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如何查阅卫星接收的相关资料
作者:imefan  文章来源:网络  点击数  更新时间:2008-3-6 12:13:08  文章录入:imefan  责任编辑:ImEfan

 

  作为一名卫星电视发烧友,应该学会查阅与卫星接收相关的各种资料,尤其是初学者,更应掌握一些必需的知识,这样才能更好地指导卫星接收,才能玩好卫星电视。这里所讲的“卫星接收的相关资料”,当然都是与“卫星”相关的,但并不是说怎样去调天线,怎样使用卫星接收机,而是接收前期的准备工作,以及接收后期的补充学习过程。

  那么,与卫星接收的相关资料包括哪些内容呢?这里包括卫星本身的一些相关资料,卫星的基本性能,接收卫星的相关参数,卫星场强图、波束图,以及根据这些资料如何选择接收天线的尺寸和接收机等,下面分别一一说明。

  了解相关卫星的基本情况,这对于初次接收某颗卫星或某颗新卫星尤其是重要的。我们接收一颗卫星之前,首先要了解一下这颗卫星的基本情况,下面我们以亚太6号卫星为例加以说明。亚太6号卫星的性能参数表中,略去了一些对我们关系不大的一些参数。表中罗列了一些名词:卫星名称、卫星型号、服务寿命、轨道位置、定点精度、覆盖范围、转发器数目、行波管放大器功率、等效全向辐射功率、下行频率范围、频道带宽等。卫星名称一般是固定的,但后期由于种种原因也可能发生变化,这类现象也不少见,如原来的亚太2R,后来又称Telstar 10,亚太5号又称Telstar 18,吉益1A后改称AAP-1等,这大多是因为卫星柰属权的变更而卫星名称随之变更。卫星型号即卫星所采用平台系列,即采用哪种类型的卫星载体,实际上很多卫星的平台都是相同的,这也就基本决定了这颗卫星的性能参数,如国内制造的卫星属东方红系列平台,国外卫星制造商的平台有休斯、阿尔卡特、劳拉、洛克希德·马丁等,早期卫星采用休斯 HS376L较多,后期多采用HS601HP,如亚星及亚太卫星。劳拉平台FS-1300具有更大的容量,亚太6号则是阿尔卡特制造的SB-4100 C1,中卫一号则用洛克希德·马丁A-2100AX,国际系列卫星采用GE7000系列。平台越先进,装载的转发器越多,发射功率越大,性能也很稳定,寿命也大大延长。

  现在的卫星大多都采用三轴稳定形式,定点精度很高。卫星的轨位则是国际电信联盟所规定的,每个国家都有其中申请而获得的相应卫星轨位,所有卫星都定点于赤道上空。覆盖范围则是由卫星的用途所决定的,也是由其所属国家所决定的。一般来说,某国的卫星只允许有效覆盖本国的领土(本土波束),最多是边缘覆盖一些邻国地区,若是区域性卫星则覆盖范围更大一些(区域波束),国际卫星会更大一些(半球波束或全球波束),而C波段较Ku波段有更大的覆盖范围也是一个基本的规律。

  卫星装载转发器的数量及功率也是非常重要的,现在大型的卫星平台都有很大的容量,均可负载24个C波段和24个Ku波段的转发器,或者更多的数量。卫星上行波管放大器功率越大,其发射功率越大,地面的场强覆盖也越强,地面相应接收天线的尺寸要求也就越小,相对也就容易许多。转发器数目越多,意味着卫星传送的节目数量也就越多,当然这也与带宽有很大关系。现在转发器的带宽一般为36MHz,而早期的转发器则多为27 MHz,Ku波段转发器带宽一般为54 MHz,也有更宽的,如72 MHz,当然也有36 MHz。一个72 MHz的转发器显然是相当于两个36 MHz的转发器容量的,所以对于转发器不能只看其数量,而是看其所占的总带宽,这又涉及到了下行频率问题。带宽越大,相应的下行频率范围也就越宽。

