卫星电视地面站设计.doc

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1、 目 录摘 要IABSTRACTII1.绪论12.系统设计要求22.1用户需求22.2卫星的选择22.3设计规范42.4卫星地面站的地址及环境43.系统的主要性能指标43.1工作频段及频道43.2噪声、信噪比和噪声系数43.3非线性失真53.4信号电平53.5反射64.系统性能指标分析64.1自由空间传输损耗64.2地面站参数64.2.1初始参数的确定64.2.2设计计算步骤74.3站点的选择原则94.4方位角、仰角和极化角的计算94.5日凌干扰104.6站址去微波干扰的电测124.7分配系统的工程设计125.系统设计和网络规划135.1系统组成135.1.1前端系统135.1.2系统控制室1

2、35.1.3供电措施145.1.4分配网络145.1.5接收系统的避雷与接地措施155.2设备的选择175.3设备的安装286.系统的调试296.1天线的调试296.2前端和机房设备的调试306.3分配网络、用户端的调试307工程预算31表71 系统工程预算表318.系统验收318.1系统验收的一般规定318.2竣工验收证书35鸣 谢36设计图纸37参考文献38摘 要随着我国广播电视事业的飞速发展，卫星广播迅速普及。卫星广播以其低成本、见效快、全面覆盖等优点得到了一致青睐，特别是对于幅员辽阔、地理环境多样、人口分布不均的中国，卫星广播是扩大广播电视覆盖，解决山区、牧区、海岛等地区群众听广播、看

3、电视难题的最佳途径。卫星广播数字化，给人们带来新的享受，高清晰度、全天候播出、频道专业化、精美的节目可以尽情欣赏。本设计主要针对一些酒店宾馆和公寓等场所，设计一个卫星地面接收站以满足客人和用户的收视要求。本系统包括接收天线、馈源、高频头、卫星电视接收机和分配网络等部分。天线将接收到的信号送给馈源和高频头，高频头将高频信号变为中频信号，提供给卫星接收机；卫星接收机将来自高频头的第一中频的微弱信号进行低噪声放大、变频和解调后，输出到前端系统处理，最后经分配网络传输到各个用户终端，使用户获得较好的电视信号。关键词：卫星广播； 卫星地面接收站；高频头；卫星电视接收机：分配网络IABSTRACTABST

4、RACTAs the fast development of TV broadcasting in our country, satellite TV is fast all-pervading. People favor satellite TV because its advantages like low cost, fast effective, overall covering and so on. Especially in a country with a vast territory, various geographical features and patchy popul

5、ation like China, satellite broadcasting is the best way to extend the cover of TV broadcasting, allow people in mountainous areas, pastoral areas and islands to receive radio and TV signals. Digitized satellite broadcasting brings new enjoyment to people, people can appreciate high definition, all-

6、weather broadcasting, channel specialization, and wonderful programs. This design is mainly aimed at some hotels and mansions. A satellite earth station is set up to sacrifice subscribers demand of television viewing. This system includes an antenna, a feed horn, an LNB, some satellite broadcast rec

7、eivers and distribution networks and so on. Antenna send signals received from satellite to LNB, high frequency signals are converted to median frequency signals, then send to receivers; receivers do the magnification, frequency conversion and demodulation to the signals, then the signals are proces

8、sed by the front end system, at the end the distribution network send the signals to every subscribers terminal.Keyword: satellite broadcast; Satellite Earth Station; LNB; Satellite Broadcast Receiver; Distribution Network 广东海洋大学2008届本科生毕业设计罗定竹园宾馆卫星电视地面接收站设计通信工程1042 梁志标指导老师：蒲晓明毕业设计说明书1.绪论国内外VSAT的广泛应

9、用：VSAT系统体小、价低、使用方便。这些人们特别关注的突出的优点，从一开始就受到各国的高度重视；80年代后期VSAT已经得到了广泛应用；90年代成了卫星通信技术发展和应用的重点；进入21世纪，伴随互联网极度膨胀的发展和应用，VSAT技术又有了新的发展和突破，正在国内和国际的网络通信中发挥更加重要的作用。 国外的广泛应用：国外的VSAT系统主要以数据业务为主，除了军用以外，主要应用是：跨国公司或行业的专用数据网，用于总部与连锁店/分支机构之间的数据通信；分级管理的计算机网，用于主机和个人计算机之间的数据通信。邮政、银行、证券等都是VSAT的重要客户。在发达国家，过去主要是一些大型企业应用VSA

