綜談小型衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的安裝技術(shù)

李牧

【摘要】以小型衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)有序運(yùn)行為前提，針對系統(tǒng)安裝展開分析。首先對該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行原理進(jìn)行介紹，其次分析系統(tǒng)安裝要點(diǎn)，明確后期安裝需要注意問題，最后則從 天線、饋源與高頻頭以及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)三個(gè)方面闡述了安裝技術(shù)，獲得最佳圖像。最終得出結(jié)論，小型衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)是目前衛(wèi)星廣播電視節(jié)目信號獲取的關(guān)鍵，必須要運(yùn)用正確的安裝技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】小型衛(wèi)星電視接收系統(tǒng);衛(wèi)星信號;拋物面天線;高頻頭

衛(wèi)星廣播電視節(jié)目從其特征角度分析，真正突破了空間與時(shí)間的界限，最大程度上達(dá)到了無縫接傳播這一目標(biāo)，與互聯(lián)網(wǎng)相比有極大的優(yōu)勢?；谛l(wèi)星傳播的優(yōu)點(diǎn)，將其與數(shù)字技術(shù)相結(jié)合，研發(fā)出全新的技術(shù)，不僅可以縮小廣播電視信號在傳輸方面占據(jù)的空間，還能夠節(jié)省衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，提高傳輸清晰度。所以，當(dāng)前廣播電視在選擇節(jié)目信號源時(shí)，更多是以衛(wèi)星信號為主。正是因?yàn)樾l(wèi)星信號的應(yīng)用比較普遍，所以在構(gòu)建衛(wèi)星接收系統(tǒng)時(shí)，無論是材料的選擇，還是安裝調(diào)試都非常重要。為此，下面針對小型衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的安裝技術(shù)展開分析。

1 衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)中包括拋物面天線、饋源、高頻頭以及衛(wèi)星接收機(jī)，以上幾種部件構(gòu)成組成了衛(wèi)星地面接收站，具體分析如下：第一，拋物面天線。其作用是將衛(wèi)星信號能量進(jìn)行反射，使其能夠聚集到一點(diǎn);第二，饋源。當(dāng)拋物面天線將信號能量聚集到一個(gè)焦點(diǎn)之后，便可以在焦點(diǎn)處放置采集衛(wèi)星信號用的喇叭[1]。所謂饋源，即反饋能量來源，可以收集焦點(diǎn)處所有能量。一般前饋式衛(wèi)星接收天線主要是以大張角波紋饋源為主;第三，高頻頭。高頻頭也被稱作降頻器，作用是將饋源所反饋的衛(wèi)星信號進(jìn)行處理，通過降頻、信號放大之后將其傳輸?shù)叫l(wèi)星接收機(jī)。對于高頻頭的要求，主要體現(xiàn)在噪聲系數(shù)上，一般噪聲系數(shù)越低，傳輸?shù)馁|(zhì)量也就越高;第四，衛(wèi)星接收機(jī)。衛(wèi)星接收機(jī)負(fù)責(zé)解調(diào)高頻頭傳輸?shù)男l(wèi)星信號，進(jìn)而獲得衛(wèi)星電視圖像信號以及伴音信號。

2 衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)運(yùn)行原理

拋物面天線在運(yùn)行過程中，會(huì)將衛(wèi)星信號通過反射的方式傳輸至拋物面焦點(diǎn)位置的饋源，隨后再利用波導(dǎo)管傳輸給高頻頭，高頻頭探針在感應(yīng)到衛(wèi)星高頻信號之后，電路便會(huì)處理探針檢測衛(wèi)星所獲得的下行信號，主要是低噪聲的放大以及下變頻處理，這樣一來便可以獲得第一中頻信號，帶寬在950～2150MHz之間，所獲得的這個(gè)信號經(jīng)饋線會(huì)被傳輸?shù)叫l(wèi)星接收機(jī)中，衛(wèi)星接收機(jī)將高頻頭放大，并處理變頻中頻信號[2]。通常是先調(diào)諧選頻與混頻，由此便會(huì)形成第二中頻信號，將這一信號放大并QPSK解調(diào)處理，可以獲得數(shù)字碼流，通過信道解碼可以傳輸音頻視頻信號以及下行數(shù)據(jù)。

