卫星广播信号的接收和接收设备的日常维护

冯玉保

（山西省广播电视局晋城中波转播台，山西 晋城 048000）

1 卫星广播电视系统

1.1 基本组成

卫星广播和电视接收系统由抛物面天线、高频头和卫星接收器组成。抛物面天线有两种类型：直馈天线和偏馈天线。图1 为正馈抛物面天线原理图。

图1 偏馈抛物面天线原理图

混频器、低噪声放大器、第一中频前置放大器和第一本振是高频头（LNB）的主要组成部分。Ku 头和C 头分别供Ku 和C 波段使用。高频头送来的第一中频信号由卫星接收机接收。模拟接收机是传统接收的主要工具，而在现代社会主要利用数字接收机接收。不同的发射台利用的接收机不同，如广播音频接收机适用于音频节目，卫星接收机适用电视线号接收[1]。

1.2 卫星广播电视系统的工作原理

将卫星信号反射到抛物面焦点处的馈源上，是利用抛物面天线（卫星接收天线）进行的，然后利用波导管高频头（LNB）进行传输。卫星高频信号利用LNB 进行感应，此电路对卫星下行信号进行放大和下变频处理，将接收第一中频信号（950～2 150 MHz带宽）。该信号通过馈线发送到卫星接收器，卫星接收器放大并转换中频信号LNB（C 波段或Ku 波段）。在实际运行过程中，要采用调谐频率方法，混合这些频率以生成第二中频信号。放大后，对QPSK 进行解调输出数字代码流，然后对通道进行解码输出音频视频信号和下行链路数据。

2 下行模式和接收卫星节目的方法

2.1 获取MCPC 模式节目

MCPC的主要作用是将节目视频和音频节目分离。比如，在某台广播节目中，3 892 MHz 位接收机的下行频率，4 420 kbit/s 为符号率，采用垂直极化方式接收信息，而节目应该按下移键和上移键进行选择。又如，中央台的广播节目需要输入4 175 MHz 的下行频率，18 000 kbit/s 为符号率，采用垂直极化方式接收信息，然后用红外线遥控器控制节目选择[2]。

2.2 发射台发射信号的来源

在广播电视系统中，发射信号至少有两个不同的传输路径，所以在实际工作中必须严格按照广播和电视广播安全的有限要求和标准执行。其中，光纤信号、卫星广播信号和微波广播信号是广播电台的主要信号源，而主广播信号由光纤信号传输。如果发生突发状况，应立即切换到卫星发射台接收广播信号，从而尽快恢复信号传输。广播信号是通过光纤电缆、卫星频道和微波频道3 种不同传输路径传输的信号，并且利用光学解码器，卫星接收器和微波解码器用于接收、解码和解调广播信号，然后选择一路信号作为主信号进行传播。同时，音频信号处理器在主信号电平上进行相应的衰减或放大处理，以满足广播发射机输入信号的要求，然后广播发射机实现广播音频信号的增益、调制和功率合成。

2.3 获取SCPC 模式程序

SCPC 模式下的音频程序和视频程序连接在一起，如卫星电视和广播电台。该视频包含几个音频广播程序。音频信号具有不同的音频通道和不同的音频分组标识符。设置音频菜单或音频PID 以正确显示。例如，获取完整的安徽人民广播新闻节目，应首先在接收机中输入3 929 MHz 的下行链路频率，8 840 kbit/s 的符号率和垂直极化模式，然后选择“设置节目”进入下一个菜单“编辑程序”，打开“PID 视频和音频编辑”菜单，将音频PID 更改为0262，并保存设置以停止程序接收。节目时钟具有标记为“PCRPID”的参考数据包标识符，通常安装在PID 视频上，但在实际操作中也可以将其安装在PID 音频上而不会影响信号的接收。

3 定期维护卫星广播信号接收机

3.1 高频头

由于高频头大部分时间都暴露于高温和炎热的阳光下，因此热稳定性可能易下降，甚至局部漂移振荡的频率（即频率）也会降低。如果本地振荡器的频率漂移不严重，则可以相应更改本地振荡器的频率。如果本地发电机的频率漂移严重，则必须更换它，并用具有相同型号和参数的高频头替换它，替换后要确保其与本地频率相同。卫星接收器接收通过馈线传输高频头的电源电压，并且测量馈线屏蔽网络与芯线之间的电压（正常电压值应为13 V/18 V），检查和确定高频头电源的电压是否匹配。此外，当闪电击中HF 头时，卫星信号的接收信号质量变差或使接收信号中断，这时应立即更换HF 头，检查接收器的接地防雷接地线是否正常，并检查连接器和高频头之间的连接处是否完好。