10、T系统建立自己的通信网，后来越来越多的中小型企业也开始使用VSAT，现在已经出现了个人用户卫星宽带互联网接入服务。在美国，根据COMSYS 2003年度的统计数据，截至2000年约有VSAT个人用户10万，2002年增加到20万，到2003年总人数超过25万。卫星宽带VSAT接入系统已经为美国大众所接受，并走进了美国家庭。按照全球VSAT论坛（GVF）报告，现在有超过200个国家在使用VSAT系统。另据COMSYS 2003年度的统计数据，全球范围内的VSAT系统数目已经超过735,000，绝大部分都在北美和西欧。但在过去三年里，发展中国家VSAT系统数目有很大增加，特别是在亚洲和拉丁美洲，超

11、过500个站点的大型网络正迅速增长。 国内的应用发展：我国的VSAT应用较晚，90年代初才投入使用，当时主要用于语音服务；90年代中期采用VSAT系统提供数据传输服务，主要用于无线寻呼的联网漫游服务和企业内部网络；90年代末，在互联网迅猛发展、地面移动通信广泛应用等多种因素的影响下，整个卫星通信都受到了强烈冲击，用于寻呼的VSAT数据业务基本停止，语音业务也受到了很大影响。但是，宽带数据服务，如卫星高速互联网宽带接入服务、网站广播、远程教育、远程培训等，成了VSAT应用的新焦点。伴随着经济发展和技术进步，近几年，我国的卫星VSAT应用也得到了迅速发展，目前已经成功地应用在互联网接入、信息广播、

12、远程应用、企业网、数据通信等许多方面。随着我国加入了WTO，国际经贸往来越加频繁，使越来越多的国外友人想了解中国,更多地来我国考察、旅游、贸易、投资。而他们的下榻地大多居住在星级宾馆、酒店，而我们现今的星级宾馆、酒店有的不具备卫星电视接收装置，使外国友人收看不到国外节目，同时，国内高层次宾客也不满足于现有的有线电视台，他们有更高的需求，可以预见，星级宾馆、酒店若没有高层次、高档次、高质量卫星电视节目，就必然会在行业竞争中处于不利的位置。本设计根据上述情况来研究和设计，旨在抛砖引玉，希望能引起各方面对卫星广播事业的重视2.系统设计要求2.1用户需求用户要求接收境外卫星电视频道若干个1. 天空新闻

13、2. 福克斯新闻3. 卫视国际电影台4. 国家地理频道台湾5. 音乐台6. 卫视电影台湾版由于涉及到境外电视台，根据卫星电视广播地面接收设施管理规定（中华人民共和国国务院令第129号），个人和企业安装卫星接收天线需由当地的广电部门批准。向广电部门申请的事宜由用户自己解决。本系统采用亚洲3S卫星接收上述卫星电视频道，接收的卫星下行频率为3840MHz，符号率S为26.85Mb/s，卷积码效率为7/8，调制方式是QPSK。2.2卫星的选择本设计选择了亚洲3S卫星卫星简介：亚洲3S卫星亚洲3S卫星于1999年3月21日在哈萨克斯坦共和国拜科努尔发射基地由俄罗斯“质子”火箭发射升空，定点于东经105.

