中波發(fā)射臺(tái)信號(hào)源系統(tǒng)簡(jiǎn)介

孫長(zhǎng)海

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局呼倫貝爾中心臺(tái) 內(nèi)蒙古 海拉爾市 021008

中波發(fā)射臺(tái)信號(hào)源系統(tǒng)簡(jiǎn)介

孫長(zhǎng)海

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局呼倫貝爾中心臺(tái) 內(nèi)蒙古 海拉爾市 021008

信號(hào)源系統(tǒng)的正常工作是中波發(fā)射機(jī)能夠完成傳輸發(fā)射任務(wù)的關(guān)鍵之一。本文從呼倫貝爾中心臺(tái)發(fā)射科的實(shí)際工作情況出發(fā)，以安全播出為核心，詳細(xì)介紹了呼倫貝爾中心臺(tái)為保障安全播出而制定的信號(hào)源系統(tǒng)。

信號(hào)源 系統(tǒng) 傳輸方式

產(chǎn)生和發(fā)出信號(hào)的物體，被稱為信號(hào)源，即信號(hào)的源頭。發(fā)射臺(tái)的信號(hào)源就是脈沖電信號(hào)，通過發(fā)射機(jī)，實(shí)現(xiàn)發(fā)射、傳輸和覆蓋的目標(biāo)任務(wù)。下面就對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的介紹：

1 信號(hào)源的種類及傳輸方式

現(xiàn)在發(fā)射臺(tái)的信號(hào)源種類有：光纖信號(hào)、衛(wèi)星信號(hào)、微波信號(hào)（現(xiàn)已基本不用）；它們的傳輸方式為：光纖傳輸、衛(wèi)星傳輸和微波傳輸。

1.1 光纖傳輸

光纖傳輸，即以光導(dǎo)纖維為介質(zhì)進(jìn)行的數(shù)據(jù)、信號(hào)傳輸。光纖傳輸一般使用光纜進(jìn)行，單根光導(dǎo)纖維的數(shù)據(jù)傳輸速率能達(dá)幾Gbps，在不使用中繼器的情況下，傳輸距離能達(dá)幾十公里。

特點(diǎn)：頻帶寬容量大；損耗低；抗干擾能力強(qiáng)；工作性能可靠；成本不斷下降；建網(wǎng)成本較高；容易破壞（缺點(diǎn)）。

主要設(shè)備：光端機(jī)。

作用：完成光信號(hào)和電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，提供特定接口和帶寬的電信號(hào)通訊鏈路。

1.2 衛(wèi)星傳輸

衛(wèi)星傳輸，是利用通訊衛(wèi)星作為中繼的一種傳輸方式。

特點(diǎn)：傳輸距離遠(yuǎn)，覆蓋面廣；一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的廣播、組播傳輸方式；傳輸質(zhì)量高；抗同頻干擾能力較差（易受攻擊）。

主要設(shè)備：衛(wèi)星接收天線、衛(wèi)星接收機(jī)。

作用：更快捷、更高效的傳輸廣播電視節(jié)目。

波段：C波段、Ku波段。

1.3 微波傳輸

微波是指頻率超過1GHz的電磁波，波長(zhǎng)范圍在？毫米～厘米數(shù)量級(jí)，其波長(zhǎng)比普通無線電波更短。無線微波傳輸類似光線直線傳輸，是一種視距范圍內(nèi)的接力傳輸。

特點(diǎn)：建設(shè)成本、維護(hù)成本低；復(fù)雜程度最低；建設(shè)速度快；微波頻率高，波長(zhǎng)短，空中傳播特性與光波相近；直線波，視距通信，傳播距離幾十千米到一百多千米；電波不能被阻擋，易受干擾、衰落和反射等因素的影響，傳輸距離有限；遠(yuǎn)距傳輸必須建高塔。

主要設(shè)備：微波接收機(jī)。

作用：進(jìn)行廣播電視節(jié)目的傳輸。

1.4 發(fā)射信號(hào)的選擇

主用光纖信號(hào)源、衛(wèi)星信號(hào)源（中星6B）。備用衛(wèi)星信號(hào)源（中星6B）、衛(wèi)星信號(hào)源（中星9號(hào)、亞太6號(hào)）。應(yīng)急DVD機(jī)音樂信號(hào)源（通過二入八出輸出）。

