卫星电视接收系统简介

ankin007

                              
综述：
1）网络技术水准
    卫星电视设计应以国家标准规定的指标为依据，目前宜采用860MHz邻频传输技术，前端、放大器和信号分配设备选用国内外先进技术水准的产品，使整个系统工程在今后五年至十年内，根据社会发展的需要，有充分发展的余地。
    2）节目容量
    电视节目容量
    按照860MHz邻频传输规划，系统可容纳90多个正向电视频道，其中包括四十多个增补频道。
    数据通讯容量
    考虑未耒交互式数字业务的发展，应为其预留了足够的上行通道，以满足将来数据业务的发展。
    广播节目容量
    按照邻频传输规划，88MHz—108MHz为调频广播，系统可容纳16路数字立体声和50路调频广播。
    3）对邻频前端的主要技术要求有：
    邻频抑制：为防止上下邻频载波干扰及中频干扰，要求带外抑制达到45db。
    寄生输出抑制：为防止频道寄生产物的干扰寄生输出抑制应达到60db以上。
    载频稳定性：邻频系统各频道的载频总偏差应大于20KHz，本频道图像伴音载波间距误差不大于10KHz。
    相邻频道间电平差：不大于1db。
    各频道电平差：要求相距9个频道间的载波电平差不大于2db。
    A/V功率比： 应达到-17 db，而且在-10~-20 db间可调。
    通带特性：要求-0.75MHz~+6MHz内幅度变化不大于±1db。
    由于技术和器件的进步，把前端各个部件做成具有邻频传输性能的设备已经实现。采用邻频前端，可以在有限的频带范围内传输更多的频道，例如一个300MHz系统，如果用上增补频道可以传输28个频道，而初期的隔频前端最多只能传输14个频道的电视节目。不少国内的早期安装共用天线系统为了扩充不断增加的电视频道，需要逐步更换设备，改造成邻频前端。
4.系统设计
    卫星电视按独立前端系统设计，全系统包括前端、干线和分配网络，其核心在前端。
    1）系统指标分配
    模拟信号
    （1）依照国家标准，将整个系统总体指标分配给前端、干线、和分配网络，其参数如下：
    总体 前端 干线 分配网络
    C/N(db) 44 46 48.2 50
    CM(db) 47 　 51.4 54.9
    CTB(db) 55 　 58.4 61.9
    IM(db) 57 　 61.4 64.9
    （2）相邻频道电平差： 小于2db
    （3）用户终端电平： 65—75db
    （4）微分增益DG ： 取决干前端调制器
    （5）微分相位DP ： 取决于前端调制器 　
    数字信号
    为防止数字信号对模拟信号的干扰，要求数字信号电平低于模拟信号电平15db。
    2）前端设计
    （1）邻频前端的主要组成部分是：
    卫星信号功分器
    由卫星天线的高频头（LNB）送来的950~1750MHz信号。它包含有多个频道的电视节目（水平极化共6套节目），可提供多个卫星接收机选取所需节目。他们之间必须插入有源或无源功分器。将LNB送来的信号功率均匀的分配给众多卫星接收机。这样一来，可以使多台卫星接收机共用一套天线和高频头，不但节约大量投资，也节省了天线占用的场地。
    功分器可分为无源功分器和有源功分器两类。无源功分器具有一定损耗，分支愈多，损耗愈大。有源功分器内置宽带放大器，可以补偿馈线及分支的损耗，给卫星接收机提供更大的信号电平。有源功分器的主要技术参数有：
    （1）输入频率范围 950~1750MHz 　
    （2）增益 ＞4db 　
    （3）输出路数 2×8路
    （4）输入驻波比 ＜2 　
    卫星电视接收机
    卫星电视接收机式接收卫星电视必不可少的设备，它的主要功能是将来自高频头的高频信号中选取一套电视节目，经放大并解调出音/视频信号。卫星接收机有以下常用的指标。
    静态门限电平 载噪比C/N一般为6~8db，优质可≤4db。
