广播电视转播台站卫星信号源系统故障分析.pdf

DCWTechnology Analysis技术分析97数字通信世界2023.101 广播电视转播台站卫星信号源系统 的构成设备1.1 高频头在卫星信号源系统中，最核心的构成设备是高频头。以本振频率作为依据，普遍将高频头划分为双本振高频头及单本振高频头；以接收的频率为依据，普遍将高频头划为Ku波段高频头及C波段高频头；以极化方式为依据普遍将高频头划分为双极化高频头及单极化高频头。针对于双极化高频头（LNBF）而言，其结构呈现为一体化，而单极化高频头（LNB）则在结构方面呈现为分体式，在运行过程中，需要额外配置馈源1。现阶段，无论何种高频头类型，对其本振频率均进行固定配置，在对高频头进行选择的过程中，工作人员需要以接收的卫星信号波段作为依据进行科学适配。通常固定C波段的频率为5 150 MHz，而Ku波段则必须要依据不同的频段来设置适当的本振。例如，如果频段在10.711.7 GHz范围内，其本振频率需设定为9.75 GHz；如果频段在11.712.2 GHz范围内，其本振频率需设定为10.75 GHz；如果频段在12.212.75 GHz范围内，其本振频率需设定为 11.3 GHz或者是12.25 GHz2。此为国际Ku波段现下所统一使用的本振频率。此外，无论是选择还是运用高频头，均与卫星信号所采取的极化方式之间有着较高的关联。其极化方式主要包括两种，即线极化、圆极化。目前，线极化作垂直及水平划分，圆极化作左右划广播电视转播台站卫星信号源系统故障分析王书文（白山市电视转播台，吉林 白山 134300）摘要：科技进步为各行各业的蓬勃发展起到助力作用，特别是广播电视行业，其转播台站内部设备的改善，能够为民众传输更丰富的节目。其中，卫星信号源系统属于不可缺少的重要构成部分之一，是世界各大广播电视转播台站所采用的信号传输核心方式。但是，部分转播台站由于建设于偏远、高海拔地区，非常容易受到外界各种因素的影响，导致卫星信号源系统出现故障，对传输节目的质量产生影响。因此，文章首先针对卫星信号源系统主要部分进行探讨，然后分析系统常见的一些故障问题与处理方法，确保节目传输能够在稳定且安全的环境下进行。关键词：广播电视；转播台站；卫星信号源系统doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.10.032中图分类号：TN 943 文献标志码：B 文章编码：1672-7274（2023）10-0097-03Fault Analysis of Satellite Signal Source System in Broadcasting and Television Relay StationsWANG Shuwen(Baishan TV Broadcasting Station,Baishan 134300,China)Abstract:Technological progress has played a supportive role in the vigorous development of various industries,especially in the broadcasting and television industry.The improvement of internal equipment in its broadcasting stations can transmit richer programs to the public.Among them,the satellite signal source system is one of the indispensable and important components,and is the core signal transmission method adopted by major broadcasting and television stations around the world.However,some broadcasting stations are easily affected by various external factors due to their construction in remote and high-altitude areas,resulting in satellite signal source system failures and affecting the quality of transmitted programs.Therefore,this