中波轉播臺衛(wèi)星信號接收調整策略研究

拉姆

（西藏自治區(qū)山南市廣播電視局浪卡子縣中波轉播臺，西藏山南 851100）

0.引言

對衛(wèi)星接收天線進行合理調整，能使其充分發(fā)揮自身作用，將天線的功能最大化，從而提升其在日常工作中的穩(wěn)定性，使自然氣候等客觀因素對其產(chǎn)生的影響降到最低，以此保障中波轉播臺能持續(xù)完成高質量播出工作。作為轉播中央與省級電臺節(jié)目的職能部門，中波轉播臺的信號源接收工作的穩(wěn)定性極為重要，因此對其進行必要的調整也是每一位相關工作人員應當深入研習的重要課題。

1.衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)相關內(nèi)容

1.1 衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的組成原理

衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)由4部分構成，分別為拋物面接收天線與低噪聲變頻器組件（即高頻頭）、同軸饋線、衛(wèi)星信號接收機（或稱解調器）。在其構成部分中，拋物面天線與高頻頭普遍放于室外，也稱為室外單元；衛(wèi)星信號接收機普遍放于室內(nèi)，稱為室內(nèi)單元。連接室內(nèi)單元與室外單元的部分即為同軸饋線[1]。

1.2 衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)各部分作用

拋物面天線的作用是聚集天空中的衛(wèi)星信號電磁波，并將其反射至高頻頭。高頻頭的作用是接收拋物面天線所反射的電磁波，再對其進行轉換，使其成為高頻電信號，再進一步實施放大與下變頻，由此輸出第一中頻信號。同軸饋線的作用是連接室外高頻頭輸出的中頻信號與室內(nèi)的衛(wèi)星接收機，并同步將電源電壓從衛(wèi)星接收機傳送至高頻頭。衛(wèi)星接收機的作用是接收高頻頭的中頻信號后再進行處理，解調出所需的視頻信號與音頻信號，需要承擔提供電源給高頻頭的任務[2]。

2.中波轉播臺衛(wèi)星信號接收相關內(nèi)容

2.1 衛(wèi)星接收天線調試前的準備工作

衛(wèi)星位于赤道上空36000km同步軌道中，在北半球中，衛(wèi)星接收天線的方向均指向南方。且在工作過程中，天線方位角與仰角的度數(shù)都與信號接收位置相關，同時與衛(wèi)星也具備一定聯(lián)系，衛(wèi)星接收天線在調試前的準備工作在不同地區(qū)也存在差異，不能生搬硬套[3]。

在準備環(huán)節(jié)，相關工作人員可充分利用手機指南針功能，測出自身所在經(jīng)度，并以此確定衛(wèi)星接收天線的大致方向。在衛(wèi)星的經(jīng)度與相關工作人員所處經(jīng)度保持一致的情況下應當指向正南方向。衛(wèi)星經(jīng)度比相關工作人員所處經(jīng)度大時，可將正南方向作為標準向東偏，反之當衛(wèi)星經(jīng)度小于相關工作人員所處經(jīng)度時則向西偏[4]。

即使接收同一顆衛(wèi)星的信號，但在相關工作人員所處經(jīng)度與緯度不同的情況下，所使用的天線也將出現(xiàn)不同的仰角與方位角。在靠近南方的地區(qū)中，其所處緯度相對較低，接收天線的仰角也相對較大?？拷狈降牡貐^(qū)緯度相對較高，接收天線的仰角也更小。在相同位置中，衛(wèi)星經(jīng)度與其所處位置經(jīng)度差較大時，以接收天線正南方向為參照，其偏移的方位角也相對更大。

在接收衛(wèi)星信號過程中采取偏饋式天線的情況下，接收Ku波段時的鍋面垂直面并不朝向衛(wèi)星位置，在此情況下繼續(xù)采取C波段正饋鍋面的習慣視覺，則易出現(xiàn)偏差。偏饋首先需要衛(wèi)星信號向鍋面進行側射，再由鍋面反射到附近的高頻頭，在實際操作過程中，Ku鍋面指向的仰角易出現(xiàn)低于衛(wèi)星實際位置的情況，相關工作人員在調試時應當加以注意[5]。

2.2 選擇衛(wèi)星接收天線與高頻頭

在日常接收信號時，涉及的廣播電視衛(wèi)星普遍是C波段與Ku波段，其中C波段的下行頻率處于3700MHz～4000MHz，C波段具備的傳輸優(yōu)勢是抗雨衰能力相對較強且不易被天氣影響，其傳輸情況更為穩(wěn)定。但C波段也存在一定不足，其所使用的鍋面體積相對較大，成本也相對更高。C波段主要應用于地方廣播電視系統(tǒng)中，并為其提供信號源。而在Ku波段中，下行頻率范圍為10.7GHz～12.75GHz，Ku波段也具備一定不足，如抗雨衰能力相對不強，但也存在一定優(yōu)勢，如接收鍋面體積相對更小，成本相對更低且安裝過程相對簡單便捷等，因此Ku波段更適宜應用于戶戶通衛(wèi)星電視直播覆蓋中。

