直播星“中星9號”接收系統的安裝與調試

孫黎明

（總裝備部政治部文化工作站，北京 100082）

1 引言

中國廣播電視直播衛星“村村通”系統是中國首個以衛星信號到戶方式建立的數字廣播電視直播平臺，旨在采用直播衛星技術擴大中國廣播電視信號覆蓋面，解決全國偏遠、邊疆、少數民族聚集地區和牧區及駐地分散地區人民群眾收聽、收看廣播電視節目的問題，是一個公益性（免費接收，不使用加密卡）的節目平臺[1-2]。

“中星9號”衛星軌道位于東經92.2°赤道上空，使用Ku波段轉發器，采用圓極化、區域波束方式發射，功率較強，接收效果好，全國大部分地區（含港、澳、臺）用45 cm口徑的天線即可達到音畫俱佳的收視效果。“中星9號”的相關參數見表1。

表1 “中星9號”直播衛星相關參數

該平臺傳送的音像信號選自中央電視臺免費頻道和省級上星衛視節目、中央人民廣播電臺部分欄目和省級電臺上星的調頻廣播作為前端節目源。節目源采集系統，一期視頻編碼使用MPEG-2數字壓縮技術標準，音頻采用中國自主研發的DRA多聲道數字音頻編解碼技術標準，通過編碼復用系統把12套電視和12套廣播節目轉換成一個傳輸流供單個衛星轉發器進行傳輸。一期使用該星4個36 MHz帶寬的轉發器，傳送48套標清數字電視、48套立體聲數字廣播節目（含蒙、朝、藏、維、哈語電視和廣播）、數據業務（包括時事新聞、農業資訊、科教園地、天氣預報等四大板塊）、電子節目單及機頂盒軟件升級包（該機頂盒被設置成為用戶無法輸入、更改高頻頭參數、PID數據，無法手動設置新增頻點等，將來新增節目或新增轉發器以至于修改機器軟件bug或者實現新的功能，都將依賴于機器接收軟件升級包來自動完成），“村村通”系統組成見圖1。

該星信道傳輸采用完全擁有中國自主知識產權的衛星信道傳輸技術標準ABS-S（Advanced Broadcasting Satellite-System）。ABS-S系統在性能上與國際最新傳輸技術DVB-S2系統總體性能相當，部分性能指標更優，而復雜度低于DVB-S2，更適應國內相關企業產業化發展的需要。在編碼技術方面，采用先進的信道編碼方案、合理高效的傳輸幀結構等技術，具有更低的載噪比門限要求和更強的節目傳輸能力。在安全性方面，ABS-S標準采用專用技術體制，不兼容目前國外任何一種衛星信號傳輸技術體制，專用制式的機頂盒無法接收其他制式的電視節目，可有效防止其他非法信號攻擊，從技術上徹底解決了接收安全問題。極化方式采用左旋圓極化，優勢是便于開展地面移動接收業務，從接收技術角度來講，該極化方式接收時不用調整極化角，容易實現接收天線非專業人員的安裝操作；從衛星軌道位置資源的方面考慮，圓極化更易于實現雙星同軌、同頻，互為備份；另外，鑒于目前覆蓋中國的境外衛視節目都是以線極化方式傳輸，圓極化方式對阻止接收境外非法電視節目也有一定的抑制作用。

整套設備體積小、重量輕、價格低，深受廣大用戶的青睞，并得以迅速普及。筆者使用“DQL-8型”羅盤儀在國內許多地區進行了安裝調試，從中總結了方便、簡捷的尋星定位法，歸納如下，供同行參考。

2 接收系統安裝前的準備工作

2.1 天線安裝地點選擇

選擇安裝地點應滿足如下要求：首先，該地點在天線指向區域內應沒有任何的障礙物，要避開地面上產生電磁干擾的設施；其次，盡量把天線安裝在避雷裝置有效保護的范圍內，同時要避開風口區；再次，天線和機頂盒的距離要盡量近一些（最遠不超過50 m）；最后，該地點地面要寬敞、平坦以方便進行天線底座固定和角度調試。

