衛星接收系統簡介

2021-09-04 12:38:08 字數 4969 閱讀 5124

2.高頻頭功能是:(1)低雜訊放大,(2)下變頻,(3)中頻放大。

將c波段和ku波段訊號的下行頻率,轉換成第一中頻950~2150mhz,通過饋線輸送到機房。高頻頭的供電通常是由衛星接收機來提供的直流電壓,電壓數值一般在13v~18v之間,通過第一中頻電纜輸送到高頻頭。

(從外形上看,c波段高頻頭比ku波段的大,標記上本振頻率不一樣,c波段的大部分是5150,ku的是11300)

3.數字衛星接收機:又稱qpsk綜合接收解碼器(ird),主要完成頻道調諧、qpsk解調、通道解碼、解復用、mpeg-2解壓縮和pal編碼形成全電視訊號等功能,對有條件接收功能還需加有系統控制和使用者智慧卡。

高頻頭對於c/ku頻段的衛星電視節目需要設定不同的本振頻率。

4.功分器:從結構上,可分為無源功分器和有源功分器,功分器的功能是:

(1)將電纜傳送到室內的一路第一中頻訊號平均分配幾路,提供給各個衛星接收機,(2)對各個衛星接收機進行比較有效的隔離,儘量減少各個接收機之間的干擾。

(與分支分配器的區別)功分器的口芯與功分器的金屬外殼的直流電阻為無窮大,分支分配器的口芯與與其金屬外殼的直流電阻為零是短路的。

5.線路放大器:其作用是彌補電纜產生的損耗,在衛星天線與系統前端的距離過遠的情況下使用。

衛星接收系統的安裝與除錯

數字衛星接收系統的安裝與除錯可以分為機械部分和電氣部分。

1.機械部分要考慮天線的風荷,由於福建處多颱風地區,天線抗颱風能力應大於12級,必要時需鋼絞線固定,天線基礎的承重應按相應的標準。特別是在高樓樓層面安裝時,應將天線基座固定在承重樑上,如果梁的承重不夠的話,應在梁的上方安裝「工」字槽鋼,而且槽鋼的設計應符合相關安全、承重設計。

2.在電氣部分,應從以下方面考慮

1) 天線位置的選擇:主要考慮減輕地面微波中繼線的干擾;以及還要考慮在天線的主瓣方向上是否存在遮擋物。對於衛星接收天線來說,要求在距天線波束中心(即天線方向圖主瓣的中心線)5度的範圍以內,不能有任何建築物、電線、樹、山峰等遮擋物存在。

2) 天線的防雷:應該按照國家標準《建築物防雷設計規範》(gbj5783)來實施。

3) 若衛星接收天線附近已經有合格的避雷針的話,同時衛星天線有處於該避雷針的有效防護區域之內,則無需給衛星接收天線加裝避雷針,但此時要求衛星底座的接地電阻要小於4歐,避雷針一定要位於衛星接收天線的背面,否則它會對天線產生遮擋。

4) 若衛星接收天線處於空曠地帶或處於有避雷針的有效防護區域之外,這種情況下應該在天線的背面安裝符合防雷規範的避雷針,或直接在天線主反射面上單獨焊接乙個長度約為2.5m,直徑約0.02m的避雷針,材料應該選擇鍍鋅的圓鋼,頂部成針狀

5) 衛星廣播電視接收系統中,天線、饋源、高頻頭、衛星接收機、電視機等部件用電纜和接外掛程式連線過程中,做好防雨、防漏、匹配工作,確保最大功率輸出,在節目接收過程中不應有黑屏、馬賽克等誤碼現象(雨衰、日凌等因素除外)。

6) 高頻頭到前端機房的饋線應固定綁紮好,防止被風颳斷。

3.天線的安裝與除錯步驟

1) 將天線安裝在天線的基礎上之前,應確保組裝天線過程不應產生變形。

2) 正確地安裝好饋源,確保饋源位於反射面的焦點處。

3) 接收線極化波時(垂直與水平極化),則要調整好極化角,調整過程中,注意位於接收地點西南方向的衛星與位於接收地點東南方向的衛星的極化角調整方向是完全不同的,以前饋天線為例,從饋源向反射面看,在接收正南方向的衛星時,饋源法蘭盤的窄邊代表了天線的極化方向;在接收西南方向的衛星時(接收地點的經度大於衛星的經度),需要將饋源逆時針轉動乙個極化角;而接收東南方向的衛星時(接收地點的經度小於衛星的經度),需要將饋源源順時針轉動乙個極化角。