為信號源更為穩(wěn)定，在選擇中波發(fā)射臺主信號源時，應當以C波段接收為主，針對天線則應選取直徑大于2.4m的正饋拋物面天線，高頻頭則可選取本振頻率為5150MHz或5150/5750MHz的抗5G干擾高頻頭。針對備份信號源可選取Ku波段，天線可選擇0.9m以上的Ku偏饋式天線，高頻頭存在2種選擇，其一是在接收中星9號直播衛(wèi)星信號時，可選擇本振頻率在10.75GHz的螺旋極化專用高頻頭。其二是在接收亞太6C衛(wèi)星信號時應當選擇本振頻率為11.3GHz線極化Ku高頻頭。

2.3 選擇衛(wèi)星接收天線站點

對站址進行選擇需要綜合考量天線基座位置，應當使其在固定位置上能夠同時接收多個衛(wèi)星信號，與此同時，當目標衛(wèi)星停止發(fā)射信息后，站址所在位置也能接收其余衛(wèi)星發(fā)射的信號。為達到此目標，選擇站址時應當兼顧地理緯度與地理狀態(tài)，再對天線與衛(wèi)星角度相關數(shù)據(jù)進行計算，并復核相關數(shù)據(jù)記錄。一般情況下，在北半球中選擇衛(wèi)星接收天線站點時應當保障區(qū)域的開闊性，使衛(wèi)星方向不存在障礙物，且需要使其指向東南方向。天線接收衛(wèi)星信號時，一旦信號角度±80°且仰角保持≥5°時，則應當注意避免高層建筑物對信號的遮擋。同時應當保障區(qū)域內(nèi)盡量不存在樹木或山丘，使整體區(qū)域更為開闊。

選擇站址時應當注意避免風口等地，在強風來襲時，天線易受影響而出現(xiàn)損壞問題，可能出現(xiàn)顛覆等各類情況。

應當保障站址遠離強電磁場，如微波站或差轉臺、雷達站或高壓線等地，此類區(qū)域往往存在強電磁場，電磁場易對天線信號造成干擾，影響信號接收質量。與此同時，由于C波段易被地面微波頻段所干擾，使得對其選址時應當避免C波段與地面微波頻段重合問題，否則地面微波頻段對建站不利。在建站前，測評電磁干擾是必不可少的環(huán)節(jié)。

選址應當進行綜合考量，避免后續(xù)運行過程中出現(xiàn)地質災害。在確立站址時應當保障其所處區(qū)域無地理災害，同時保障天線方向的指向與相關規(guī)范契合，在條件允許的情況下可選擇鋼筋混凝土完成制作。

在安裝天線時，應當保障其位置與接收機插口射頻電纜間的距離盡量短，大部分情況下需要保證其距離小于40m，在天線處于平地時還需要對其進行安全防護。

在南方地區(qū)安裝天線時，由于雷雨情況較多，在安裝衛(wèi)星天線時應當避開雷擊多發(fā)地，同時安裝避雷設備，且保障天線處于良好的接地情況。

3.中波轉播臺衛(wèi)星信號接收調整策略

3.1 衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的安裝與調試注意事項

選擇拋物面天線時，質量好的拋物面天線往往體積較大且較重，在對室外單元進行安裝時應當妥善選擇適宜的區(qū)域，使拋物面天線基座保持較高的牢固性，應當保障拋物面天線緊固螺栓的牢固性與可靠性，以此避免室外風力較大的情況下出現(xiàn)拋物面改變方向的問題。且應當在涉及的螺栓表面涂抹防銹黃油，避免其在后續(xù)使用過程中出現(xiàn)生銹的問題[6]。

調整拋物面天線方向時，應當先判斷接收的信號來自衛(wèi)星的情況，以對應的衛(wèi)星位置參數(shù)為依據(jù)，采取相應公式先求出拋物面天線仰角與方位角，將其融入衛(wèi)星接收器的信號強弱中，并對其進行整體調試，并在測試中反復進行微調，直到調整至顯示器畫面與聲音狀態(tài)同時處于最佳情況為止，才算完成拋物面天線的調整工作。完成調整工作后再固定拋物面天線即可[7]。

在進行高頻頭安裝時，相關工作人員應當注意使高頻頭與天線饋源處于絕緣狀態(tài)，且在固定過程中務必確保高頻頭的牢靠程度，在高頻頭與同軸饋線之間也應當確保連接的牢固性。

選擇饋線時，應當選取質量較高的75Ω具備屏蔽性質的同軸電纜，需要避免饋線自然懸掛，應當使用線卡或扎帶、穿線管等器具進行固定。

調試室內(nèi)衛(wèi)星接收機雖屬于相對簡單的工作，但也應當注重保存參數(shù)。在此環(huán)節(jié)中，首先應當確定需要接收的衛(wèi)星節(jié)目，將此節(jié)目涉及的下行頻率與極化方式、符號率、本振頻率等各類參數(shù)輸入衛(wèi)星接收機，并對各類參數(shù)進行保存。

