直播星“中星9号”接收系统的安装与调试

孙黎明

（总装备部政治部文化工作站，北京 100082）

1 引言

中国广播电视直播卫星“村村通”系统是中国首个以卫星信号到户方式建立的数字广播电视直播平台，旨在采用直播卫星技术扩大中国广播电视信号覆盖面，解决全国偏远、边疆、少数民族聚集地区和牧区及驻地分散地区人民群众收听、收看广播电视节目的问题，是一个公益性（免费接收，不使用加密卡）的节目平台[1-2]。

“中星9号”卫星轨道位于东经92.2°赤道上空，使用Ku波段转发器，采用圆极化、区域波束方式发射，功率较强，接收效果好，全国大部分地区（含港、澳、台）用45 cm口径的天线即可达到音画俱佳的收视效果。“中星9号”的相关参数见表1。

表1 “中星9号”直播卫星相关参数

该平台传送的音像信号选自中央电视台免费频道和省级上星卫视节目、中央人民广播电台部分栏目和省级电台上星的调频广播作为前端节目源。节目源采集系统，一期视频编码使用MPEG-2数字压缩技术标准，音频采用中国自主研发的DRA多声道数字音频编解码技术标准，通过编码复用系统把12套电视和12套广播节目转换成一个传输流供单个卫星转发器进行传输。一期使用该星4个36 MHz带宽的转发器，传送48套标清数字电视、48套立体声数字广播节目（含蒙、朝、藏、维、哈语电视和广播）、数据业务（包括时事新闻、农业资讯、科教园地、天气预报等四大板块）、电子节目单及机顶盒软件升级包（该机顶盒被设置成为用户无法输入、更改高频头参数、PID数据，无法手动设置新增频点等，将来新增节目或新增转发器以至于修改机器软件bug或者实现新的功能，都将依赖于机器接收软件升级包来自动完成），“村村通”系统组成见图1。

该星信道传输采用完全拥有中国自主知识产权的卫星信道传输技术标准ABS-S（Advanced Broadcasting Satellite-System）。ABS-S系统在性能上与国际最新传输技术DVB-S2系统总体性能相当，部分性能指标更优，而复杂度低于DVB-S2，更适应国内相关企业产业化发展的需要。在编码技术方面，采用先进的信道编码方案、合理高效的传输帧结构等技术，具有更低的载噪比门限要求和更强的节目传输能力。在安全性方面，ABS-S标准采用专用技术体制，不兼容目前国外任何一种卫星信号传输技术体制，专用制式的机顶盒无法接收其他制式的电视节目，可有效防止其他非法信号攻击，从技术上彻底解决了接收安全问题。极化方式采用左旋圆极化，优势是便于开展地面移动接收业务，从接收技术角度来讲，该极化方式接收时不用调整极化角，容易实现接收天线非专业人员的安装操作；从卫星轨道位置资源的方面考虑，圆极化更易于实现双星同轨、同频，互为备份；另外，鉴于目前覆盖中国的境外卫视节目都是以线极化方式传输，圆极化方式对阻止接收境外非法电视节目也有一定的抑制作用。

整套设备体积小、重量轻、价格低，深受广大用户的青睐，并得以迅速普及。笔者使用“DQL-8型”罗盘仪在国内许多地区进行了安装调试，从中总结了方便、简捷的寻星定位法，归纳如下，供同行参考。

2 接收系统安装前的准备工作

2.1 天线安装地点选择

选择安装地点应满足如下要求：首先，该地点在天线指向区域内应没有任何的障碍物，要避开地面上产生电磁干扰的设施；其次，尽量把天线安装在避雷装置有效保护的范围内，同时要避开风口区；再次，天线和机顶盒的距离要尽量近一些（最远不超过50 m）；最后，该地点地面要宽敞、平坦以方便进行天线底座固定和角度调试。

