廣播電視轉(zhuǎn)播臺站衛(wèi)星信號源系統(tǒng)故障分析

王書文

（白山市電視轉(zhuǎn)播臺，吉林 白山 134300）

1 廣播電視轉(zhuǎn)播臺站衛(wèi)星信號源系統(tǒng)的構(gòu)成設(shè)備

1.1 高頻頭

1.2 接收機

衛(wèi)星接收機是衛(wèi)星信號源系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，同軸電纜與天線上的高頻頭相連接，可以將接收天線反射的信號直接反饋到衛(wèi)星接收機中進(jìn)行處理。衛(wèi)星接收機的類型常見有模擬、數(shù)字、多功能。模擬衛(wèi)星接收機的組成部分為高頻調(diào)節(jié)器、限幅器、去加重電路、中頻放大器、鑒頻器、音頻放大器；數(shù)字衛(wèi)星接收機組成部分為高頻調(diào)諧器、前向糾錯器、音視頻解碼器、解調(diào)器。衛(wèi)星下行經(jīng)過調(diào)制及編碼的數(shù)據(jù)流被衛(wèi)星接收機接收后，會解碼成為音、視頻信號或數(shù)據(jù)。初期的衛(wèi)星電視傳輸模擬信號容易受到干擾，因此圖像質(zhì)量不夠穩(wěn)定，且頻帶資源利用率低，現(xiàn)已經(jīng)逐漸被代替，如今人們開始使用數(shù)字信號編碼器的傳輸方式[3]。

針對于接收機的工作原理而言，不僅對天線所接收的電磁信號有所承載，同時也可移植傳輸信號期間所產(chǎn)生的噪音干擾，對信號的真實性與原始性予以保證。除此之外，轉(zhuǎn)化格式是接收機又一強大的功能，主要將信號處理器作為依據(jù)進(jìn)行電力檢波，促使信號能夠表現(xiàn)出較高的適應(yīng)性，也輸送信號到智能接口部位[4]。近年來，國際各廣播電視轉(zhuǎn)播臺站所采用的接收機均為超外差結(jié)構(gòu)，運作此設(shè)備期間，需混頻所接收的射頻信號，將中頻信號輸出。本振信號級輸出信號頻率往往有著較大的偏差，因此，接收機內(nèi)所配置的解調(diào)器會利用調(diào)節(jié)功能，高效率轉(zhuǎn)化及輸出信號。

1.3 衛(wèi)星天線

衛(wèi)星天線主要由安置在拋物面反射板中心部位的高頻頭、饋源以及拋物面反射板構(gòu)成。之所以采取拋物面反射設(shè)計方式，其目的是為了提高接收效率，更快、更精準(zhǔn)地獲取衛(wèi)星向地面發(fā)送的電磁波，同時傳輸?shù)礁哳l頭內(nèi)。衛(wèi)星天線規(guī)格不同所接收衛(wèi)星下行信號的頻率也不同。按饋源、高頻頭與反射面天線位置的不同，將衛(wèi)星天線分為3種，即后饋、前饋和偏饋。在接收天線中，多數(shù)采用偏饋與前饋。前饋也稱作“正饋”，而民間常稱其為“鍋蓋”，其主要用于接收C波段信號用。偏饋由于天線面積較小，因此也被稱為“小鍋蓋”，主要用于接收Ku波段信號。所謂的后饋，實際為發(fā)射天線。

天線增益是衡量天線好壞的主要標(biāo)準(zhǔn)，而天線是否增益，與其口徑有著直接的關(guān)系，口徑越大，其增益越高，進(jìn)而能提高衛(wèi)星信號的接收質(zhì)量[5]。品質(zhì)優(yōu)良的衛(wèi)星接收天線要求拋物面反射板表面光滑，且耐腐蝕、抗風(fēng)能力強，因為高山轉(zhuǎn)播臺所處的位置多數(shù)處于高海拔地區(qū)，為適應(yīng)這些四季分明，雷擊、高溫、潮濕陰冷等地區(qū)環(huán)境，對衛(wèi)星天線的制作工藝提出了更高的要求。