3.2 選擇天線極化方式

天線極化方式衛(wèi)星信號接收中屬于一項至關重要的工作，此項工作關乎衛(wèi)星接收天線調試的成敗，相關工作人員需要對極化方式進行慎重選擇。確定天線極化方式的過程中，相關工作人員不能以自身工作經(jīng)驗為依據(jù)，而是應當以衛(wèi)星轉發(fā)電波中的極化角特點為依據(jù)。在所接收的電波類型不同的情況下，極化器的處理方式也各不相同。普遍情況下矩形波導與極化器僅在圓極化波時才能運行，而線極化波則不需要使用極化器，需利用介質變的位置變化使其平行于矩形波導寬邊即可。在此基礎上，為使電波引入損耗有效降低，應當保障電波極化方向處于彼此垂直的狀態(tài)。此外，在實際極化過程中，調試人員應當注意極化偏轉角的問題，在線極化波受接收站地理位置影響時，極化偏轉角即存在，為提升衛(wèi)星接收天線調試質量，則需保障矩形波導寬邊與平面具備夾角，不能使其處于平行或垂直狀態(tài)。

4.中波轉播臺衛(wèi)星信號接收常見故障及處理方法

4.1 信號節(jié)目中斷

在發(fā)射機播出過程中，往往容易出現(xiàn)單個頻率信號中斷的問題，在此情況下，相關工作人員往往率先采取切換備用信號的方法，當備用信號正常時，說明信號節(jié)目中斷的故障可能緣于主用信號鏈路存在問題，因此應當檢查主用信號設備。當備用信號也無法完成輸出時，則說明故障可能存在于切換器到發(fā)射機之間的傳輸線路上，為解決此問題則可對切換器輸出接口與傳輸線、發(fā)射機等進行重點檢查。在全固態(tài)中波發(fā)射機中，音頻調制編碼的部分電路為數(shù)字電路，其運行過程中易出現(xiàn)死機問題，面板雖不能顯示故障，但捕捉不到調制信號。針對此情況，可關閉發(fā)射器高壓與低壓，再重啟發(fā)射器，故障在重啟后即可被有效排除。

信號鏈路所涉及的設備相對較多，因此對于故障產(chǎn)生的部位往往難以精準判定。為解決此問題，相關工作人員可使用監(jiān)聽耳機，在音頻出現(xiàn)中斷時，可沿音頻信號鏈路對信號進行逐級監(jiān)聽，以此排除故障。此方法不僅可用于故障排除，也可用于檢測節(jié)目聲音小或失真等其他問題。

4.2 激勵信號故障

在激勵信號存在異常時，發(fā)射機則會相應出現(xiàn)自動關高壓或關高壓后再次自動上高壓的問題，且發(fā)射機在上高壓后能夠恢復正常工作，但激勵信號則有所欠缺，應當對其進行手動復位，以此助其恢復正常顯示狀態(tài)，此故障的出現(xiàn)原因往往緣于同步激勵器缺乏穩(wěn)定性。激勵器的故障種類較多，不僅有內(nèi)部電路故障問題，也可能存在外部接口故障問題。其中較為常見的故障為外部接口接觸不良，因此前期工作中應當確保輸出接口與插頭接觸的牢固性。

在本機激勵器能滿足發(fā)射機正常運行的前提下，外部激勵器卻無法正常運行，對此進行檢查后確定線路與接口都不存在問題，則需更換同頻率激勵器或更換同頻率輸出接口。

應當保障同步激勵器與發(fā)射機激勵接口的距離不能過遠，一旦距離過遠則需要較長的同軸傳輸線纜，激勵信號在此情況下易出現(xiàn)衰減問題，易受其他頻率干擾。而在信號幅度位于發(fā)射機振蕩器檢測臨界狀態(tài)的情況下，發(fā)射機則易存在偷停問題，為解決此問題則應當依照相關規(guī)范安裝同步激勵器。

為提升激勵器冗余度，可對同一臺激勵器中的同頻率輸出接口進行串接使用，提升激勵器輸出信號的穩(wěn)定性。

5.結語

在中波轉播臺信號源系統(tǒng)中，普遍采取的主信號源設備為衛(wèi)星接收天線，在工作過程中，衛(wèi)星接收天線再將自身所接收的衛(wèi)星信號進行處理。而其所接收的衛(wèi)星信號質量與轉播臺的播出質量息息相關，因此調整中波轉播臺衛(wèi)星信號接收工作尤為重要。衛(wèi)星信號接收程度的優(yōu)劣主要依賴于衛(wèi)星鍋的牢固程度，相關工作人員仍需在自身工作中不斷總結經(jīng)驗，提升調試耐心，優(yōu)化調整策略，保障衛(wèi)星信號的強度，使中波轉播臺衛(wèi)星信號接收工作更為完善。