廣播電視轉播臺站衛星信號源系統故障分析與對策研究

山西廣播電視無線管理中心 張建偉

衛星信號源系統有著較好的覆蓋率，它屬于高度集成的系統，且信號解碼傳輸比較穩定，是現階段廣播電視轉播臺站重要的信號傳輸方式。就我國來看，對于高山轉播臺站而言，其衛星信號源系統幾乎都是進行信號源上、下行傳輸。部分高山轉播臺站位于高海拔區域，人煙稀少，且天氣有著較大的變化。實際進行運行時，會產生一系列的故障，對節目傳輸質量造成了一定的影響。文章對主流系統的組成進行了研究，結合衛星信號源系統相關的維護記錄，對常見的系統故障進行了分析，并提出了有關的解決對策，僅供借鑒。

1 主流系統的組成研究

1.1 衛星天線

它一般是通過拋物面反射板，同其中心處的饋源及高頻頭構成。就衛星天線來說，往往是借助拋物面反射設計，其目的是為了更好地接收衛星發射的電磁波，并把它發送至高頻頭內。對于不同的衛星天線來說，它們接收的衛星下行信號也是存在差異的。根據饋源、高頻頭以及反射面天線的方位，可將衛星天線劃分成前饋、偏饋及后饋三個類型。就前饋及偏饋而言，一般是用在接收天線中。對于前饋來說，它也可稱之為正饋，也有鍋蓋的稱號，通常是對C波段信號進行接收；由于偏饋的面積相對較小，所以它也有小鍋蓋的稱號，一般是對Ku波段信號進行接收；對于后饋來說，它往往用于發射天線。判斷天線好壞的標準，通常是以天線增益為準，然而天線增益還同天線的口徑有著較大的關聯。若是天線口徑比較大，那么它的增益也就會更高，且接收的衛星信號會更強，但是并不是口徑越大就越好。對于高質量的衛星接收天線而言，應保持拋物面反射板足夠光滑，且有著較好的耐腐蝕性能以及抗風性能。特別是高山轉播臺，它的位置大部分都是高海拔地區，且還是四季分明，在雷擊及高溫等的環境中，對衛星天線制作也有了更高的要求。實際開展天線安裝時，不必將它固定過緊，應先明確方位角及仰角，在這之后，才能完成緊固安裝。針對星調式之前，應先保證衛星接收參數的精準性，其中應有上行頻率及下行極化方式等參數。對于高山轉播臺來說，應對室外衛星接收天線開展日常維護及清理工作，特別是雨雪天氣，極易導致信號衰減問題，基于嚴峻的雨雪天氣之后，應在第一時間對天線積水積雪進行清理，對高頻頭的防水狀況加以檢查，避免由于雨雪天氣降低信號的傳輸質量，防止產生播出事故。

1.2 衛星接收機

在衛星信號源系統中，衛星接收機（如圖1所示）是非常重要的部件。它和軸電纜一起與高頻頭進行連接，然后把接收天線反射信號發送給衛星接收機并開展相關的處理工作。就衛星接收機種類來看，它包括模擬及數字等類型。針對模擬衛星接收機而言，它包括中頻放大器、音視頻發送器及鑒頻器等構成；對于數字衛星接收機來說，它包括解調器、解復用器及轉換器等構成。就衛星接收機來說，它主要是對衛星下行數據流進行接收，同時還會對語音、數據及視頻信號進行解碼。就前期的模擬信號來看，極易被其他因素影響，且圖像質量也不夠穩定，資源利用效率相對較低，對此，開始采取數字信號編碼的方式進行傳輸，改變了原有的傳輸方式。