4) 在天線、饋源、高頻頭安裝完畢後,可由高頻頭輸出的饋線聯接到天線下面的臨時系統,現在大部分的衛星接收機都有訊號場強指示,事先確定好乙個衛星節目,所需引數舉例如下,並在衛星接收機調整好各項引數,在顯示器上指示衛星場強。下一步調整天線的仰角與方位角。

5) 天線仰角和方位角的確定:

為了將接收天線對準廣播衛星,在每乙個衛星接收地點都要確定該點接收天線的仰角和方位角。仰角和方位角可以有很多現成資料直接查詢得到。也可以通過公式計算的方式得到,下面介紹用向量代數法計算仰角和方位角的計算公式,具體過程可參考其它資料。

a) 接收天線仰角 el

注:為接收地點的緯度,經度為,衛星的經度為,接收地點與衛星的經度差稱為相對經度, ,

b) 接收天線的方位角az

tan az=tan/sin,南:az=,西:az=,東:az=-

● 天線的仰角由所接收節目的衛星來確定,並通過查表或計算得出具體數值,若能在天線上找到乙個與天線口麵平行的平面,利用普通的量角器就可以方便地確定出天線的實際仰角,如下圖所示,分別為前饋天線和偏饋天線的仰角確定方法。

● 天線方位角的確定:有二種情況

a) 以正北為,順時針轉動,如亞洲3s的衛星方位角為。

b) 以正南為,順時針轉動(偏西)為正,如亞洲3s的衛星方位角為,逆時針轉動(偏東)為負。

6) 此時觀察衛星接收機輸出的訊號場強指示,並以確定的方位角左右轉動天線,直到訊號場強指示值最高。這樣天線的調整工作就算好了,拆除臨時接收系統,將高頻頭引下線連線好,並綁紮固定,在接頭處上好防雨膠帶,這樣衛星接收系統就算除錯好了。

衛星天線系統的日常維護

1. 保持饋源和反射面的清潔,不要讓饋源進水、結冰,不要讓反射面積水、積雪或讓其它雜物覆蓋,否則衛星訊號將受到一定程度的衰減,影響衛星訊號的接收。

2. 接收ku波段的數字衛星廣播時,要注意雨衰對衛星接收的影響,下大雨時,ku波段的訊號影響較c波段的嚴重,甚至訊號中斷。適當地加大接收天線的口徑可以在一定程度上減輕雨衰的影響,但是不可能根本解決雨衰的問題。

3. 每年的春分前和秋風後會發生日凌現象,此時前端機房所接收的衛星訊號將出雪花、馬賽克、黑屏現象,因此值班人員應根據當地的日凌影響時間,在日凌結束後,對未恢復訊號的數字衛星接收重新開機。

4. 除了以上的維護外,應每週檢查衛星接收機場強指示,每月檢查衛星接收天線的接收方向和加固情況,每個季度對接收天線進行全面效能檢查和維護。

知識拓展:

數字衛星廣播的發展方向

從c波段逐步向ku波段過渡:c波段衛星的下行頻率為3.7~4.

2ghz,雖然其技術成熟,但同時也是地面微波所用的波段,因此衛星接收站易受地面微波干擾,同時上行地球站的選址較嚴格。另外,c波段通訊衛星下行波束寬、覆蓋面大,到達地面的訊號功率密度較小,加之頻率較低,為達到良好的廣播電視接收效果,地面接收天線口徑需3-4.5m以上。