2.2 天馈角度的计算

仰角（Elevation）是指天线对准卫星时，波束主轴与地面之间的夹角。仰角E（单位为度（°））为

式中：α为接收点经度与卫星定点经度之差；β为接收点所在地纬度；r为地球半径，r=6378 km；R为卫星轨道半径，R=42218 km；r/R=0.15。

方位角（Azimuth）是指波束主轴在地面上的投影与天线架设点的正南（特指北半球）方向线之间的夹角。方位角A为

方位角计算结果是正值表示南偏西，负值表示南偏东。

极化角（Polarizing Angle）是指接收地点受所在地与卫星定点地经度差及地球曲率的影响，而使高频头相对地面形成的倾角。极化角P为

极化角正值表示以“0”为基准，高频头按顺时针方向转动一个角度；负值则按逆时针转动（面向天线转动高频头），极化角相差180°使用效果一样。

因“中星9号”卫星波束为圆极化方式，故无须计算极化角，公式中计算出的仰角为正馈天线的仰角。

2.3 器材准备

以“九洲”牌整套设备为例，Ku频段0.45 m WTPKT04506-SA卫星接收天线1个、LNBK21卫星直播系统一体化下变频器 （高频头）1个、DVS-398F++“中星9号”卫星直播系统综合接收机顶盒1台、75 Ω （国标SYV-75-5型）同轴电缆25 m。

3 接收系统的组装

接收系统的组装包括：

1）底座的固定。天线三角底盘组件要用固定夹和膨胀螺栓先紧固在60 cm×60 cm×10 cm的水泥方砖上，然后将其放置到安装点地面上，用水平仪进行底座水平的校正。

2）天线散件的组装（见图2）。

3）高频头的组装。将高频头安装在支架前端馈源夹上，使高频头的接线柱垂直于地面，防止内部进水，如图3所示。

4）解码器的连接。把射频电缆线上的F型连接头一端拧在高频头端口，另一端拧在解码器后面板信号输入端口，将三芯音/视频线的一端按颜色分别与本机后面板的“视频”和“左/右声道”输出端口连接，另一端按颜色分别与电视机的“视频”和“左/右声道”输入端口连接，将本机电源线与220 V/50 Hz交流电相连。具体操作如图4所示。

4 系统调试

4.1 天线仰角、方位角的调试

仰角是通过天线调节杆上/下运动来实现仰角度数变化的，方位角的改变则是通过移动反射面偏东或偏西方向来实现的。中国部分城市接收“中星9号”的仰角、方位角参数见表2。通过上述公式计算或查表，得到“中星9号”在北京接收的仰角为37.48°（正馈方式的仰角度）、方位角为145°（南偏西350）。由于该系统采用偏馈方式天线，偏馈角为22°（数据由天线生产商提供），也就是说当天线反射面和地面垂直时，此时的仰角值为 22°。

表2 中国部分城市接收“中星9号”的仰角、方位角参数表

偏馈的实际调整仰角度=当地天线的正馈仰角度-天线的偏馈角度，得出实际调整仰角度为15.48°，仰角调整如图5所示。

方位角的调整操作方法：将罗盘仪水平摆放，正北指针对准0刻度，逆时针方向找到145°点，以该点为基准点，移动天线位置使反射面顶端中间点、高频头顶端中线点和基准点保持在一条直线上，如图6所示。

调试规律为：首先要清楚该接收地点的仰角和方位角参数，测定出该点的正南朝向，即确定卫星天线的大概指向。

卫星电视直播是依靠运行在赤道上空约36000 km处、和地球自转周期同步的静止轨道的卫星完成的，中国处在地球的北半球，因此卫星接收天线指向总应是朝南的，南偏东或南偏西为方位角调整范围，如果要接收卫星轨道参数和接收地点经度相同，天线指向即为正南；卫星轨道参数小于接收地点经度，天线则指向南偏西；卫星轨道参数大于接收地点经度，天线指向为南偏东。