3 小型衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)安裝要點(diǎn)

室外單元主要有天線、高頻頭這兩種構(gòu)建，室內(nèi)單元?jiǎng)t包含衛(wèi)星接收機(jī)以及附屬裝置。進(jìn)行小型衛(wèi)星接收系統(tǒng)安裝的過程中，需要先完成室外天線底座的制作，如果可以建議將地點(diǎn)選擇在比較空曠的地帶，基座要超出地面，以免對附近其他建筑物帶來影響。隨后便要按照順序進(jìn)行拋物面天線以及高頻頭的安裝，最后一個(gè)環(huán)節(jié)是衛(wèi)星接收機(jī)、音視頻裝備的連接。根據(jù)廠家給出的下行頻率以及符碼率等相關(guān)參數(shù)，對廣播電視節(jié)目信號進(jìn)行調(diào)整，從而完成衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)安裝。關(guān)于各個(gè)構(gòu)件的安裝展開以下分析。

3.1室外單元

室外單元安裝過程中，為了保證安裝效果，除了要按照以上要求選擇合適的安裝位置之外，還要對安裝過程中的一些影響因素進(jìn)行考慮，例如氣候、視野與電磁干擾等。對于拋物面天線座架的安裝，最好將其朝向選擇為南方，當(dāng)完成天線基座的制作之后，安裝人員要組織水平矯正，將底座和基座進(jìn)行固定，并且對天線方位角、俯仰角進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，仰角見圖1[3]。廠家會(huì)提供拼裝天線板的安裝要求，那么在實(shí)際安裝過程中，反射板的拼接暫時(shí)不能使用緊固螺絲，帶板面確定平整后，才可以應(yīng)用緊固螺絲，以免因?yàn)榘惭b效果不滿意導(dǎo)致多次返工。其中需要注意的是，安裝過程中要格外注意反射板，如果反射板損壞，便會(huì)直接對拋物面天線接收效果造成影響，饋源支桿的安裝也是如此。

圖1 仰角

天線反射面位于天線座架之上，其作用是幫助天線面找準(zhǔn)衛(wèi)星方向。根據(jù)相關(guān)要求，逐步完成高頻頭矩形波導(dǎo)的安裝，饋源必須要和波導(dǎo)口齊平，且這兩者中間要放置防水橡皮圈，并且使用螺釘將其固定。其中高頻頭在安裝過程中極易破損，當(dāng)其與系統(tǒng)相連接的過程中，將高頻頭、饋源安裝在固定盤內(nèi)，這時(shí)高頻頭位置便會(huì)處在拋物面天線的焦點(diǎn)。

3.2室內(nèi)單元

一般接受信號更多是使用拋物面天線，這是接收節(jié)目比較常用的接收方法，由高頻頭負(fù)責(zé)信號接收，再利用功分器將信號傳輸給若干個(gè)接收機(jī)。另外，也可以運(yùn)用雙極化、兩只高頻頭接收信號，這種方案只需要一套衛(wèi)星廣播電視接收天線，相比較來說成本較低。

室內(nèi)單元設(shè)置階段，安裝人員需要選確定最佳安裝位置，這對于系統(tǒng)性能的發(fā)揮以及維修、散熱等有重要作用。若需要安裝的設(shè)備數(shù)量較多，便要先規(guī)劃好整體布局。尤其是信號線位置的選定，保證美觀的同時(shí)也要避免信號線之間的相互干擾，電源線、飲水管道、防雷抗干擾裝置位置的選擇也需要重視，以免這三個(gè)裝置之間互相影響。對于信號線的選擇，必須要以質(zhì)量為先，尤其是屏蔽線，其屏蔽層的厚度需要滿足要求，如此方可抵抗干擾。信號線、電源線以及防雷引線則不能設(shè)置在一起，否則彼此之間將會(huì)造成影響。

4 小型衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的安裝技術(shù)

4.1 天線安裝技術(shù)

4.1.1 計(jì)算指向參數(shù)

