衛(wèi)星電視接收機系統(tǒng)原理與維護

張娜

提 要：本文講述了衛(wèi)星電視接收及其傳輸系統(tǒng)的基本原理，介紹了該系統(tǒng)設備維護要點。

關鍵詞：衛(wèi)星電視；信號接收；信號傳輸

1. 衛(wèi)星電視信號傳輸原理

電視臺播出的視音頻信號通過電纜，光纜或微波等途徑傳送到衛(wèi)星上行站，上行站將視音頻信號經過調制，變頻和功率放大等技術處理后通過天饋線向衛(wèi)星發(fā)射。衛(wèi)星將收到的上行信號經過頻率轉換，功率放大等一系列技術處理后向地球發(fā)射。在地球表面的有效接收范圍內，安裝衛(wèi)星信號接收天線和衛(wèi)星電視接收機便可接收到通過衛(wèi)星轉發(fā)的電視節(jié)目。地面接收系統(tǒng)大致可分為兩類。一類是家庭或團體接收，家庭接收只需要將衛(wèi)星接收機輸出的電視信號直接接入電視機便可收看；而團體（如廠礦 賓館或小區(qū)）接收則需將衛(wèi)星接收機輸出視音頻信號經過調制，混合和功率放大后送入閉路電視系統(tǒng)方可被用戶接收。另一類是電視臺（含有線電視臺）。此類接收系統(tǒng)由于節(jié)目套數多，質量要求高，功能比較多，故對信號的處理要求復雜一些。

2.衛(wèi)星電視信號接收原理

衛(wèi)星電視信號接收系統(tǒng)主要包括三個部分，即天饋系統(tǒng) 衛(wèi)星電視接收和信號處理系統(tǒng)。下面分別對這三個部分的工作原理和信號流程做一下分析和說明。

3天饋系統(tǒng)

3.1接收天線

衛(wèi)星信號接收屬于定向接收，采用圓形拋物面天線接收衛(wèi)星發(fā)射到地球的無線電信號，并利用拋物面的反射聚焦原理收集一定頻率范圍內的有用信號。為了使接收信號達到最大值，需要反復調整天線的水平和俯仰角度，使接收天線的方位與衛(wèi)星處于同一條軸線上。接收信號的強弱與拋物面天線的口徑有關，口徑越大信號越強。但增大天線口徑需要增加經費投入，同時天線體積增加還會帶來天線基礎的承重問題和天線的抗風能力問題。所以我們只能根據實際條件和需要選擇天線口徑。

3.2高頻放大器

高頻放大器通常稱為高頻頭。前饋式天線的高頻頭安裝在拋物面天線正前方聚焦點處的饋源上，后饋式天線的高頻頭安裝在拋物面天線底部外的饋源上。饋源的主要作用是收集有用的無線電信號。高頻頭的主要功能是功率放大和變頻。不經過功率放大和變頻，衛(wèi)星下行信號無法被衛(wèi)星接收機所用，即使把高頻頭的功能設計在衛(wèi)星接收機內部或者把高頻頭放置在衛(wèi)星接收機旁邊，天線所接收的微弱信號經饋線傳輸衰減后，衛(wèi)星接收機也無法正常工作。高頻頭的頻率變換公式為：

衛(wèi)星接收機的輸入信號頻率=高頻頭的本振頻率—衛(wèi)星下行信號頻率 以C波段為例，衛(wèi)星接收機的輸入信號頻率范圍是950MHZ-1750MHZ，高頻頭的本振頻率為5.15GHZ，衛(wèi)星下行信號頻率范圍是3.4GHZ-4.2GHZ。（1GHZ=1000MHZ）

3.3饋線

衛(wèi)星接收機與高頻頭之間的連線稱為饋線。饋線的作用是把衛(wèi)星接收機提供的直流電源饋送到高頻頭，并同時把高頻頭輸出的射頻信號傳送給衛(wèi)星接收機。饋線采用75歐姆有線電視線即可。但高頻信號的傳輸損耗很大，傳輸距離越長損耗越大，傳輸線的直徑越大傳輸損耗越小。在傳輸距離大于100米的情況下，必須采用粗電纜（如-9或-12的射頻線）。

3.4功分器

功分器是用來把高頻頭的信號進行功率分配的器件，全稱為功率分配器。由于從同一顆衛(wèi)星可以接收到來自不同轉發(fā)器的電視信號，同一轉發(fā)器又可以傳送多套電視節(jié)目，采用功分器便可以把取自同一接收天線的信號分別提供給多臺衛(wèi)星接收機，用于接收許多不同頻道的電視節(jié)目，這就大大降低了購置接收機的成本。

4.衛(wèi)星接收機

衛(wèi)星接收機是用于接收衛(wèi)星轉發(fā)的電視節(jié)目的設備。它的主要功能是把衛(wèi)星接收天線和高頻頭所提供的射頻信號轉變成視頻和音頻信號。衛(wèi)星接收機主要有兩種類型，一種是模擬接收機，另一種是數字接收機。需要采用那種接收機，這要看我們所接收的臺是用那種形式上星的。

5.信號處理系統(tǒng)