  在卫星的基本参数中还有卫星的重量、发射重量,卫星所属的公司,卫星发射日期,卫星发射用的火箭类型等,还有一些附带场强图和转发器的具体安排等,我们分别加以具体说明。

卫星场强的作用

  每一颗广播通信卫星都有一个场强图,它给我们提供了这颗卫星有效的覆盖范围,以及卫星在某地的落地场强值(等效全向辐射功率),我们可以根据这个数值,去计算在此地接收此卫星所需天线的尺寸。显然场强值越大,地面接收所需的天线尺寸就越大小,即二者之间成反比。C波段和Ku波段场强值与接收天线尺寸之间的关系(编者注:集体接收和个体接收的接收天线口径是有区别的)。虽然场强值与接收天线尺寸成反比,但二者之间并非成线性关系的,虽然我们画的是一条直线,但下面的天线尺寸显然是不成正比的,这一点大家要注意,这只是为大家查看提供了一个快捷途径而已。当C波段落地场强值达到时,我们就可以用1.8米天线来接收了,当Ku波段落地场强值达到50dBW时,我们就可以用0.6米天线来接收了,这其实是一个保守数字,是为长期稳定接收而设计的尺寸,实际上我们可以用再小一个数量级的天线来接收。

  如当年的亚太1A及亚太1号和亚洲1号卫星,它们的场强值最高都不超过38dBW,但可以用1.5米天线勉强接收,亚洲1号上的个别模拟节目还有噪点,亚太1A卫星上的模拟节目也有噪点,部分数字节目下不来,但亚洲2号发射后,用同样的天线接收河南和广东的模拟节目,是相当的清楚,没有一点噪波点,后来所上的数字节目也都可以收下,要知道在全中国范围内亚洲2号的落地场强均为39dBW,虽然不是很大,但非常均匀,成为当时亚洲地区上空功率最强的卫星。亚洲3S取代亚洲1号,同星转送的模拟及数字节目也有了很大的提高,本人当年见证了这一时刻,阿里郎数字节目成为首批新星节目的进驻者。虽然落地场强有些地区高达41dBW,但全国范围内并不均匀,这也就造成了南北收视的差异。

Ku波段场强覆盖的特点

  Ku波段不同于C波段,它是真正的广播频段,而C波段原是划归于地面通信用的频段。Ku波段具有很宽的带宽,划为广播卫星的频段为2000MHz(编者注:Ku波段不能称是广播频段,这只是发烧友的误解,Ku波段的11.7~12.2GHz或11.7~12.25GHz才是国际电联划给卫星广播频段。Ku波段除了用于广播频段外,还用于能信等其它业务。发烧友们之所以产生误解,是因为许多电视和声音广播通过通信业务在Ku波段中传输,便以为是广播业务,116?E的韩星3号卫星上的情况便是明显一例。因此国际电联划给广播的频段也没有2000MHz带宽,而只有500-800MHz带宽),而C波段加之扩展频段总共才800MHz(原为500MHz),容纳的节目就更多。因其频率高,故波长短,地面用很小的天线就可以接收,因此更适合作直播卫星的家庭个体接收。但其也有一个致使的弱点,那就是传输过程中受天气的影响很大,存在着不可避免的雨衰问题。翻开场强图册,查看一下主要覆盖中国大陆的几颗卫星,如亚太卫星、亚洲卫星、鑫诺卫星等,其中心场强都是位于华南、华东地区,为什么?是不是这些地区特别发达,收卫星的特别多,不是的,这确实是特别照顾这些地区,是因为这些地区夏季雨量特别大,较高的场强来弥补雨衰带来的信号衰减。平时这些地区用45厘米甚至更小的天线享受着高场值带来的好处,但一旦阴雨连绵,信号早就中断,还不如我们这些60厘米天线的效果,其实为长期稳定接收,还是与我们一样,最好用大一点的天线。C波段相对于Ku波段来讲,则覆盖比较均匀,除非有特别需要,会对某些地区覆盖有所加强。

