也谈中星九号卫星电视接收天线的调试
时间:2008-11-03 08:26:43  来源:中九联盟  作者:佘远海
69日,中星9广播电视直播卫星成功发射;620日,经4次变轨,卫星成功定点于东经92.2度赤道上空;73日晚,中星9广播电视直播卫星在轨测试完成,并正式开始提供服务运营。中国直播卫星产业大幕就此拉开。
随着我国直播卫星的投入运营,用于接收直播卫星电视的设备在我国城乡悄然兴起,对国民来说可谓新生事物也,尤其是偏远的农村更是如此,为了使更多的农民朋友能够接受这一新生事物,机器拿回来后能在不求广电人员的情况下,自己动手快速将天线安装调试好,并收到高质量的清晰电视节目,笔者现以湖南航天卫星通信科技有限公司生产的WTD-198J卫星直播系统村村通机顶盒,在新疆石河子东经85.27度,北纬44.9度的一个偏远小镇沙门子135团为例,介绍天线的调试方法,仅供参考。
天线装配好以后,一定要选择合适的地方进行安装,天线的底座要水平放置,不得倾斜,天线前方不得有高大障碍物遮挡,尤其是高纬度地区更因注意,因为卫星高度角(天线仰角)较小距离卫星较远,信号相对较弱。选择好安装地点以后,在安装天线之前还应做好以下工作。
一、 LNB电缆的连接
根据天线与接收机之间的距离选择长度合适的同轴电缆,将电缆两头分别剥去0.5厘米左右,露出中间的铜芯线,注意:外面的铜丝网线必须剥尽,以免发生短路而损坏机器,将F头插入电缆内,用钳子夹紧固定箍即可,如图1所示。
然后将电缆一头安装在天线的高频头上,另一头安装在接收机天线信号输入端口上。这时打开接收机电源,按压遥控器上的菜单键,选择系统设置输入用户密码0000,按确认键,进入系统设置选项中的安装与信号检测后,再按确认键,若电缆连接正确,则可以看到信号强度栏中有红色的百分比进度条显示,如图2所示。
二、天线方位角和仰角的计算
要想计算方位角和仰角,必须先要知道卫星经度和接收站经纬度。中星九号广播电视直播卫星的经度是东经92.2度,接收站经纬度我们现以新疆石河子135团为例来说明,135团位于东经85.27度,北纬44.9度,此数据当地气象台站可以查到,也可参考临近城市或地区的经纬度,如石河子市东经85.94度,北纬44.27度。
1、公式计算法
仰角(E)、方位角(A)及馈源极化角(P)的计算公式:
 为接收站经度(度)
2 为卫星的轨位经度(度)
为接收站纬度(度)
将以上数据分别代入公式进行计算得出仰角(E)为37.82度,方位角(A)为170.23度,因中星九号卫星波束为圆极化方式,故极化角无需计算,不要求调整。朝南偏角(南偏东或南偏西)=方位角(A-180度,若为负值表示南偏东多少度,若为正值表示南偏西多少度。170.23-180=-9.77,取其近似值为-9.8度,故天线方向为南偏东9.8度。因中星九号卫星信号采用Ku波段偏馈天线接收,馈源点偏移,公式中计算出的仰角为正馈天线的仰角,其值不能做为偏馈天线的仰角,根据经验:偏馈天线仰角=正馈天线仰角-2037.82-20=17.82,取其近似值,天线仰角为18度。
2、软件计算法
家中有电脑的农民朋友测试天线的方位角和仰角那就方便多了,可以打开下面的网址/js1.rar 来下载角度计算软件,然后运行该软件,在地名框中输入接收地或临近城市(地区)的名称点击计算即可。仞然以新疆石河子135团(东经85.27度,北纬44.9度)为例来说明,经过软件计算天线方位角为南偏东9.77度,仰角为37.83度,分别取其近似值9.83838-20=18,结果同上,如图3所示。


 三、天线的调整
在对天线调整之前,还需准备以下工具(如图4所示):
直尺,三角板和量角器:用来画直线和测量角度,指南针:
 
