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谈卫星电视模拟信号与数字信号的异同

2/14/2005来源:卫星通信人气:13184

山东 刘泽河
  总结几年来,笔者从使用模拟机到数字机、从调3m天线到0.75m天线、接收信号从C波段 到Ku波段的寻星经验,将卫星电视接收中模拟信号与数字信号的异同归纳如下,希望能起到给初学者以启发、与发烧友交流的作用,有不妥之处恳请业内人士指正。

一、卫星电视接收中与成败有关的因素:

  接收数字信号与模拟信号相比,主要的区别在于:使用数字机存在着输入的参数多复杂,有门限、解码需时间和频带窄四个方面的因素。正是多出了这几个方面的因素,才使接收数字信号要比接收模拟信号困难的多。这是因为环节越多,只要有一个环节出了问题都会因起全局的失败。每增加一个不确定量,给全局增加的困难要十倍乃至几十倍的增加。在六七十年代,装过超外差收音机的人都知道,收音机中的三个中周在没有专门仪器的业余条件下,要把三个中周都调到465KHz上谈何容易,别说465,就是464、466也行,使三个中周完全同步,花多少时间仅靠一根无感改锥,靠耳朵听,根本无法实现。

  对初学者来说,一要多学习,二要多与烧友交流,三要创造条件增加调试仪器,除指南针、量角器外,寻星器最好要有。四是初次寻星不要在阳台内,因在阳台内受环境的限制,你的天线增益(编者注:应是卫星信号强度)会大打折扣。

二、下面就接收数字信号与模拟信号的几个不同因素分别表述如下:

1、关于门限:

  拿到一台数字机以后,门限是确定的不能改变,正是由于它的存在,会给你的调整增加好多困难,它对天线的增益和调整有更高的要求。对弱的模拟信号,电视屏幕上会出现网纹,再好一点会出现图像,只是有噪点。而数字机则不然,不过门限什么也没有。本来天线的某一数据已经调准,只因没有参照,误认为没有调准,长时间调不出是常有的事,遇到这种情况应从下面几个方面着手解决。

(1)查看要接收信号的场强与天线的增益,应保证所用天线的增益有足够的余量。

(2)查看天线的聚焦情况,在高频头波导口处贴一张白纸,拿一小块玻璃镜片用透明胶带粘在天线面上,对准太阳扫描,看到光斑落到波导口上时锁定天线,这时抓紧时间在天线面上移动小镜片,看光斑是否始终都落在波导口上。如果镜片移动中有时落不到波导口上,说明天线聚焦不良,或高频头安装不到位,应仔细校正。

(3)一次调准仰角,在天线对准太阳时,及时立一直杆,量出杆长与影长,算出太阳的仰角度数。把你固定在天线上的用于测量仰角的量角器的倾斜程度加以调整,使其显示度数与计算出的太阳的仰角度数相等。这样固定的量角器如果尺寸再大一点,例如半径25厘米,每度间的弧长约1厘米,这样可精确到0.1度。在对星时只要将天线的仰角按计算出的该星的仰角值一次调准即可。但计算前应根据地图用带毫米的刻度尺把你所在地的经纬度测量准确,这是一个前提。

(4)关于方位角;

  根据天线的结构不同设置不同的方位角指示盘尽量做大一点,若是立柱式天线可在天线的最下边固定一小纸夹子,用它来悬挂垂线时,可便于调节垂线的长短。另外用硬纸板画一个大量角器,使锤尖正好落到量角器的刻度上。关于南北线及方位线的确定请参阅笔者在20期上的“方位角的调整……”一文。

(5)极化角也可一次调准:

  找一个或自制一个盘面大小合适的量角器根据高频头的尺寸将中心挖去,粘在馈源或一体化高频头夹具袈上。在高频头上用细铁丝固定一个小指针,有了这两点可保证你将极化角一次调到位。要按计算值仔细调整,不能大体估测,估测的值往往要偏差好几度。这点误差对模拟信号来说可能无关大局,但对数字信号来讲可能对全局起大作用。

  关于高频头的旋转方向各种资料上都有介绍,下面一种方法是否更好记。(a)对齐零刻度:对于一体化高频头调前应先将高频头上的零刻度与夹具上的零刻度重齐,分体的应将高频头的窄边调到与地面平行。(b)将天线面调向正南方。(c)转动高频头:不管调试人面向天线 面还是天空,高频头最上面一点的初始运动方向总是东边的卫星向东转,西边的卫星向西转。调过一次以后永不忘记。

