卫星数据接收系统原理与应用

卫星数据接收系统原理与应用 内蒙古电教馆：田永健 2004年10月以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

卫星接收系统工作原理 卫星接收系统的安装与调试主要内容以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

卫星电视广播系统 卫星信号接收过程地面卫星接收系统的组成和基本工作原理一、卫星数据接收系统工作原理以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

卫星电视 ：通过设置在赤道上空距地球3586公里与地球同步的卫星，接收来自地面上地球站（上行站）发射的电视信号，再转发到地球上指定区域（下行站）的电视广播。卫星电视广播系统：包括上行发射站（含监控站）、同步卫星（放大器、转发器、电源、太阳能电池等）、地面接收站三大部分组成。 1、卫星电视广播系统以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

上行站：它的任务是将节目制作中心编排好的节目经调制、上变频、高频功率放大，然后通过发射天线向同步卫星发送。上行站还具有对同步卫星进行监控、跟踪，必要时对卫星姿态、轨道位置等发出遥测指令。上行站：它的任务是将节目制作中心编排好的节目经调制、上变频、高频功率放大，然后通过发射天线向同步卫星发送。上行站还具有对同步卫星进行监控、跟踪，必要时对卫星姿态、轨道位置等发出遥测指令。同步电视广播卫星：它对地面来说相对是静止的，即它的公转与地球的自转保持同步，故称同步卫星。转发器收转卫星信号。地面卫星接收站：在地面上通过接收装置，接收卫星转发来的卫星信号。以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

通讯卫星距地球赤道上空三万六千公里，由卫星转发器发送的数据信号，到达地面通过天线面接收、反射聚焦到高频头的馈源喇叭口（一体化高频头含馈源）。通讯卫星距地球赤道上空三万六千公里，由卫星转发器发送的数据信号，到达地面通过天线面接收、反射聚焦到高频头的馈源喇叭口（一体化高频头含馈源）。高频头将接收到的微弱信号进行放大和第一次变频后，将信号通过电缆送至室内的卫星接收机和数据接收卡输入端。经接收机和数据卡对信号进行处理后，解调出电视和数据信息，在电视机和计算机上显示。 2、卫星信号接收过程以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

→ → → 3、地面卫星接收系统的组成和基本工作原理卫星接收系统由卫星天线、高频头、连接电缆、接收机组成，其连接顺序为：天线→高频头→接收机→监视器。以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

卫星接收天线是通过抛物面天线的反射面聚焦的作用，收集卫星发来的信号。抛物面天线其实是一个电磁波收集器。卫星接收天线是通过抛物面天线的反射面聚焦的作用，收集卫星发来的信号。抛物面天线其实是一个电磁波收集器。将收集到的卫星信号聚集到高频头的馈源上，形成适合于波导传输的电磁波供给高频头进行处理。天线口径越大，集中信号的能力越大，增益越高，收看效果好，成本也越高。天线增益可随接收电磁波频率的增高而增大。（1）卫星接收天线以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

1）按形式分为：分瓣拼装式、整体式； 2）按结构分为：板状和网状； 3）按材料分为：铁板、铝板、玻璃钢 4）按馈源在反射面的位置分：前馈型和后馈型； 5）按馈源相对于反射面中轴线的位置分为：偏馈式和正馈式天线。 Ku段0.6－1.2m（直径）的卫星接收天线多为整体偏馈式天线卫星接收天线的分类以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

正馈天线 (前馈) 以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

偏馈天线 以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

卫星电视接收系统中，C波段要用C波段的接收天线，Ku波段要用Ku波段的接收天线。卫星电视接收系统中，C波段要用C波段的接收天线，Ku波段要用Ku波段的接收天线。我国教育电视台传送的卫星信号选用Ku波段发送（10G－14GHZ），要接收Ku波段的信号，首先，天线反射面的精度要高；其次结构要好。现在1.2米Ku波段卫星接收天线都采用整体压制的反射面和偏馈形式，完全能满足卫星电视接收的要求。卫星接收天线的选择以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

