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關(guān)于同步通信衛(wèi)星中的直播衛(wèi)星(DBS)技術(shù)介紹

瀏覽:8799  來(lái)源:通信人在線  日期:2007-01-04
 

現(xiàn)今所有在軌和壽命終了以及待發(fā)射的同步通信衛(wèi)星都是以固定業(yè)務(wù)為主,即FSS(也有少數(shù)為MSS移動(dòng)業(yè)務(wù)),直播衛(wèi)星DBS是其中的一種,它是直接對(duì)有這種衛(wèi)星接收天線的用戶播出電視節(jié)目的,直接播送音響的衛(wèi)星DAB也是同步通信衛(wèi)星。

近年來(lái)關(guān)于BSSBroadcasting Satellite Service)的論文已很詳盡,現(xiàn)就BSS與常規(guī)的有Ku轉(zhuǎn)發(fā)器的FSS衛(wèi)星的異同做一些分析:

1DTHDBS

DTHDirect to Home)是同步通信衛(wèi)星中利用常規(guī)Ku轉(zhuǎn)發(fā)器開(kāi)出的“直接到家”電視業(yè)務(wù)和系統(tǒng),是美國(guó)休斯公司在十年前首創(chuàng),生意很紅火。要提出的是FSSKu轉(zhuǎn)發(fā)器行波管輸出功率大約為一百瓦左右,下行EIRP多為大于45dBW,也由50dBW的,接收電視的天線可小于一米,但考慮到降雨吸收較大,為保證傳輸,并非是Ku接收天線越小越好。FSSKu轉(zhuǎn)發(fā)器大多與C頻段共星,可適應(yīng)不同用途的通信需求(包括電視和廣播傳輸)。而BSS業(yè)務(wù)是專為電視廣播而安排的Ku衛(wèi)星叫DBSDirect Broadcasting Satellite)即直播衛(wèi)星,其轉(zhuǎn)發(fā)器輸出功率大于200W。下行EIRP可達(dá)58~60dBW0.5m的接收電視的家用天線即可收好信號(hào),形象地說(shuō)BSS系統(tǒng)的接收天線直徑如同“二零”(20寸)自行車車輪大小,家中便于安裝。

2DBS與常規(guī)FSS Ku轉(zhuǎn)發(fā)器頻率不同

二者互不干擾可以共軌。BSS易于協(xié)調(diào)。我國(guó)處于ITU頻率劃分的區(qū),大體還包括有日本、澳洲、東南亞等。

DBSKu轉(zhuǎn)發(fā)器:上行14.5~14.8GHz(香港地區(qū));下行為11.7~12..2GHz

17.3~18.1GHz(我國(guó)其他城市)

FSSKu轉(zhuǎn)發(fā)器:上行14.0~14.5GHz;下行為12.2~12.75GHz

3、轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬稍有不同

DBSFSSKu轉(zhuǎn)發(fā)器都是寬帶放大器把上行頻率的載波變換為下行頻率的載波。轉(zhuǎn)發(fā)器和衛(wèi)星一樣無(wú)所謂模擬或數(shù)字之別,也沒(méi)有什么模擬衛(wèi)星和數(shù)字衛(wèi)星的名稱,只有模擬載波與數(shù)字載波之分,這是先要說(shuō)明的。FSSKu轉(zhuǎn)發(fā)器不盡相同,大多是27/54/36/72MHz的典型帶寬轉(zhuǎn)發(fā)器,也有112MHz241MHz的大轉(zhuǎn)發(fā)器(Intelsat)。而BSS直播衛(wèi)星的Ku轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬一般是27/54MHz

為什么定為27MHz呢?究其原因是在數(shù)字電視未成熟以前模擬調(diào)頻電視信號(hào)過(guò)頻偏4個(gè)分貝左右的卡爾遜帶寬25MHz留有一定保護(hù)帶而選區(qū)的,這樣,可以用一個(gè)27MHz而不是36MHz帶寬轉(zhuǎn)發(fā)器而傳一路高質(zhì)量大頻偏的模擬彩色電視節(jié)目。

彩色電視信號(hào)的數(shù)字化技術(shù)成熟之后(含MPEG-1MPEG-2、以及MPEG-4),數(shù)字電視載波能很好處理所需帶寬,可有SCPCMCPC不同方式,選擇性較大,而不再拘泥于每轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬,可用27MHz2X27MHz=54MHz帶寬的轉(zhuǎn)發(fā)器。

4、二者極化(Polarization)大不相同

DBS直播衛(wèi)星規(guī)定用技術(shù)高一些的圈極化(左旋和右旋)、FSSC頻段可園極化,可線極化,C頻段法拉第旋轉(zhuǎn)不大只有幾度。而Ku則一律用簡(jiǎn)易的線極化。