14、5度。它是美国休斯公司（现波音卫星系统公司）制造的HS601HP型大功率三轴稳定卫星，预计在轨寿命16年以上，控轨精度优于0.05度。 亚洲3S卫星装有28个C波段转发器，转发器带宽为36兆赫，采用55瓦行波管放大器并配置线性化器，可覆盖亚洲、太平洋、中东和俄罗斯等区域的几十个国家和地区。 表21卫星的技术参数C波段转发器主要技术参数转发器数目工作频率转发器带宽上/下行极化方式行波管放大器功率转发器特性多载波输入回退 多载波输出回退行波管放大器备份最大有效全向辐射功率（EIRP）最大品质因数（G/T）最灵敏饱和通量密度（SFD）饱和通量密度调整范围接收机备份信标频率卫星转换频率28个上行584

15、56425MHz，下行36204200MHz36MHz线性双极化（水平，垂直）55W带线性器6dB3dB 34备2841.8dBW0.8dB/K-99.8dBW/m2G/T=0.8dB/K ，0dB衰减0-30dB4备24198.500 MHz水平极化，4199.625MHz水平极化2225MHz图21整个系统为切合多频道传输，所有设备均为符合邻频传输规格，经调制器调制成适合邻频传输的信号，电视节目经调制后的分配网络，电视信号经干线分配系统传输至每个电视输出口处，使获得技术规范所要求的均衡及足够的电平信号，因而取得满意的收视效果。；为方便进行电视节目监视，系统包括一套监察设备，设备包括34英寸

16、彩色带广播电视接收器的监察电视。2.3设计规范（1）GB5020094 有线电视系统工程技术规范（2）GB65101996电视和声音信号的电缆分配系统（3）GB113188930MHz-1GHz声音和电视信号的电缆分配系统设备与部件（4）GY/T10692有线电视广播系统技术规范（5）GY/T1181995有线电视与有线广播共缆传输系统技术要求（6）GBJ120-88工业企业共用天线电视系统设计规范（7）广播电影电视部广发技字1993 796文关于有线电视现阶段网络技术体制意见。2.4卫星地面站的地址及环境罗定竹园宾馆位于旧城区边，滨临流经罗定的泷江，面向卫星一边空间开阔，周围高层建筑物少。准

17、确的经纬度为东经111.33，北纬22.46。3.系统的主要性能指标3.1工作频段及频道我国有线电视工作频率范围在48.5MHz958MHz之间，其中又分VHF、UHF频段和增补频区，每个频段包含若干频道，每个频道可传送一套电视节目。按工作频率范围不同，有线电视系统分为300 MHz、450 MHz、550 MHz，还有750 MHz等几种。在各系统中安排多少个频道，各频道频率配置如何设定，必须遵循一定标准。我国有线电视的频率配置在5 MHz460 MHz内根据电视广播行业标准有线电视广播技术规范（GY/T10692）执行，对460 MHz1GHz按1988年国家标准30 MHz1GHz声音和

18、电视的电缆分配系统频率配置执行。在设计有线电视系统时，根据系统规模、传输频道数目来选用设备、部件等，以便使系统在满足技术指标要求的同时还要有合理的性能价格比。3.2噪声、信噪比和噪声系数噪声是随机的、无规律变化的无用信号，在电视机荧光屏上，它表现为图像背景中雪花状的或杂乱无章的干扰信号。按其来源不同，噪声分为系统外部噪声和系统内部噪声两大类。外部噪声是系统外部电信号对系统内有用信号产生的干扰，外部噪声主要包括天线热噪声和雷电干扰、宇宙干扰和工业干扰等引起的噪声。有线电视系统中通过良好的电磁屏蔽可抑制或减弱外部噪声产生的干扰。内部噪声是系统内部器件产生的无用信号对系统内有用信号的干扰，这种内部器

19、件产生的噪声主要有电阻产生的热噪声、半导体器件产生的散弹噪声等。内部噪声干扰是系统所固有的，是不能抑制的，但可通过选择优质系统部件来减弱这类噪声。通常用信噪比和噪声系数衡量噪声大小。信噪比（S/N）：定义为信号功率与噪声功率的比值，通常用分贝表示。在有线电视系统中，常用载波电平和噪声电平之比来表示信噪比，称为载噪比（C/N）。噪声系数（F）：定义为输入端信噪比与输出端信噪比的比值，用分贝来表示。有线电视系统中噪声系数为输入端载噪比和输出端载噪比的比值。信噪比越大，信号质量越好；噪声系数越小，说明系统内部引起的噪声小，系统的性能指标好。3.3非线性失真非线性失真是由系统设备和部件的非线性引起的输

