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利用通信卫星传送和转播电视节目的电视系统。电视节目从某个地面站发往通信卫星,再转发到其他地面站,地面站收到信号后传送到当地电视台转播。
卫星电视台是由卫星传送到地面的电视台,与地面频道不同,某电视台如果是由卫星传送的,就简称“卫视”。如“广东卫视”、“内蒙古卫视”等。

传输方式对比

广播电视信号的传输,不管是数字信号还是模拟信号,都有地面、有线、卫星三种传输方式。 [1] 
地面就是地面微波方式,大家原来用电视上自带的拉杆天线或者在外面架设的鱼骨天线就是这种传输方式,这种传输方式需要广电部门架设的铁塔天线,或者微波天线,有一定的覆盖半径,就像移动的通讯基站一样。
第一代鱼骨电视天线第一代鱼骨电视天线
有线就是我们现在最常用的,将卫星电视信号接收之后进入卫星接收机,接收机出来的信号再送入编码器——复用器——数字宽频调制器——混合器(一套节目对应一台接收机和一台编码器;一到八套节目对应一台复用器)。
混合器出来之后进入光发射机,通过光缆主干网发送到各用户小区,经光接收机接收之后,出来的数字电视信号可以直接进入用户数字电视机顶盒,再进入电视机。
卫星电视常用于偏远地区,由于地理环境因素影响无法通过前两种方式获取电视信号而采用。
它是用锅面天线接收卫星信号,经过卫星接收机解码后送入电视机的(注:由于政策原因,除少部份偏远农村地区之外,个人不允许使用卫星锅来接收电视信号)。
三种传输方式各有优劣,但是卫星传输相比较其他两种方式,是最具有竞争力的一种。

信号从哪里来

我们接收的电视信号是直接从地球同步静止轨道上的卫星上发射下来的。这种卫星环绕在距离地面赤道正上空三万六千公里大圆周轨道上,它最大的一个特点就是运行周期与地球的自传周期是严格相同的,并且轨道固定在赤道上空。也就是说,这种卫星相对地球来说是静止的。 [1] 
全球赤道同步卫星示意图全球赤道同步卫星示意图
在这个轨道上大概每隔2到3度就有一颗卫星,轨道都是国际电信联盟依据各个地区区域和各个国家诸多因素等所分配的,地球同步轨道上大约有180颗卫星带在运行。
大家在看卫星位置参数的时候,只看到卫星的经度值,比如东经多少度(EXXX),或者西经多少度(WXXX),就是因为卫星的位置只固定在赤道的正上空,纬度值永远是0度,只用经度值,就可以标出它的位置。而不同的卫星所转播的节目不同,覆盖的区域也不相同。
卫星本身并不产生电视信号,是地面上的广电卫星上行站向卫星发射的电视信号,经过卫星接收后,利用其携带的太阳能电池产生的能量把电视信号进行放大和处理后,再向地球上转发信号,卫星只是起到一个信号中转的作用。

卫星电视接收系统组成

地面上的卫星电视接收系统是由:抛物面天线、馈源、高频头、卫星接收机组成的。 [1] 
1、抛物面天线是把星空的卫星信号能量反射汇聚成一个焦点。
2、馈源是在抛物面天线的焦点处设置一个聚卫星信号的喇叭,称之为馈源的意思是馈送能量的源,它将汇聚到焦点的能量全部收集起来。
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,输出卫星电视图像信号和伴音信号。

大锅小锅

卫星锅就是一个金属抛物面天线。抛物线都有焦点和主轴,根据反射原理,由焦点发出的光线,都平行于主轴发射出去;同理,平行于主轴射入的光线都汇聚在焦点上。
从太空来的无线电波信号(可以简单的看成平行信号),由于距离远,信号微弱,通过抛物面天线可以收集足够多的电波信号,再汇集到一起,馈送给高频头。
卫星锅的开口直径越大,节目的信号越强,接收质量越高。但考虑到成本、安装等因素,用户要求卫星锅口径越小越好。如何衡量要安装什么样的卫星锅呢?
正馈天线和偏馈天线的区别正馈天线和偏馈天线的区别
卫星锅可分为正馈和偏馈两种。 [1] 
正馈天线是由一段垂直于抛物线中轴线的直线切割后而形成的,它抛物面的反射面面积比较大(开口直径在1.2米以上的基本是正馈天线),因此俗称为“大锅”,通常用来接收C波段节目。
偏馈天线就是从正馈天线截取一部分,其成型的抛物面还是原抛物面,焦点还是原焦点,但是,相对于天线来说,焦点已经不在天线正前方了,所以接收器馈源就不会遮拦信号,这样提高了天线的利用效率。
偏馈天线反射面面积比较小(直径在1米以下的,全是偏馈天线),称为“小锅”或“小耳朵”,主要是接收Ku波段节目的。