成都产－1.2M卫星天线结构示意图 以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

材料：是以聚酯树脂为基体，又以多层玻璃纤维为增强材料的复合型材料。由于机械强度接近10＃碳钢，俗称玻璃钢。材料：是以聚酯树脂为基体，又以多层玻璃纤维为增强材料的复合型材料。由于机械强度接近10＃碳钢，俗称玻璃钢。特点： 1、强度高，抗风力强。有资料显示，最大风负荷56米／秒时不变形。 2、抗腐蚀性强。防酸、防碱、防盐，寿命一般在15年以上。 3、由磨具压制批量生产，所以产品一致性好。深圳产1.2米华达玻璃钢天线以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

华达卫星接收天线前视图 以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

高频头也称低噪声下变频器，是由低噪声放大器与第一变频器组成，用LNB表示。高频头也称低噪声下变频器，是由低噪声放大器与第一变频器组成，用LNB表示。高频头的作用：将接收到的非常微弱的卫星信号进行放大和第一次变频（调制），把频率降下来。（2）高频头以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

高频头的主要技术参数 • 增益（G）：指对信号的放大程度，一般在60dB以上； • 噪声系数：反映内部噪声参数的大小，Ku波段高频头为0.7-0.9dB (ASK为0.7dB)，噪声系数越小越好； • 本振频率：11250MHZ、11300MHZ • 工作电压：15V－25V • 极化方式：垂直、水平线极化（双极化单输出） • 输出信号频率：950－1450MHZ （12620 -11300=1320 恰好在工作频段内）以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

它的作用是将聚集在焦点上的电磁波转换为适合于波导传输的某种电磁波，供给高频头进行放大。它的作用是将聚集在焦点上的电磁波转换为适合于波导传输的某种电磁波，供给高频头进行放大。馈源的形状是一个带有波纹槽的圆环，有点像喇叭，故又称为波纹喇叭。一体化高频头：现在使用的基本都是将馈源和高频头做在一起，简称一体化高频头。一体化高频头的圆口部分即为馈源喇叭口。功分器：将信号均等地分成2、4、6路，供多台接收机使用。分为有源和无源功分器，一般都是无源功分器。（3）馈源与功分器以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

F-5头与同轴电缆的装配 以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

数字卫星接收机是用于接收数字卫星信号的专用设备，用IRD表示。我国使用的是符合DVB-S标准的数字卫星接收机；数字卫星接收机是用于接收数字卫星信号的专用设备，用IRD表示。我国使用的是符合DVB-S标准的数字卫星接收机；数字卫星接收机分为普通型、带条件接收功能型、能同时接收卫星电视和IP数据节目的多功能型三种；（4）数字卫星接收机以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

接收高频头输出的第一中频信号，放大后进行第二次变频、解调、再次放大后输出图像信号和音频信号，送到监视器进行收看。接收高频头输出的第一中频信号，放大后进行第二次变频、解调、再次放大后输出图像信号和音频信号，送到监视器进行收看。多功能卫星接收机能够接收由卫星（IP）数据广播节目，通过网线将数据信息传送至计算机。可接收卫星传输的语音广播节目带有条件接收功能的接收机，通过解码器，可以收看加密的电视节目。卫星接收机的基本工作原理和功能以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

开关（背面）、菜单键、上下键、左右键、退出键等。开关（背面）、菜单键、上下键、左右键、退出键等。背面有LNB IN（高频头输入）、LNB OUT（高频头输出）、VIDEO IN（视频输入）、AUDIO IN（音频输入，有L、R左右两个声道）。有数据信号接口，可接驳计算机，用于软件升级。面板有信号强弱显示灯和频道显示。全部功能均可实现遥控。数字卫星接收机的功能按钮与输入、输出端口以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

卫星：SINO－Kｕ（110.5E） 下行频率：12620MHZ（接收教育电视节目）本振频率：11300MHZ(需看高频头标牌上的标识，英标记：L．O）极化方式：垂直线极化（V）符号率：32.553MS 22K开关：关（默认值） Diseqc ：关（兼容不同软件版本，可以理解为数字接收机的一个参数。默认值为：关） 12V输出：关（默认值）卫星接收机主要数据的输入以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

