衛星廣播信號的接收和接收設備的日常維護

馮玉保

（山西省廣播電視局晉城中波轉播臺，山西 晉城 048000）

1 衛星廣播電視系統

1.1 基本組成

衛星廣播和電視接收系統由拋物面天線、高頻頭和衛星接收器組成。拋物面天線有兩種類型：直饋天線和偏饋天線。圖1 為正饋拋物面天線原理圖。

圖1 偏饋拋物面天線原理圖

混頻器、低噪聲放大器、第一中頻前置放大器和第一本振是高頻頭（LNB）的主要組成部分。Ku 頭和C 頭分別供Ku 和C 波段使用。高頻頭送來的第一中頻信號由衛星接收機接收。模擬接收機是傳統接收的主要工具，而在現代社會主要利用數字接收機接收。不同的發射臺利用的接收機不同，如廣播音頻接收機適用于音頻節目，衛星接收機適用電視線號接收[1]。

1.2 衛星廣播電視系統的工作原理

將衛星信號反射到拋物面焦點處的饋源上，是利用拋物面天線（衛星接收天線）進行的，然后利用波導管高頻頭（LNB）進行傳輸。衛星高頻信號利用LNB 進行感應，此電路對衛星下行信號進行放大和下變頻處理，將接收第一中頻信號（950～2 150 MHz帶寬）。該信號通過饋線發送到衛星接收器，衛星接收器放大并轉換中頻信號LNB（C 波段或Ku 波段）。在實際運行過程中，要采用調諧頻率方法，混合這些頻率以生成第二中頻信號。放大后，對QPSK 進行解調輸出數字代碼流，然后對通道進行解碼輸出音頻視頻信號和下行鏈路數據。

2 下行模式和接收衛星節目的方法

2.1 獲取MCPC 模式節目

MCPC的主要作用是將節目視頻和音頻節目分離。比如，在某臺廣播節目中，3 892 MHz 位接收機的下行頻率，4 420 kbit/s 為符號率，采用垂直極化方式接收信息，而節目應該按下移鍵和上移鍵進行選擇。又如，中央臺的廣播節目需要輸入4 175 MHz 的下行頻率，18 000 kbit/s 為符號率，采用垂直極化方式接收信息，然后用紅外線遙控器控制節目選擇[2]。

2.2 發射臺發射信號的來源

在廣播電視系統中，發射信號至少有兩個不同的傳輸路徑，所以在實際工作中必須嚴格按照廣播和電視廣播安全的有限要求和標準執行。其中，光纖信號、衛星廣播信號和微波廣播信號是廣播電臺的主要信號源，而主廣播信號由光纖信號傳輸。如果發生突發狀況，應立即切換到衛星發射臺接收廣播信號，從而盡快恢復信號傳輸。廣播信號是通過光纖電纜、衛星頻道和微波頻道3 種不同傳輸路徑傳輸的信號，并且利用光學解碼器，衛星接收器和微波解碼器用于接收、解碼和解調廣播信號，然后選擇一路信號作為主信號進行傳播。同時，音頻信號處理器在主信號電平上進行相應的衰減或放大處理，以滿足廣播發射機輸入信號的要求，然后廣播發射機實現廣播音頻信號的增益、調制和功率合成。

2.3 獲取SCPC 模式程序

SCPC 模式下的音頻程序和視頻程序連接在一起，如衛星電視和廣播電臺。該視頻包含幾個音頻廣播程序。音頻信號具有不同的音頻通道和不同的音頻分組標識符。設置音頻菜單或音頻PID 以正確顯示。例如，獲取完整的安徽人民廣播新聞節目，應首先在接收機中輸入3 929 MHz 的下行鏈路頻率，8 840 kbit/s 的符號率和垂直極化模式，然后選擇“設置節目”進入下一個菜單“編輯程序”，打開“PID 視頻和音頻編輯”菜單，將音頻PID 更改為0262，并保存設置以停止程序接收。節目時鐘具有標記為“PCRPID”的參考數據包標識符，通常安裝在PID 視頻上，但在實際操作中也可以將其安裝在PID 音頻上而不會影響信號的接收。

3 定期維護衛星廣播信號接收機

3.1 高頻頭

由于高頻頭大部分時間都暴露于高溫和炎熱的陽光下，因此熱穩定性可能易下降，甚至局部漂移振蕩的頻率（即頻率）也會降低。如果本地振蕩器的頻率漂移不嚴重，則可以相應更改本地振蕩器的頻率。如果本地發電機的頻率漂移嚴重，則必須更換它，并用具有相同型號和參數的高頻頭替換它，替換后要確保其與本地頻率相同。衛星接收器接收通過饋線傳輸高頻頭的電源電壓，并且測量饋線屏蔽網絡與芯線之間的電壓（正常電壓值應為13 V/18 V），檢查和確定高頻頭電源的電壓是否匹配。此外，當閃電擊中HF 頭時，衛星信號的接收信號質量變差或使接收信號中斷，這時應立即更換HF 頭，檢查接收器的接地防雷接地線是否正常，并檢查連接器和高頻頭之間的連接處是否完好。

