C波段衛(wèi)星車設(shè)計(jì)與應(yīng)用

文 莫銀玉

原理

C波段衛(wèi)星車是以衛(wèi)星通信系統(tǒng)作為傳輸平臺(tái)，利用3.7-4.2GHZ為下行和5.925-6.425GHz上行進(jìn)行電視信號(hào)傳輸。轉(zhuǎn)播車或演播室出來的數(shù)字視音頻信號(hào)，經(jīng)衛(wèi)星車上編碼調(diào)制放大處理后，發(fā)射到同步通訊衛(wèi)星，通過衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器傳回到電視臺(tái)。數(shù)年來，因其受天氣影響小，信號(hào)傳輸高效穩(wěn)定，在許多大型報(bào)道，重要轉(zhuǎn)播活動(dòng)和賽事直播中都被作為主路傳輸通道使用。

衛(wèi)星車簡介

車體是經(jīng)SCANIA大卡車改裝而成，車體長約十米，寬約2.5米。除駕駛室外，車廂分為前，中，后三艙，前艙為控制室，對(duì)機(jī)架上設(shè)備進(jìn)行前面板操作；中艙為監(jiān)看室，對(duì)輸入輸出視音頻進(jìn)行同步監(jiān)看，可對(duì)機(jī)架上設(shè)備后面板進(jìn)行操作；后艙只有一小部分，用來放置線纜和工具等。車頂后半部是車載天線，可自動(dòng)展開和閉合，近年來，除天線部分外，車上大部分設(shè)備都進(jìn)行了升級(jí)和改進(jìn)，以滿足我們臺(tái)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)囊?。到目前為止，該車具備倆條上行鏈路，相對(duì)獨(dú)立，互為主備?？梢愿咔逍盘?hào)和標(biāo)清信號(hào)兼容傳輸，兩路信號(hào)復(fù)用傳輸。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)和主要設(shè)備

如圖所示：衛(wèi)星上行鏈路由天線，高功放，上變頻，調(diào)制器，編碼器等組成；下行鏈路由LNB，功分器，數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)，頻譜分析儀等組成。

1、天線

采用英國GIGASAT公司生產(chǎn)的2.4米口徑的車載天線。該天線應(yīng)用全碳纖維制成的單殼體結(jié)構(gòu)，具有重量輕，性能出色的特點(diǎn)，閉合時(shí)，對(duì)天線艙里的功放，天線驅(qū)動(dòng)，高頻頭等設(shè)備具有很好的保護(hù)作用。通過操作前艙機(jī)架上的GIGASAT天線控制器，使天線展開和轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的自動(dòng)搜星，再通過按鍵手動(dòng)進(jìn)行微調(diào)校對(duì)。

2、編碼器

采用NTT公司的HVE9100編碼器，其采用自身開發(fā)的SARA高性能H264編碼芯片，具有極低延時(shí)的特點(diǎn)，約600毫秒?？芍С?080I。720P，576I，480I等多種視頻格式。支持MEPG-2和H264壓縮格式。自帶彩條和音頻測試信號(hào)輸出，在沒有信號(hào)源的情況下可進(jìn)行上行測試。

3、調(diào)制器

采用NEWTEC的AZ110，自帶上變頻輸出，可用DVB和DVB2兩種標(biāo)準(zhǔn)，具有兩路ASI輸入接口，帶IP通信接口，操作簡單，性能穩(wěn)定。

4、解碼器

用的是愛立信8200，具有L波段和ASI輸入接口，ASI/SDI輸出接口，支持4：2：0/4：2：2解碼，帶有BISS解擾功能。

衛(wèi)星頻率申請(qǐng)

由于沒有長期租用C波段的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，在需要使用頻率時(shí)，采用臨時(shí)租用的方式。臨時(shí)租用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器應(yīng)根據(jù)衛(wèi)星公司的要求，提前提出申請(qǐng)，首先下載衛(wèi)星公司的轉(zhuǎn)發(fā)器臨時(shí)使用預(yù)定申請(qǐng)表，并填寫將要使用的衛(wèi)星名稱，上行使用的日期，每日開始時(shí)間，結(jié)束時(shí)間等。最后簽字。將表傳真或通過電子郵件發(fā)到衛(wèi)星公司。在回復(fù)函中，將會(huì)確定上行衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的上行和下行頻率，極化方式，具體使用時(shí)間。