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可用学生做物理实验用的指南针,若没有的话也可动手制作,找一根钢锯条和一小块磁铁,将磁铁放在锯条中间用透明胶带粘牢,用细绳拴在锯条中间,将其吊起悬空即可,如图5所示。南偏东9.8度的角度板:找一块大小合适的硬板纸,用三角板和量角器在上面画一个9.8度的角,如图6所示。仰角角度板:做法同上,只是角度为18度,如图7所示。
 
1、调整天线水平方位角
正南方向的确定,在要安装天线的地方,将指南针悬空放好,无风情况下,待针静止后,指南针朝向太阳的一端即为正南方(北半球),为了保证方向的准确性,需多找几个点测量,这一步骤非常重要,它是确定天线方位角准确性的关键。
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用直尺沿指南针方向画一条平行于指南针的直线(如图8或图5所示),然后用事先做好的南偏东9.8度的角度板,使板边与直线对齐,沿角的另一边画一个9.8度的角,另一边的指向即为天线方向,如图9所示。沿天线底座画一条中线,将天线底座放在这个角上,使中线同角的底边重合,用一根细绳一头拴上小锤,另一头拴在天线的馈源柄上,调整天线水平螺母,水平转动天线,待小锤静止后正好落在南偏东9.8度的角度线上,这样天线的水平方位就调整好了,将底座固定即可,如图10所示。
2、调整天线仰角
 用事先做好的18度角度板,在板的后面放一块稍厚一点的
8       
9
如图10
泡沫板,用透明胶带将其固定在天线抛物面的边沿,使这个角的一边紧靠锅边,在角的顶点插一根带线的针,线的另一端拴上小锤,上下转动天线使垂线与角的另一边重合,然后将天线垂直螺母固定即可,如图11所示。测量天线仰角也可用自制的仰角角度仪进行实时测量,如图1214所示,其原理如图13所示。
经过这样调整后,如果朝南偏角指向正确的话,一般信号强度进度条都可由红变绿,并且信号质量一栏开始有数值显示,如图15所示,当信号质量进度条数值大于12时很快锁定。如果信号强度进度条仞为红色时,说明天线方位没有对准,请不要着急,因为这时天线方位偏差不会太大,慢慢调整天线水平方
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位或垂直方位,使天线先左后右或先右后左慢慢转动,或上下慢慢转动 ,幅度一定要小,不要太大,直到信号强度进度条由红色变为绿色,出现信号质量为止。

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3、对天线进行细调
当信号强度和信号质量进度条都变成绿色时,说明天线已经对准卫星,因Ku波段信号雨衰较大,为了保证在阴天或下雨时能正常收看电视节目,还要对天线进行细微调整,微调天线的方位角和仰角,使信号质量达到最大值,如图16所示。
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天线调整完成后,按压遥控器上的退出键,返回电视播放界面,这时接收机就可以播放电视和收听广播节目了。

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中星9 
“中星9号”采用法国阿尔卡特宇航公司SB4100系列成熟商用卫星平台,是一颗大功率、高可靠、长寿命的电视卫星。该卫星发射时的重量将达到4500公斤,总功率约11000瓦,设计寿命15年。
  “中星9号”原计划和中国航天科技集团制造的东方红四号平台电视直播卫星一起构建中国第一代电视卫星直播系统,但由于“鑫诺二号”出现技术故障成为太空垃圾,“中星9号”将取代“鑫诺二号”成为中国第一颗广播电视卫星直播卫星。
  “中星9号”采取不加密方式传输节目,主要针对偏远的、看不到电视听不到广播的农村地区,利用“中星9号”直播卫星,全国98%以上的居民可以不经媒介传输,使用直径0.45米至0.6米的圆形天线,就能直接收听、收看广播电视节目和实现卫星宽带互联网业务。