article first explores the main parts of the satellite signal source system,and then analyzes some common fault problems and handling methods of the system to ensure that program transmission can be carried out in a stable and safe environment.Key words:radio and television;broadcasting stations;satellite signal source system作者简介：王书文（1981-），男，吉林白山人，助理工程师，本科，主要从事中波广播信号传输转播工作。DIGITCW技术 分析Technology Analysis98DIGITCW2023.10分。对于建设至高山区域的广播电视转播台站而言，多数都已配置了双极性高频头，实现对C波段、Ku波段信号同时接收，并且依据不同的需求，对不同卫星所发出的下行信号予以接收。1.2 接收机卫星接收机是卫星信号源系统中的关键部件，同轴电缆与天线上的高频头相连接，可以将接收天线反射的信号直接反馈到卫星接收机中进行处理。卫星接收机的类型常见有模拟、数字、多功能。模拟卫星接收机的组成部分为高频调节器、限幅器、去加重电路、中频放大器、鉴频器、音频放大器；数字卫星接收机组成部分为高频调谐器、前向纠错器、音视频解码器、解调器。卫星下行经过调制及编码的数据流被卫星接收机接收后，会解码成为音、视频信号或数据。初期的卫星电视传输模拟信号容易受到干扰，因此图像质量不够稳定，且频带资源利用率低，现已经逐渐被代替，如今人们开始使用数字信号编码器的传输方式3。针对于接收机的工作原理而言，不仅对天线所接收的电磁信号有所承载，同时也可移植传输信号期间所产生的噪音干扰，对信号的真实性与原始性予以保证。除此之外，转化格式是接收机又一强大的功能，主要将信号处理器作为依据进行电力检波，促使信号能够表现出较高的适应性，也输送信号到智能接口部位4。近年来，国际各广播电视转播台站所采用的接收机均为超外差结构，运作此设备期间，需混频所接收的射频信号，将中频信号输出。本振信号级输出信号频率往往有着较大的偏差，因此，接收机内所配置的解调器会利用调节功能，高效率转化及输出信号。1.3 卫星天线卫星天线主要由安置在抛物面反射板中心部位的高频头、馈源以及抛物面反射板构成。之所以采取抛物面反射设计方式，其目的是为了提高接收效率，更快、更精准地获取卫星向地面发送的电磁波，同时传输到高频头内。卫星天线规格不同所接收卫星下行信号的频率也不同。按馈源、高频头与反射面天线位置的不同，将卫星天线分为3种，即后馈、前馈和偏馈。在接收天线中，多数采用偏馈与前馈。前馈也称作“正馈”，而民间常称其为“锅盖”，其主要用于接收C波段信号用。偏馈由于天线面积较小，因此也被称为“小锅盖”，主要用于接收Ku波段信号。所谓的后馈，实际为发射天线。天线增益是衡量天线好坏的主要标准，而天线是否增益，与其口径有着直接的关系，口径越大，其增益越高，进而能提高卫星信号的接收质量5。品质优良的卫星接收天线要求抛物面反射板表面光滑，且耐腐蚀、抗风能力强，因为高山转播台所处的位置多数处于高海拔地区，为适应这些四季分明，雷击、高温、潮湿阴冷等地区环境，对卫星天线的制作工艺提出了更高的要求。天线安装的过程中，工作人员先期不可固定得过紧，应在明确仰角以及方位角后再紧固。对星调试前需要确保卫星接收参数的准确性，包括转发器号、FEC、符号率、上行频率、下行极化方式6。其中需要注意的是：位于高山区域的转播台站，工作人员要时常清理并维护立于室外的卫星接收天线，避免在降雪、降雨等气候下有积雪或积水附着，减少信号衰减。此外，还需定期巡查高频头的防水情况，避免渗漏的雨雪降低节目传输信号的质量，提高节目播出的安全性。1.4 功分器卫星信号源系统当前多以共用天线的方式运作，因此需要装配功分器来平均分配信号至各台卫星接收机中，实现接收更多卫星节目的目标。所谓的功分器，是可划分1路输入信号能量的分成两路或多路输出相等或相等能量的元器件。此设备存在众多的种类，工作频率为9502 150 MHz，此频率主要同功分器的结构有着密切关联7。功分器分为两类，即有源、无源。放大器是有源功分器重要的构成部分，不仅具备良好的隔离度，也具备更高的增益，但是结构相对复杂，工作噪声较大；而无源功分器在结构方面相对简单，运作较稳定，因此可以忽略工作噪音，但接入损耗较大。现阶段，可以依据实际需求决定选取何种类型的功分器。