20、入、输出波形的差异。有线电视系统中影响图像传输质量的主要非线性失真参数有：交扰调制、二阶互调、三阶互调、交流声调制、微分增益和微分相位等。这里简要介绍交扰调制和互相调制。（1）交扰调制。有线电视系统传输多个频道的电视信号，由于系统放大器的非线性，当两个以上频道的信号通过系统时，某个频道的调制信号会对另一个频道的信号进行转移调制，从而形成干扰，称为交扰调制。交扰调制形成后，在接收机画面上表现为缓慢移动的垂直竖条干扰。（2）互相调制。互相调制是指多个频道的电视信号进入系统时，由于系统设备的非线性，系统将产生线性频率组合，生成新的频率分量，从而形成输出干扰信号的过程。在接收机图像画面是表现为网纹或斜

21、纹干扰。3.4信号电平信号电平是有线电视系统的最基本的技术指标，它与噪声、失真等指标密切关系。因此，在有线电视系统设计和调试过程中，该项参数处于重要地位。通常主要考虑用户电平、系统工作电平、电平的变化三个方面的内容。（1）用户端电平是有线电视系统终端输出电平，其电平的高低直接影响电视接收机的收看。用户端电平过低，则电视机输入信号信噪比较小，在电视机屏幕上会出现“雪花”点干扰；用户端电平过高，会超出电视机动态范围，容易产生非线性失真和不同步。因此，国家标准GB6510中规定用户端电平范围应适用与各正规生产的电视接收机。一般情况下，有线电视系统用户端电平范围为：VHF：57dBV83 dBVUHF

22、：60 dBV80 dBV（2）系统工作电平主要包括干线传输部分的工作电平和用户分配网络的电平。在干线系统里，为保证放大器具有优良的非线性失真性能，其输出电平控制得相对较低。在用户分配网络里，线路延长放大器后支路串联着大量的分支、分配器，故一般将放大器输出电平设计得较高，以提高分支分配器的利用率。系统工作电平要根据系统传输频道数目、系统规模和放大器级联数来确定。（3）电平的变化是指系统各处信号电平高、低的不稳定性。由于系统受气候、频率、温度、元件老化程度、接收地信号场强的变化等因素的影响，引起系统电平的变化。在有线电视工程中，往往通过检验前端输出电平和传输分配网络电平的变化来加以考察。系统前端

23、设备电平变化的主要原因是气候和发射台发射信号强度的变化，为此，在前端设备中一般都装有带自动增益控制能力的频道放大器或均衡器，以稳定前端输出电平。传输分配网络电平变化的主要原因是同轴电缆衰减量与温度及传输信号频率大小相关。电缆周围环境温度每上升或下降1时，器衰减量将增加或减少0.2。另外，同轴电缆传输对信号的衰减量与所传输信号频率的平方根成正比，即频率提高2倍时，电缆衰减量将增加为原来的倍。因此，在远距离传输信号时，输出信号高频端与低频端的电平会相差很大，一般需要在传输系统采用具有斜率控制功能的放大器和均衡器加以调整。3.5反射接收机天线接收的电信号既有直射波也有反射波，其结果可能会是荧光屏画面

24、出现重影。在有线电视系统中，电视信号闭路传输时也同样存在反射，根据传输线理论，如果电缆与放大器、分支器等部件的连接阻抗不匹配，将会造成传输信号的反射，用户端接收机屏幕的图像中呈现重影，称为后重影。4.系统性能指标分析4.1自由空间传输损耗本地面站的经纬度为东经111.33，北纬22.46。自由空间传输损耗可以用下式计算：L20lg (4-1)其中，为卫星下行微波信号的波长；d为地面站至卫星的距离。若以是卫星的经度，是地球站的经度，是地球站的纬度，则有：d35800 (4-2)代入数据 d35800 36470km将数据代入自由损耗公式可算得L195.2dB。4.2地面站参数4.2.1初始参数的