2 衛(wèi)星接收系統(tǒng)

衛(wèi)星接收系統(tǒng)主要由以下部分組成：接收天線、饋源、低噪聲下變頻器（也稱為高頻頭，由低噪聲放大器與下變頻器集成的組件，用LNB表示）、同軸電纜、功分器及衛(wèi)星接收機(jī)。

2.1 衛(wèi)星接收情況簡(jiǎn)介

中星6B：2007年7月5日發(fā)射，38個(gè)C波段轉(zhuǎn)發(fā)器，設(shè)計(jì)壽命15年，正交雙線極化（水平、垂直）方式。

中星9號(hào)：2008年6月9日發(fā)射，Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)器，設(shè)計(jì)壽命15年，圓極化（左旋、右旋）方式。由于“鑫諾二號(hào)”出現(xiàn)技術(shù)故障成為太空垃圾，“中星9號(hào)”取代“鑫諾二號(hào)”成為中國(guó)第一顆廣播電視直播衛(wèi)星。

亞太6號(hào)：2005年4月12日發(fā)射，38個(gè)C波段、12個(gè)Ku波段（發(fā)射科用Ku）轉(zhuǎn)發(fā)器，設(shè)計(jì)壽命15年，正交雙線極化（水平、垂直）方式。

2.2 衛(wèi)星接收系統(tǒng)

2.2.1 衛(wèi)星接收天線

（1）衛(wèi)星接收天線的選擇

衡量一副天線的好壞，要用天線的參數(shù)來描述。天線的主要參數(shù)包括方向性、增益、噪聲溫度、輸入阻抗、輻射阻抗、頻帶寬度等。選擇天線時(shí)主要考慮天線的電性能與機(jī)械性能兩方面。電性能主要考慮天線的效率。

（2）衛(wèi)星接收天線的分類

按形狀分：分瓣拼裝式、整體式；按材料分：板狀和網(wǎng)狀；按饋源在反射面的位置分：前饋和后饋（現(xiàn)已不用）；按饋源相對(duì)反射面中軸線的位置可分偏饋式和正饋式。

（3）衛(wèi)星天線的安裝

要考慮入戶饋線距機(jī)房的距離，一般不大于30米，最長(zhǎng)不超過50米，以防信號(hào)衰減太大。如果過長(zhǎng)，應(yīng)考慮增加線路放大器；打好鋼筋水泥底座，并進(jìn)行養(yǎng)生；將天線連同支架安裝在天線座架上；衛(wèi)星天線的方向在朝南偏西的方向，在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)接收不同的衛(wèi)星而定，也就是所說的方位角。天線的方位通常有一定的調(diào)整范圍，應(yīng)保證在接收方向的左右有足夠的調(diào)整余地。目前我們使用的天線都較大，采用分瓣包裝運(yùn)輸，故在安裝時(shí)，應(yīng)將各部分重新組裝起來，再緊固螺栓。

（4）天線方向的調(diào)整

首先確定正南方向。一般來說，因?yàn)樘炀€座架的實(shí)際指向一般都對(duì)著正南方向，可直接以天線座架的指向作參考，進(jìn)行天線調(diào)整。天線方向的調(diào)試，具體地說先調(diào)仰角，確定信號(hào)強(qiáng)度，然后調(diào)整方位角，確定信號(hào)質(zhì)量。在接收到的信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量較適合時(shí)，說明已經(jīng)對(duì)準(zhǔn)所要接收的衛(wèi)星，這就是粗調(diào)。然后進(jìn)行細(xì)調(diào)，使所收的信號(hào)最佳。

（5）衛(wèi)星接收天線的維護(hù)

