衛星收視室,要關閉設備,切斷電源,關好門窗。
28、任課教師要按要求正確使用設備,并教育學生要愛護設。
29、學生進入教室后,要自覺遵守紀律,室內保持安靜。
30、教師每次使用衛星資源,管理員都要認真做好使用登記。
31、使用完畢,管理員要按規程關好一切設備和電源,并關好門窗。
32要有必要的防火、防潮、防雷、防盜、防塵、防高溫、防強光、防靜電設施,具備必要的計算機維護、保養工具和軟件。要確保衛星接收室用電、防火、防盜等項安全,應配備相應的防護系統和器材。防護器材定期按標準進行檢測,并及時更換不達標或過期的產品。
33預防計算機病毒和黑客侵入。對未經殺毒的外接存儲器,一律不準在電腦上使用。