25、确定（1）设计目标参数。根据不同用户，选择需要达到的图像质量要求。由于数字卫星电视接收系统的特殊性，图像质量恶化的表现并不像模拟接收系统那样，体现在图像画面上，出现有噪声干扰产生的背景杂波，而是出现类似“马赛克”的方块。这种“马赛克”实际上是由于数字解码过程中存在无法纠正的错误而导致的误码所造成的。在数字卫星电视接收系统中，由于信道纠错编码的作用，门限效应要比模拟接收系统显著得多。也就是说，当输入载噪比略低于某一门限值时，输出信号的误码就会集聚增大，使系统无法正常工作。因此，要保证输出图像质量达到要求，就必须使输入信号的载噪比高于数字卫星接收机的门限值。要使系统输出的误码率优于10（相当于每小

26、时出现一个误码），则QPSK解调输出端的误码率应小于10，对应于QPSK解调器输入端（E/N）值约为5.5dB左右。可见，只要接收机输入端的信号质量达到此门限值上，系统的输出信号基本上可达到近似无误码，相应的输出视频信噪比就可达到56dB以上（指合格产品），相应的图像质量就可达到5级标准。（2）传输信号参数。对于数字卫星电视接收系统而言，传输参数主要包括有传输码流的符号率、卷积码的编码效率（如1/2,2/3,3/4,4/5,5/6,6/7,7/8）、电视制式和多路复用方式（是采用MCPC方式还是采用SCPC方式）等。这些参数将是数字卫星接收机对滤波器带宽、时钟频率和解码器进行设定的依据。（3）

27、卫星转发器参数。这些参数主要包括卫星转发器的工作频段、全向等效辐射功率（EIRP）和卫星下行波束的覆盖场强等位图等。卫星转发器的工作频段不同，则电波的传播损耗也不同；卫星转发器对接收点的全向等效辐射功率不同，所需的天线增益也不同。4.2.2设计计算步骤（1）（E/N）的确定。要使系统的输出信号可达到近似无误码的要求（误码率要求小于10）,则QPSK解调输出的误码率应小于10，对应于QPSK解调器输入端（E/N）值约为5.5dB左右（对应的卷积码编码效率为3/4），该值为（E/N）门限值，记为（E/N）。不同的卷积码编码效率下的（E/N）不同。当然，不同的数字卫星接收机，可能采用不同的硬件电路和

28、不同的算法，其门限值可能略有高低不同，故需要参考实际设备的指标。在实际设计时，所取的（E/N）值应该高于该门限值（E/N），即（E/N）（E/N）M (4-3)其中，M为链路余量。在实际设计中，对于不同的用户，可留不同大小的余量（一般为25dB）。例如，对于各大型电视转播台、有线电视，余量可留大一些，对于小集体的卫星共用天线系统，余量可略小一些；对于个体用户，可更小一些。表41 不同卷积码编码效率下的（E/N）值卷积码编码效率1/22/33/45/67/8（E/N）(dB)4.55.05.56.06.4前面已知卷积码编码效率为7/8，所以查表得（E/N）6.4dB，取链路余量为3dB，则（E/

29、N）6.439.4dB。（2）输入载噪比（C/N）的确定。根据所确定的（E/N）值，可由下式来计算（C/N）值：（C/N）=（E/N）+10lgm (4-4)其中，m为每个符号的比特数，其值等于总码率R与带宽B之比，即m= R/B。将此式和（C/N）=(C/NB)代入上式，可得：（C/ N）=（E/N）+10lg R (4-5)通常，由卫星的传输参数给出的是符号率S和卷积码编码效率，而数字卫星采用QPSK调制方式，每个符号传输2bit，故总码率R可由下式计算：R2S (4-6)前面已给出符号率S26.85Mb/s，卷积码编码效率为7/8，代入上式得R27/826.8546.9875Mb/s则可

30、以求出 （C/ N）9.410lg46987500=86.1dB （3）接收系统的品质因数（G/T）的确定。求得接收机输入端载噪比（C/N）之后，可由下式计算接收系统的品质因数：G/T=C/N-(EIRP)+(L+L)+10lgK+10lgB (4-7)或 G/T= C/ N-(EIRP)+ (L+L)+10lgK (4-8)或G/T= E/N -(EIRP)+(L+L)+10lgK+10lg R (4-9)其中，L为传播链路的附加损耗，包括雨衰、大气吸收、指向误差和极化损耗等。对于C频段，一般取L0.5dB，对于Ku频段，根据当地的降雨情况，可取L36dB；(EIRP)为转发器等效为单载频的