尤其是在冬季下雪的天氣，一定要及時(shí)清掃拋物面，以防造成無信號(hào)，還要定期對(duì)天線進(jìn)行涂油刷漆，如果油漆掉落嚴(yán)重，可能會(huì)使高頻頭過熱燒毀；對(duì)調(diào)整方位角和仰角緊固件應(yīng)檢查是否生銹，如果生銹可上潤(rùn)滑油。同時(shí)要檢查緊固件的松緊程度，以防松動(dòng)；對(duì)衛(wèi)星天線上固定高頻頭的支架要及時(shí)除銹防腐；經(jīng)常檢查固定支架的穩(wěn)固情況，以防造成彎曲變形等情況，使高頻頭位置發(fā)生變化，造成無信號(hào)。

2.2.2 饋源

在拋物面天線的焦點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)收集衛(wèi)星信號(hào)的喇叭，稱為饋源。主要有兩個(gè)功能：一是將天線接收的電磁波信號(hào)收集起來，變換成信號(hào)電壓，供給高頻頭。二是對(duì)接收的電磁波進(jìn)行極化。

2.2.3 高頻頭

高頻頭（LNB）是將饋源送來的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行降頻和信號(hào)放大,然后傳送至衛(wèi)星接收機(jī)。輸出阻抗是75Ω，供電電壓由接收機(jī)供給。一般可分為C波段頻率LNB（3.7GHz-4.2GHz），供電電壓18V-21V，Ku波段頻率LNB（10.7GHz-12.75GHz）供電電壓12V-14V。電壓的測(cè)量方法：芯線接正極，屏蔽網(wǎng)接負(fù)極。工作流程就是先將衛(wèi)星高頻訊號(hào)放大后再利用本地振蕩電路將高頻訊號(hào)轉(zhuǎn)換至中頻950MHz-2050MHz，以利于同軸電纜的傳輸及衛(wèi)星接收機(jī)的解調(diào)和工作。在高頻頭上都會(huì)有頻率范圍標(biāo)識(shí)。使用線極化高頻頭時(shí)要注意調(diào)整極化角；圓極化高頻頭優(yōu)點(diǎn)是不用調(diào)整極化角。

（1）高頻頭的種類

按結(jié)構(gòu)形狀劃分，可分為單極化分體式和雙極性饋源一體化（LNBF）兩種，其中雙極性饋源一體化高頻頭種類較多，按本振方式可分為單本振和雙本振兩種，按輸出接口可分為單輸出、雙輸出、多輸出等。

（2）高頻頭的參數(shù)

增益（G）60dB以上，反映放大量，常見高頻頭增益為60dB，數(shù)值偏高為好，但不能太高，放大倍數(shù)過高容易使放大器工作不穩(wěn)定，高頻自激形成網(wǎng)紋干擾，一般來講,單輸出窄帶高頻頭比雙極性寬帶高頻頭有更高的增益，低噪聲溫度比高噪聲溫度的高頻頭對(duì)信號(hào)的接收有更高增益；噪聲系數(shù)反映內(nèi)部噪聲參數(shù)的大小，是指LNB等效輸入噪聲，通常用噪聲溫度表示，C波段的用（K）表示如25°K、17°K等，數(shù)字越小越好；而Ku波段則用dB（分貝）表示如0.8dB、0.6dB等；本振頻率分C段和Ku段不同（05150MHz、10750MHz）；工作電壓為直流12V－24V；極化方式分垂直極化、水平極化和雙極化；工作頻率：950－1450MHZ。

（3）高頻頭的安裝

當(dāng)?shù)孛嫘l(wèi)星接收天線安裝完畢之后，就可著手安裝高頻頭，具體步驟是：將高頻頭插入饋源盤中央的大圓孔中；根據(jù)天線參數(shù)F/D值，將饋源盤凸緣端面對(duì)準(zhǔn)高頻頭側(cè)面的F/D?相應(yīng)刻度上；使高頻頭頻端面上的“0”刻度垂直于或平行于水平面；把高頻頭的輸出電纜與接收機(jī)的LNB?輸入端口連接好；連接高頻頭的電纜線的F頭要擰緊，并敷上防水粘膠或橡皮防水套。

（4）高頻頭維護(hù)