  “中星9号”直播卫星的最大优点就是使用的“锅”小了,但也不可能在室内,行走运动的车船上都可以方便地看卫星电视,部分强信号地区甚至可能用0.35米的天线收到。
  北京时间六月九日晚八时十五分,中国在西昌用“长征三号乙”运载火箭,将“中星九号”直
播卫星发射升空。
  卫星于6月20日成功定点于东经92.2度。中星9号直播卫星已经顺利完成四次变轨,太阳能帆板和天线系统展开正常,目前,卫星遥测正常,各项在轨测试(IOT)正在有序进行,预计7月初开始正式提供服务。
  中星9号直播卫星介绍
  设计制造:法国阿尔卡特宇航公司
  卫星平台:SB4000
  稳定方式:三轴稳定
  设计寿命:15年
  极化方式:双圆极化
  轨道位置:东经92.2°
  覆盖范围:中国(含港、澳、台)
  中星9号卫星是一颗大功率、高可靠、长寿命的广播电视直播卫星,是按照国际电信联盟(ITU)广播卫星业务(BSS)AP30和AP30A文件所规范的各项系统要求进行设计、制造的,卫星频率采用的是国际电联规定的BSS频段,卫星性能完全满足我国直播卫星系统空间段的技术要求。
  中星9号采用成熟的商用SB4100平台,且经过飞行考验。由THALES-ALENIA公司总承,使用国产长征三号乙型火箭发射并定点于东经92.2度赤道上空。
  中星9号直播卫星政策
  直播卫星政策终于出台,6月9日准时发射,奥运前开播,129令无须修改,对有线行业没有影响,
  日前,国家发展改革委办公厅、国家广电总局办公厅联合下发关于扎实做好“十一五”广播电视村村通工程建设有关工作的通知,根据这个红头文件确定的原则,直播卫星接收设施必须由经许可的安装单位定向为经允许的境内卫星电视接收用户安装。
  通知要求,建立协调合作机制。各地各级发展改革、广电部门要加强联系,密切配合,团结协作,及时沟通信息,研究解决工程建设中的问题。省级发展改革、广电部门要及时指导地市(州、盟)、县(市、旗)基层部门工作,充分调动基层部门的积极性。
  通知中规定,直播卫星接收设施必须由经许可的安装单位定向为经允许的境内卫星电视接收用户安装。各级广电部门要做好工程具体实施工作,加强与生产企业的联系、配合,统筹安排好设备安装、调试进度,协调好设备后期维护维修工作。
  通知还强调要加强监督管理。各地各级发展改革、广电部门在“盲村”直播卫星建设中要严格执行国家有关卫星电视广播地面接收设施管理政策法规,加强对工程建设的监管,建立本地区“村村通”工作监督管理制度。
  要对建设方案制定、资金筹集和使用、设备采购和发放、工程验收等各重要环节进行监管。 通知还具体要求,各省(自治区、直辖市)要本着“稳妥、实效”的原则,认真研究制定设备的发放具体措施,严格按照年度建设方案确定的县(市、旗)、乡镇(苏木)、行政村及盲村具体名单,由县级广电部门组织设备定向安装。要对安装直播卫星设备农户登记造册,加强管理,具体管理办法由各省、自治区、直辖市制定
  中星9号直播卫星不加密
  中星9号直播卫星机顶盒确定采用ABS-S标准,免费接收,不使用加密卡,但是不能接收其他频率和标准的卫星电视节目。直播卫星“村村通”机顶盒应能按照GY/T233-2008《直播卫星综合解码接收机进网技术条件和测量方法》对符合ABS-S调制技术规范的信号进行正确解调。
  接收设施还应同时支持QPSK调制方式与1/2、3/5、2/3、4/5、5/6、13/15、7/8、9/10信道编码率及8PSK调制方式与3/5、2/3、3/4、5/6、13/15、9/10信道编码率的各种组合,以及0.2、0.35的滚降系数。
