衛星接收系統的組建與實用

［中圖分類號］TP393 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1009－5489(2008)11－0210－02

隨著世界科技的突飛猛進，電視設備日新月異，使得電視系統的更新換代有了充分的物質基礎和優質保證。而隨著信息產業的不斷發展壯大，媒體傳播的競爭形式日漸激烈，使得電視系統不得不時時處于新的起跑線上而隨時準備沖刺。僅是時下越來越多的轉播、直播任務已經成為電視播出系統又一個新的課題。

由于我臺過去轉播、直播任務較少，中央電視臺的新聞聯播節目也是由省微波總站通過電纜送至機房。而隨著臺內外各類節目的轉播、直播甚至異地、多地聯合轉播直播任務的不斷增多，以及確保轉播直播信號的實時傳送，形成一定規模的接收傳送系統勢在必行。

為此，我們修復了原有的四米五天線，由其固定接收亞太1A衛星轉發的中央電視臺一、二套節目，同時投入并安裝了直徑為七米的KWT型自動控制衛星接收天線，用以接收各類臨時轉播信號，并且兼做備份。

KWT自動控制電動天線是拋物面后饋天線，由主面板及付面、饋源、極化變換器、支架、飼服系統組成，可用于接受Ku、C波段衛星電視節目。天線極化可左旋、右旋、圓極化和垂直、水平線極化，并可方便地任意轉換。天線的自動控制由室內和室外兩部分組成。室內部分為KWT-5000型天線自動定位儀。室外部分包括外控箱、方位和俯仰電機驅動單元、方位和俯仰傳感器單元、方位和俯仰限位保護器等。其中外控箱一般安裝于天線附近，并且可以通過箱中的十字開關控制天線上下左右運動。外控制箱中有一個獨立的15伏直流電源，15伏電壓經過四個方向的限位開關后為繼電器JQX-10F的驅動電源，再由JQX-10F去控制四個交流接觸器CJO-10A來實現方位和仰俯交流三相異步電機的驅動。另外，外控箱的插座又引出兩根7芯電纜線分送到方位和仰俯位置單元，它們分別把來自內控箱的基準電壓(5伏和1伏)送到方位和仰俯位置傳感器和把15伏電壓送到限位開關的兩個常閉接點。一旦與天線連動的轉柄撞上限位開關觸頭，則會切斷JQX-10F繼電器的電源，使天線在這個方向上無法運動，而起到保護作用。外控箱的控制優于內控箱，例如：外控箱中正在操縱天線在俯仰方向運動，內控箱對俯仰的控制無效。

內外控箱之間由一根15芯電纜相連，內控箱通過外控箱來完成對天線的姿態控制。15根線包括：上下東西的天線驅動信號，4個方向的天線狀態反饋信號，兩根送到傳感器的基準電壓信號(5V和1V)，兩根傳感器輸出的位置電壓信號，15V和外控箱的地線，還有一根用于開關固態繼電器的信號。

內控箱是一臺智能化的天線控制器，以MCS-51系列單片機的80C552芯片為核心。8位數據總線，64K字節的尋址范圍，其中32K程序存儲器，500字節為系統參數和衛星位置存儲器，現在可存儲15顆衛星位置。有8K的通用數據存儲器，用于系統運行時的臨時參數和變量存儲。

來自俯仰和方位傳感器的位置電壓信號和用于跟蹤的來自衛星接收機的信號電平信號，經多路模擬開關，送到高精度的4位半雙斜率A/D轉換器，它們變換成數字信號后，經專用接口芯片8155送到單片機。從單片機P1口發出的控制天線運動的信號經光電耦合器隔離和三極管驅動后送到外控箱，而天線當前運行狀態的反饋信號同樣經光耦隔離后送到寄存器供單片機查詢。

鍵盤控制器PCF8574和液晶驅動器PCF8576擔當了單片機和用戶機之間的交流通道。天線控制器有九個功能鍵和一個160段的液晶顯示器，液晶顯示器可以顯示18個7段數據和34個功能或工作方式標識符，用以表示工作方式，顯示內容，天線運行方向等。另外內控箱內還配置了一臺定時鐘，它可以顯示時分秒，在定時跟蹤時提供定時中斷，關機后由3.6V的后備電池維持運行。

內控箱運行的程序是由高級C語言編程，有三種工作方式，它們分別是手動、自動、預置方式。打開電源后，機器直接進入手動方式，用MODE鍵可以在三種方式間切換。

手動、自動和預置方式都是用于運行天線，區別在于控制的方法和用途不同。在手動方式中，直接用手按鍵運行天線，手抬開就停止，一般用于微調天線，在自動方式之中，用戶輸入衛星的經度，或者按星號找出以存儲的星經后，按一下R/P鍵，控制器就會自動的兩維快速找星，找到星后，根據衛星信號強度大小，自動微調天線使接收效果最好。預置方式也是用于自動定位，但是根據用戶輸入的方位、仰角值，而不是星經，在用戶進行天線維護時，或者在遇到強風，要把天線指向天頂時，使用這個方式很便利。

為了更好地接收一些漂移較大的衛星，該機設有跟蹤功能，采用步進跟蹤原理，分為手動、定時和根據AGC電平自動啟動跟蹤。手動啟動在手動方式下，按一下R/P鍵就可以實現。控制器根據接收機信號強度大小，先東西，后上下，以此次序搜尋兩遍，第二圈步距小于第一圈步距，最終達到一個比較滿意的效果。要求在監視器上已看到信號的情況下，啟動此功能。定時自動啟動跟蹤的時間間隔以分鐘為單位，可以在1分鐘到99分鐘直接選擇，每次啟動后完成同手動一樣的跟蹤操作。根據AGC電平自動啟動跟蹤是根據接收機接收某一頻段節目的最佳AGC電平，通過設定一百分數以達到設置一個AGC門限電平。當實際接收時AGC電平低于AGC門限電平時自動啟動跟蹤，例如接收某套節目時的AGC的最佳電平為4伏，而當AGC電平將至3.2伏時，節目質量以不能滿足要求，則此百分數=3.2/4=80%，當實際信號的AGC電平低于3.2伏時此百分數將小于80%，故啟動跟蹤功能，反之，滿足接收功能不用跟蹤。控制器采用設置百分數而不是具體電平值是為了克服天線接收不同節目時，AGC電平存在較大差異。

另外，本系統具有一定的自我保護和檢查故障的能力，能夠自動地判斷三相電的相序。如果發生故障，右顯示屏將以Er加一個錯誤代碼的形式給出信息，嚴重故障，蜂鳴器會報警，以利于用戶較快地排除故障。

由于KWT型衛星天線接收系統操作簡捷運行可靠，充分保證了各種轉播任務的完成，同時作為備份也為中一中二信號的接收傳送提供了有利保障。可以說，衛星接收系統的組建對電視播出系統是一個強有力的補充，為系統的發展完善注入了新的內容。