2 广播电视转播台站卫星信号源系统故障类型及处理措施2.1 系统无信号2.1.1 故障表现某日，相关人员在机房控制室内巡查监控，发觉其中显示本台某套音频立体声的界面并未显示卫星信号源的柱状条，同时，卫星接收机的锁定部位也亮起警示灯。2.1.2 故障点判定按顺序从高频头入手，由上至下地定位故障。同时，翻阅历年来所记录的维修报告，深入分析故障问题的发生原因。现阶段，此故障问题的成因主要包含DCWTechnology Analysis技术分析99数字通信世界2023.10四个方面：一是人为或自然因素导致高频头损坏；二是连接功分器与高频头的线受到损坏；三是功分器因损坏停止运行；四是卫星接收机高频头馈电故障。结合以往检修维护的经验，可以确定：雷击是造成卫星信号源系统无信号的根本原因，在排除故障时需时刻遵守规定的顺序。2.1.3 故障处理方法相关人员在处理故障的过程中，必须要严格按照规定的步骤。（1）使用原有高频头、备用卫星接收机以及备用馈线在卫星接收天线处组建一个建议的接收系统，设置好参数后检查有无信号。若无信号，则需要更换高频头，若有信号，则表示已达到接收的标准，可以实施后续的步骤。（2）恢复其原本的状态，确保功分器实时输入信号，并且拔出最初的信号传输线，连接在备用卫星接收机处，同时设置准确的参数，对其是否有信号进行观察，显示无信号，工作人员应从高频头开始，逐步检查至功分器馈线接头，了解馈线有无损坏，若损坏必须要及时修复。显示有信号，并满足接收条件，方可实施后续动作8。（3）工作人员需越过功分器，使用高频头将卫星信号直接连入卫星接收机，有信号的话可判定故障原因为功分器损坏，进行更换处理；无信号则进入后续步骤。（4）利用备用卫星接收机替换主设备，科学并精准设置参数，观察信号情况，有信号即表示原先使用的卫星接收机出现故障，随后对高频头是否在提供电源的位置出现故障进行判定。2.2 无卫星接收信号2.2.1 故障表现本台将信号源作为依据进行计算机监控，能够发觉音频立体声并未显示卫星信号源柱状条，同时对应的接收机锁定灯也发出红灯警告。2.2.2 故障点判定可分析故障主要发生于卫星接收机与功分器之间的位置，目前，该故障发生的原因主要包含四个方面：一是接收机出现死机情况；二是功分器的分支口部位被损坏；三是接收机馈线与功分器之间存在故障；四是接收机自身发生故障。2.2.3 故障处理方法在处理此类故障时，应该依照相应的步骤进行。（1）将设备电源关闭，稍等片刻后重启试机，若保持良好的运行状态，则证明卫星接收机死机是导致故障的主要原因，此故障在运行系统中属于较为常见的问题。若依然存在故障问题，就必须要进行后续操作。（2）采用交替法，先交换调节分支口馈线与能正常调解信号的分支。如果故障解除则为功分器分支口出现故障，更换新的分支口即可。若故障未解除，则进行下一步操作9。（3）采用替换法来更换卫星接收机至功分器之间的馈线。试机后一切正常，则必须要检修分支馈线，排除由于接头接触不良而发生的故障问题。（4）如果上述方法并未排除故障，则需要更换备用卫星接收机，设置好相应的参数，并且试验所更换的接收机，结果显示为正常即代表故障已得到有效处理。3 结束语综上所述，卫星信号源系统凭借自身信号解码传输稳定、高集成以及高覆盖率等优势，目前已成为世界各广播电视转播台站不可或缺的信号传输系统。而想要保障信号的稳定、安全传输，满足民众收听、观看广播电视节目的需求，相关人员就必须要加大巡视系统的频率，制定科学的故障处理方案并不断提高自身的处理水平，以免转播台站的卫星信号源系统因受到气候、环境、维护不当等因素的影响而出现故障问题，保障广播电视节目的传输效率，为广播电视效益的增长起到助益作用。参考文献1 张建伟广播电视转播台站卫星信号源系统故障分析与对策研究J电子世界，2021(23):51-52.2 刘岳松，梅利波广播电视转播台站卫星信号源系统故障分析与处理J电视技术，2021(5):66-68,80.3 刘骏关于卫星电视信号接收系统的几点分析与研究J科技传播，2019(2):157-158.4 陈树武直播卫星接收机工作原理及维修策略J电声技术，2019(1):75-77.5 韦志松卫星电视信号接收系统的有关问题分析J电视指南，2018(3):241,243.6 范会雨广播电视直播卫星接收机故障的维修J西部广播电视，2017(3):186-187.7 陈海广播电视直播卫星接收机故障的维修J西部广播电视，2016(23):223-224.8 赵文凯，蔡金涛广播电视卫星接收的极化概念和极化调整分析J科技资讯，2014(4):17-18.9 青湖，莎白，韩志军，等直播卫星接收问题及解决方案J现代商贸工业，2013(24):160-161.