是用于接收卫星数据（IP）广播节目的专用设备，一般称为卫星IP接收卡，简称IP卡。是用于接收卫星数据（IP）广播节目的专用设备，一般称为卫星IP接收卡，简称IP卡。 IP卡分为普通型和多功能型两种，普通型只能接收IP数据节目，多功能型还可以接收电视节目。用IP卡在接收IP数据时，需要将卡装在计算机内，并安装驱动程序和应用程序后，才能接收数据节目。不同的数据节目需要用不同的接收软件来接收。如星空放送、教育部网站、农业实用技术等节目要用通视接收软件接收；北大课程、播出节目等要用以泰接收软件接收。（5）卫星数据（IP）接收卡以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

卫星数据接收卡 以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

卫星接收天线将微弱的卫星广播信号接收反射到馈源，由馈源将电磁波信号接收并转换为电信号，送入高频头，经高频头放大和变频（第一次变频）后，输出到卫星接收机和安装了接收卡的计算机，由卫星接收机将卫星电视信号进行放大、二次变频、解调、解码后，还原出电视信号送到监视器、还原出语音信号送到音频功放；数据接收卡通过计算机将信号放大、二次变频、解调、解码后，还原出IP数据信号，送到显示器。卫星接收天线将微弱的卫星广播信号接收反射到馈源，由馈源将电磁波信号接收并转换为电信号，送入高频头，经高频头放大和变频（第一次变频）后，输出到卫星接收机和安装了接收卡的计算机，由卫星接收机将卫星电视信号进行放大、二次变频、解调、解码后，还原出电视信号送到监视器、还原出语音信号送到音频功放；数据接收卡通过计算机将信号放大、二次变频、解调、解码后，还原出IP数据信号，送到显示器。（6）卫星接收系统基本工作原理以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

卫星接收系统的安装 卫星接收系统的调试卫星接收系统的防雷与接地卫星接收系统的维护二、卫星数据接收系统的安装与调试以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

（1）站址的选择 天线接收方向的正前方无阻挡物；避开微波塔和高压输电线路；避开风力较大的地方，如风口；安装在地面时要考虑人为破坏，地基要有一定高度。馈线距机房不大于30米的距离，一般不超过50米,防止信号衰减过大。 1、卫星接收系统的安装以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

（2）制作天线固定架或基础 • 天线安装需固定在专门的基础上，Ku波段天线直径小，可装于屋顶、庭院，采用焊接钢架用重物压牢、做混凝土基础等方法固定天线。 • 安装在屋顶上:需制作一个井字型角钢架。长度约为1米5。（注意屋顶的承重） • 直接安装在地面：预制混泥土基础（规格是600－800mm见方，厚度为300－500mm）或制作角钢架（1.5-2M）。以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

砖台的砌法（仅供参考）　用砖砌一个高度约为1.5米，边长为74厘米的六边形砖台。四颗固定螺栓预埋在砖台中央的混凝土中，砖体中混凝土的体积应不小于0.15立方米。固定天线立柱：待混凝土基础凝固结实之后，可将立柱固定在基础上，拧紧地脚螺母。注意：立拄安装要保持垂直和水平。以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

组装立柱与底座：部件包括有标号为12＃立柱1根、13＃扁钢4根、14＃、15＃角钢各2根。角钢、扁钢与立柱固定时，用M8＊90的螺栓。角钢与扁钢的固定用M8＊16的螺栓。组装天线面：在天线面前边要固定馈源支杆、方管支臂（带支板）和高频头。在天线面的背面固定4根支臂、U型槽板。最后将天线面和立柱组合在一起。注意：所有螺母的安装，不要一次拧紧，留有一定的余地，待全部安装完毕，再进行最后的整体拧紧工作。（3）华达卫星接收天线的安装步骤以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

5＃部件－馈源支杆（侧面2根） 用M8＊50螺栓、垫8mm弹垫、平垫固定 6＃部件－馈源支杆（底部1根）固定件同上。 8＃部件－支臂（4根） 7＃部件－支板（4块）支板与支臂出厂时已连接一起 9＃部件－U型槽板（1块）先用M8＊40螺丝（16颗）固定支板，垫8mm弹垫和平垫颗。支臂内侧连同9＃部件（U型槽板）用M6＊16的螺栓一起固定。在华达卫星天线面上固定零部件以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

深圳华达天线（二型）smc1.2结构图 以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

１－反射面（玻璃钢） ２－支臂1（用来连接天线面和方位套筒的部件）３－支臂2（同上）４－调整块 5－仰角调节杆（丝杠） 6－方位套筒（天线体和立柱连接的部件） 7－底座（包括立柱） 8、９、10－馈源支杆（连接高频头和天线体的部件） 11－　一体化高频头（含馈源）１２、１３－馈源夹华达卫星天线SMC1.2　零件编号以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

