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湖北省转星技术培训湖北卫星广播电视地球站汪新宇hbtvses@gmail.com培训内容提要中央及各省广播电视卫星节目概况湖北省广播电视节目上星基本情况卫星接收系统主要技术参数转星调整工作的相关注意事项一、中央及各省广播电视卫星节目概况1、我国卫星广播电视发展历程2、全国卫星广播电视发展现状3、转星要求我国卫星广播电视发展历程70年4月发射第一颗卫星“东方红”1号（低轨道、非同步）72年2月利用卫星转播尼克松访华73年8月北京1号地球站建成85年8月租用INTELSAT-5号传送CCTV188-93年先后有中1、中2、中4、云贵、西藏、四川、新疆、浙江、山东等频道上星，当时卫星是稀缺资源。97年1月-99年10月全国各省节目全部上星03年6月中央和各省全部采用数字压缩技术上星07年8月中央和各省全部采用专用广播电视卫星全国卫星广播电视发展现状总局批准的209套电视信号（含境外节目、收费节目）、155套广播信号通过亚洲3S、亚洲4号、亚太6号、亚太2R、中卫1号、鑫诺1号等6颗卫星在境内传输（还可收到亚太地区近50颗卫星的数百套境外节目）。全国现有广播电视专用地球站34个，卫星接收装置1500万套以上。转星要求现在使用的亚洲3S、亚洲4号、亚太6号、亚太2R号、中卫1号、鑫诺1号共6颗卫星上传输的中央和地方卫星广播电视节目将全部调整到鑫诺3号（东经125度）和中星6B（东经115.5度）两颗广播电视专用卫星传输；现在使用的鑫诺1号卫星Ku转发器传输的广播电视节目全部调整到亚太6号卫星（东经134度）Ku频段转发器传输。转星调整时间为2007年8月1日至8月31日。二、湖北省广播电视节目上星基本情况一）概述二）卫星的基本概念三）卫星数字广播电视传输系统四）湖北地球站上星信号和设备流程一、概述我省广播电视节目通过卫星传输始于1997年1月1日。广播电视上星任务由湖北卫星地球站承担。目前，湖北卫视信号和多套广播信号通过亚洲3S卫星传输，2007年8月1日通过中星6B传输。覆盖范围：欧亚大陆，非洲、澳洲等40多个国家和地区湖北采用卫星基本情况亚洲3S卫星（105.5°E）亚洲3S卫星1999年3月21日发射，美国休斯公司制造的HS601HP型高功率卫星,在轨运行寿命为16年。荷载了28个36兆赫带宽的C波段转发器和16个54兆赫带宽的Ku波段转发器。中星6B卫星（东经115.5度）中星6B卫星是法国阿尔卡特阿莱尼亚宇航公司（AlcatelAleniaSpace）研制的新一代通信卫星，星体采用阿尔卡特4000C2卫星平台，设计寿命15年，装载38个C波段转发器，覆盖中国、东南亚、太平洋及大洋洲，是国家确立的广播电视专用卫星，可传送300套电视节目。而中星6B则采用了上行、下行收发天线分离、上行波束与下行波束分别覆盖的方法，上行波束天线覆盖中国大陆，但不包括中国台湾地区，把境外敏感地区排除在上行波束之外。下行波束覆盖整个亚太地区，这样可以确保国内广播电视节目的安全、优质传输，最大限度上避免了恶意信号的干扰。另外该卫星还有一个机动波束天线，可以根据覆盖区内用户的需要进行调整，非常适合诸如新闻素材传送、重大事件SNG卫星连线等业务。卫星传输在湖北的优势湖北地处我国经纬度的中点，是多数卫星的波束中心位置，地理优势十分明显境内多山，相比其他传输方式，卫星覆盖的成本优势明显二）卫星的基本概念1、什么是卫星通讯卫星通讯简单地说是利用人造卫星作为中继站的无线电通讯。卫星通讯是在微波中继站的基础上发展起来的。解决因地球曲率和地形的影响给微波通信的“可视”造成的困难，无须每50公里就要建一个微波中继站，一条长1000公里的微波干线要建20个左右的中继站。