  有了以上讲的三个量角器,可使你的天线在短时间到位。虽然设备简陋但非常适用 ,在制造仪器上花费时间是有限的,没有一个参照一遍一遍的转天线何时能调准。三个量,我们把极化角和仰角一次调准,只剩一个方位角也在一个小的范围内调就容易多了。

  只要天线质量没有问题,尺寸又够大。调试又到位,门限的问题就解决了。

2、关于解需要时间:

  解决的方法有两个。一是要有耐心,不能急,慢慢来。每转动一下天线都要停顿一段时间再调,心烦时暂时不要调。二是借助仪器,寻星器在这方面完全可以胜任,不用等待。只要天线一转动寻星器的指针马上转动。只要按上面的方法设定极化角和仰角,方位角也设定在一个小的范围内,不看电视上的信号完全可以一次调准。在使用中若遇到改变仰角和方位角在较大的范围内寻星器的示数无变化时,一般是天线受到周围建筑物遮挡的缘故,这时应仔细测量周围建筑物的遮挡范围,有时粗略估计认为不挡,仔细测量计算后发现部分信号还是被挡了,你的注意力没向这个方向想,但问题就在这里。另外寻星器使用时最好放置在天线面后面。

3、关于输入参数;

  (1) 高频头的本振频率在高频头的铭牌上有标注,请按标注的数值输入接收机中,高频头的本振频率决定了接收机的接收范围,这一点务必注意,不要接收此范围以外的信号,这个范围高频头上也有标注。这里仅说明的一点就是,你用的是单本振高频头时,一体化开关设置为关,只有使用双本振头时,才能将一体化开关设置为开。

  (2)下行频率、极化及符码率的输入,要以最近的资料为准,或到网站上查得。

4、关于频带:卫星上的一个27MHz的转发器只能传送一套模拟电视信号和5路语音信号,而同样一个转发器却要传送4-10套数字电视信号。这样一套数字信号分配的频带就窄多了,这也是为什么要数字信号取代模拟信号的一个原因。当你的高频头本振有漂移时,收模拟信号时,可能只是有噪点,但通过改变中频频率就可去消噪点,若它来接收数字信号时就可能收不到。遇到这种情况考虑换一个高频头试试,也可试着将输入的高频头的本振频率增大或减小一个量重新搜搜看。

  下面介绍一种计算高频头本振漂移量的方法。

  在C波段卫星信号的下行频率是3.4-4.2GHz高频头的本振频率一般是5.15GHz,高频头输出的中频频率是1750-950MHz,即 :中频频率=本振频率-下行频率。从上式可以看出,当你用该高频头收模拟信号时,当输入的中频频率总是比资料上给出的数值偏大10MHz图象与伴音才最佳时,说明你的高频头本振频率漂移了10MHz,即高频头的实际振荡频率为5160MHz,反之亦然。

  在C波段我们以常用的PBI 1040高频头为例说明,该高频头的本振频率为1075MHz,接收范围是1170-1275MHz,它的中频输出范围是950-2000MHz,即:中频频率=下行频率-本振频率。根据上式也可以计算出高频头的实际振荡频率。可以看出与C波段头不一样,要区别对待。

三、解决问题的思路:

  当你寻星遇到麻烦时,请静下心来想一想,问题究竟出在哪里?寻星高手除了有一定的理论基础和丰富的实践经验外,另外一个重要的原因就是他们手中都有一套知根知底的器材,帮人寻星时总是带上自己的接收机与高频头……,到了现场,把自己的机子往上一接,数据在机子储存着,现成的不用变。如果收不到信号,问题一定出在天线上,如果收到了信号,问题一定出在高频头、接收机或输入的参数上。这样问题也就简化了。它给了我们以启示:先把寻星这一事件分成两部分:天线与机子及参数。假如你能把你的机子拿到别人的天线上试用一下,把各项参数设置好,不就剩下一个天线了吗。再把天线分成两部分:天线的增益与调整。天线的增益检查周围环境、天线尺寸与形变。天线的增益解决以后就剩一个天线的调整,先把极化角与仰角调准,不就剩一个方位角了吗。

摘自《卫视传媒》