場地選擇

轉(zhuǎn)播前需要提前到工作地點(diǎn)進(jìn)行了解，確定衛(wèi)星車的擺放。有以下幾點(diǎn)注意，（1）衛(wèi)星上行沒有障礙物遮擋，在有高樓的地區(qū)，要避免被樓房阻擋。（2）現(xiàn)場供電電源離車不應(yīng)太遠(yuǎn)，遠(yuǎn)則把電源遷到距離車稍近的地方，并滿足車載所需用電負(fù)荷。（3）車頭盡量朝南擺放，這樣天線可以覆蓋大部分衛(wèi)星，而且天線不必要大幅度轉(zhuǎn)動(dòng)。

尋星流程

衛(wèi)星尋星是通過控制室內(nèi)的GIGASAT天線控制器完成，首先，展開天線，當(dāng)按下DEPLO展開按鈕時(shí)，天線慢慢開啟，等到天線垂直車體時(shí)，進(jìn)行參數(shù)的設(shè)置，分別為衛(wèi)星車所在場地的經(jīng)緯度；上行極化方式；所使用衛(wèi)星的經(jīng)度；輸入并確定后，天線將進(jìn)行自動(dòng)尋星擺動(dòng)。

此時(shí)，可通過掃頻儀觀察，將掃頻儀中心頻點(diǎn)設(shè)為所用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的信標(biāo)頻點(diǎn)=信標(biāo)頻率-5150（LNB本振頻率）。自動(dòng)尋星完畢后，天線控制器顯示屏顯示三個(gè)參數(shù)；俯仰角度、方位角度、極化度，頻譜儀上顯示衛(wèi)星信標(biāo)波形。接下來手動(dòng)對(duì)三個(gè)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，使信標(biāo)電平達(dá)到最大值，一般為-55dbm左右。最后，與衛(wèi)星公司聯(lián)系，發(fā)射單載波，根據(jù)對(duì)方的要求，再做細(xì)微的天線調(diào)整，使極化隔離度最大，以防止信號(hào)泄露對(duì)交叉極化信號(hào)的干擾。至此，尋星工作完成，把天線控制器的主要參數(shù)記錄下來，作為當(dāng)?shù)卦俅螌ば堑膮⒖肌?/p>

上行操作

從現(xiàn)場輸出的SDI數(shù)字信號(hào)，經(jīng)分配板輸入到主備HVE9100編碼器，設(shè)置編碼方式，如高清信號(hào)則選擇H.264編碼，標(biāo)清選擇MPEG2編碼。根據(jù)上行帶寬設(shè)置壓縮碼率。輸出ASI碼流信號(hào)進(jìn)入到調(diào)制器；在調(diào)制器上進(jìn)行一系列設(shè)置和操作；如上行頻率、帶寬、前向糾纏、調(diào)制方式等。設(shè)置完成后開啟射頻開關(guān)，射頻信號(hào)輸入到功率放大器。放大器具有兩路獨(dú)立的功放模塊，可以選擇手動(dòng)和自動(dòng)切換。開啟功放開關(guān)，再通過調(diào)制器的激勵(lì)，使功率增加到上行要求。

下行流程

天線接收到的衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)放大和變頻后，輸出L波段信號(hào)，經(jīng)1：4功分器分為四路信號(hào)，分別輸入頻譜分析儀，監(jiān)測接收信號(hào)電平和頻率，送入衛(wèi)星接收機(jī)，監(jiān)測接收的圖像質(zhì)量，信號(hào)載噪比，容余度等。

今年來，C波段衛(wèi)星車在應(yīng)用中改進(jìn)，在改進(jìn)中應(yīng)用。目前，車上還搭載一套KU波段便攜衛(wèi)星系統(tǒng)，使衛(wèi)星車不再只是一個(gè)單純的傳輸通道，而是一個(gè)安全可靠，功能強(qiáng)大的衛(wèi)星地面站。