31、全向辐射功率。一般卫星参数给出的是饱和的全向等效辐射功率（EIRP），只有当下行信号采用MCPC方式时，(EIRP)和（EIRP）才相等；当下行信号采用SCPC方式时，由n路载频共用一个转发器时，每个载频只能分得发射功率的1/n，此时还要考虑到各路载频间的交互调等非线性失真因数，还必须把转发器的输出功率在回退4dB左右，此时(EIRP)和（EIRP）的关系为：(EIRP)（EIRP）-10lgn-4 (4-10)本系统下行信号采用MCPC方式时，(EIRP)和（EIRP）相等，所以将已知参数代入G/T= C/ N-(EIRP)+ (L+L)+10lgK，已知参数L195.2dB，L0.5，10

32、lgK228.60dB，（EIRP）41.8dB。G/T86.141.8195.20.5228.6011.4（dB/K）(4)天线参数的确定。确定了G/T后，就可开始计算天线的有关参数了。具体计算方法与模拟系统相同，即先要根据所使用高频头的噪声温度T和天线的噪声温度T，再按下式计算天线增益，即：G=(G/T)+10lg(T+ T) (dB) (4-11)取高频头的噪声温度T30K，天线的噪声温度T40K，则可以计算显现增益为：G=11.4+10lg70 30（dB） 1000（倍）进而再根据下式计算天线的口径，即：D= (m) (4-12)取天线效率为60，可计算出天线的口径为：D=1.02m

33、故可取用口径为1.2m的天线。式中，G的单位应转化成倍数。为了保证计算的准确性，如果计算得到的天线口径与原所选用的天线噪声系数对应的天线口径相差较大，则可根据计算的天线口径重新再取新的天线噪声温度参数值，代入以上各式重新计算，以进一步修正天线口径值。最后再根据所得结果，选择大于或等于该值的标称天线口径。4.3站点的选择原则根据接收天线的仰角和方位角到现场进行实地观测，选点的原则主要有以下几个方面：（1）在天线的指对方向上，有较开阔、无遮挡的视野。对于需要接收多颗卫星或打算今后能够接收到将来发射的卫星电视节目，则还需要留出足够的调整范围。（2）安装天线的场地应选择结构坚实的场所。尤其是口径大的天

34、线，承受的风压大，应充分考虑安装地点，便于架设铁塔、钢架、水泥座基等天线支撑物，并保证长期稳定可靠。（3）从抗风和避雷的角度出发，接收天线也应尽量建于地面或较低处，这样也会给运输、安装调试及日常维护保养带来方便。（4）为了避免微波干扰，在安装天线的场所应无同频段微波信号经过。为了做到这一点，最好能够采用微波频谱仪等仪器设备对现场的各个方向的微波信号频谱进行测试，判断是否存在同频微波干扰。若无设备条件，可通过对当地邮电、电力和广电等部门的微波中继站的情况进行调查，在进行图上作业，排除存在微波干扰的可能。4.4方位角、仰角和极化角的计算1、天线方位角是指天线抛物面轴线与真北极的夹角.天线的仰角是指

35、天线抛物面轴线与地面水平面形成的仰度夹角.卫星地面站天线波束极窄,因而在调整前要先确定天线的指向(角座标),以便缩短调整时间按照地球站与星下点相对位置的不同，方位角A应当用下列关系式计算：（1）北半球地球站：卫星在南偏东，A180-A；卫星在南偏西，A180A。（2）南半球地球站：卫星在北偏东，AA；卫星在北偏西，A360-A。这里A=tan() (4-13)其中是卫星的经度，是地球站的经度，是地球站的纬度。2、仰角：是天线轴线与水平面之间的夹角。正馈天线的轴线很明确，是高频头所在位置与天线中心的连线；偏馈天线的轴线就没那么明确了仰角可以用下式计算：E=tan coscos()-/ (4-14

