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浅谈卫星电视基础知识(三)

  正馈天线的安装对准比较简单,只要按照之前查得或算出的仰角、方位角来调整卫星接收天线即可。根据仰角来调整卫星接收天线由平行于地平面状态向垂直于天空的方向仰起的角度,可通过使天线抛物面在垂直面内俯、仰运动来达到。具体天线仰角的确定可使用铅垂线法,在垂直于天线指向轴的平面内任取一点,吊上铅垂线,则铅垂线与该平面之间的夹角即为天线仰角。根据方位角来调整卫星接收天线在水平面做0°~360°旋转的角度,可通过使天线抛物面在水平面做左、右运动来实现。具体方位角的确定可以正南为基准,只要用一个量角器或者罗盘就能定出天线的方位。总之就是要使得卫星接收天线的仰角、方位角直接等于所查得或算出的仰角、方位角即可。
  对于正馈大尺寸天线来说,安装的问题就只有这些了。而对于偏馈的小尺寸接收天线来说,因为会受到所处环境诸多方面的限制,为了最大限度提高接收效率,还常采用以下3种安装方式:
①正装
  正装方式即常规的安装方式。由于偏馈天线实际上相当于正馈天线的一部分(见上期内容),所以不论采用哪种安装方式,偏馈天线的仰角都应完全与正馈天线一致。需要注意的是,正是由于偏馈天线只相当于正馈天线的一部分,所以偏馈天线指向轴的仰角并不直接等于天线仰角。在调整偏馈天线仰角时,天线仰角和天线指向轴仰角之间实际上还存在一个视觉角度差。
②倒装
  当接收高仰角卫星的信号时,可能会受到部分遮挡,这时可以采用倒装方式,以减小接收天线受遮挡的面积。由于是在正装的基础上上做了180°的旋转,因此方位角、极化角并未改变。
③侧装
  在正装和倒装情况下,如果接收天线仍然受到遮挡,这时可以采用侧装方式。需要注意的是,天线作90°侧装时,对原仰角的调整就变为了对方位角的调整,对原方位角的调整则变成了对仰角的调整。

(5)维护使用
  当卫星接收天线安装调试完成后,一定要锁紧其仰角和方位角的调节部件,并做好标记,同时检查各插接件是否连接可靠,每隔一段时间就要对室外单元进行一次检查。另外,由于卫星接收天线一般都装在建筑物的屋顶或制高点上,在便于接收卫星电视信号的同时,也带来了被雷击的隐患。所以我们在安装并调试好卫星接收天线之后,为了防止其遭受雷击,应采取在天线上方安装避雷针、将天线基座与天线一起可靠接地等措施防止雷电击中天线,保证接地电阻足够小,并在平时特别是雷雨时节到来前经常性的检查卫星接收天线避雷系统是否良好。在风大的地区,应特别注意卫星接收天线的安全,必要时可将天线抛物面旋转至90度并予以固定,防止在恶劣天气下天线遭到损坏。一般情况下,每两年左右需要对天线重新油漆一次,以防止锈蚀,并对其活动支点、轴承、丝杆等重要部位定期涂注润滑油,以保证在任何时候都能够调节自如方便地接收卫星电视信号。
2、高频头
(1)基本结构
  高频头,即LNB ,英文全称是LowNoiseBlockDownconverter,也就是低噪声降频器的意思。因为卫星电视信号在抵达我们的接收天线时已经相当微弱了,并且当其在同轴电缆中传输时,频率越高损耗越大,所以高频头的作用就是把接收到的卫星电视信号经过放大功率,再利用变频电路的处理将其由高频信号转成中频信号,以方便同轴电缆的传输和卫星电视接收器的工作,说白了其实就是卫星电视信号的一个中转处理站。一般来说,高频头主要由低噪声放大器、本地振荡器、混频器和中频放大器等几大部分组成,电路框图如图6所示。目前市面上的高频头还常常与馈源做在一起,组成一体化结构的LNBF,以便于安装、调试和使用。所谓馈源,就是在抛物面接收天线的焦点处设置的一个收集卫星电视信号的喇叭,其称为馈源,又称波纹喇叭。主要功能有两个:一是将接收天线接收的卫星电波信号尽可能多地收集起来,变换之后供给高频头;二是对接收到的卫星电波信号进行极化。
(2)技术参数