  直播卫星“村村通”机顶盒不得具备对ABS-S调制方式以外的其它信号的解调功能。一期直播卫星“村村通”机顶盒应能对符合GB/T17975.2-2000《信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第2部分:视频》规定的主类主级(MP@ML)编码视频信息流正确解码。
  一期直播卫星“村村通”机顶盒应能对符合GB/T17191.3-1997《信息技术具有1.5Mbit/s数据传输率的数字存储媒体运动图像及其伴音的编码第3部分:音频》及GB/T17975.3-2002
《信息技术运动图像及其伴音信息的通用编码第3部分:音频》规定的第II层编码音频信息流正确解码。
  为使全国广大农村地区群众更便捷地接收直播卫星“村村通”节目,同时降低接收成本,一期直播卫星“村村通”节目采用透明方式传输,直播卫星“村村通”机顶盒暂不要求预置条件接收系统。
  中国广播电视直播卫星“村村通”机顶盒应按照《中国广播电视直播卫星“村村通”机顶盒软件升级测量方法》、《中国广播电视直播卫星“村村通”机顶盒信息服务测量方法》和《中国广播电视直播卫星“村村通”机顶盒应用软件测量方法》的要求能够正常收看数据广播信息,并实现电子节目指南和机顶盒软件升级功能。
  输入频率范围:950MHz~1450MHz。
  信号带宽:≥36MHz。
  符号率:≥30MSps。
  至少支持的最大比特率为54Mbps;能够同时支持至少16个基本流的解复用,即同时具有至少16个PID过滤器;能够提供至少32个段过滤器;能够对可变码率的基本流解码。支持720×576图像分辨率,PAL制式输出。
  中星9号采用ABS-S标准
  中星9号直播卫星村村通系统,信道编码方式已经确定为外国自主研发的ABS-S标准,由欧洲开发的,已在我国使用十年的DVB-S在直播卫星开播后,成为了历史。
  据广电总局科技司发布的直播卫星村村通白皮书透露,为了支持具有我国自主知识产权的技术产品,推进民族产业的发展,直播卫星“村村通”信道编码采用效率更高、拥有国内自主知识产权、具有国际先进水平的ABS-S标准;同时,组织进行了AVS和DRA等新颁国标、行标在广播电视卫星传输领域的测试工作。
  生产直播卫星接收器材须入网认定
  中国广播电视直播卫星“村村通”接收设备应取得广播电视设备入网认定证书。
  下列直播卫星“村村通”接收设备应当进行入网认定:
  a)直播卫星“村村通”机顶盒(卫星接收机);
  b)直播卫星“村村通”下变频器(高频头);
  c)直播卫星“村村通”接收天线。
  入网认定管理原则:
  a)入网认定管理办法遵照《广播电视设备器材入网认定管理办法》(广电总局令第25号)的有关要求执行;
  b)国家广播电影电视总局负责中国直播卫星“村村通”接收设备的入网认定管理工作;
  c)本技术体制以及涉及到的技术标准和行业技术要求作为直播卫星“村村通”接收设备入网认定的主要技术依据。
  申请入网认定必备材料:
  申请入网认定,除应按照广电总局令第25号有关规定提交相应材料外,还必须提交申请入网认定设备的生产许可证和定点生产批准文件。
  中星9号最多可以播出48套节目
  中星9号直播卫星,最多可以同时播出48套电视节目,同时还可以提供48套广播节目和数据节目。一期直播卫星“村村通”节目平台具备最多可播出48套标准清晰度数字电视节目和48套立体声广播节目的能力,具体广播电视节目安排由国家广播电影电视总局另文公布。直播卫星“村村通”平台同时提供数据广播、电子节目指南(EPG)及机顶盒软件升级等服务。
  节目平台是节目集成与播出的前端,包括节目源采集系统、编码复用系统、数据广播播出系统、电子节目指南播出系统和机顶盒软件升级系统等。

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