36、)式中r是静止卫星轨道半径，等于42164.2km；R等于6378.115km。、的含义同上3.极化角：极化角是讨论卫星上所发出的线极化波方向与地球站接收天线的线极化波方向是否重合的问题。为此，首先要说明卫星上发的电磁波的极化取向，卫星上发的水平线极化波是以卫星轴系为基准定义的，它位于赤道平面上，是地球赤道圆的切线方向；而垂直线极化波则与卫星（或地球）的极轴平行，与赤道平面垂直。但是地球站天线的水平极化方向是以地平面为基准定义的。在星下点，地球站天线的极化方向与卫星发来的电磁波的极化方向完全匹配；而在地球表面的其他地方，地球站天线的极化方向就不会完全匹配，这就引出了极化角问题。在使用线极化波时

37、，这个问题必须考虑，否则会使接收到的信号功率产生一定损耗（一般在2.53dB左右）。极化角与卫星、地球站的经纬度有下述关系： (4-15)根据当地地球站的经纬度和亚洲3S的经度可以算得：方位角A=194.96仰角E=62.88极化角=13.394.5日凌干扰每年春分（ 3 月 21 日 ）和秋分（ 9 月 23 日 ）前后，在静止卫星星下点进入当地中午前后的一段时间里，卫星将处在太阳与地球之间的直线上（如下图所示），卫星地球站天线在对准卫星的同时也会对准太阳。这时，强大的太阳噪声被地球站接收，造成通信链路恶化甚至中断，这种现象通常称为日凌中断。由此可见，日凌中断是静止卫星通信系统难以避免的一种

38、自然现象。日凌发生的日期和时间与卫星地球站所处的地理位置有关，日凌的每天持续时间与地球站接收天线口径以及接收频率有关。 图41日凌干扰示意图春分时，地球站的纬度越高，则日凌开始和结束的日期越早；秋分时，纬度越高，则日凌开始和结束的日期越晚。地球站的经度影响每天日凌开始和结束的时间，地球站的经度越往西，则每天日凌开始和结束的时间越早；经度越往东，则每天日凌开始和结束的时间越晚。地球站的接收天线口径越大或接收频率越高，则每天的日凌持续时间越短。地球同步轨道通信卫星位于离地球赤道上空约36,000公里的轨道位置上，与地球保持同步转动。因此，每年春分和秋分前后，在卫星地球站所在地的每天中午时分，卫星将

39、处在太阳与地球之间的直线上。这时卫星地球站天线在对准卫星的同时也对准太阳，使太阳产生的强大的电磁波直接投射在地球站天线上。由于太阳产生的电磁波频谱很宽，因此，对地球站来说，该电磁波是一个巨大的噪声源，对其所接收的卫星信号造成干扰从而使接收链路严重恶化甚至中断，这种现象即称为卫星通信的“日凌现象”。日凌现象是卫星通信系统遇到的一种无法避免的自然现象。但日凌只影响卫星地球站的下行链路，不影响其上行链路。它每年均会集中发生二次，即春分(3月21日)和秋分(9月23日)期间，每次约延续6天左右。每次发生时，卫星地球站会连续数天在同一时段内出现接收信号质量下降或通信中断现象。因此，为保证卫星通信系统的稳

40、定运行，应准确预测出日凌发生的日期和时间，以便及时采取有效措施防范和降低日凌现象对卫星通信电路的干扰。 以下是当地日凌干扰的预测：表42 日凌干扰预测2008年秋分亚洲3S的日凌干扰时间表年月日起始时间结束时间持续时间（分）200892804：5004：5505200892904：4704：5710200893004：4604：58122008100104：4404：58142008100204：4404：59152008100304：4304：59162008100404：4204：59172008100504：4204：58162008100704：4204：58162008100804：

41、4204：57152008100904：4204：56142008101004：4204：55132008101104：4304：54112008101204：4504：5207表中的时间是格林威治时间，中国处于东8区，所以表中时间加上8才是当地时间；若用户要计算以后的日凌干扰，可登录4.6站址去微波干扰的电测C波段的卫星广播电视信号传输，微波干扰是一个突出的问题。通过电测了解所选站址微波干扰的强度，这是在其他工作进行之前必须先做的工作。电测是使用电气仪表对接收站的干扰信号强度进行测量，从电气特性上判断预选站址可用性的过程。由于所需测试的干扰信号微弱，所以要求电测系统有较高的接收灵敏度。测试系

