衛(wèi)星電視接收機(jī)系統(tǒng)原理與維護(hù)

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(shè)備維護(hù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星電視；信號(hào)接收；信號(hào)傳輸

1. 衛(wèi)星電視信號(hào)傳輸原理

電視臺(tái)播出的視音頻信號(hào)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(hào)經(jīng)過調(diào)制，變頻和功率放大等技術(shù)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(hào)經(jīng)過頻率轉(zhuǎn)換，功率放大等一系列技術(shù)處理后向地球發(fā)射。在地球表面的有效接收范圍內(nèi)，安裝衛(wèi)星信號(hào)接收天線和衛(wèi)星電視接收機(jī)便可接收到通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)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(tuán)體接收，家庭接收只需要將衛(wèi)星接收機(jī)輸出的電視信號(hào)直接接入電視機(jī)便可收看；而團(tuán)體（如廠礦 賓館或小區(qū)）接收則需將衛(wèi)星接收機(jī)輸出視音頻信號(hào)經(jīng)過調(diào)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(tái)（含有線電視臺(tái)）。此類接收系統(tǒng)由于節(jié)目套數(shù)多，質(zhì)量要求高，功能比較多，故對(duì)信號(hào)的處理要求復(fù)雜一些。

2.衛(wèi)星電視信號(hào)接收原理

衛(wèi)星電視信號(hào)接收系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分，即天饋系統(tǒng) 衛(wèi)星電視接收和信號(hào)處理系統(tǒng)。下面分別對(duì)這三個(gè)部分的工作原理和信號(hào)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(hào)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(hào)，并利用拋物面的反射聚焦原理收集一定頻率范圍內(nèi)的有用信號(hào)。為了使接收信號(hào)達(dá)到最大值，需要反復(fù)調(diào)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(hào)的強(qiáng)弱與拋物面天線的口徑有關(guān)，口徑越大信號(hào)越強(qiáng)。但增大天線口徑需要增加經(jīng)費(fèi)投入，同時(shí)天線體積增加還會(huì)帶來天線基礎(chǔ)的承重問題和天線的抗風(fēng)能力問題。所以我們只能根據(jù)實(shí)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(diǎn)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(hào)。高頻頭的主要功能是功率放大和變頻。不經(jīng)過功率放大和變頻，衛(wèi)星下行信號(hào)無法被衛(wèi)星接收機(jī)所用，即使把高頻頭的功能設(shè)計(jì)在衛(wèi)星接收機(jī)內(nèi)部或者把高頻頭放置在衛(wèi)星接收機(jī)旁邊，天線所接收的微弱信號(hào)經(jīng)饋線傳輸衰減后，衛(wèi)星接收機(jī)也無法正常工作。高頻頭的頻率變換公式為：

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

3.3饋線

衛(wèi)星接收機(jī)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(jī)提供的直流電源饋送到高頻頭，并同時(shí)把高頻頭輸出的射頻信號(hào)傳送給衛(wèi)星接收機(jī)。饋線采用75歐姆有線電視線即可。但高頻信號(hào)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(hào)進(jìn)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(zhuǎn)發(fā)器的電視信號(hào)，同一轉(zhuǎn)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(hào)分別提供給多臺(tái)衛(wèi)星接收機(jī)，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(jī)的成本。

4.衛(wèi)星接收機(jī)

衛(wèi)星接收機(jī)是用于接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的電視節(jié)目的設(shè)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(hào)轉(zhuǎn)變成視頻和音頻信號(hào)。衛(wèi)星接收機(jī)主要有兩種類型，一種是模擬接收機(jī)，另一種是數(shù)字接收機(jī)。需要采用那種接收機(jī)，這要看我們所接收的臺(tái)是用那種形式上星的。

5.信號(hào)處理系統(tǒng)

信號(hào)處理包括對(duì)信號(hào)的調(diào)整，切換和分配。

5.1 信號(hào)調(diào)整

由于上星臺(tái)的原因或者接收條件的限制，有些電視頻道會(huì)出現(xiàn)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(zhì)量的電視信號(hào)，我們可以用視頻校正器，音頻補(bǔ)償器等設(shè)備對(duì)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

5.2信號(hào)切換

有限的信號(hào)傳輸通道在不同時(shí)段需要傳輸不同頻道的電視節(jié)目，為了實(shí)現(xiàn)安全優(yōu)質(zhì)播出，我們需要對(duì)多路相同內(nèi)容的電視節(jié)目進(jìn)行選擇，視音頻切換開關(guān)就可以發(fā)揮這樣的作用。常規(guī)切換開關(guān)只有單一切換功能，矩陣集信號(hào)調(diào)度和信號(hào)切換功能于一體，可以根據(jù)播出和收錄等需要，把任何一路輸入信號(hào)迅速準(zhǔn)確地提供給任何一個(gè)傳輸通道。