3.2 收發信電設備的維護

對于收發信電波和電視微波的數字發射器和接收器，應檢查設備的各個狀態是否正常以及每根電纜和插頭是否緊湊、牢固。如有必要，應清潔設備。清潔模塊時，應確保使用防靜電風扇或刷子、干毛巾等。檢查主接收和分集接收的傳輸電平是否正常，注意測量主電壓，確保在正常范圍內且MSTP 正常顯示。要確保解碼器和適配器正常，且顯示聲音、圖片等正常，以改善技術指標的維護。

3.3 衛星接收器

信號強度和信號質量是衛星接收器的兩個主要參數。一般情況下，高頻頭連接到衛星接收器后會有一個指示器檢測信號的強度。衛星接收天線在使用過程中，如果光比電視臺信號處于正常狀態，指示器會亮起，接收器的信號鎖定（LOCK）。當LOCK 指示燈不穩定并持續閃爍時，應檢查設備前面板上的接收器天線、高頻頭、饋線和功率分配器是否正確接收和阻止衛星信號。此外，要保證衛星接收器的位置和安裝的位置空氣流通且室溫低，還要不定期清理和維護安裝的位置，從而確定接收器的正常運行。

3.4 天饋線系統的維護

微波天線和饋線安裝在發射桿上。強風引起的機械振動，會損壞戶外的金屬零件。檢查天饋線系統的螺釘是否松動，最好檢查每個彈簧是否松動。初步檢修螺釘，以避免松動螺釘的風險。使用密封劑密封天饋線連接處，以防止漏水。將饋管線固定在鐵塔上的固定位置，并使用充氣泵檢查每個通道。如果氣壓低于氣壓極限，則應進行充氣，以防止潮濕的空氣進入造成生銹而影響無線電廣播。

4 影響衛星信號接收的不利因素

4.1 電磁因素

當前，電磁設備的使用強度正在增加，由它們自身產生的電磁波會影響信號的正常傳播。不僅如此，由于惡劣的地面條件，經常存在信號在下行鏈路到達用戶側的情況。因此，信號接收劣化。第五代移動通信系統使用 3 300～3 600 MHz 和 4 800～5 000 MHz 頻段。但是，目前在中國使用的許多衛星（如中國衛星6A 和中國衛星6B）的下行鏈路頻率都在5G 使用的頻帶中。當開始使用5G 技術時，5G 基站的創建和使用將不可避免地對5G 頻帶中的衛星下行鏈路接收產生重大影響。

4.2 相鄰衛星干擾因素

近年來，世界各國都高度重視衛星的發展，相鄰衛星的干擾現象每年都在增加，而衛星之間的距離也在縮短，越來越多的衛星進入軌道。向下的電磁場在被干擾衛星和干擾衛星之間具有共同的重疊區域。在此間隔內，接收結束時的誤碼率會增加。當接收衛星信號時，受干擾衛星天線的旁瓣會從相鄰衛星接收相同的頻率信號。如果天線的直徑很小，則會引起信號噪聲，導致來自相鄰衛星的干擾的可能性和強度增大，從而導致信號接收不穩定。

5 廣播衛星信號干擾因素的處理方法

5.1 解決電磁因素的方案

通常，電磁干擾的隨機性非常高。因此，員工應創建一個地面衛星站系統，保證地面衛生系統可以隨時接收其信號。在實際運行中，如果地面衛星站系統受到電磁干擾，可以通過相應的抗干擾設備避免對信號的干擾。5G 系統對廣播系統接收信號造成的干擾，衛星接收站應可以與5G 用戶單元協調，盡可能避免5G 頻率與衛星下行鏈路頻率、衛星接收天線的選擇性窄帶通濾波器重疊，從而提高廣播衛星信號接收的效率。

5.2 相鄰衛星干擾因素的對策

如果在接收衛星信號時發生對相鄰衛星的干擾，則可以使用大于4 M 的大型電動天線調試衛星天線，并手動進行微調。為了確保衛星接收器接收信號，應調整極化并避免重疊相鄰衛星的信號，以確保有效接收預先接收到的衛星信號。

6 結 論

衛星廣播信號接收系統是廣播站廣播信號源系統的重要部分。從當前應用的實際情況看，要重視定期維護衛星廣播信號接收機，同要注意影響衛星接收天線的不利因素，并要選擇合理的廣播衛星信號干擾因素處理方法，從而保證廣播信號的正常接收和播出。