谈卫星电视接收技术

卫星电视接收器材的主要部件是卫星天线、降频器、接收机所组成。它们有各自的功能和任务，通过部件（馈线）连接调试，完成广播卫星信号的接收。

对于专业工作者或卫星电视发烧友，都必须对卫星电视接收器材的原理、性能、作用有全面的了解，才能很好接收广播卫星信号。下面分章介绍这三个主要设备的情况。

卫星接收天线的作用是收集由卫星传来的微弱信号，尽可能去除杂波。卫星天线从外型上看一般两类，抛物面天线和平板天线。抛物面天线从材料上看，分金属和玻璃钢制品，金属材料又分铝质和铁质，铁质的强度好，铝质和玻璃钢不易锈蚀。从机械结构上有一次成型整体型和分瓣拼装型，整体型的天线精度高，大尺寸的天线运输不方便。天线面又分板状和网状形，网状天线的抗风性好，铝质网面轻在极轴天线上应用可有效解轻推杆负荷。在网上还见到有头盔天线和发烧友制作的号筒天线。卫星接收有两种极化（圆极化和线极化）方式，其天线是一样的。

具体的卫星天线又分以下类型：

①中心聚焦天线（正馈天线），C波段应用最多。

②卡塞格伦天线（后馈式天线）商用天线，在4.5米以上正馈大天线上应用。

③偏馈天线，设计用于Ku波段接收，常见的是1.2米以下整体型天线，改造馈源后可用于C波段接收。

④ 平板天线，分有源和无源两种。有源平板天线采用的是微电路技术，国内合资厂商也在生产，去年底在媒体上有多篇文章介绍过，终因价格偏高、极化单一、增益有限难以推广。而无源平板天线是在透明表面中覆盖了很多由金属构成的同心圆，形成电子透镜用于聚焦信号，在国外网站见过叫透视天线。不过平板天线用于直播卫星的接收是最理想的选择。

⑤多焦点天线，是由球面和抛物面组合而成，同时接收多颗卫星的信号。而发烧友用单焦点天线实行多颗卫星的接收，最头痛的问题是大偏角偏焦衰减难以克服。多焦点天线就不存在这一问题，但天线面积较大。

⑥电动马达驱动天线。分极轴链条式天线、单推杆极轴天线和仰角方位式驱动天线，电动天线寻星、换星最方便。

网上的头盔天线，应属全向聚焦天线类，与军事上球型无源远程监控雷达类同。而我们使用最多还是技术成熟，相对价格便利的抛物面天线，C波段收视以正馈天线为主，Ku波段接收以偏馈天线为主。根据具体使用情况合理选择卫星天线是卫星接收技术人员最基本的技能，如固定接收某颗卫星，首先了解卫星的频段、场强，卫星接收者的使用环境和条件，是一般或广播级收视、自然环境中的雨雪风等，及工程造价合理选择相应尺寸的C、Ku天线。如果你是TVRO首推网状极轴天线是最佳选择。

卫星接收天线的性能，体现在天线性能的参数上，这些参数包括增益、效率、主波瓣宽度及旁瓣、噪声温度及天线深度。

在说天线参数之前，有必要先弄明白一个物理量分贝（db）。分贝是国家选定的非国际单位制单位。它是

我国法定计量单位中的级差单位。分贝是表示电气、机械和声学等信号在传输过程中的功率增加（增益）与减小（损耗）的计量单位。不少工程技术人员都熟知它，但很多人都对它感到生疏和奥秘，为此，有必要重温这一术语，弄请它的涵义。在电磁学中其定义为：两个同类功率量或可与功率类比的量之比值的常用对数乘以10等于1时的级差。其放大量级表达式为：Nd=10（P/Po），由于其数值较大，不便记忆。换用分贝表达式为：Nd=10Nb=10Lg（P/Po）。

例如，若传输分别增加1、10、20、30dB时，表示被测功率比基准功率分别增大1.259、10、100、1000倍，若传输减小当然就是负值。我们在卫星接收术语中，常用到分贝这个物理量，不同的参数其分贝含义是不一样的，不能等同混为一谈，就象30db加30db等于60db就是错误，而正确结果是33db才正确。

而我们在卫视收视中常用到的分贝（db）有以下：卫星场强（dbw）、天线增益及天线噪声、高频头中的增益和噪声系数、数字接收的载噪比（C/N）等。这些分贝有各自的含义，敬请注意!

1.天线增益：

天线增益指卫星信号经天线聚焦后增大的倍数，信号越弱，要求的增益就越大。

①天线增益与天线直径有关。直径越大接收面积越大，接收的卫星信号多增益就大，与天线的半径的平方成正比。如果天线面积增大一倍，卫星信号会提升3db。

②天线的增益与信号频率有关。信号频率越高，增益就越大。与天线增益的信号频率的平方成正比。如Ku波段（12GHz）与C波段（4GHz）差值为3倍，则精度良好的同一面天线Ku增益与C波段多出9db。

③天线增益与天线的精度有关。精度越高，增益就越大。精度不良聚焦差，高频率信号要求更高。因此Ku波段天线精度要求比C波段天线更高。

2.天线效率：

天线效率指有多少百分比的信号真正地被天线馈源所收集。理想值是100％，实际上不可能，正馈天线LNB与馈源阻挡，制造上天线的反射面不可能绝对精确，而根据理论值计算天线效率最高可达83％。通常把天线效率的高底分为三个等级，优质70％以上、良好60％、合格50％。顶级的精品Ku偏馈天线最高达 80％

。而一个等级之差约0.6db，合格天线到顶级差三个等级近2db。相当于一个顶级的0.75米与合格的0.9米Ku天线增益成等值。可见选择优质天线的重要性。当然天线精度好，效率也自然高。

为了便于查找及资料收藏，我把常用天线增益及天线场强门限值二表合一，见表6。在表中可方便查阅天线口径的增益与场强的对应关系，对卫星收视很有参考价值。4.天线噪声温度、深度卫星天线接收卫星信号的同时，天线也会接收自然界或人工发射的杂波，这些杂波主要来自旁瓣。天线的噪声温度与天线仰角、波瓣宽度、天线深度、频率有关。天线仰角低（小于15度）、波瓣宽（小天线）、浅碟天线、低频段（C波段）等状况下天线噪声会增加，通常情况下天线噪声很小，计算时都被忽略。但

现在有一个不可忽视的问题，通信发达，地面微波增多，轻则影响天线效率，重则如雷达干扰，数字图象中断。而准确的卫星场强值是排除干扰了噪声信号的。

天线深度通常分浅碟和深碟，天线的深度用来反映天线的馈源结构，术语叫焦径比值（f/D），通常这个值在0.25～0.45d间。当f=0.25d时，称为中焦天线，焦点正好在天线口面上。大于0.37d这个值一般叫长焦天线。天线设计综合考虑效率和抗干扰性，理论计算当抛物面天线取值0.38时天线性能最好，普通天线多取这个值。如1.5米天线焦距f=1.5X0.38=0.57（米）。另外还有一个根据碟深计算计算焦距的公式，天线反射面的半径平方与4 倍天线深度之比值即正焦天线的焦距。