C波段和KU波段

当一颗新的广播同步卫星发射后,我们常在媒体介绍中看到这样的信息:定位于东经或者西经多少度,几个C波段转发器,几个KU波段转发器,能转发多少套节目,覆盖那些区域,对那里进行广播等。
那么C波段转发器和KU波段转发器指的是什么,它们到底有什么区别呢?
不管是收音机收的信号还是卫星信号,都是以无线电波为载体的,无线电波的一个重要参数就是频率,我们说的C波段KU波段正是以频率的不同而划分的。
国际电联将广播卫星的下行频率分为:C段的下行频率为 3.4—4.2GHZ,KU段的频率为11.7—12.75GHZ,现在民用广播卫星的接收就限定在这两个波段。
KU波段在雨雪天气,信号就会有一定的衰减,对收视产生影响;而C波段受天气因素的影响就比较小,所以在热带雨林地区,气候恶劣的地区,应用非常广泛。
常用规格有开口直径0.35、0.45、0.6、0.75、0.8、0.9、1.0、1.2、1.5米等,完全可以满足个人、有线电视台站以及"村村通"工程的需求。
C波段天线有开口直径为1.35、1.5、1.8、2.1、2.4米等各种规格,在高纬度的东北地区这几种规格完全可以满足接收国内所有频道以及凤凰卫视、CNN、BBC、NHK等国际著名频道的需要。
一颗同步通讯卫星上一般有十几个甚至几十个转发器(如中星九号,有4×54MHz + 18×36MHz共22个全部是KU波段转发器),每个转发器都有一定的带宽,如27MHZ、36MHZ、54MHZ(大都为9的倍数),一般一个转发器能转发4—8套节目。
我们可以把转发器想象成一条宽度固定的公路,而现在几乎所有的卫星都采用了数字化技术,对传送的节目进行数字化压缩,大大节约了每个节目占有的带宽,提高了转发器的利用率,使传送节目容量大大提高。
每个转发器都有不同的编号或名字,卫星上C波段转发器或者KU波段转发器对地面广播的范围称为该波段的波束覆盖范围。
转发器可以被不同的传媒公司或集团拥有,他们向卫星所属公司购买或者租借,实现对特定区域内广播节目的放送。比如,中央电视台的上星节目在中星6B上就是通过S7和S9两个转发器对全国进行广播播出的。 [1] 

高频头作用及分类

广播电视信号通过卫星载波对地面进行广播时,既可以用C波段的进行载波广播,也可以用KU段进行载波广播。
我们在地面进行接收时,采用的接收器(高频头)也分两类:如果接收KU载波波段的节目,就要用KU波段高频头(简称KU头),如果接收C波段载波节目,就要用C波段高频头(简称C头)。
如果要接收同一颗星上的C波段和KU波段节目,并且用一副天线,那么就要用到复合高频头。
KU波段高频头
这里说的高频头可不是我们电视机里面的高频头,卫星接收系统里的高频头专业名称是低噪声降频器(LNB Low Noise Block downconverter),或低噪声下变频器。
高频头负责接收卫星锅天线汇聚来的信号,但接收到的信号强度还是远未达到直接送到接收机处理的程度,因此高频头的作用有两个:
  • 一是将太空中传送来的高达几GHZ的C波段信号甚至十几GHZ的Ku波段的高频率卫星载波信号变成1GHZ左右的中频的载波信号。
  • 二是对信号进行放大。其实这里所讲的放大,是指两个过程的放大:降频前的高频放大和降频后的中频放大。
C波段高频头
高频头处理信号的流程就是:低噪声高频放大――→低噪声降频――→低噪声中频放大――→输出给接收机。对信号整个处理流程都要求降低噪声,降低干扰,高频头名称中的“低噪声”由此而来。
从外观上来分辨C头和Ku头还是比较容易的。C头形状单一,外形和我们喝的易拉罐瓶一样。而KU头形状多样,有直立形状的,还有L形状的,从外观来比较,KU头比C头要短小的多。
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