天線指向參數(shù)主要包括仰角和方位角，其中仰角是衛(wèi)星地面接收站天線對準(zhǔn)衛(wèi)星之后，波束主軸和地平面所形成的張角，方位角則是波束主軸的垂直面投影線和正南方向線所形成的夾角。對仰角和方位角進(jìn)行計(jì)算，小型衛(wèi)星電視地面接收站參數(shù)非常重要，其中包括經(jīng)緯度以及衛(wèi)星定點(diǎn)經(jīng)度，通過公式法與圖解法便可以得出結(jié)論[4]。例如某接收站的地理位置經(jīng)緯度如下：東經(jīng)118.27°，北緯30.08°，計(jì)劃采集東經(jīng)87.5°星電視信號，計(jì)算其仰角和方位角。這一問題可以使用公式法進(jìn)行求解，仰角計(jì)算公式為tg-1=≈41.53，方位角計(jì)算公式為180°±tg-1（tgβ/sinα）≈229.9°。

4.1.2 天線安裝

安裝天線主要是以廠家提供的結(jié)構(gòu)圖、技術(shù)為依據(jù)，下面對安裝流程進(jìn)行分析：第一，天線座架安裝結(jié)束之后，對底腳螺母進(jìn)行固定，期間必須要保證水平精度;第二，平地裝配需要對板狀拋物面以及主面撐桿進(jìn)行安裝，待完成安裝后便要將這一部分放置到天線支架座，天線口面物理指標(biāo)必須要對稱;第三，天線方位傳動(dòng)裝置以及俯仰角傳動(dòng)絲桿安裝，期間必須要保證調(diào)節(jié)裝備的靈活運(yùn)行;第四，最后進(jìn)行固定饋源大角度三角支撐桿以及夾板的安裝。

4.1.3 調(diào)整天線

安裝人員完成天線安裝這一環(huán)節(jié)之后，需要對天線軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，結(jié)合實(shí)際情況調(diào)整仰角與方位角，將其轉(zhuǎn)動(dòng)需要接受衛(wèi)星的方向。通常調(diào)整是按照仰角、方位角的順序進(jìn)行，其中需要注意，調(diào)整工作要多次進(jìn)行，保證準(zhǔn)確性。

第一，通過指南針等方向設(shè)備明確正南方向，將天線主軸調(diào)整至方位角計(jì)算值處;第二，如果臺(tái)站有條件可以利用袖珍經(jīng)緯儀對仰角、方位角進(jìn)行測量，或者憑經(jīng)驗(yàn)確定也可以，期間要注意對磁偏角這一因素進(jìn)行考慮;第三，多次調(diào)整仰角與方位角，使其能夠與衛(wèi)星對準(zhǔn)，當(dāng)輸入信號電平指示到最大時(shí)，便可以獲得質(zhì)量最佳的圖像與伴音。

4.2 饋源與高頻頭安裝技術(shù)

4.2.1 計(jì)算饋源焦距

眾所周知饋源的作用是將天線拋物面所反射的電磁波聚集到一處，所以其安裝位置處于拋物面焦點(diǎn)。那么在計(jì)算焦距時(shí)，可以使用如下公式：F=R2/（4H）m，其中R代表天線半徑，H點(diǎn)的是天線的拋物面深度。計(jì)算拋物面焦徑比，公式為F/D=0.35，F(xiàn)代表焦距，D是天線口徑[5]。

4.2.2 安裝饋源與高頻頭

安裝饋源必須要保證準(zhǔn)確性與精準(zhǔn)度，換而言之，即相位中心和拋物面焦點(diǎn)務(wù)必重合，最大程度的減小誤差。如果饋源與中心距離較遠(yuǎn)，則會(huì)導(dǎo)致偏焦問題。高頻頭和饋源安裝過程中，對于安裝技術(shù)有一定要求，饋源矩形波導(dǎo)口和高頻頭波導(dǎo)口需要對齊，且波導(dǎo)口內(nèi)需要保證平整，保證線極化信號有效傳輸。

4.2.3 調(diào)整饋源與高頻頭

第一，需要對饋源極化移相器進(jìn)行調(diào)整。通常衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)有圓極化、線極化這兩種，利用極化移相器可以結(jié)合需求選擇極化信號。前饋饋源一般是運(yùn)用90°介質(zhì)移相器，最終獲得線極化波。要想介質(zhì)順利的接收水平極化波，則要對饋源中移相介質(zhì)片進(jìn)行調(diào)整，確保其與波導(dǎo)寬邊平行。