接收天线的仰角大小和接收设备安装地点的纬度有关，接收地点纬度越高，仰角就越小，接收地点纬度越低，仰角越大。

寻星操作要诀：寻星转动天线角度时动作要缓慢，因解码器接收到的卫星下行信号都是事先经过上行站压缩和调制后的射频信号，解码器要对其信号进行解调和数字解压缩运算处理，此过程会占用几秒至十几秒不等的时间，所以每转动一下天线角度，都要留有解码器运算处理的时间，观察信号质量指示条有无变化，切忌连续转动角度。还要注意环境因素的影响，避免在阴、雨天或下雪天进行安装，因恶劣的天气对信号的损耗很大，要留意有无日凌中断现象的发生 （中国日凌发生的时间为每年农历春分和秋分前后连续几天，各地略有不同），另外要着重检查周围有无微波干扰源等问题。

寻星步骤：正确的寻星法可起到事半功倍的效果，总体来说，可分为4个步骤：1）先固定仰角。在天馈系统的3个角度中，仰角最为关键，在测量时，罗盘等仪器不易受干扰，容易测准，固定也简便，因此首先固定好仰角。2）调校方位角。方位角最易受地磁及外界磁场影响，不易测准，实际调整方位角时，理论数据和实际数据会有一定的误差范围，可在所确定方向±10°周围来寻找，要耐心细致地反复操作。3）调高频头的极化角。此星下行采用左旋圆极化方式，故接收时不用调整极化角，只要把高频头安装在馈源夹上即可。4）细调三个角。一旦找到了信号，接收机的锁定指示灯就会点亮；再上下微调仰角，左右微调方位角，细调焦直比，使得信号指示至最大即可。

4.2 解码器的使用

首先要将解码器后面板上扬声器开关置于“关”的位置，否则遥控器上只有▲▼ ▲▲、电视/广播、0～9数字键有效，其他按键均无效，另外机内数据无须进行任何改动。具体步骤为：

1）打开电视机和解码器的电源开关，按遥控器上“菜单”键，进入“系统设置”输入密码“9999”，按“确认”键，如图7所示。

2）进入“安装与信号检测”项，按“确认”键，如图8所示。必须按“确认”键，否则信号强度和质量指示条不随机变化，无法调试。这时要按照寻星原则和步骤，首先进行粗调，测量仰角角度并固定，然后慢慢转动天线的方位，观察屏幕上信号质量指示条变化，如指示条变化成绿色，就说明基本调准，此时注意看解码器前面板上绿色信号锁定灯点亮。然后进入细调，微调仰角、方位角及焦直比，使其信号质量指示达到最大即可，如图9所示。

3）调至“自动搜索”项，按“确认”键，进行自动搜索，如图10所示。

4）搜索完毕后，紧固天线各部位螺母，按“退出”键即可，此时整个调试过程结束。

5 解码器功能的基本操作

按遥控器上的“电视/广播”键，进行播放电视/广播节目之间切换；按“频道列表”键，列出所有频道列表和对应当前的节目；按“节目指南”键，列出电子节目指南；按“节目信息”键，显示当前和下一个节目信息；按“信息服务”键，在收看状态下，直接进入综合信息服务页面。

6 安全注意事项及日常维护

解码器要定期断电除尘，摆放处要保持通风干燥，各插线要连接紧固。插拔解码器信号输入端的F型连接头和音、视频连接线时，请务必先关闭电源。多风地区要经常检查天线角度指向，观看信号质量的指示数据是否在最大值，否则及时进行微调。检查天线调节机构和各部件螺栓是否松动，天线接地是否良好，检查高频头和电缆线连接处有无渗水现象，雪天后要及时清除反射面上的积雪。天线的金属构件如有脱漆生锈现象，要及时除锈补漆。在夏季雷雨来临之前，为了防止雷电通过射频电缆损坏室内设备，最好把连接电缆的F型连接头拧开，暂时停止使用。本机在使用过程中出现异常情况，先要断开电源，然后与相关技术人员联系，进行处理。

[1]国家广播电影电视总局科技司.中国广播电视直播卫星“村村通”系统技术体制白皮书发布[EB/OL].[2010-03-20].http：//www.asiatvro.com/html/200805/Msg15818.htm.

[2]苏凯雄，郭里婷.数字卫星电视接收技术[M].北京：人民邮电出版社，2002.