  高频头的主要参数主要有输入频率、输出频率、本振频率、噪声以及增益等。输入频率是指高频头接收卫星电视信号的频率范围,输出频率是指卫星电视信号经高频头降频处理之后,由高频头输出端口输出的中频信号频率。而本振频率则指的是由高频头内部的本地振荡器产生的固定频率。C波段高频头本振频率一般为5150MHz,双本振的有5150MHz和5750MHz两种;Ku波段高频头的本振频率种类较多,有9.75GHz、10.0GHz、10.6GHz、10.75GHz、11.25GHz、11.30GHz等。了解本振频率是很重要的,因为我们接收到的卫星电视信号频率与高频头本振混频后所产生的中频信号频率,必须在我们所使用的卫星电视数字接收机输入频率即950MHz~2150MHz之内,否则就将接收不到全部或者部分卫星电视信号。在知道C波段高频头的输出中频等于本振频率减去卫星电视信号的下行频率,而Ku波段高频头的输出中频等于卫星电视信号的下行频率减去本振频率。之后,再通过查阅想要接收的卫星电视信号下行频率,我们很快就可以知道应该选用什么本振的高频头来接收该信号了。噪声也是高频头一项非常重要的指标,它决定卫星电视信号经高频头处理后损失的载噪比,对我们整个接收系统整体性能起着至关重要的作用。一般应尽量选用低噪声的高频头,高频头的噪声特性通常用噪声系数或噪声温度来表述,数值越小越好。为了弥补线路中的衰减以及噪声等的影响,一个好的高频头必须具有比较高的功率增益。常见的高频头增益为60dB~65dB左右,数值偏高为好,但也不宜太高,否则会容易引发其它问题。一般来讲,宽频带高频头的增益不如窄频带高频头,双本振高频头的增益不如单本振高频头。
(3)类型划分
  如果按照结构形状划分的话,高频头可分为单极化方式和双极化方式两种,按照本振方式划分的话,可以分为单本振和双本振两种,而按照输出端口划分则可分为单输出、双输出和多输出等。其中,单极化高频头通常为只能接收一种极化方式的卫星电视信号,而且通常采用分体式结构,所以要搭配着馈源一起安装使用。通常通过法兰盘来连接馈源与高频头,C波段馈源的法兰盘外形呈矩形,内径也是矩形,Ku波段馈源的法兰盘外形呈着正方形,内径为矩形,两种馈源内径的长宽比通常都为2:1。而双极化高频头通常为双极性馈源一体化,内部有两个互相垂直的极化振子,分别收取水平(H)和垂直(V)极化卫星电视信号,中间还有一个横棒,即隔离针,用以起到极化隔离作用。双极化高频头在自身的腔体内部有一个13V/18V的切换开关电路,通过自动识别由卫星电视数字接收机传送过来的电压高低,来判断是选择水平还是垂直极化的振子工作,从而达到接收双极化方式卫星电视信号的目的。至于双本振高频头,与双极化高频头自动选择极化方式的工作原理相似,它是通过内置0/22kHz切换电路,接收自卫星电视数字接收机输出的0/22kHz脉冲来分别选择其高、低本振工作方式。
(4)具体使用
  谈完了卫星数字接收机的硬件和软件架构之后,让我们再来看看接收机的具体使用。在进行接收之前,我们需要知道想要接收卫星电视广播信号的下行频率、极化方式和符码率。如果这三个参数之中有一个不知道,或者除了差错的话,那就会很难正常接收到卫星电视广播信号。为此当我们准备接收免费的卫星电视广播信号时,首先应该准确掌握该卫星信号所在卫星的位置、信号名称、下行频率、符码率、极化方式等卫星电视广播信号信息。而如果是要接收付费的卫星电视广播信号,则除了以上的信息,还要向运营商购买相关的智能卡进行条件接收。
  了解完这些详细的信号信息之后,我们就可以进行对卫星电视广播信号的接收工作了。首先我们要正确连接好高频头和我们的卫星数字接收机,用同轴电缆将高频头的输出端连接到卫星数字接收机的输入端。安装同轴电缆时要特别细心,不能让电缆外圈的细铜丝与中间的铜线有任何短路现象,同时连接线也不宜过长,否则可能会影响接收效果。连接电缆接头时,还应特别注意F头采用的是英制还是公制,如果是在室外使用,那最好使用质量优良的防水接头,公保障在日后的使用中减小故障发生的可能性。如果是一套卫星天线供多台卫星数字接收机接收信号的话,那我们还应该选用合适的功分器,将多台卫星数字接收机连接上功分器之后,功分器上剩余的输出端通通接上75Ω左右的电阻。在使用卫星数字接收机之前我们应当了解其门限值,这样在确定了想要接收的卫星电视广播信号之后,我们便可以根据接收机的门限值来选择卫星接收天线的增益,即天线口径。只要我们所接收的卫星电视广播信号的信号强度到达了卫星接收机的门限值,那么我们就不必再选用更大口径的接收天线来接收信号了。接下来,可以查看卫星接收天线的聚焦情况,看看天线的聚焦是否良好,并接好监视器或者电视机,用视音频线将卫星数字接收机的AV输出端连接到显示设备的AV输入端。