3.2 收发信电设备的维护

对于收发信电波和电视微波的数字发射器和接收器，应检查设备的各个状态是否正常以及每根电缆和插头是否紧凑、牢固。如有必要，应清洁设备。清洁模块时，应确保使用防静电风扇或刷子、干毛巾等。检查主接收和分集接收的传输电平是否正常，注意测量主电压，确保在正常范围内且MSTP 正常显示。要确保解码器和适配器正常，且显示声音、图片等正常，以改善技术指标的维护。

3.3 卫星接收器

信号强度和信号质量是卫星接收器的两个主要参数。一般情况下，高频头连接到卫星接收器后会有一个指示器检测信号的强度。卫星接收天线在使用过程中，如果光比电视台信号处于正常状态，指示器会亮起，接收器的信号锁定（LOCK）。当LOCK 指示灯不稳定并持续闪烁时，应检查设备前面板上的接收器天线、高频头、馈线和功率分配器是否正确接收和阻止卫星信号。此外，要保证卫星接收器的位置和安装的位置空气流通且室温低，还要不定期清理和维护安装的位置，从而确定接收器的正常运行。

3.4 天馈线系统的维护

微波天线和馈线安装在发射杆上。强风引起的机械振动，会损坏户外的金属零件。检查天馈线系统的螺钉是否松动，最好检查每个弹簧是否松动。初步检修螺钉，以避免松动螺钉的风险。使用密封剂密封天馈线连接处，以防止漏水。将馈管线固定在铁塔上的固定位置，并使用充气泵检查每个通道。如果气压低于气压极限，则应进行充气，以防止潮湿的空气进入造成生锈而影响无线电广播。

4 影响卫星信号接收的不利因素

4.1 电磁因素

当前，电磁设备的使用强度正在增加，由它们自身产生的电磁波会影响信号的正常传播。不仅如此，由于恶劣的地面条件，经常存在信号在下行链路到达用户侧的情况。因此，信号接收劣化。第五代移动通信系统使用 3 300～3 600 MHz 和 4 800～5 000 MHz 频段。但是，目前在中国使用的许多卫星（如中国卫星6A 和中国卫星6B）的下行链路频率都在5G 使用的频带中。当开始使用5G 技术时，5G 基站的创建和使用将不可避免地对5G 频带中的卫星下行链路接收产生重大影响。

4.2 相邻卫星干扰因素

近年来，世界各国都高度重视卫星的发展，相邻卫星的干扰现象每年都在增加，而卫星之间的距离也在缩短，越来越多的卫星进入轨道。向下的电磁场在被干扰卫星和干扰卫星之间具有共同的重叠区域。在此间隔内，接收结束时的误码率会增加。当接收卫星信号时，受干扰卫星天线的旁瓣会从相邻卫星接收相同的频率信号。如果天线的直径很小，则会引起信号噪声，导致来自相邻卫星的干扰的可能性和强度增大，从而导致信号接收不稳定。

5 广播卫星信号干扰因素的处理方法

5.1 解决电磁因素的方案

通常，电磁干扰的随机性非常高。因此，员工应创建一个地面卫星站系统，保证地面卫生系统可以随时接收其信号。在实际运行中，如果地面卫星站系统受到电磁干扰，可以通过相应的抗干扰设备避免对信号的干扰。5G 系统对广播系统接收信号造成的干扰，卫星接收站应可以与5G 用户单元协调，尽可能避免5G 频率与卫星下行链路频率、卫星接收天线的选择性窄带通滤波器重叠，从而提高广播卫星信号接收的效率。

5.2 相邻卫星干扰因素的对策

如果在接收卫星信号时发生对相邻卫星的干扰，则可以使用大于4 M 的大型电动天线调试卫星天线，并手动进行微调。为了确保卫星接收器接收信号，应调整极化并避免重叠相邻卫星的信号，以确保有效接收预先接收到的卫星信号。

6 结 论

卫星广播信号接收系统是广播站广播信号源系统的重要部分。从当前应用的实际情况看，要重视定期维护卫星广播信号接收机，同要注意影响卫星接收天线的不利因素，并要选择合理的广播卫星信号干扰因素处理方法，从而保证广播信号的正常接收和播出。