2、卫星传输3、卫星的优点：(1)通信距离远、覆盖面大，通信成本与通信距离无关(2)通信容量大，能传送多种类型的业务，如直播卫星(3)卫星通信方式灵活，可实现广播式工作4、卫星的缺点：卫星通信的电波要穿越自由空间、电离层和对流层。卫星、地球和太阳相互之间轨道关系所有这些因素多对卫星通信产生影响。常见的包括：(1)日凌中断(2)雨、雪衰(3)电离层闪烁(4)太阳活动(5)卫星通信系统易受干扰5、卫星通信的分类从无线电通信的应用业务范围类分成：固定卫星业务（FSS,FixedSatelliteService))；移动卫星业务(MSS,MobiteSatelliteService)；广播卫星业务(BSS,BroadcasteSatelliteService)；此外还有卫星导航业务、卫星气象业务、卫星间业务。6、卫星通信所使用的主要频段（1）1GHz左右频段(L波段)。主要用于军事通信、移动通信和广播电视节目传输业务。（2）2GHz频段(S波段)。用于移动通信和广播卫星业务（BSS）（3）4-6GHz频段(C波段)。主要用于国际卫星通信和国内卫星通信，同时也用于广播电视节目传输业务。（4）11-14GHz频段(Ku波段)。主要用于通信和广播电视传输业务。（5）20-30GHz频段(Ka波段)。三、卫星数字广播电视传输系统卫星基本结构主要包括天线系统和转发器。通信卫星主要起到一个中继站的作用，它是靠卫星上的有效载荷即通信装置中的转发器和天线来完成通信的。地球站结构卫星地面站系统结构四、湖北地球站上星信号流程湖北卫星广播电视地球站简介湖北卫星地球站位于武汉市蔡甸区九真山，据彩电中心车程58公里。地球站于1993年筹建，1994年建成，1997年1月1日试播，1997年2月1日正式播出。工作任务：通过卫星向全国传送湖北广播电视节目，同时也是省微波干线网、省光缆干线网的一个节点，传输微波和光缆信号。简单的说：武汉市内，是有线和龟山的开路信号；省内，可能是微波、光缆或卫星；省外乃至国外，一定是卫星信号。信号流程电视总控机房节目中心微波机房网络公司机房广播总控机房龟山微波机房地球站微波机房地球站网络机房机房地球站发射机房地球站水电机房各地有线前端机房总局监测中心其他用户地球站设备结构地球站结构包括发射装置、天线和馈线装置、天线跟踪和伺服装置、接收监视装置和电源装置。1、发射装置由播出中心送来的SDI（SerialDigitalInterface）接口格式的数字电视图像、数字语音信号以及服务数据在信源编码器中进行信源编码，输出MPEG-2传送复用包。然后在信道编码器中按DVB-S标准进行信道编码、四相限相移键控(简写成QPSK，QuadraturePhaseShiftKeying)调制、输出70MHz（或140MHz）中频信号。由上变频器变换成上行工作频率。再由高功率放大器放大到监控管理站标定的功率，通过天线发向卫星。2、天线和馈线装置天线和馈线装置的作用是将高功率放大器输出的射频信号发向卫星；同时接收卫星发射的下行信号，传送给地球站的接收设备。天线中的馈源装置可使一副天线收、发共用。通常地球站都备有主、备二副天线。地球站组成框图中只画出了一副主用天线。地球站结构3、天线跟踪和伺服装置卫星通过遥测、指令和信标天线发射一个频率十分准确、功率特别稳定的信标信号。地球站的天线跟踪和伺服装置依据接收到的信标功率的大小，使天线自动对准卫星。天线跟踪和伺服设备可使天线指向精度可，这儿是天线的半功率宽度角，天线指向精度是指卫星和地球站之间的连线与天线实际指向之间的夹角。4、接收监视装置由天线接收的卫星下行信号经低噪声放大器(简写成LNA，LowNoiseAmplifer)放大，下变频模块(简写成：BDC)变频成L波段(950~1750MHz或950~1450MHz)信号。一路送向卫星接收机，经卫星接收机解码后输出图像和语音信号，用来监看和监听卫星转发器发射的图像和语音质量；一路送向频谱仪，监测同一转发器上的信号频谱(或者说监测转发器发射的功率)。