卫星电视接收机系统原理与维护

张娜

提 要：本文讲述了卫星电视接收及其传输系统的基本原理，介绍了该系统设备维护要点。

关键词：卫星电视；信号接收；信号传输

1. 卫星电视信号传输原理

电视台播出的视音频信号通过电缆，光缆或微波等途径传送到卫星上行站，上行站将视音频信号经过调制，变频和功率放大等技术处理后通过天馈线向卫星发射。卫星将收到的上行信号经过频率转换，功率放大等一系列技术处理后向地球发射。在地球表面的有效接收范围内，安装卫星信号接收天线和卫星电视接收机便可接收到通过卫星转发的电视节目。地面接收系统大致可分为两类。一类是家庭或团体接收，家庭接收只需要将卫星接收机输出的电视信号直接接入电视机便可收看；而团体（如厂矿 宾馆或小区）接收则需将卫星接收机输出视音频信号经过调制，混合和功率放大后送入闭路电视系统方可被用户接收。另一类是电视台（含有线电视台）。此类接收系统由于节目套数多，质量要求高，功能比较多，故对信号的处理要求复杂一些。

2.卫星电视信号接收原理

卫星电视信号接收系统主要包括三个部分，即天馈系统 卫星电视接收和信号处理系统。下面分别对这三个部分的工作原理和信号流程做一下分析和说明。

3天馈系统

3.1接收天线

卫星信号接收属于定向接收，采用圆形抛物面天线接收卫星发射到地球的无线电信号，并利用抛物面的反射聚焦原理收集一定频率范围内的有用信号。为了使接收信号达到最大值，需要反复调整天线的水平和俯仰角度，使接收天线的方位与卫星处于同一条轴线上。接收信号的强弱与抛物面天线的口径有关，口径越大信号越强。但增大天线口径需要增加经费投入，同时天线体积增加还会带来天线基础的承重问题和天线的抗风能力问题。所以我们只能根据实际条件和需要选择天线口径。

3.2高频放大器

高频放大器通常称为高频头。前馈式天线的高频头安装在抛物面天线正前方聚焦点处的馈源上，后馈式天线的高频头安装在抛物面天线底部外的馈源上。馈源的主要作用是收集有用的无线电信号。高频头的主要功能是功率放大和变频。不经过功率放大和变频，卫星下行信号无法被卫星接收机所用，即使把高频头的功能设计在卫星接收机内部或者把高频头放置在卫星接收机旁边，天线所接收的微弱信号经馈线传输衰减后，卫星接收机也无法正常工作。高频头的频率变换公式为：

卫星接收机的输入信号频率=高频头的本振频率—卫星下行信号频率 以C波段为例，卫星接收机的输入信号频率范围是950MHZ-1750MHZ，高频头的本振频率为5.15GHZ，卫星下行信号频率范围是3.4GHZ-4.2GHZ。（1GHZ=1000MHZ）

3.3馈线

卫星接收机与高频头之间的连线称为馈线。馈线的作用是把卫星接收机提供的直流电源馈送到高频头，并同时把高频头输出的射频信号传送给卫星接收机。馈线采用75欧姆有线电视线即可。但高频信号的传输损耗很大，传输距离越长损耗越大，传输线的直径越大传输损耗越小。在传输距离大于100米的情况下，必须采用粗电缆（如-9或-12的射频线）。

3.4功分器

功分器是用來把高频头的信号进行功率分配的器件，全称为功率分配器。由于从同一颗卫星可以接收到来自不同转发器的电视信号，同一转发器又可以传送多套电视节目，采用功分器便可以把取自同一接收天线的信号分别提供给多台卫星接收机，用于接收许多不同频道的电视节目，这就大大降低了购置接收机的成本。

4.卫星接收机

卫星接收机是用于接收卫星转发的电视节目的设备。它的主要功能是把卫星接收天线和高频头所提供的射频信号转变成视频和音频信号。卫星接收机主要有两种类型，一种是模拟接收机，另一种是数字接收机。需要采用那种接收机，这要看我们所接收的台是用那种形式上星的。

5.信号处理系统

信号处理包括对信号的调整，切换和分配。

5.1 信号调整

由于上星台的原因或者接收条件的限制，有些电视频道会出现图像杂波大，不同步，画面太亮或太暗，伴音失真，音量过大或小等异常情况。为了获得高质量的电视信号，我们可以用视频校正器，音频补偿器等设备对信号进行相应的调整。