為什么BSS要求用園極化呢?技術(shù)要復(fù)雜一些,設(shè)備要貴一些,包括接收饋源中要增加λ/4移相板。有建議要求把BSS的園極化改為線極化也有一定道理。BSS舍簡(jiǎn)求繁的原因完全是為了直播衛(wèi)星成百萬(wàn)、千萬(wàn)、上億的個(gè)人接收方便。接收天線操作一是對(duì)星,二是對(duì)極化。接收?qǐng)@極化的衛(wèi)星下行信號(hào)只有一個(gè)操作,對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星調(diào)信號(hào)最強(qiáng)即可以了,沒(méi)有對(duì)極化的操作。而要接收線極化的衛(wèi)星下行信號(hào),線極化接收天線饋源則還必須調(diào)正極化。下行極化的旋轉(zhuǎn)(法拉第)對(duì)Ku頻段來(lái)說(shuō)可以忽略,擔(dān)任何頻段的線極化波都避不開(kāi)由于地球是圓形而不同地點(diǎn)對(duì)不同的同步固定衛(wèi)星的幾何上的極化偏轉(zhuǎn),例如北京的垂直線與相隔徑度90°的同緯度的水平線的指向是一樣的。

線極化天線調(diào)正極化并非想象中的那么容易,用頻譜儀看幅度大小是好辦法,可是接收載波是跳動(dòng)的,峰值比較平坦也可調(diào)兩個(gè)谷值取其中點(diǎn)。讓每家每戶接收線極化衛(wèi)星下行載波時(shí)去調(diào)正極化幾乎是不可能的事。當(dāng)然,為了省事用園極化接收天線去收線極化的衛(wèi)星下行載波,可以免去調(diào)線極化的麻煩,但要損失三個(gè)分貝的信號(hào)接收功率,大為不值得。

5、軌道位置有別

BSS直播衛(wèi)星的軌位按ITU要求是事先固定分配的,我國(guó)有四個(gè)BSS軌位,即62°/92.2°/122°/134°E,其中122°E是給我國(guó)香港地區(qū)。而配有Ku轉(zhuǎn)發(fā)器的其他FSS衛(wèi)星則要經(jīng)過(guò)與鄰星的主管部門(國(guó)家、地區(qū))多次艱苦協(xié)調(diào)一致并經(jīng)向ITU登記認(rèn)可后才能使用軌位。這里不多述。

分配給我國(guó)的四個(gè)BSS軌位并非虛位以待而是早有其主,如62°EIS-902衛(wèi)星,91.5°E93.5°E有馬來(lái)西亞和印度星,122°E為亞洲四號(hào)衛(wèi)星,134°E為亞太1A,只是不同頻段衛(wèi)星的共軌位罷了。

6、盼之欲出的中國(guó)DBS

軌道位置含所用的BSS頻段(區(qū)),兩個(gè)波束等是寶貴資源,難以再生和復(fù)用。既然ITU已批準(zhǔn)認(rèn)可,剩下的就是我們?nèi)绾螌?shí)施和使用,讓DBS衛(wèi)星上天,占據(jù)軌位而地面又不能自設(shè)接收天線,這是難以理解的。BSS系統(tǒng)有極大優(yōu)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)它要有三個(gè)條件,一是經(jīng)濟(jì)條件,二是技術(shù)條件,三是政策條件,前二個(gè)條件是可以創(chuàng)造、開(kāi)發(fā)的,而政策條件卻不能創(chuàng)造而是爭(zhēng)取問(wèn)題。當(dāng)然上百套電視節(jié)目要從DBS衛(wèi)星播出并非易事,節(jié)目?jī)?nèi)容是關(guān)鍵。

7、尚需推敲的技術(shù)方案

是兩個(gè)DBS星雙星共位,還是各就其位!

雙星共位是國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),兩個(gè)同樣設(shè)計(jì)的BSS星放在一個(gè)軌位上,各用一半容量,互為備用,這當(dāng)然要多花一倍的投資,安全性較大,另一種看法認(rèn)為國(guó)外是民營(yíng)企業(yè)承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),我國(guó)是國(guó)營(yíng)企業(yè)負(fù)責(zé),有二顆BSS星不如先占兩個(gè)軌位,軌道資源不浪費(fèi),兩個(gè)軌位互為備用也是可以實(shí)現(xiàn)的。

不是說(shuō)擔(dān)心兩星控軌要碰撞,軌位差為軌道上相去700多公里,0.1°70多公里,當(dāng)前對(duì)同步衛(wèi)星控軌精度為0.05°的技術(shù),足以使同步衛(wèi)星控制在方圓30-40公里的立體空間里完全可以預(yù)防碰撞,就是想讓它會(huì)聚(對(duì)接)也非易事。

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