42、统经常由小口径抛物面天线，前置场效应放大器，混频器、频谱分析仪以及指北针、经纬仪等组成。电测是将此时天线放在与将架设的接收天线基本一致的高度上，先用仪器观测全频段范围500MHz带宽的干扰情况。在全方位上，一边转动测试天线，一边观察测试设备的指示，记下有干扰时的天线方位仰角及接收信号的功率（P+P），即是干扰功率和噪声功率之和。然后在有干扰的方位及频点上减少接收带宽，仔细判断干扰数据。读取干扰值的方法，可以在记下干扰的大小后，用标准信号进行对比。在没有标准信号的情况时，利用频谱仪把屏幕显示的电测系统本身的噪声基线为基准（使用接收机时可将无干扰信号输入时系统引起的电表指示为基准），如果干扰信号超

43、过基准P则干扰电平为：P=S+P(dB)式中S为某一噪声带宽下电测系统灵敏度的数值，电测系统灵敏度与噪声带宽是相关的。4.7分配系统的工程设计分配系统是整个CATV系统的最末端，它是直接为用户服务的部分，分配系统的主要任务是：根据分配系统应满足的指标要求，设计放大器的工作状态；根据用户的平面分布状况，确定分配网络的结构形式；根据用户对接收电平的要求，合理地选择无源器件，并计算用户电平。一、用户端对接收信号的要求1、对电平的要求用户端的电平又称为系统输出口电平，依据GY/T106-1999有线电视广播系统技术规范要求，在VHF和UHF段，用户电平为6080dBV。用户电平过高、过低均不好，这是根

44、据电视接收机本身的性能决定的。当用户电平低于60 dBV时，在电视屏幕上会出现“雪花”干扰；当用户电平高于80 dBV时，会超过电视机的动态范围，从而容易产生非线性失真，出现“串台”、“网纹”等干扰。考虑到用户电平波动等因素，用户电平的设计值一般要留较大的裕量，全频道系统用户电平通常取705 dBV左右，邻频传输系统一般取654 dBV 。2、对信号传输质量的要求用户端除了用户信号电平必须满足规定的电平值外，还要求噪声电平要低。例如某用户信号电平为65 dBV，并不一定表示该用户电视信号质量高，因此，要求整个系统设计的载噪比，交调比、组合三次差拍比等指标要高，除此之外，还与系统的调试有很大关系

45、。二、分配系统的组成形式分配系统的组成形式是依据用户建筑物的平面布局情况而确定的，分配系统主要是为用户提供合适的系统输出口电平，每台放大器为了能够服务更多的用户，放大器的输入、输出电平都比较高，放大器的增益可达30dB以上。由于是高电平工作，为了满足一定的非线性失真指标，因此分配系统串接的放大器台数不能多，一般以不超过3台放大器为宜。根据分配系统中无源器件的组合方式不同，分配系统可分成各种不同方式。用户电平的确定与分配在电视用户的电平分配过程中，用户电平过高，接收机的高频头工作会过载，使接收机无法工作。用户电平过低，接收机的信噪比变差，形成“雪花”干扰。国家规定为60dB80dB之间。在设计安装时，根据传输频道数目选取，在电视频道数目较多时，用户电平宜取低些，当电视频道数目较多时，用户电平可取高些。用户电平是设计分配系统的重要依据，用户电平的计算是先计算出分支线输入点到用户终端盒之间的电缆和部件对信号电平 衰减值，以此计算出用户端的电平值。用户电平S的计算方法如下：S=SLLLGLL (4-16)式中，S为分支器输入电平，L为分支器、串接单元的总分支损失，L为分配器总分配损失，L为分支器或串接单元、终端器的总插入损失，G为支线放大器增益，L为电缆总损失，L为衰减器损失。本系统采用分配分支方式组建分配网络。分配电平图参看附图（分配网络设计图）。5.系统设计