不同频段,不同场强

  在接收韩星3号卫星时,人们都普遍发现这样一个规律,同样的一颗卫星,同样的覆盖区域,但表现出不同的下行频率,其场强值相差很大。这也不奇怪,本来同一颗卫星上不同的转发器,其信号强度也不相同,就算是同一转发器,其上面的不同载波信号也不尽相同,这是正常的。但韩星3号似乎还有规律可循,就是下行11GHz的信号很强,而12GHz的信号则相对弱得多,也就是表现在同一面天线接(比如60厘米)收同一颗卫星,很容易收下11GHz的信号,而12GHz的则一点信号都没有,笔者在东北时曾多次接收过,确实如此,这倒是有些奇怪了(编者注:此星11GHz为广播业务频段,为DTH故场强很高,而12GHz为通信业务频段,场强自然弱多了)。

  其实这是因为应用了不同频段,用作了不同的用途,导致了场强值的差异。虽然10.7~12.75GHz均属常规的Ku波段,但实际应用上又细分了多的Ku波段,这正如收音机中的短波段,又细分为多个常用的米波段一样。韩星3号上实际应用了两个小波段,即11.7GHz~12.2GHz和12.25GHz~12.75GHz两个卫星广播波段。韩星3号的场强图中,为了说明和对比方便,我们将两个波段的场强图做在了一起,两个场强图非常相似,覆盖范围出完全相同,只不过就是场强值不同,而且相差十分悬殊,BS波段中心场强高达59.4dBW,而CS波段中心场强则为50.4 dBW,确实相差很多,而我们的卫视网站,一般只提供了第一幅场强图,没有第二幅场强图,这也是人们无法解释,同一卫星两个频段差异咋就这么大呢?

  出现了两个新名词:BS和CS,可能大家以前也听说过,其实这是日本、韩国卫星电视的专用名词,它们都是采用的是Ku波段,BS专指11.7~ 12.2 GHz这一频段,而CS专指12.25 GHz~12.75这一频段,它们都是500 MHz带宽,一般情况下BS段均作为直播频段,采用圆极化方式,而CS段则作为普通频段,采用线极化方式工作。我们最常见的就是12.25GHz~12.75 GHz这一频段,大部分卫星的Ku波段都采用这一频段工作。在日本和韩国均称BS和CS,在日本说起BS就是指110 ?E卫星上的模拟节目和高清节目,它们均采用线极化工作,而韩星3号上BS段采用旋极化,CS采用线极化,韩国直播系统中即有CS又有BS。

  其实,BS直播频段是国际上规定的频段,BS频段卫星标准频道划分。其中单号采用右旋极化,双号采用左旋极化,实际日韩两国的BS段的实际使用范围是11.7~12 GHz。事实上,香港天浪直播用的四个转发器也是采用这个标准,即采用了TP1、TP5、TP9、TP13四个转发器。我国即将发射的鑫诺2号直播星也采用了BS波段,也用圆极化工作方式。采用BS频段工作的三颗直播星分别位于110 ?E、116 ?E、122 ?E的轨道位置,三者之间均相隔6度,即使频率、极化相同,也不会产生干扰,因为它们各自的覆盖区域不同。但溢波接收也存在问题,如在深圳接收122 ?E的天浪则没有任何问题,因为信号超强,并在覆盖区内,而接收110 ?E的日本高清及模拟节目,属于溢波接收,信号微弱,本来就要用3.7的板状天线才能接收,天浪开播后,由于受到天浪同频干扰,故现在只能用5米的网状天线才能正常接收BS高清节目。

星载转发器的带宽与频率安排

  卫星上的转发器是卫星上很重要的一个组成部分,日语当中又称为中断器,其实它确实起到中断的作用。地面卫星发射站将信号接收,经变频后再发射至地面,这就是我们所说的下行频率。此信号经地面接收天线的抛物面反射,会聚后经高频头放大变频后生成第一中频950~2150 MHz,通过电缆送至接收机内解调。上行与下行信号极化相反,如上行是水平极化,则下行是垂直极化,上行是右旋极化,下行则为左旋极化。下行频率C波段是4 GHz信号,上行是6 GHz,Ku波段下行是11~12 GHz信号,上行是17~18 GHz,具体渐进 :C波段3.7~4.2 GHz(现在扩展至3.4~4.2 GHz),Ku波段10.7~12.75 GHz。