而ku波段的下行訊號使用12 ghz,該波段波長短,下行波束窄,可使用小口徑天線接收ku波段傳送的廣播電視頻號。

採用ka波段:ka波段的頻率範圍為26.5-40ghz,其段內的電波波長約在1.5cm左右,所以接收天線的口徑可以更小,更有利於直播衛星業務的推廣。

本振頻率

本振頻率由本振電路產生,它產生的高頻電磁波與所接收的高頻訊號混合而產生乙個差頻,這個差頻就是中頻。

當本振頻率高於訊號頻率時(本振頻率比訊號頻率高乙個中頻),稱為高本振,而當本振頻率低於訊號頻率時(本振頻率比訊號頻率低乙個中頻)就稱為低本振。由於本振頻率不容易作得很高,因此ku波段高頻頭多採用低本振,而c波段的高頻頭多採用高本振。高本振和低本振比較而言,高本振抗干擾能力較強,也加之c波段和通訊頻段共用更易受到干擾,而ku波段屬於衛星廣播電視專用的頻段相對而言干擾少一些。

由於c波段和ku波段高頻頭輸出的頻率都在衛星接收機第一中頻範圍之內,所以才使c波段和ku波段衛星接收機相容成為可能。接收c波段時,由於c波段的下行頻率在3700~ 4200mhz,高頻頭本振頻率都相同為5150mhz,所以接收c波段時都使用本振相同的高頻頭。現在c波段的下行頻率已從原來3700mhz擴充套件為3400mhz,相應的頻帶也由原來的500mhz頻寬擴充套件到800mhz。

因此在c波段內接收時,也存在選擇高頻頭接收頻率範圍的問題,應選擇所接收頻道的下行頻率在高頻頭接收範圍之內。

雙本振高頻頭,這種雙本振高頻頭具有兩個本振,乙個本振是5150mhz,另乙個本振是5750mhz,這兩個本振對水平、垂直極化訊號分別處理。在 3700~4200mhz範圍內的兩個極化訊號就被分別差出950~1450mhz(5150一4200=950;5150—3700=1450)和1550~2050mhz (5750-4200=1550;5750—3700=2050)互不重疊的中頻頻率,而可以在同一根電纜中傳送給衛星接收機,配合寬頻950~2050mhz衛星接收機,就可以同時接收。

在工程上接收同一顆衛星的兩種極化訊號無須同時使用二個單極化高頻頭(雙極化饋源上安裝兩個單極化高頻頭),只用這乙個高頻頭便可把兩種極化訊號同時接收下來,再配以適當的功分器和衛星接收機,便可有不同極化的訊號同時輸出

ku波段頻率高,下行頻率範圍在10.7~12.75ghz之間,頻寬達2.

05ghz,這比c波段頻寬寬4倍。為了製造容易又能保證指標的ku高頻頭選用了低本振,這樣就降低了製造難度,又由於ku頻帶寬,選用乙個本振頻率很難做到ku波段全都適用,而採用縮小頻帶範圍在不同的頻帶範圍設定不同的本振頻率。目前市場上常見到的本振頻率有9.

75ghz、10.6ghz、10.75ghz、11.

25ghz,11.3ghz等。

極化波頻率復用。

電磁波在空間傳播時,其電場向量的瞬時取向稱為極化。通常用電場強度向量端點隨著時間在空間描繪出的軌跡來表示電磁波的極化。極化方式有兩類:

一種是線極化,一種是圓極化。其中**極化方式下又分為水平極化和垂直極化,圓極化方式下又分左旋圓極化和右旋圓極化。

當電場強度方向垂直於地面時,此電波就稱為垂直極化波;當電場強度方向平行於地面時,此電波就稱為水平極化波。若電場向量在空間描出的軌跡為乙個圓,即電場向量是圍繞傳播方向的軸線不斷地旋轉,則稱為圓極化波。

通常,全球波束和板球波束採用圓極化方式,而服務區域性區域的波束則往往採用線極化方式。因為廣播衛星一般是服務於特定區域的,所以廣播衛星大多採用線極化方式。

dvb-s、dvb-s2:

數字衛星廣播系統標準。dvb-s方式,就是符合歐洲電信標準ets300412的數字衛星廣播方式(由esti歐洲電信標準學會制定的)。dvb-s2是由jtc(聯合技術委員會)制定的。

dvb-s2標準是在dvb-s的基礎上開發的。

標準內,詳細描述了數字衛星廣播中數碼訊號的信源編碼、通道編碼方式、和調製方式。

dvb-s對信源的格式有嚴格的規定,即mpeg ts流,而dvb-s2則靈活得多,實現了對多種資料輸入格式的支援,擴充套件性大為增強。

衛星接收技術

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