天線安裝的過程中，工作人員先期不可固定得過緊，應(yīng)在明確仰角以及方位角后再緊固。對星調(diào)試前需要確保衛(wèi)星接收參數(shù)的準(zhǔn)確性，包括轉(zhuǎn)發(fā)器號、FEC、符號率、上行頻率、下行極化方式[6]。其中需要注意的是：位于高山區(qū)域的轉(zhuǎn)播臺站，工作人員要時常清理并維護(hù)立于室外的衛(wèi)星接收天線，避免在降雪、降雨等氣候下有積雪或積水附著，減少信號衰減。此外，還需定期巡查高頻頭的防水情況，避免滲漏的雨雪降低節(jié)目傳輸信號的質(zhì)量，提高節(jié)目播出的安全性。

1.4 功分器

衛(wèi)星信號源系統(tǒng)當(dāng)前多以共用天線的方式運作，因此需要裝配功分器來平均分配信號至各臺衛(wèi)星接收機中，實現(xiàn)接收更多衛(wèi)星節(jié)目的目標(biāo)。所謂的功分器，是可劃分1路輸入信號能量的分成兩路或多路輸出相等或相等能量的元器件。此設(shè)備存在眾多的種類，工作頻率為950～2 150 MHz，此頻率主要同功分器的結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)聯(lián)[7]。功分器分為兩類，即有源、無源。放大器是有源功分器重要的構(gòu)成部分，不僅具備良好的隔離度，也具備更高的增益，但是結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，工作噪聲較大；而無源功分器在結(jié)構(gòu)方面相對簡單，運作較穩(wěn)定，因此可以忽略工作噪音，但接入損耗較大。現(xiàn)階段，可以依據(jù)實際需求決定選取何種類型的功分器。。

2 廣播電視轉(zhuǎn)播臺站衛(wèi)星信號源系統(tǒng)故障類型及處理措施

2.1 系統(tǒng)無信號

2.1.1 故障表現(xiàn)

某日，相關(guān)人員在機房控制室內(nèi)巡查監(jiān)控，發(fā)覺其中顯示本臺某套音頻立體聲的界面并未顯示衛(wèi)星信號源的柱狀條，同時，衛(wèi)星接收機的鎖定部位也亮起警示燈。

1.1.3 主要試劑。1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH,Sigma-Aldrich,USA),2,2-聯(lián)氨-二(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(ABTS,東京化成),其他試劑均為分析純(成都科龍)。

2.1.2 故障點判定

按順序從高頻頭入手，由上至下地定位故障。同時，翻閱歷年來所記錄的維修報告，深入分析故障問題的發(fā)生原因?，F(xiàn)階段，此故障問題的成因主要包含四個方面：一是人為或自然因素導(dǎo)致高頻頭損壞；二是連接功分器與高頻頭的線受到損壞；三是功分器因損壞停止運行；四是衛(wèi)星接收機高頻頭饋電故障。結(jié)合以往檢修維護(hù)的經(jīng)驗，可以確定：雷擊是造成衛(wèi)星信號源系統(tǒng)無信號的根本原因，在排除故障時需時刻遵守規(guī)定的順序。

2.1.3 故障處理方法

相關(guān)人員在處理故障的過程中，必須要嚴(yán)格按照規(guī)定的步驟。

（1）使用原有高頻頭、備用衛(wèi)星接收機以及備用饋線在衛(wèi)星接收天線處組建一個建議的接收系統(tǒng)，設(shè)置好參數(shù)后檢查有無信號。若無信號，則需要更換高頻頭，若有信號，則表示已達(dá)到接收的標(biāo)準(zhǔn)，可以實施后續(xù)的步驟。