4.3 衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)安裝技術(shù)

4.3.1 前期準(zhǔn)備

第一，同軸高頻電纜的其中一端與衛(wèi)星接收機(jī)射頻輸入插座相連接，另外一端則與高頻頭射頻輸出端連接。高頻頭傳輸信號為0.95～1.45GHz之間，將TSR-G4輸出+18V直流電壓通過饋送的方式輸送至高頻頭;第二，通過同軸高頻電纜傳輸調(diào)制器生成的信號，最后將其傳輸?shù)诫娨暀C(jī)天線輸入端。

4.3.2 系統(tǒng)安裝與調(diào)試

小型衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)安裝工作結(jié)束之后，便要進(jìn)行粗調(diào)，隨后再按照具體流程組織系統(tǒng)調(diào)試工作。第一，連接高頻頭電源，當(dāng)天線電源的指示燈亮，代表高頻頭已經(jīng)加上工作電壓;第二，將系統(tǒng)設(shè)置為初始運(yùn)行狀態(tài)，后板接收模式調(diào)整到“NORMAL”“PROGRAM”狀態(tài)，而視頻極性開關(guān)調(diào)整到“NORMAL”狀態(tài)，電視機(jī)頻道則調(diào)整到“4”“5”;第三，連接電源之后，選擇合適的頻道碼，也可以調(diào)整頻率。如果模式開關(guān)在“NORMAL”，便可以選擇頻道，同時(shí)針對接收到的頻率以及極化也可以自動(dòng)編程序。如果模式開關(guān)在“PROGRAM”，安裝人員要按壓“PREST TUNE”鍵，可以將頻道頻率進(jìn)行調(diào)整，也可以支持接收頻率與極化的手動(dòng)編程序;第四，調(diào)整頻道極性。模式開關(guān)調(diào)整到“PROGRAM”狀態(tài)，并且按H/V鍵，這時(shí)極性狀態(tài)便會(huì)處在水平、垂直狀態(tài)下。最后，將SKEW鍵按下，可以對極性歪斜度進(jìn)行調(diào)整，提高圖像質(zhì)量。以上這兩個(gè)流程只適合在天線安裝遙控極化器設(shè)備接收極化信號中應(yīng)用，同時(shí)也可以對極化角進(jìn)行遙控微調(diào);第五，對音頻副載波調(diào)諧進(jìn)行合理控制，模式開關(guān)調(diào)整到“NORMAL”，并且按AUDIO的A1、A2鍵，音頻副載波可以發(fā)生變化，如果按上下鍵則可以對音頻副載波進(jìn)行調(diào)諧處理。

結(jié)束語：

綜上所述，小型衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)安裝工作包括諸多內(nèi)容與環(huán)節(jié)，其一需要安裝人員對這一工作有深刻的了解，其二則要具備豐富的經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)解決安裝過程中存在的問題。目前小型衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)是有關(guān)部門工作的重點(diǎn)，關(guān)系到今后廣播電視行業(yè)發(fā)展，需要深入研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉駿.關(guān)于衛(wèi)星電視信號接收系統(tǒng)的幾點(diǎn)分析與研究[J].科技傳播，2019，11（02）：157-158.

[2]陳煒.衛(wèi)星電視廣播傳輸與接收系統(tǒng)的原理及實(shí)用技術(shù)研究[J].科技風(fēng)，2018（31）：221+223.

[3]杜之濤.衛(wèi)星電視接收天線系統(tǒng)的防雷與接地問題淺析[J].科技風(fēng)，2018（24）：223.

[4]徐東.衛(wèi)星電視廣播傳輸與接收系統(tǒng)的原理及實(shí)用技術(shù)[J].西部廣播電視，2018（13）：237+239.

[5]李學(xué)偉.衛(wèi)星電視廣播傳輸與接收系統(tǒng)的原理及實(shí)用技術(shù)[J].西部廣播電視，2018（06）：232-233+235.