5.2信号切换

有限的信号传输通道在不同时段需要传输不同频道的电视节目，为了实现安全优质播出，我们需要对多路相同内容的电视节目进行选择，视音频切换开关就可以发挥这样的作用。常规切换开关只有单一切换功能，矩阵集信号调度和信号切换功能于一体，可以根据播出和收录等需要，把任何一路输入信号迅速准确地提供给任何一个传输通道。

下面就本台卫星收录的信号切换系统做一下简要介绍

我们利用一台32*8和一台32*32的矩阵串接，可以满足52台卫星接收机输出信号切换的需要。32*8小矩阵接入由32台卫星接收机提供32套电视节目，通过切换可以任选8套节目送入32*32大矩阵的第1路—第8路信号输入端口。其它20台卫星接收机提供的电视节目，直接接入32*32大矩阵的第9路—第28路信号输入端口。32*32大矩阵的输出信号，经过分配后主要送给总控机房由总控机房调度给其他需要信号的部门使用，和用于机房收录或监视。具体接法如下：

第1路—第10路视音频信号经过模数转换后送给总控机房。

第11路—第16路视音频信号主要用于本机房收录。

第17路—第26路视音频信号分别提供给本机房各台小监视器

第27路视音频信号用于本机房等离子监视器

第29路—第32路输出的视音频信号分别经过制式转换器后返回32*32大矩阵的第29路—第32路输入端。

6.卫星电视接收机系统维护

卫星电视接收系统的维护，包括处理常见故障以及对设备进行有效管理和常规维护。

6.1系统常见故障及原因

（1）收不到信号，无图像，无声音。

A天线没有对准卫星。调天线，使信号强度最大，信号强度45DB以上才能稳定接收。

B馈源极化器装反，这样信号损耗20DB以上，重新安装极化器。

C高频头（LNB）损坏或IRD没给高频头加电，更换高频头或给高频头加电。

D接收机故障。维修或更换接收机。

E馈线短路。重新制作馈线电缆头或更换馈线。

（2）信号不稳，时而出现马赛克现象，声音断断续续。

A天线未准确对准卫星。信号强度处于临界接收状态。仔细调整天线，使信号最强。

B天线未安装好，如焦距不对，主面 副面 馈源不同轴等，重新安装天线。

C极化角未调好。目前数字压缩上星大都采用单路单载波方式，几个省区合用一个卫星转发器，下行信号比模拟弱10DB，精准调整极化角很重要。

D馈源 高频头 馈线漏水 潮湿或馈源内有杂物。清理杂物，排除积水，进行干燥处理后重新安装。

E馈线两端接触不良，导致接触电阻大，信号衰耗严重。检查清洗馈线两端插头插座或更换电缆头。

F高频头增益太低。更换高频头。

6.2设备的管理与维护

卫星电视接收设备管理与维护大致两部分：一是室外部分，二是室内部分。

室外部分主要包括天线，高频头和馈线。这是容易忽视有容易出問题的地方，需要经常进行检查和维护。

（1）定期检查抛物面天线的固定情况，如天线重心是否偏移，紧固件是否松动。每年应对天线支架及紧固件进行去绣和防腐处理，保持天线的稳定性和调整灵活性。

（2）定期检查避雷系统性能。高频头和卫星接收机极容易被雷击损坏，卫星接收天线必须安装在避雷针的保护范围内，避雷针的保护区是避雷针下面45度-60度的伞形区，当接收机天线处于伞形保护区域内就受到保护。避雷针架设越高，保护区的范围就越大。安装避雷针必须注意它与受保护天线距离应大于5米，因为避雷针及下引线受雷电感应能击穿2—3米的空气，避雷针的接地电阻应小于4欧姆。

（3）检查安装在室外的高频头和功分器密封是否良好，以防下雨时进水。

（4）检查果露在室外的射频电缆时否老化变质，发现问题及时处理。

室内部分包括主用设备 辅助设备

（1）主要设备包括卫星接收机，信号处理设备 录像机及所有连接电缆。

（2）辅助设备包括监视器 示波器 计算机

对机房设备应建立完善的管理和维护制度，管理制度建立固定资产账目和健全器材使用登记制度等。维修制度如建立分工负责制和定期维护制，除此之外，还要定期测试技术指标。