  通常一个转发器的带宽是36 MHz,加之保护隔离4 MHz为单位的,以此计算,早期的C波段3.7~4.2 GHz范围内最多可以安排12个转发器,加之极化复用,则C波段共可容纳24个36 MHz标准转发器。现在低端扩展至3.4 GHz,则C波段共可容纳40个36 MHz标准转发器。除此之外,转发器的带宽还有其它规格,如27 MHz、54 MHz、72 MHz等规格,当然还有一些其它非标的规格。往往一颗卫星上根据不同用途,可能安排各种带宽的转发器,但36 MHz带宽是最为常见的,是C波段的标准配置,而54 MHz带宽转发器则是Ku波段的标准配置。如果是36 MHz带宽,每个转发器就是以40 MHz为单位计算,27 MHz按30 MHz为一个单位,54 MHz按60 MHz为一个单位,72 MHz按80 MHz为一个单位计算。掌握了这个规律,大家就可以推算每个卫星上转发器的安排情况了。

  我们以亚太6号卫星为例加以说明,这颗卫星转发器的安排情况,安排比较复杂,有54 MHz:2个;50 MHz:2个;36 MHz:31个;33 MHz:3个,共38个C波段转发器,而Ku波段只安排了同极化的12个转发器,其中1个为50 Ku波段,其它11个均为36 Ku波段。以前的亚1、亚2、亚太1、亚太1A均是按标准配置的。3A转发器的中心频率是3720,则4A就是3760,就是3720+40=3760,13B是4140,则14B是4140+40=4180,以此类推,Ku波段也是如此。我们刚才提到的中心频率,其实整个转发器的频率范围就是中心频率±18 MHz,如3A转发器的频率范围是3720±18 MHz,即3702~3738 MHz。若是54 MHz带宽就±27 MHz。当年亚洲3S替代亚洲1号卫星,就可以整体转移,这是因为两颗卫星的转发器安排是相同的,而亚太6号替代亚太1A就有部分频率要改变,是因为两颗卫星的转发器安排不尽相同,具体分析可参见今年本刊本人的《日渐看好的亚太6号卫星》一文。

  上面我们提到了鑫诺2号直播卫星,它同样是工作在BS段,它装载22个转发器,其中4个54 MHz,18个带宽36 MHz转发器,其实4个54 MHz总带宽为216 MHz,相当于6个36 MHz带宽的容量,实际总的卫星有效带宽并没有改变。它采用了圆极化工作方式,更有利于地面的接收,因为高频头不用调节极化角。国际标准一个Ku频道的带宽是27 MHz,频道间隔是38.36 MHz,转发器保护带宽11.36 MHz,即TP1的中心频率是11727.48,那么它的频率范围就是11727.48 ±13.5 MHz,即11713.98~11740.98 MHz,而同极化两个频道的间隔就是TP3-TP1=11746.66-11727.48=38.36 MHz。这与36M带宽转发器的40M频道间隔相差只1 MHz多,显然这种27 MHz带宽的利用率实在是太低了,在同样的总带宽中有不少都浪费了,因此,采用36 MHz转发器的目前这种频谱安排是行之有效的,频带利用率是最高的。

  实际上,这种在500 MHz带宽内安排24个27 MHz转发器,是按当时模拟频道的情况来安排的,但在数字时代也沿用了这种标准安排。如日本110 ?E的两颗卫星,模拟节目4个和数字节目4个都是用的这种27 MHz转发器,韩国直播中也用了6个27 MHz转发器,上面已说过,日、韩的BS频率实际上只用到了整个BS段中的16个频点,即11.7~12 GHz,还有200 MHz没有用上。在124 ?E/128 ?E卫星上有12个36 MHz C波段转发器,38个Ku波段转发器均采用了27 MHz带宽的转发器。可喜的是此时的频道间隔已不是从前的38 MHz了,而是标准的30 MHz,这样利用率大大加强,采用21.096M/S的符码率已用足了27 MHz的带宽。韩星11 GHz信号的符码率为21.3M/S,香港天浪直播节目所采用的4个转发器同样是27 MHz带宽的,由于采用了7/8的前向纠错,其共同表现为只有信号很高时,才能有效地接收,有时信号很高,但也可能出现马赛克现象,这又涉及到了另一个重要接收参数——FEC,关于此类话题,可参见2003年本人的《FEC浅析》一文。