当同一转发器上的各个上行地球站输出功率都符合监控管理站标定值时，转发器的输出功率和地球站发射功率成线性关系，频谱仪上指示的接收功率大小也反映了地球站发射功率的大小。5、电源装置地球站除配有一主一备两路市电外，还配备一主一备两路不间断电源(简写成UPS)。10/5.0MPEG-2/DVB-S编码器和调制器三、卫星接收系统主要技术参数一）卫星地面接收系统组成二）主要技术参数原理一）卫星地面接收系统组成还包括功分器馈源撑杆馈源盘卫星天线抛物面高频头天线支架天线基座数字卫星接收机电视机传输电缆系统组成卫星电视接收系统的组成：卫星电视接收系统是由：接收天线、馈源、高频头、卫星接收机组成一套完整的卫星地面接收站。1.接收天线是把来自空中的卫星信号能量反射会聚成一点（焦点）。2.馈源是在抛物面天线的焦点处设置一个收集卫星信号的喇叭，称为馈源，意思是馈送能量的源，要求将会聚到焦点的能量全部收集起来。前馈式卫星接收天线基本上用大张角波纹馈源。3.高频头（LNB亦称降频器）是将馈源送来的卫星信号进行降频和信号放大然后传送至卫星接收机。高频头的噪声度数越低越好。4.卫星接收机是将高频头输送来的卫星信号进行解调，解调出卫星电视图像信号和伴音信号。5.功分器将一路高频头输送的信号分为多路，供给多个接收机使用。接收天线C波段馈源和高频头(LNB)典型c波段高频头参数输入频率3.4-4.2GHZ输出频率950-1750MHZ本振频率5.15GH±0.5MHZ噪声系数17°K增益65dB(min)Ku波段馈源和高频头典型参数：Ku波段双本振、双极性、单输出馈源一体化高频头，偏馈设计，本振频率低本振：9750GHz及高本振10600GHz，13/18V电压切换用以选择水平极化或垂直极化卫星信号；用接收机内的22k信号控制高、低本振的选择，22k信号关闭时为低本振9750，22K信号开启时为高本振10600功分器典型参数：频率范围：5-2150MHz插入损耗：≤3.5dB相互隔离度：20-18dB反射损耗：16-12dB最大直流：30V，1A接头型式：F-Male优质锌压铸外壳，输入各端口均可通过直流电传送。注意：某些老型号特别标出了馈电口，不能混淆。馈线和F头有线电视或者收无线电视信号用的75-5同轴电缆，一般天线和接收机的距离不要超过50米。F头分公制和英制，螺纹对不上。二）卫星接收必须掌握的几个参数天线对星参数：方位角、俯仰角、极化角接收机参数：下行频率、符号率、FEC、LNB本振频率天线对星参数-方位角定义：是指卫星接收天线，在水平面做0°－360°旋转。方位角调整时抛物面在水平面做左右运动。卫星接收天线N北E东W西S南天线对星参数-俯仰角（或仰角）定义：是指卫星接收天线由平行于地面状态向垂直于天空的方向仰起的角度。仰角调整时抛物面做上、下运动（如图X轴向Y轴的运动过程）。如图E1233、E=90°1、E=0°2、E=40°yx卫星接收天线天线方位、俯仰角计算卫星接收站的安装调试中，常要计算地球站（或接收站）天线仰角、方位角以及它们与卫星之间的距离。下面我们介绍其计算公式，假定卫星地球站或卫星接收站的经度、纬度已知，静止轨道卫星的定点经度已知。设：1、静止轨道卫星的定点经度-卫星接收站的经度2、=卫星地球站（或卫星接收站）的纬度卫星地球站(或卫星接收站)的天线仰角(度)卫星地球站（或卫星接收站）的天线方位角(度)式中以正南为基准，当，表示天线方位角是南偏东的角度，当，表示的天线方位角是南偏西的角度。请注意：公式是对北半球而言。211151.0CosCosCosCostgSintgtga10aa0aa天线对星参数-极化角定义：在卫星接收天线馈源盘内的高频头做水平0°-360°（P）旋转的角度；如图在同一接收地点，高频头的极化角因所接收卫星的经度不同的而发生变化，在接收中应根据所接收不同卫星适当调整高频头极化角。一般