如何做好接收衛星電視前的準備工作

文 何偉鋒 李偉

浙江桐鄉市廣播電視臺

直播衛星是指通過衛星將視像、圖文和聲音等節目進行點對面的廣播，接收者只需要使用小型衛星接收天線，即可收到來自衛星的電視或廣播節目。

作為衛星接收機的使用者和衛視直播產業的從業者來說，有必要了解在接收衛星電視前應查閱與了解哪些資料，了解衛星的基本性能、衛星場強圖、接收衛星的相關參數、波束覆蓋，以及根據這些資料如何選擇接收天線的尺寸和接收機等，通過對此相關介紹，希望能給予大家一些幫助。

1 衛星的主要性能

了解相關衛星的主要情況，對于初次接收某顆衛星或某顆新衛星尤為重要。下面就“鑫諾三號”衛星為例介紹一下衛星名稱、衛星型號、服務壽命、軌道位置、定點精度、覆蓋范圍、轉發器數目、行波管放大器功率、等效全向輻射功率、下行頻率范圍、頻道帶寬等。

衛星裝載轉發器的數量及功率非常重要。現在大型衛星平臺都有很大的容量，均可負載多個C波段或2Ku波段的轉發器，或者更多。衛星上行波管放大器功率越大，其發射功率越大，地面的場強覆蓋也越強，地面相應接收天線的尺寸要求也就越小。轉發器數目越多，意味著衛星傳送的節目數量也就越多，當然這也與帶寬有很大關系。現在轉發器的帶寬一般為36MHz，而早期的轉發器則多為27MHz，Ku波段轉發器帶寬一般為54MHz，也有更寬的，如72MHz，當然也有36 MHz。一個72MHz的轉發器顯然是相當于兩個36MHz的轉發器容量，所以對于轉發器不能只看其數量，而是看其所占的總帶寬，這又涉及到了下行頻率問題。帶寬越大，相應的下行頻率范圍也就越寬。

鑫諾三號衛星主要性能參數如下：

設計制造：中國空間技術研究院。

衛星平臺：東方紅三號。

發射時間：2007年5月。

設計壽命：8年。

軌道位置：125°E。

穩定方式：三軸穩定。

有效載荷：10×36MHz

C頻段轉發器。

覆蓋范圍：中國及周邊國家和地區。

衛星EIRP：中國國土≥40dBW。

東南亞等周邊國家和地區≥36dBW。

2 衛星場強圖的作用

每一顆廣播通信衛星都有一個場強圖，它提供了這顆衛星有效的覆蓋范圍，以及衛星在某地的落地場強值（等效全向輻射功率），可以根據這個數值計算當地接收此衛星所需天線的尺寸。顯然場強值越大，接收所需的天線尺寸就越小。

3 波束覆蓋

有時參數表上提供了一組新參數，對照場強圖判斷，在本地可以收到。但實際上無論怎樣調整天線，都無法接收到，這其中最可能的原因是這個下行信號并不覆蓋本地。這些都是衛星上有不同的下行波束造成的，而一般的網站只提供一個衛星場強圖，也很少標出某個參數是屬于哪一個下行波束，才造成這種現象。

廣播衛星一般情況下只有一個完整的面波束覆蓋，但有些衛星——如一些區域性衛星或國際衛星采用點波束。如新天-6衛星的覆蓋面很大，見圖1所示，用面波束很難全面覆蓋。即使能覆蓋，其邊緣地區的落地場強值也會很小，況且有些地方是無須覆蓋的，如大片的海洋。這種情況下，就不如用多個點波束進行個別地區的有效覆蓋，這樣場強值還會高一些，這就是衛星上有多個波束的由來。當然，一個波束只能采用一定的頻點（轉發器）下行，不可能所有的轉發器用于同一波束。當然還有一些機動波束，它可以根據實際需要，機動地覆蓋到某一個地區。

當年的“亞洲一號”就是有南北兩個波束。我們一般只能接收到北波束的節目，即水平極化的節目。而南波束的節目（垂直極化）則接收不到。當然處于兩個波束交叉覆蓋的地區，兩個極化的節目都能收到，但這肯定也是覆蓋區的邊緣地帶。直至“亞洲三S”升空，這種尷尬局面才結束。

圖1 新天-6波束覆蓋圖

4 接收衛星的相關參數

轉發器是衛星的核心有效載荷。地面衛星發射站將信號接收，經變頻后再發射至地面，這就是我們所說的下行頻率。此信號經地面接收天線的拋物面反射，會聚后經高頻頭放大變頻后生成第一中頻950～2150MHz，通過電纜送至接收機內解調。上行與下行信號極化相反，如上行是水平極化，則下行是垂直極化，上行是右旋極化，下行則為左旋極化。下行頻率C波段是4GHz信號，上行是6 GHz，Ku波段下行是11～12GHz信號，上行是17～18GHz，具體漸進：C波段3.7-4.2GHz（現擴展至3.4-4.2GHz），Ku波段10.7-12.75GHz。通常一個轉發器的帶寬是36MHz，保護隔離4MHz，即早期的C波段3.7-4.2GHz范圍內最多安排12個轉發器，加之極化復用，共可容納24個36MHz標準轉發器。現在低端擴展至3.4GHz，C波段共可容納40個36MHz標準轉發器。除此之外，轉發器的帶寬還有27MHz、54MHz、72MHz等規格，當然還有一些其它非標的規格。

5 下行頻率、符碼率、前向糾錯與轉發器帶寬

一個轉發器上安排多少節目、采用幾個頻點、用多大的符碼率和前向糾錯值（FEC），這些都與轉發器的帶寬有直接關系。一般情況下，轉發器的帶寬越大，所傳送的節目就越多；一個節目所采用的符碼率越大，它所占的帶寬也就越大，圖像質量也就越好；在帶寬和符碼率一定的情況下，采用較大的FEC可以傳送更多的節目；采用FEC 數值較大的節目，較采用FEC數值較小的節目，在信號一定的情況下較難收視。在轉發器帶寬一定的情況下，采用多路單載波比采用單路單載波可傳送更多的節目，且傳送效率和圖像質量較高。

要通過衛星傳送節目，必須租用衛星上的轉發器。租用轉發器是以帶寬為單位，在模擬節目時代，一個節目要占用一個轉發器的帶寬，所以最少租用一個轉發器。為了節約費用，在模擬節目時代也有兩套節目合租一個轉發器的，如當時的云南和貴州臺，西藏和明珠臺，都是合租一個轉發器、分時段播出的。在數字節目時代則大不相同，一個節目經數字壓縮后僅占用很小的帶寬，傳送一套節目則只需租用一個轉發器的部分帶寬就可以了，大大節約了上星的費用。

傳送數字節目的方式有兩種：一種稱之為單路單載波，一種稱之為多路單載波。前者可在一個轉發器中每個載波（下行頻率）傳送一套節目，適合于不同地點的上星節目（如各省衛視）；后者在一個載波中傳送多套節目，適合上星節目在同一地點（如央視上星節目等）。這種方式轉發器的利用率最高，如果采用動態碼率，可以取得很好的效果，是最值得推薦的一種。

在我國的上星節目中，一個36MHz的C波段轉發器一般傳送5套數字節目，符碼率為4420kbit/s、FEC=3/4，這樣的標準可以達到演播室級的水平。如果減小碼率，還可以傳更多的節目。同樣一個36MHz 的C波段轉發器，如果采用MCPC方式，如“亞太六號”上的新疆臺或央視免費臺，至少可以傳送6～8套數字節目，畫面質量還相當不錯。