卫星上不同的波束覆盖

  有时我们从参数表上看到一组新参数,对照场强图判断,在本地可以收到,但实际上无论怎样调整天线,都无法接收到,这是为什么呢?其中最可能的一个原因是这个下行信号并不覆盖本地。那为什么别人能收到呢?因为这个下行信号的波束正好覆盖别人那里。同一颗卫星上还有接收不到的参数吗?是的,这完全可能,这些都是卫星上有不同的下行波束造成的,而一般的网站只提供一个卫星场强图,也很少标出某个参数是属于哪一个下行波束,所以造成了这种尴尬的现象。

  一颗广播卫星,一般情况下,C= Ku波段都只有一个完整的面波束覆盖,但有些卫星,如一些区域性卫星或国际卫星,它的覆盖面很大,用面波束很难全面覆盖,即使能覆盖过来,此时落地场强值也会变得很小,况且有些地方是无须覆盖的,如大片的海洋,如果将信号都打到海里,岂不是浪费?不如用多个点波束进行个别地区的有效覆盖,这样场强值还会高一些,这就是卫星上有多个波束的由来。当然,一个波束只能采用一定的频点(转发器)下行,不可能用所有的转发器用于同一波束,那就不是点波束了,当然还有一些机动波束,它是可以根据实际需要进行移动的,可以机动地覆盖到某一个地区。

  其实有些卫星上不同的波束我们还是经常遇到的,还记得当年的亚洲1号吧,其实它就是有南北两个波束,我们一般只能接收到北波束的节目,即水平极化的节目,而南波束的节目(垂直极化)则接收不到,当然处于两个波束交叉覆盖的地区,两个极化的节目都能收到,但这肯定也是覆盖区的边缘地带了,所有的波束都有其交叉覆盖的区域,这些地区的发烧友可能是最幸福的。亚洲1号这种尴尬局面直至亚洲3S升空后取代它,南北统一才划上了一个句号。

  本人查阅了相关资料,觉得亚太地区上空的卫星,应属新天6号的点波束(区域波束)最多,达8个之多,多个波束之间也有相互交叉覆盖的地区。新天6号(NSS-6)卫星定点于95 ?E,装载36 MHz带宽的Ku转发器多达50个,还有一些Ka转发器。Ku波段落地场强值在44~55 dBW之间。Ku波段使用3个下行频段:10.95~11.20 GHz,11.45~11.70 GHz,12.50~12.75 GHz,总带宽达750 MHz,是一颗大功率大容量多波束的广播卫星。这颗卫星上的中国波束,覆盖了整个中国,包括东南亚地区,场强中心在华北、华东和华南地区,珠三角是正中心;澳洲波束,覆盖整个澳大利亚及周边岛屿,中心在澳大利亚西北部;印度波束,覆盖整个南亚地区,包括中国西北部部分地区,中心在印度南部地区;中东波束覆盖整个西亚、欧洲大部及非洲东北部地区,有多个中心点;南非波束,主要覆盖非洲南部地区;东北亚波束,覆盖东北亚地区,包括中国东北、华北、华中、华南及菲律宾、日本等地,中心地带是菲律宾和日本;东南亚波束,主要覆盖整个东南亚,也包括我国的华南及西部地区,中心在马来西亚;是Ka波束覆盖,主要是在各国主要声调的小点波束。

  一颗卫星有如此多的波束,够壮观的吧,得天独厚的位置是华南地区,可以收到中国波束、东南亚波束、东北亚波束,在西南地区还可以收到印度波束的节目。所以接收时一定要注意,接收参数是属于哪一个波束的,不然白做无功,11635 H 27500、11676 H 27500、11676 V 28000、12728 H 26400等这些东南亚、东北亚的参数一般都是能收到的。非洲、欧洲波束都不要想了,澳洲波束一般也是收不到的,但无独有偶,亚洲4号卫星上的澳洲参数还是可以尝试一下。