圖1 衛星接收機

1.3 高頻頭

對于衛星信號源系統來說，高頻頭是非常關鍵的部件。結合接收頻率，能夠將高頻頭劃分成兩個波段，第一個是C波段，第二個是Ku波段；根據極化方式，還能將高頻頭劃分成兩種類型，第一種是單極化，第二種是雙極化；根據本振頻率，也可將高頻頭劃分成兩類，第一類是單本振，第二類是雙本振。就雙極化高頻頭而言，它屬于一體化結構，可將其稱之為LNBF；針對單極化高頻頭來說，它屬于分體式設計，可稱之為LNB，實際進行工作的過程中，應另配饋源。目前人們習慣把高頻頭叫做LNB。在高頻頭中，都配備了固定的本振頻率，所以在對高頻頭進行選擇時，應按照接收信號燈波段完成適配。對于C波段固定頻率來看，它基本上是5150MHz，對于Ku波段來說，應該按照頻段的差異來科學確定本振，當頻段在10.7～117GHz范圍內，其中9.75GHz本振頻率有著廣泛的運用；當頻段處于11.7～12.2范圍內時，其中10.75GHz本振頻率有著廣泛的運用；當頻段處于12.2～12.75范圍內，往往會運用12.25GHz及11.3GHz本振頻率，現階段主流Ku波段節目基本上都是運用以上頻率。另外，對于高頻段的選擇，通常還同衛星信號的極化存在一定的聯系。就衛星極化方式來看，它有兩種類型，依次是圓極化及線極化。在圓極化方式中還包括兩種類型，依次是左圓極化及右圓極化；就線極化方式來看，它也有兩種類型，一種是水平極化，另一種是垂直極化。針對高山轉播臺來說，通常都配有Ku及C波段高頻頭，結合實際的需要對下行信號進行接收。

2 相關案例分析及處理對策

2.1 系統沒有信號

（1）故障情況。在機房控制室中，關于信號員監控顯示，在某地六套音頻立體聲中，有關的衛星信號源柱狀條沒有顯示出來，且相應的衛星接收機鎖定等也都亮起了紅燈。（2）判定故障點。根據衛星信號源系統，應先由高頻頭開始，自上而下對故障進行定位。按照每年的維修記錄，對可能產生的故障成因進行分析，可以得知有四種情況，第一種是高頻頭存在損壞現象，第二種是高頻頭和功分器之間的連接線存在損壞現象，第三種是功分器有損壞問題，第四種是接收機高頻頭存在饋電問題。結合維護經驗，對于衛星信號源系統來說，它往往會在雷擊后產生問題，應根據一定的順序對故障進行排除。（3）檢修分析。開展故障檢修工作，應根據下述四個步驟來完成。第一，在衛星接收天線位置，借助衛星接收機、饋線及高頻頭構建簡單的接收系統，并對參數進行設置，看是否存在信號。如果沒有信號的話，應該對高頻頭進行更換；如果存在信號，還達到了接收標準，應開展下一步操作。第二，將它恢復至之前的狀態，保持功分器信號輸入，將之前的信號傳輸線進行拔出，同時與備用衛星接收機進行連接，并設置相關的參數，檢查是否存在信號。如果沒有信號，應對高頻頭到功分器饋線接頭部分進行檢查，對饋線進行檢查，觀察是否存在損壞現象，并完成修工作；如果存在信號，能夠達到接收標準，應開展下一步操作。

2.2 沒有衛星接收信號

（1）故障情況。比如重慶之聲，根據信號源監控電腦，可以看出音頻立體聲衛星信號源柱狀條沒有顯示，且相應的衛星接收機鎖定燈也都亮了紅燈。（2）判定故障點。根據衛星信號源系統，能夠得知故障在功分器及衛星接收機間的部位。產生故障的原因包括，第一種衛星接收機死機，第二種功分器分支口存在損壞現象，第三種功分器到衛星接收器饋線之間存在故障，第四種衛星接收機存在故障。（3）檢修分析。實際的檢修操作步驟見表1。

表1 檢修操作步驟

3 注意事項

在開展故障排除工作的過程中，應對下述幾點加以重視。第一，運用交替法及更換法對故障進行排除，需確保衛星接收機保持關閉狀態。第二，應確保更換完成的高頻頭位置，同之前高頻頭的位置一致。當對極化及焦距進行調試之后，應保證系統有效連接，在衛星接收機中會呈現出場強及信號質量，在這個過程中，還應對高頻頭進行微調，使其同之前的高頻頭場強及信號質量達成一致。第三，若是要對高頻頭進行更換，應選取優質的高頻頭，同時其輸入頻率應同輸出頻率相同。