（2）恢復(fù)其原本的狀態(tài)，確保功分器實時輸入信號，并且拔出最初的信號傳輸線，連接在備用衛(wèi)星接收機處，同時設(shè)置準(zhǔn)確的參數(shù)，對其是否有信號進(jìn)行觀察，顯示無信號，工作人員應(yīng)從高頻頭開始，逐步檢查至功分器饋線接頭，了解饋線有無損壞，若損壞必須要及時修復(fù)。顯示有信號，并滿足接收條件，方可實施后續(xù)動作[8]。

（3）工作人員需越過功分器，使用高頻頭將衛(wèi)星信號直接連入衛(wèi)星接收機，有信號的話可判定故障原因為功分器損壞，進(jìn)行更換處理；無信號則進(jìn)入后續(xù)步驟。

（4）利用備用衛(wèi)星接收機替換主設(shè)備，科學(xué)并精準(zhǔn)設(shè)置參數(shù)，觀察信號情況，有信號即表示原先使用的衛(wèi)星接收機出現(xiàn)故障，隨后對高頻頭是否在提供電源的位置出現(xiàn)故障進(jìn)行判定。

2.2 無衛(wèi)星接收信號

2.2.1 故障表現(xiàn)本臺將信號源作為依據(jù)進(jìn)行計算機監(jiān)控，能夠發(fā)覺音頻立體聲并未顯示衛(wèi)星信號源柱狀條，同時對應(yīng)的接收機鎖定燈也發(fā)出紅燈警告。

2.2.2 故障點判定

可分析故障主要發(fā)生于衛(wèi)星接收機與功分器之間的位置，目前，該故障發(fā)生的原因主要包含四個方面：一是接收機出現(xiàn)死機情況；二是功分器的分支口部位被損壞；三是接收機饋線與功分器之間存在故障；四是接收機自身發(fā)生故障。

2.2.3 故障處理方法在處理此類故障時，應(yīng)該依照相應(yīng)的步驟進(jìn)行。

（1）將設(shè)備電源關(guān)閉，稍等片刻后重啟試機，若保持良好的運行狀態(tài)，則證明衛(wèi)星接收機死機是導(dǎo)致故障的主要原因，此故障在運行系統(tǒng)中屬于較為常見的問題。若依然存在故障問題，就必須要進(jìn)行后續(xù)操作。

（2）采用交替法，先交換調(diào)節(jié)分支口饋線與能正常調(diào)解信號的分支。如果故障解除則為功分器分支口出現(xiàn)故障，更換新的分支口即可。若故障未解除，則進(jìn)行下一步操作[9]。

（3）采用替換法來更換衛(wèi)星接收機至功分器之間的饋線。試機后一切正常，則必須要檢修分支饋線，排除由于接頭接觸不良而發(fā)生的故障問題。

（4）如果上述方法并未排除故障，則需要更換備用衛(wèi)星接收機，設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)，并且試驗所更換的接收機，結(jié)果顯示為正常即代表故障已得到有效處理。

3 結(jié)束語

綜上所述，衛(wèi)星信號源系統(tǒng)憑借自身信號解碼傳輸穩(wěn)定、高集成以及高覆蓋率等優(yōu)勢，目前已成為世界各廣播電視轉(zhuǎn)播臺站不可或缺的信號傳輸系統(tǒng)。而想要保障信號的穩(wěn)定、安全傳輸，滿足民眾收聽、觀看廣播電視節(jié)目的需求，相關(guān)人員就必須要加大巡視系統(tǒng)的頻率，制定科學(xué)的故障處理方案并不斷提高自身的處理水平，以免轉(zhuǎn)播臺站的衛(wèi)星信號源系統(tǒng)因受到氣候、環(huán)境、維護(hù)不當(dāng)?shù)纫蛩氐挠绊懚霈F(xiàn)故障問題，保障廣播電視節(jié)目的傳輸效率，為廣播電視效益的增長起到助益作用?！?/p>