  澳洲(澳大利亚)是一个特殊的地区,国土面积不小,但位于太平洋中,不少卫星都设有专门的澳洲波束,使其能效覆盖该地区及新西兰和周边岛屿。专门的澳星自不必说,像泛美2号及泛美8号卫星的Ku波段,都有专门的多个转发器面向澳洲广播,就连我们常见的亚洲卫星也是如此。亚洲3S卫星上的7A转发器(接收参数:12653 V 30000)是南亚波束,而6A转发器(接收参数:12596 V 30000)就是澳洲波束,亚洲4号上也有多个波束,东亚波束,其实也覆盖西亚部分国家,香港DBS专用波束,是根据我们实际的测试而绘制的,不一定准确,仅供参考。澳洲波束,现在有一组参数12430 V 20000,是台亚上链的一个节目包,这组参数在深圳竟然轻松地收到,是不是奇怪,其实大家仔细看一下澳洲波束覆盖图,在香港地区竟然还有一个小点波束,落地场强达到了42 dBW,用1.2米的偏置天线就可以收下来了。如果在其它地区,用较大的天线估计也是可以接收的。

  我们再来看一个例子。定点于70.5度的欧星W5,是离我们最近的一颗欧洲卫星,它也是一颗大功率多波束卫星,星载24个75 MHz带宽的Ku转发器,而且水平与垂直转发器的中心频率都是相同的。此星共有3个波束:S1波束,覆盖中国及东南亚大部分地区,中心在中南半岛,S2波束,覆盖中东及欧洲大部,FIX波束,在S2的基础上加强了对非洲地 区的覆盖。这颗卫星的转发器安排示意图,从图中可以看出,S1波束所用的转发器都是橙色的,目前我们所收到的节目只有C2和C4两个转发器上的节目,其它波束上的节目是无论如何也收不到的,因为波束相差太大了。网上说在新疆西部可以收到欧洲卫星的节目,这些都不奇怪,只要卫星波束覆盖到那个地区,哪怕是覆盖区的边缘,同样可以接收,只不过天线大一些而已。即使在卫星覆盖区外,因日资企业较多,接收日星采用此法较多,动辄就是3米、5米的天线,才能接收到较稳定的数字节目。

下行频率、符码率、前向纠错与转发器带宽的关系

  一个转发器上安排多少节目,采用几个频点,用多大的符码率和前向纠错值(FEC),这些都与转发器的带宽有直接的关系。一般地有如下规律:转发器的带宽越大,所传送的节目就越多;一个节目所采用的符码率越大,它所占的带宽也就越大,它的图像质量也就越好(当然也与节目源的质量好坏有较大的关系);在带宽和符码率一定的情况下,采用较大的FEC可以传送更多的节目;采用FEC数值较大的节目,较采用FEC数值较小的节目,在信号一定的情况下较难收视。在转发器带宽一定的情况下,采用多路单载波比采用单路单载波可传送更多的节目,且传送效率和图像质量较高。


  节目商要通过卫星传送节目,就必须租用卫星上的转发器,租用转发器是以带宽为单位的,而在模拟节目时代,一个模拟节目就要占用一个转发器,所以最少一次要租用一个转发器,转发器租用越多(带宽越大),相应的费用也就越高。为了节约费用,虽然在模拟节目代,但也有两套节目合租一个转发器的,如当时的云南和贵州台,西藏和明珠台,都是合租一个转发器,分时段播出的。在数字节目时代则大不相同,一个节目经数字压缩后仅占用很小的带宽,如果只送一套节目,则只租用一个转发器的部分带宽就可以了,大大节约了上星的费用。现在问题就出来了,如何在带宽(上星费用)尽可能小的情况下,传送更多、节目质量更好的节目,这就是一个现实的问题。