2.2 天饋角度的計算

仰角（Elevation）是指天線對準衛星時，波束主軸與地面之間的夾角。仰角E（單位為度（°））為

式中：α為接收點經度與衛星定點經度之差；β為接收點所在地緯度；r為地球半徑，r=6378 km；R為衛星軌道半徑，R=42218 km；r/R=0.15。

方位角（Azimuth）是指波束主軸在地面上的投影與天線架設點的正南（特指北半球）方向線之間的夾角。方位角A為

方位角計算結果是正值表示南偏西，負值表示南偏東。

極化角（Polarizing Angle）是指接收地點受所在地與衛星定點地經度差及地球曲率的影響，而使高頻頭相對地面形成的傾角。極化角P為

極化角正值表示以“0”為基準，高頻頭按順時針方向轉動一個角度；負值則按逆時針轉動（面向天線轉動高頻頭），極化角相差180°使用效果一樣。

因“中星9號”衛星波束為圓極化方式，故無須計算極化角，公式中計算出的仰角為正饋天線的仰角。

2.3 器材準備

以“九洲”牌整套設備為例，Ku頻段0.45 m WTPKT04506-SA衛星接收天線1個、LNBK21衛星直播系統一體化下變頻器 （高頻頭）1個、DVS-398F++“中星9號”衛星直播系統綜合接收機頂盒1臺、75 Ω （國標SYV-75-5型）同軸電纜25 m。

3 接收系統的組裝

接收系統的組裝包括：

1）底座的固定。天線三角底盤組件要用固定夾和膨脹螺栓先緊固在60 cm×60 cm×10 cm的水泥方磚上，然后將其放置到安裝點地面上，用水平儀進行底座水平的校正。

2）天線散件的組裝（見圖2）。

3）高頻頭的組裝。將高頻頭安裝在支架前端饋源夾上，使高頻頭的接線柱垂直于地面，防止內部進水，如圖3所示。

4）解碼器的連接。把射頻電纜線上的F型連接頭一端擰在高頻頭端口，另一端擰在解碼器后面板信號輸入端口，將三芯音/視頻線的一端按顏色分別與本機后面板的“視頻”和“左/右聲道”輸出端口連接，另一端按顏色分別與電視機的“視頻”和“左/右聲道”輸入端口連接，將本機電源線與220 V/50 Hz交流電相連。具體操作如圖4所示。

4 系統調試

4.1 天線仰角、方位角的調試

仰角是通過天線調節桿上/下運動來實現仰角度數變化的，方位角的改變則是通過移動反射面偏東或偏西方向來實現的。中國部分城市接收“中星9號”的仰角、方位角參數見表2。通過上述公式計算或查表，得到“中星9號”在北京接收的仰角為37.48°（正饋方式的仰角度）、方位角為145°（南偏西350）。由于該系統采用偏饋方式天線，偏饋角為22°（數據由天線生產商提供），也就是說當天線反射面和地面垂直時，此時的仰角值為 22°。

表2 中國部分城市接收“中星9號”的仰角、方位角參數表

偏饋的實際調整仰角度=當地天線的正饋仰角度-天線的偏饋角度，得出實際調整仰角度為15.48°，仰角調整如圖5所示。

方位角的調整操作方法：將羅盤儀水平擺放，正北指針對準0刻度，逆時針方向找到145°點，以該點為基準點，移動天線位置使反射面頂端中間點、高頻頭頂端中線點和基準點保持在一條直線上，如圖6所示。

調試規律為：首先要清楚該接收地點的仰角和方位角參數，測定出該點的正南朝向，即確定衛星天線的大概指向。

衛星電視直播是依靠運行在赤道上空約36000 km處、和地球自轉周期同步的靜止軌道的衛星完成的，中國處在地球的北半球，因此衛星接收天線指向總應是朝南的，南偏東或南偏西為方位角調整范圍，如果要接收衛星軌道參數和接收地點經度相同，天線指向即為正南；衛星軌道參數小于接收地點經度，天線則指向南偏西；衛星軌道參數大于接收地點經度，天線指向為南偏東。