在連接或拆卸高頻頭與接收機(jī)間射頻電纜時(shí)均應(yīng)先關(guān)閉接收機(jī)的電源，以免損壞高頻頭；對(duì)高頻頭進(jìn)行防水處理；定期檢查固定高頻頭的螺栓松緊度。

2.2.4 同軸電纜

一般采用Φ5或Φ9，現(xiàn)在應(yīng)用較多的是Φ 5，阻抗是75Ω。

（1）F頭的作法

同軸電纜中間的銅芯長(zhǎng)出F頭約0.5公分，其余部分用偏口鉗剪掉。

（2）做F頭時(shí)的注意事項(xiàng)

屏蔽網(wǎng)和鋁箔決不能與中間銅芯有任何接觸現(xiàn)象，而且一定要與F頭的外層可靠連接；中間銅芯不能損傷，也不能彎曲。

（3）維護(hù)

定期檢查F頭的連接是否可靠；F頭要進(jìn)行防水處理；定期檢查同軸電纜的老化程度。

（4）日凌和雨衰簡(jiǎn)介

當(dāng)?shù)厍?、衛(wèi)星、太陽三點(diǎn)一線時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生日凌。發(fā)生日凌時(shí)，由于太陽本身是一個(gè)巨大的無線電干擾源，而衛(wèi)星接收天線對(duì)準(zhǔn)了太陽，因此太陽的輻射將對(duì)衛(wèi)星廣播和衛(wèi)星通訊產(chǎn)生很大的影響，嚴(yán)重時(shí)刻造成節(jié)目中斷。一般發(fā)生在春分和秋分季節(jié)。

雨衰分為空間雨衰和高頻頭外表雨衰兩種。空間雨衰-是衛(wèi)星接收天線與衛(wèi)星之前的信號(hào)被雨水衰減， 這不是人為可以解決的。高頻頭雨衰是雨水淋濕高頻頭上的防水蓋子，蓋子上的積水成為了阻擋信號(hào)的一道屏障。由于Ku采用的是低本振，C波段采用的是高本振，因此C波段抗雨衰的能力較強(qiáng)。

在發(fā)射臺(tái)值班中，必須做好應(yīng)急措施，保證在發(fā)生日凌和雨衰時(shí)的正常播出。

2.2.5 功分器

功分器全稱功率分配器，是一種將一路輸入信號(hào)能量分成兩路或多路輸出相等或不相等能量的器件。

2.2.6 衛(wèi)星接收機(jī)

衛(wèi)星電視接收機(jī)是指將高頻頭輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為音頻、視頻信號(hào)或者射頻信號(hào)的電子設(shè)備。目前我們使用的衛(wèi)星接收機(jī)型號(hào)較多，有各種工程機(jī)、也有民用接收機(jī)。

（1）衛(wèi)星接收機(jī)調(diào)整

設(shè)置參數(shù)，如下行頻率；極化方式；FEC；（前向糾錯(cuò)碼）；符號(hào)率；PID碼；本振頻率C波段為5150MHz，Ku波段10750MHz。

（2）接收機(jī)的維護(hù)

運(yùn)行中可能出現(xiàn)死機(jī)情況（主要是中星9號(hào)接收機(jī)和亞太6號(hào)接收機(jī)）；中星9號(hào)衛(wèi)星升級(jí)后接收機(jī)出現(xiàn)頻道變化情況；定期檢查接入接收機(jī)同軸電纜的F頭、蓮花頭連接情況；安裝避雷器。

3 信源監(jiān)測(cè)

3.1 系統(tǒng)的組成

發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)狀態(tài)采集系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)監(jiān)聽監(jiān)控系統(tǒng)組成。

主要設(shè)備有數(shù)據(jù)采集器。CYK-8001（S）采集器用來采集PDM1KW協(xié)議機(jī)的數(shù)據(jù)量，AVSTCC（D）、CYK-8001(D)采集器用來采集DAM10KW、50KW發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)量。

監(jiān)視監(jiān)聽系統(tǒng)由音頻動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)儀，循環(huán)監(jiān)聽控制器（有六路、十二路和十六路之分），調(diào)幅度監(jiān)測(cè)儀（有四路和六路之分）三部分組成。