  传送数字节目的方式有两种:一种称之为单路单载波(SCPC),一种称之为多路单载波(MCPC),前者可在一个转发器中每个载波(下行频率)传送一套节目,多个节目多路载波,适合于不同地点的上星节目,如各省台上星节目;后者在一个载波(下行频率)中传送多套节目,这种方式适合上星节目在同一地点,如央视上星节目等,这种方式转发器的利用率最高,如果采用动态码率,可以取得很好的效果,是最值得推荐的一种。在我国的上星节目中,一个36MHz的C波段转发器一般传送5套数字节目,符码率为4420kbps、FEC=3/4,这样的标准可以达到演播室级的水平,如果减小码率,还可以传更多的节目。同样一个36MHz的C波段转发器,如果采用MCPC方式,如亚太6号上的新疆台或央视免费台,至少可以传送6~8套数字节目,画面质量还相当不错。由此可见,MCPC方式较SCPC方式更有优越性。

  广电总局对单路单载波省台上星数字电视速率的计算方法是:一路视频:5Mbps,音频按12K 4路计算:0.128×4=0.512 Mbps,DATA:19.2 Kbps,TXT:205 Kbps,PSI:30 Kbps,PACKET AUT DATA285 Kbps,总计:6.0512 Mbps,加上1%的余量,总的信息速率RB=6.11 Mbps,经Reed-Solomon(204,188)及3/4的卷积编码为6.11×4/3×204/188=8.84 Mbps,再经QPSK调制成符码率为4.42Mbaud/s的基带,最后经频谱成形升余弦滚降处理,根据DVB标准,滚降系数取0.35,则-30dBbandwidth为4.42×(1+0.35)=5.96 MHz,也就是说每个频道只占用6 MHz的带宽,在36 MHz带宽转发器内,每个载波可分配7.2 MHz带宽,所以各载波仍有一定的保护隔离带。

  很明显,如果上述公式中的FEC=1/2,则一个频道所占的带宽明显增大,如原来亚洲2号上的华北四省台及原亚太1A的西北4省台就是占用9 MHz带宽,这样的好处就是容易接收。如果上述公式中的FEC=7/8,而一个节目所占的带宽又不变,显然应以附加的息量就增加了,也就是可以传送更多的节目,但这样接收就要困难一些。一般讲,节目采用的符码率越大,所用的带宽就越宽,所传送的信息也就越多,在相同符码率下,纠错率越大所容纳的节目也就多,担接收也就越困难。反之亦然。带宽与符码率的关系是:符码率×(1.2~1.5)=带宽,一般情况下MCPC方式取1.2,而SCPC方式取1.35。如一个36 MHz的C波段转发器,如采用MCPC方式传送节目,其符码率最大为30 Mbps(30×1.2=36),大家感兴趣可以看一看亚太上空的转发器,C波段36 MHz转发器的节目是否超过30 Mbps符码率。如果在这个码率下采用高的FEC(前后纠错),则可传送更多的节目,大家看一看凤凰卫视、数码天空、天浪、韩国直播等节目的参数就知道了。

  如果卷积编码的前向纠错比率采用7/8,则与采用3/4前向纠错比率相比较,其误码纠错能力虽然要差一些(即要取得相同接收图像质量情况下地面接收天线口径尺寸要更大一些),但此时在同一转发器内可传送数字电视的路数还要多一些。当然,如果适当降低数字电视信号的传输码率,也可以在一个转发器内增加传送电视节目套数,但在传送快速活动图像时其图像质量会略有下降。FEC的话题,具体可参见2003年本人的《FEC浅析》一文。

  我国上星频道的参数几乎很少变动,不像外国或港台卫星那样变更十分频繁,似乎只有两个参数做了调整:如西藏台当年租用亚太2R卫星的2B转发器广播,占用21.6 MHz带宽传送3个电视3个广播节目,参数为12368 V 15500,3/4,而2001年调整为现在的12374 V 5660,带宽减小了很多。1999年在泛美2号、4号上传送的CCTV4、3、9台,FEC=3/4、SR=19850 Kbps,而2001年调为2R=13240 Kbps,至今年9月又调为9375 Kbps,符码率的缩减,意味着带宽的减小,当然传送节目也仅保留了CCTV-4、9、E&F=3套。带宽的减少也就意味着上星节目租金的减少,省钱了。