接收天線的仰角大小和接收設備安裝地點的緯度有關，接收地點緯度越高，仰角就越小，接收地點緯度越低，仰角越大。

尋星操作要訣：尋星轉動天線角度時動作要緩慢，因解碼器接收到的衛星下行信號都是事先經過上行站壓縮和調制后的射頻信號，解碼器要對其信號進行解調和數字解壓縮運算處理，此過程會占用幾秒至十幾秒不等的時間，所以每轉動一下天線角度，都要留有解碼器運算處理的時間，觀察信號質量指示條有無變化，切忌連續轉動角度。還要注意環境因素的影響，避免在陰、雨天或下雪天進行安裝，因惡劣的天氣對信號的損耗很大，要留意有無日凌中斷現象的發生 （中國日凌發生的時間為每年農歷春分和秋分前后連續幾天，各地略有不同），另外要著重檢查周圍有無微波干擾源等問題。

尋星步驟：正確的尋星法可起到事半功倍的效果，總體來說，可分為4個步驟：1）先固定仰角。在天饋系統的3個角度中，仰角最為關鍵，在測量時，羅盤等儀器不易受干擾，容易測準，固定也簡便，因此首先固定好仰角。2）調校方位角。方位角最易受地磁及外界磁場影響，不易測準，實際調整方位角時，理論數據和實際數據會有一定的誤差范圍，可在所確定方向±10°周圍來尋找，要耐心細致地反復操作。3）調高頻頭的極化角。此星下行采用左旋圓極化方式，故接收時不用調整極化角，只要把高頻頭安裝在饋源夾上即可。4）細調三個角。一旦找到了信號，接收機的鎖定指示燈就會點亮；再上下微調仰角，左右微調方位角，細調焦直比，使得信號指示至最大即可。

4.2 解碼器的使用

首先要將解碼器后面板上揚聲器開關置于“關”的位置，否則遙控器上只有▲▼ ▲▲、電視/廣播、0～9數字鍵有效，其他按鍵均無效，另外機內數據無須進行任何改動。具體步驟為：

1）打開電視機和解碼器的電源開關，按遙控器上“菜單”鍵，進入“系統設置”輸入密碼“9999”，按“確認”鍵，如圖7所示。

2）進入“安裝與信號檢測”項，按“確認”鍵，如圖8所示。必須按“確認”鍵，否則信號強度和質量指示條不隨機變化，無法調試。這時要按照尋星原則和步驟，首先進行粗調，測量仰角角度并固定，然后慢慢轉動天線的方位，觀察屏幕上信號質量指示條變化，如指示條變化成綠色，就說明基本調準，此時注意看解碼器前面板上綠色信號鎖定燈點亮。然后進入細調，微調仰角、方位角及焦直比，使其信號質量指示達到最大即可，如圖9所示。

3）調至“自動搜索”項，按“確認”鍵，進行自動搜索，如圖10所示。

4）搜索完畢后，緊固天線各部位螺母，按“退出”鍵即可，此時整個調試過程結束。

5 解碼器功能的基本操作

按遙控器上的“電視/廣播”鍵，進行播放電視/廣播節目之間切換；按“頻道列表”鍵，列出所有頻道列表和對應當前的節目；按“節目指南”鍵，列出電子節目指南；按“節目信息”鍵，顯示當前和下一個節目信息；按“信息服務”鍵，在收看狀態下，直接進入綜合信息服務頁面。

6 安全注意事項及日常維護

解碼器要定期斷電除塵，擺放處要保持通風干燥，各插線要連接緊固。插拔解碼器信號輸入端的F型連接頭和音、視頻連接線時，請務必先關閉電源。多風地區要經常檢查天線角度指向，觀看信號質量的指示數據是否在最大值，否則及時進行微調。檢查天線調節機構和各部件螺栓是否松動，天線接地是否良好，檢查高頻頭和電纜線連接處有無滲水現象，雪天后要及時清除反射面上的積雪。天線的金屬構件如有脫漆生銹現象，要及時除銹補漆。在夏季雷雨來臨之前，為了防止雷電通過射頻電纜損壞室內設備，最好把連接電纜的F型連接頭擰開，暫時停止使用。本機在使用過程中出現異常情況，先要斷開電源，然后與相關技術人員聯系，進行處理。

[1]國家廣播電影電視總局科技司.中國廣播電視直播衛星“村村通”系統技術體制白皮書發布[EB/OL].[2010-03-20].http：//www.asiatvro.com/html/200805/Msg15818.htm.

[2]蘇凱雄，郭里婷.數字衛星電視接收技術[M].北京：人民郵電出版社，2002.