  需要注意的是,卫星数字电视广播的信号与卫星模拟电视广播信号的接收有所不同。一来,卫星数字电视广播信号是压缩信号,接收卫星数字电视广播信号是一个解压缩的过程,需要一定的计算时间。如果忽视这一段计算时间,直接判断没有接收到卫星信号,则很可能会发生误判现象,所以我们在接收卫星数字电视广播信号时需要比接收卫星模拟电视广播信号多一些耐心,在接收过程中允许接收机有一段解压信号的计算时间。二来,由于卫星数字电视广播信号一般采用多路单载波,即MCPC的方式传送,一个卫星转发器可传送8~12路信号,即使是采用单路载波SCPC的方式,一个卫星转发器也可传送5路信号,这跟卫星模拟电视广播信号大多一路信号就占用一个转发器的传送方式明显不同,显然也会造成每一路卫星数字电视广播信号的EIRP值要比每一路卫星模拟电视广播信号的EIRP值小一些,这也是卫星数字电视广播信号比卫星模拟电视广播信号难接收的原因之一。另外,由于卫星数字接收机的工作方式与计算机非常类似,所以有时候也会产生跟计算机相类似的问题,即偶尔会有死机现象的发生。当卫星数字接收机出现死机现象时,通常接收机的遥控器会失去作用,按键失灵,而电视画面则会停止在一个频道上。这种死机的现象,一般是在使用卫星数字接收机进行“设置PID码”、“自动搜索频率”、“频道删除”、“电视节目设置”等操作时出现。在进行这些操作时,由于操作失误造成死机会多一些,这是因为在进行这些操作时,卫星数字接收机内部的CPU处理指令需要一定的时间。而这个过程中,如果还继续频繁的按动遥控器,不停给予CPU新的指令,其则会一时难以执行过来,而出现死机现象。所以,我们在使用遥控器上的各种按键来对卫星数字接收机进行各种操作的时候,一定要按照正常的顺序,一步一步慢慢的来,不应该太过着急,欲速反而不达。
  一般来说,卫星数字接收机的具体功能往往在其内部显示的菜单上有清楚的显示,只要根据屏幕的说明进行相应操作即可,不同的卫星接收机其操作方法略有不同,我们这里就不在这里那么详细的一一说明了。作为初级的卫视爱好者,在使用卫星数字接收机时,大概只需要清楚寻找卫星和指示功能就可以了。卫星数字接收机的寻找卫星和指示功能通常有方位角与仰角计算、信号锁定指示、信号强度和质量指示、误码率检测指示和声音提示功能等。其中方位角和仰角计算功能有的时候又被称为对准卫星指导功能,在卫星数字接收机的对准卫星指导菜单中,只要先输入本地的经纬度,再输入想要接收的卫星的定点纬度,卫星数字接收机便能通过内置的角度计算出来卫星接收天线需要安装的具体方位角和仰角,用户们可以根据卫星数字接收机计算出来的数据来具体调整卫星接收天线的相应角度,非常方便实用。除此之个,有些卫星数字接收机的对准卫星指导中还包括对极化角的计算功能。现在的卫星数字接收机大多数都拥有信号锁定指示功能,当卫星信号能够被接收下来时,信号锁定指示灯即会立刻点亮,以指示说明接收天线的位置角度已经大致正确。换句话说,信号锁定指示灯起着帮助卫星接收天线粗调指示的作用。有些卫星数字接收机还会在其菜单界面上方显示“有信号”、“无信号”的提示字样。至于信号强度和质量指示则可以帮助我们精确地对卫星接收天线进行调整,使其处于接收卫星信号的最佳位置。一般的卫星数字接收机大多采用以下几种形式来指示卫星信号的强度与质量,即:数码管显示模拟信号强度,其显示的模拟信号强度只是一个参考值;LED信号质量指示条,用方形LED发光二极管的发光个数来指示信号强度高低;信号强度与信号质量显示条,在接收机显示界面内用两个信号指示条来显示信号的强度与质量,并在指示条的旁边显示出其指示的数值,有的信号强度指示条旁边还有Analog、Strength、AGC等标注,指示模拟信号强度,供用户在粗调卫星接收天线时使用,信号质量指示旁边也有标注,标注着信噪比、SNR、信号品质、EB/NO等数值,供用户在细调卫星接收天线时使用;误码率检测,这是一种相当灵敏而实用的寻找卫星指示功能,显示数值越大说明卫星接收天线位置越偏离,数值逐渐趋小则表明接收天线的调整已基本到位,若在调试过程中的某一时刻,发现数值为0且信号质量又恰好达到最大,信号强度也相应增大时,则说明这时卫星接收天线的指向就是最佳位置。


 
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