同一轨位,多颗不同的卫星

  同步卫星只可能在地球赤道平面上天空距赤道35786公里(即35800公里)这条唯一的同步轨道运行,运行速度为3.07km/s,故每颗卫星不能靠得很近,彼此之间必须保持一定距离,否则将会互相干扰。为此,国际电联(ITU)规定了这个距离为3°。因此,卫星轨首上的容限为120个同步卫星(国际电联还规定12G频段广播卫星的轨道间隔是6°)。另外,各国都想把卫星发射到与本国有利位置,除太平洋上空外,卫星轨道位置常常相互冲突,或靠得很近。在东半球轨道上最拥挤的轨位为70度~140度(我国的卫星也几乎都在这个范围内)。各国的同步轨道位置和使用频段分配都由国际电联依据《无线电规则》决定和批准。但近年来空间资源的日益紧张,在同一轨道位置或非常相近的位置上,也发射了多颗卫星,这是通过他们使用不同的工作频段或不同极化来进行协调,实在不行,只能关闭干扰严重的若干转发器,这种现象近些年时有发生。

  在亚太地区上空,比较典型的是Insat 2E/3B/4A在83°E,Telkom 1/AAP 1 108°E,BSAT 1A/2A & N-Sat 110在110°E ;Koreasat 2& Palapa C2在113°E,Thaicom 2/5在78.5°E,PAS 7/10在68.5°E。欧洲上空更多,如Hot Bird 1/2/3/6/7A均在13°E,Astra 1E/1F/1G/1H/1KR & 2C均在19.2度轨位上。一般而言,在同一轨位上的多颗卫星,都是同一系统或同一国家的卫星,这样本国或本系统当然不会冲突,如83°E的印度卫星,110°E的日本卫星,13度的热鸟系列卫星等。但也有例外的,如113°E的两颗卫星则分属不同的国家,但它们同样和平共处,因为韩星2号是用的12G信号,而帕拉帕C2则是10、11G信号及C波段,108°E的两颗卫星也是如此。这些是通过不同的频段来协调的,若使用的频段相同,只能通过不同的极化来避免同轨卫星间的干扰,如鑫诺1号与N-Sat 110°E两星,虽然均用12GHz信号,但使用不同的极化,尽可能将干扰降至最低。还有一种办法就是不同区域的覆盖,即波束指向不同来避免同极化、同频段两颗卫星间的干扰,如中新一号与中卫一号间还采用了不同转发器的带宽来协商。如果实在还不行,那只能关闭若干转发器了,如马布海卫星原定点于144°E,但因与超鸟卫星间严重干扰,只能转至现在的146°E位置,并且被迫养老了若干Ku转发器。

  知道了这些相关情况就可以有的放矢,如接收113°E卫星,在很多地区帕拉帕的信号很强,但不一定能收到韩星2号上的节目,因场强覆盖不同,寻星时也应注意这一点。如果覆盖相同的话,其实为我们一锅多星也提供了极大的便利,正所谓有一弊必有一利。相差在2度范围内的卫星均可一锅一头收星的天线,尺寸越小越容易接收,尺寸越大反而越不利于接收,因为天线越大,指向性越强。

  以上我们简单地谈了一下卫星接收的相关资料,如果我们都能做到在接收卫星节目前,多查看多学习,根据这些资料来选择所接收天线的尺寸,高频头及接收机的选择等,都会有据可依,有很大的参考价值,对少走弯路的是大有裨益的。如果我们能在接收节目后,再回头来继续看这些卫星相关的资料,举一反三,会大大丰富我们卫星接收方面知识的。当然对于卫星场强图的作用,都是理论上的,而实际接收到的结果与之会有所出入,但仍有很大的参考价值。本人曾介绍过这个卫星广播网站,现在又在原卫星广播参数的基础上增加了卫星电视接收参数及卫星方面的相关知识。三是http://www.lyngsat.com/asia.html全世界卫星的寻星参数,这是一个全英文网站,可以说是世界是最权威的卫星接收方面的网站,所提供的资料也是最全面的。

  我们所提到的,我们所需要的卫星接收方面的资料,都可以在上述网站中找到,为了大家查找方便,最后给出亚太地区上空的卫星相关网页地址,直接点击进入后就可以查看到您要找的卫星资料。

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