    音频输出去加重 由50μs，75μs，J17及PANDA-1系统。伴音副载频一般在5~8.5MHz可调，优质者具有9个预置立体声和16个预置单声道频率可选。
    伴音中频宽带可选择 150MHz或280MHz，有的卫星接收机还有450MHz。
    用户可以设定并记忆的频道数量一般为100个，多的可达225个。
    如欲转播数字声音广播信号，则需有基带输出接口，以便接至NICAM728数字声广播接收机。
    高档接收机应具有N/P双制式独立线路选择，N制式带宽为4.5MHz，P制式带宽为6MHz。 　
    邻频调制器
    邻频调制器是将视频信号及音频信号变换成射频信号的设备。电视调制其基本可分为直接调制和中频调制两类。中频调制是将视频信号和音频信号调制在图像中频38MHz，伴音中频31.5MHz的电视中频上，然后用上变频器变成VHF或UHF频段任一所需频道的电视信号。或者采用了声表面波滤波器，可有效的抑制杂波干扰，是用于较高要求的较大型有线电视前端。而中小型系统则以用直接调制方式的调制器为宜。衡量一个邻频调制器的性能，需注意以下主要技术参数，例如：
    视频信号调制度 　≥80±7.5%
    视频带内平坦独 　　　　≤3db(5MHz内)
    微分增益　　　　　　　 ≤8%
    微分相位　　　　　　　 ≤8度　
    视频信噪比　　　　　　 S/N≥45db
    频率准确度　　　　　　 VHF≤5KHz~20KHz
    　　　　　　　　　　　 UHF≤10KHz~50KHz
    频率总偏差　　　　　　 VHF≤20KHz~75KHz
    UHF≤100KHz~500KHz
    图像载波输出电平　　　 ≥113dbμV
    图像/伴音功率比　　　　10~20db连续可调
    带外寄生输出抑制　　　≥60db
    图像伴音载频间距　　　6500±10KHz
    伴音：带内平坦独　　　(80Hz~10KHz)±2db
    失真度 ≤2%
    音频信噪比　　　≥50db
    最大偏差　　　　±50KHz
    预加重　　　　　50μs 　
    电视信号解调器
    对于本地开路电视信号，通常采用电视信号解调器将它接收并解调成音/视频信号，然后通过调制器把A/V信号调制到指定频道上，并送到混合器和干线传输系统。
    解调器的主要性能指标有：
    输入频率范围 47~860MHz
    输入电平范围 60~90dbμV
    视频输出范围 1V（75Ω）
    微分增益 ≤8%
    微分相位 ≤8度
    色亮时延差 ≤±60ns
    音频输出电平 1V（600Ω不平衡） 　
    混合器
    将多个输入端的信号混合后馈送到一个输出口的装置称为混合器。混合器在有线电视系统也将开通视。混合后用一根同轴电缆传输，以达到多路复用的目的。混合器具有滤除杂波干扰的作用，和一定的抗干扰能力。
    混合器主要电参数有：
    （1）工作频率范围 48~550MHz
    （2）插入损耗 表示混合器输入功率与输出功率之比
    （3）输入端之间的相互隔离度 一般要大于20~40db
    （4）带外衰减 一般要大于20db，带内平坦度要求±1db
    （5）反射损耗 反映混合器输入和输出阻抗的程度，一般
    混合器反射损耗≥10~15db
    （6）输入口 有8路、12路、16路等
    （7）输出电平 一般为110~120dbμV
    （8）邻频混合器有的为有源部件，输出级采用多级放大器，可提供15~37db的增益。
    （2）卫星天线的选取(为节省篇幅，仅举1例)
    抛物面卫星天线的选择，取决于卫星信号的强弱。亚卫3S的主要参数如下：
    ①轨道位置 105.5°E
    ②C频段行波管放大器功率 55W
    ③最大有效全向辐射功率(EIRP) 41dbW
    ④Ku频段行波管放大器功率 140W