信號處理包括對信號的調整，切換和分配。

5.1 信號調整

由于上星臺的原因或者接收條件的限制，有些電視頻道會出現圖像雜波大，不同步，畫面太亮或太暗，伴音失真，音量過大或小等異常情況。為了獲得高質量的電視信號，我們可以用視頻校正器，音頻補償器等設備對信號進行相應的調整。

5.2信號切換

有限的信號傳輸通道在不同時段需要傳輸不同頻道的電視節(jié)目，為了實現安全優(yōu)質播出，我們需要對多路相同內容的電視節(jié)目進行選擇，視音頻切換開關就可以發(fā)揮這樣的作用。常規(guī)切換開關只有單一切換功能，矩陣集信號調度和信號切換功能于一體，可以根據播出和收錄等需要，把任何一路輸入信號迅速準確地提供給任何一個傳輸通道。

下面就本臺衛(wèi)星收錄的信號切換系統(tǒng)做一下簡要介紹

我們利用一臺32*8和一臺32*32的矩陣串接，可以滿足52臺衛(wèi)星接收機輸出信號切換的需要。32*8小矩陣接入由32臺衛(wèi)星接收機提供32套電視節(jié)目，通過切換可以任選8套節(jié)目送入32*32大矩陣的第1路—第8路信號輸入端口。其它20臺衛(wèi)星接收機提供的電視節(jié)目，直接接入32*32大矩陣的第9路—第28路信號輸入端口。32*32大矩陣的輸出信號，經過分配后主要送給總控機房由總控機房調度給其他需要信號的部門使用，和用于機房收錄或監(jiān)視。具體接法如下：

第1路—第10路視音頻信號經過模數轉換后送給總控機房。

第11路—第16路視音頻信號主要用于本機房收錄。

第17路—第26路視音頻信號分別提供給本機房各臺小監(jiān)視器

第27路視音頻信號用于本機房等離子監(jiān)視器

第29路—第32路輸出的視音頻信號分別經過制式轉換器后返回32*32大矩陣的第29路—第32路輸入端。

6.衛(wèi)星電視接收機系統(tǒng)維護

衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的維護，包括處理常見故障以及對設備進行有效管理和常規(guī)維護。

6.1系統(tǒng)常見故障及原因

（1）收不到信號，無圖像，無聲音。

A天線沒有對準衛(wèi)星。調天線，使信號強度最大，信號強度45DB以上才能穩(wěn)定接收。

B饋源極化器裝反，這樣信號損耗20DB以上，重新安裝極化器。

C高頻頭（LNB）損壞或IRD沒給高頻頭加電，更換高頻頭或給高頻頭加電。

D接收機故障。維修或更換接收機。

E饋線短路。重新制作饋線電纜頭或更換饋線。

（2）信號不穩(wěn)，時而出現馬賽克現象，聲音斷斷續(xù)續(xù)。

A天線未準確對準衛(wèi)星。信號強度處于臨界接收狀態(tài)。仔細調整天線，使信號最強。

B天線未安裝好，如焦距不對，主面 副面 饋源不同軸等，重新安裝天線。

C極化角未調好。目前數字壓縮上星大都采用單路單載波方式，幾個省區(qū)合用一個衛(wèi)星轉發(fā)器，下行信號比模擬弱10DB，精準調整極化角很重要。

D饋源 高頻頭 饋線漏水 潮濕或饋源內有雜物。清理雜物，排除積水，進行干燥處理后重新安裝。

E饋線兩端接觸不良，導致接觸電阻大，信號衰耗嚴重。檢查清洗饋線兩端插頭插座或更換電纜頭。

F高頻頭增益太低。更換高頻頭。

6.2設備的管理與維護

衛(wèi)星電視接收設備管理與維護大致兩部分：一是室外部分，二是室內部分。

室外部分主要包括天線，高頻頭和饋線。這是容易忽視有容易出問題的地方，需要經常進行檢查和維護。

（1）定期檢查拋物面天線的固定情況，如天線重心是否偏移，緊固件是否松動。每年應對天線支架及緊固件進行去繡和防腐處理，保持天線的穩(wěn)定性和調整靈活性。

（2）定期檢查避雷系統(tǒng)性能。高頻頭和衛(wèi)星接收機極容易被雷擊損壞，衛(wèi)星接收天線必須安裝在避雷針的保護范圍內，避雷針的保護區(qū)是避雷針下面45度-60度的傘形區(qū)，當接收機天線處于傘形保護區(qū)域內就受到保護。避雷針架設越高，保護區(qū)的范圍就越大。安裝避雷針必須注意它與受保護天線距離應大于5米，因為避雷針及下引線受雷電感應能擊穿2—3米的空氣，避雷針的接地電阻應小于4歐姆。

（3）檢查安裝在室外的高頻頭和功分器密封是否良好，以防下雨時進水。

（4）檢查果露在室外的射頻電纜時否老化變質，發(fā)現問題及時處理。

室內部分包括主用設備 輔助設備

（1）主要設備包括衛(wèi)星接收機，信號處理設備 錄像機及所有連接電纜。

（2）輔助設備包括監(jiān)視器 示波器 計算機

對機房設備應建立完善的管理和維護制度，管理制度建立固定資產賬目和健全器材使用登記制度等。維修制度如建立分工負責制和定期維護制，除此之外，還要定期測試技術指標。