下面就本臺(tái)衛(wèi)星收錄的信號(hào)切換系統(tǒng)做一下簡(jiǎn)要介紹

我們利用一臺(tái)32*8和一臺(tái)32*32的矩陣串接，可以滿足52臺(tái)衛(wèi)星接收機(jī)輸出信號(hào)切換的需要。32*8小矩陣接入由32臺(tái)衛(wèi)星接收機(jī)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(hào)輸入端口。其它20臺(tái)衛(wèi)星接收機(jī)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(hào)輸入端口。32*32大矩陣的輸出信號(hào)，經(jīng)過分配后主要送給總控機(jī)房由總控機(jī)房調(diào)度給其他需要信號(hào)的部門使用，和用于機(jī)房收錄或監(jiān)視。具體接法如下：

第1路—第10路視音頻信號(hào)經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后送給總控機(jī)房。

第11路—第16路視音頻信號(hào)主要用于本機(jī)房收錄。

第17路—第26路視音頻信號(hào)分別提供給本機(jī)房各臺(tái)小監(jiān)視器

第27路視音頻信號(hào)用于本機(jī)房等離子監(jiān)視器

第29路—第32路輸出的視音頻信號(hào)分別經(jīng)過制式轉(zhuǎn)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(jī)系統(tǒng)維護(hù)

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

6.1系統(tǒng)常見故障及原因

（1）收不到信號(hào)，無圖像，無聲音。

A天線沒有對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。調(diào)天線，使信號(hào)強(qiáng)度最大，信號(hào)強(qiáng)度45DB以上才能穩(wěn)定接收。

B饋源極化器裝反，這樣信號(hào)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(jī)故障。維修或更換接收機(jī)。

E饋線短路。重新制作饋線電纜頭或更換饋線。

（2）信號(hào)不穩(wěn)，時(shí)而出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，聲音斷斷續(xù)續(xù)。

A天線未準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。信號(hào)強(qiáng)度處于臨界接收狀態(tài)。仔細(xì)調(diào)整天線，使信號(hào)最強(qiáng)。

B天線未安裝好，如焦距不對(duì)，主面 副面 饋源不同軸等，重新安裝天線。

C極化角未調(diào)好。目前數(shù)字壓縮上星大都采用單路單載波方式，幾個(gè)省區(qū)合用一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，下行信號(hào)比模擬弱10DB，精準(zhǔn)調(diào)整極化角很重要。

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

E饋線兩端接觸不良，導(dǎo)致接觸電阻大，信號(hào)衰耗嚴(yán)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(shè)備的管理與維護(hù)

衛(wèi)星電視接收設(shè)備管理與維護(hù)大致兩部分：一是室外部分，二是室內(nèi)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(jīng)常進(jìn)行檢查和維護(hù)。

（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(dòng)。每年應(yīng)對(duì)天線支架及緊固件進(jìn)行去繡和防腐處理，保持天線的穩(wěn)定性和調(diào)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(jī)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(hù)范圍內(nèi)，避雷針的保護(hù)區(qū)是避雷針下面45度-60度的傘形區(qū)，當(dāng)接收機(jī)天線處于傘形保護(hù)區(qū)域內(nèi)就受到保護(hù)。避雷針架設(shè)越高，保護(hù)區(qū)的范圍就越大。安裝避雷針必須注意它與受保護(hù)天線距離應(yīng)大于5米，因?yàn)楸芾揍樇跋乱€受雷電感應(yīng)能擊穿2—3米的空氣，避雷針的接地電阻應(yīng)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(shí)進(jìn)水。

（4）檢查果露在室外的射頻電纜時(shí)否老化變質(zhì)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

室內(nèi)部分包括主用設(shè)備 輔助設(shè)備

（1）主要設(shè)備包括衛(wèi)星接收機(jī)，信號(hào)處理設(shè)備 錄像機(jī)及所有連接電纜。

（2）輔助設(shè)備包括監(jiān)視器 示波器 計(jì)算機(jī)

對(duì)機(jī)房設(shè)備應(yīng)建立完善的管理和維護(hù)制度，管理制度建立固定資產(chǎn)賬目和健全器材使用登記制度等。維修制度如建立分工負(fù)責(zé)制和定期維護(hù)制，除此之外，還要定期測(cè)試技術(shù)指標(biāo)。