    ⑤最大有效全向辐射功率(EIRP) 54dbW
    根据前端载噪比指标(C/N=46db)，计算天线所需的增益G，用G求天线口径。
    G=C/N-EIRP+10lg(Tα+Tο)+14.8
    =46-41+10lg53+14.8
    =37.04(db)
    Tα：天线噪声温度，取28K Tο：高频头噪声温度，25K
    将G换算成倍数： G=103.704=5058倍
    求天线口径D：
    D=λ/π(√G/η)=0.0759/3.14(√5058/0.65
    =0.024×88。21
    =2.12(米)
    选大于2.2米天线，图像质量达到4级以上(最高5级)。因此我国城乡许多家庭使用1.2—2米天线收看，图像质量都很满意。 　 　
    前端结构设计
    前端主要任务是接收卫视信号、开路广播电视信号和自办节目，同时将这些节目进行放大、处理、调制和频率变换，经电平调整后混合在一起，传输到干线。
    3）干线设计
    4）分配网络设计
    主要技术指标
    (1)载噪比 C/N ≥50db
    (2)交扰调制 CM ≥54.9db
    (3)三次互调比CTB ≥61.9db
    (4)用户电平 6４±４db 　
    网络设计要求
    (1)要符合国家标准《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》。
    (2)网络结构采用分支分配方式，终端用户盒采用双孔豪华型。
    (3)分配放大器分布在楼内。
    (4)分配放大器输出信号电平设计为倾斜方式，以保证用户信号电平的均匀性，倾斜量为6db。
    参数计算
    放大器的输入电平
    网络的载噪比(C/N)取决干放大器的输入电平。设计选用德国WISI双向放大器VX36，其带宽为860MHZ。
    5）用户终端盒
    用户终端盒安放在需要设置电视机的房间墙壁上。
    用户盒阻抗为75Ω，采用嵌墙式安装。
5.工程施工
    百年大计，质量笫一。工程施工配备精干队伍，按照我司质量保障体系，认真负责，精益求精，严格按《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》施工，确保工程高质量。
    本工程前端施工要格外精心。卫星天线基础要保证水平，卫星天线组装要保证精度。机房设备安装要一丝不苟，严格按设计施工，按规程操作。
    本工程干线、支于线沿弱电竖井敷设，固定牢靠；分配网络电缆走预埋金属管内。
    供电与接地
    前端机房应采用独立供电回路，配稳压净化电源。干线放大器由机房集中供电，分配放大器在楼内就近取电源，供电点必须稳定可靠。
    1）卫星天线的安装要求
    （1）北半球地区天线指向若以正南为基准，要求转向正负80度、仰角与天线的夹角大于等于5度范围内无高山、房屋、树木、铁塔等障碍物。若只是专门接收某一颗星，那么在天线收视前方无遮挡即可。
    （2）选择站址时应尽可能避开风口，防止天线在风力荷载作用下损坏或颠覆。
    （3）站址应尽量避免电磁场的干扰。C波段是与地面微波公用的频率，注意防微波中继干扰，建站前应作电磁干扰测试。
    （4）站址的地址条件要求良好，避免日后发生沉陷而导致天线指向错误。有条件的最好设置天线基础。
    2）天线避雷
    防雷接地电阻应小于4欧姆。
    天线安装在地面基础上而附近恰好有带防雷系统的建筑物，且天线处于建筑物避雷针的保护范围之内时，接收天线可不在设置避雷针。
    天线安装在空旷地区的地面时，可以在主反射面的上沿及副反射面的顶端各装一避雷针，避雷针的高度应使它的保护范围覆盖整个反射面。
    防雷接地和系统接地严格分开，系统设备如放大器、分支器不能随便接地。
    3）验收
    按照国家标准《民用建筑电缆电视系统工程技术规范》中的规定，由甲乙双方共同验收。验收前乙方必须做好竣工图纸资料准备工作。