固定底座 160mm＊160 mm 孔径14mm；（带钢筋的混凝土尺寸为0.8m*0.8m*0.2m）支臂2、3与反射面1连接；安装仰角调节杆5与方位套筒6；将步骤（3）装好的部件安装到立柱上；将步骤（2）装好的部件装到方位套筒与仰角调节杆上；将馈源支杆8、9、10装到反射面上；安装馈源夹具和高频头。华达卫星天线SMC1.2　安装步骤以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

当天线体背面的部件安装完毕后即可安装高频头。当天线体背面的部件安装完毕后即可安装高频头。先把三根馈源支杆和高频头卡具安装在一起，顺便安装高频头。然后把固定架安装在天线体上。注意：1、高频头切不可装反，有白色塑料盖的一端应朝向天线面，装反了收不到信号。2、往天线体上安装馈源支架时，不可将螺丝拧得太紧，因为螺丝是铁质的，而馈源架是合金铝的，（不是同一种材料，硬度不一样）拧得太紧或釦拧的不顺，非常容易造成馈源支杆脱釦，一但脱扣馈源支杆就报废了。安装馈源支杆和高频头以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

馈源支杆、馈源夹具和垂直线极化示意 以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

将立柱固定在基础上，立柱要垂直、水平。 将高频头支架固定在天线体上。（安装支耳螺丝和丝杠）安装高频头。注意极化方式，高频头不要前后装反，否则收不到信号。调节方位和仰角的螺丝不要拧紧，留有一点余地，以便调试。待调好后再锁紧所有螺母。（4）天线的通用安装步骤以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

请认真参看安装说明书，熟悉图中每个零件的编号。对照图中的零件、螺丝、螺母、平垫片、弹垫片的编号进行安装。不要滥用螺丝、螺母。更不能随意在天线面上打孔，开口。以免破坏接收效果。请认真参看安装说明书，熟悉图中每个零件的编号。对照图中的零件、螺丝、螺母、平垫片、弹垫片的编号进行安装。不要滥用螺丝、螺母。更不能随意在天线面上打孔，开口。以免破坏接收效果。说明以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

大、小活扳手 克斯钳、偏口钳大、小一字和十字改锥罗盘（指南针）仰角仪主要安装工具（自备）以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

连接高频头：天线安装好后，即可与其它设备连接。先做好电缆线的F头，把高频头输出与卫星接收机的LNB IN输入端连接（接头要拧紧，确保芯线接触良好，屏蔽层可靠接地）。连接卫星接收机、监视器：把卫星接收机的AV输出与电视机的AV输入端子对应连好，确认卫星接收机信号能够在电视机显示屏上显示。按照使用说明书操作卫星接收机，检查无误后，便可进入天线调试阶段。（5）卫星接收系统的连接以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

（1）调试步骤 将卫星接收系统连接好（天线—接收机—监视器）；计算出（或查出）在当地接收某一卫星（如鑫诺1号）的仰角和方位角；粗调：一般先调好仰角，然后调整接收天线方位，寻找卫星信号；细调：找到卫星后，进行细调，使接收信号强度最大；紧固天线各个调节螺母，做好防水处理。 2、卫星接收系统的调试以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

（2）天线方位角和仰角 正馈天线仰角示意天线方位角示意以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

公式中：A--方位角 α --接收点的地理纬度 β -- 接收点经度与星下点经度之差注：通常计算结果正南为零度，正数为正南偏西；负数为正南偏东。天线方位角计算公式以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

公式中:B---仰角,其它字母表示同前； 偏馈天线都有一个偏馈角，不同厂家、不同规格的天线偏馈角有所不同，一般都在产品说明书标明。成都新星和华达天线的偏馈角都是 22.3度。偏馈天线的实际仰角等于计算仰角值－偏馈角值正馈天线无偏馈角,其实际仰角即等于计算出的仰角值。天线仰角计算公式以信息化推动教育现代化，实现基础教育跨越式发展

卫星数据接收系统原理与应用

卫星数据接收系统原理与应用

Presentation Transcript