3.1.1 音頻動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)儀

音頻動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)儀通過對(duì)輸入的音頻信號(hào)處理能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)顯示音頻信號(hào)的大小。標(biāo)稱值均為百分?jǐn)?shù)。當(dāng)某通道音頻低于設(shè)定的下限值（持續(xù)若干秒，此值可設(shè)定）后后，設(shè)備輸出報(bào)警信號(hào)。主要功能：音頻幅度動(dòng)態(tài)顯示；報(bào)警信息數(shù)字輸出；獨(dú)立的音頻輸入調(diào)節(jié)；獨(dú)立的繼電器觸點(diǎn)報(bào)警；音頻丟失報(bào)警；停用報(bào)警通道；音頻電平值數(shù)字輸出；RS422輸出接口，標(biāo)準(zhǔn)2U。

3.1.2 循環(huán)監(jiān)聽控制器

循環(huán)監(jiān)聽控制器為機(jī)房監(jiān)聽專用設(shè)備，可開路監(jiān)聽多路廣播AM/FM信號(hào)，設(shè)備安裝簡(jiǎn)便，功能齊全。主要功能有：獨(dú)立數(shù)字調(diào)諧接收機(jī)監(jiān)聽功能；解調(diào)、監(jiān)聽音頻信號(hào)輸出；循環(huán)監(jiān)聽功能。

3.1.3 調(diào)幅度監(jiān)測(cè)儀

調(diào)幅度監(jiān)測(cè)儀通過對(duì)輸入的射頻信號(hào)處理，能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)顯示載波和調(diào)幅度，標(biāo)稱值均為百分?jǐn)?shù)。提供RS422通訊接口，可以輸出實(shí)時(shí)的調(diào)幅度監(jiān)測(cè)值及越限報(bào)警信息，報(bào)警功能時(shí)段與發(fā)射機(jī)播出時(shí)間保持一致，即發(fā)射機(jī)播出時(shí)間內(nèi)發(fā)生情況報(bào)警。設(shè)備功能及配置：調(diào)幅度測(cè)量計(jì)算；調(diào)幅度動(dòng)態(tài)顯示；載波動(dòng)態(tài)顯示；載波、調(diào)幅度值。

3.1.4 檢波盒

根據(jù)每臺(tái)發(fā)射機(jī)射頻監(jiān)測(cè)口輸出幅度的不同，可通過檢波盒上“載波幅度調(diào)節(jié)”電位器，調(diào)節(jié)載波顯示值；載波的顯示一般調(diào)節(jié)在80%左右。當(dāng)發(fā)射機(jī)工作正常時(shí)，對(duì)應(yīng)通道的載波和調(diào)幅度的藍(lán)色彩條（或綠色彩條）即能正常指示。正常播出狀態(tài)下，載波動(dòng)態(tài)顯示的高度基本不變，而調(diào)幅度彩條指示的高度隨調(diào)幅度大小而變化。而載波和調(diào)幅度的報(bào)警門限以及報(bào)警延時(shí)都可以通過軟件設(shè)置，當(dāng)載波和調(diào)幅度值低于設(shè)定的報(bào)警下限，時(shí)間超過報(bào)警延時(shí)設(shè)定的時(shí)間，則對(duì)應(yīng)的紅色報(bào)警指示燈亮起。

3.1.5 控制桌的檢修與維護(hù)

在檢修與維護(hù)中，除清理灰塵外，還要檢查各連接頭的焊點(diǎn)是否有脫焊現(xiàn)象；各連接頭（包括蓮花頭、卡儂頭、Q9頭）；信號(hào)接線板的螺絲是否有松動(dòng)現(xiàn)象。

編 輯：烏日山

TN934.81

B

2096-0751（2017）08-0019-05

孫長(zhǎng)海 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局呼倫貝爾中心臺(tái) 工程師

審稿人：嚴(yán)志剛 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺(tái) 正高級(jí)工程師

責(zé)任編輯：王學(xué)敏