淺析衛(wèi)星中頻傳輸電纜的應(yīng)用

2019-11-03 10:09:12

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供稿：網(wǎng)友

　　數(shù)字衛(wèi)星廣播電視接收系統(tǒng)中，中頻傳輸同軸電纜是指用在衛(wèi)星高頻頭輸出端口即LNB輸出端子，到衛(wèi)星接收機接收輸入端口即SATIN輸入端子之間，通過F型插頭插座相連接的同軸電纜。這段電纜中傳輸?shù)念l率比衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射的頻率低，不論C波段4GHz還是Ku波段12GHz信號，在高頻頭里經(jīng)變頻后，輸出為0.9～1.4GHz的信號稱為第一中頻。第一中頻信號又比衛(wèi)星接收機使用的第二中頻高，因此將高頻頭輸出信號的頻率稱為中頻。雖然叫做中頻其頻率并不低，一般為0.9～1.4GHz，其對應(yīng)的波長為0.33～0.21m，這段同軸電纜就順理成章的稱之為中頻傳輸電纜。

　　在傳輸線理論中認定，當(dāng)所用的傳輸線的幾何長度等于或大于傳送交流電的波長時叫做長饋線，簡稱長線。一旦稱之為長線，其電波在傳輸線中的電壓、電流等參數(shù)就不能用常規(guī)的電感、電容、電阻等來描述，而在微波段要選用分布參數(shù)，人們分析問題時要借助傳輸線理論。數(shù)字衛(wèi)星廣播電視接收中，中頻傳輸電纜不論取至幾米都要看作長線處理，因其波長也僅有0.33～0.21m，取其1m的幾何長度也是傳輸波長的好幾倍。電波在電纜中的傳輸波長和在空氣中傳輸?shù)牟ㄩL不同，有一個物理量叫做波速因數(shù)，也稱之為波長縮短因子。如目前較為經(jīng)常使用的漢勝BG6B型電纜的波速因數(shù)為0.84。當(dāng)我們接收上海衛(wèi)星電視節(jié)目時，其下行頻率為4106MHz，其輸出的第一中頻為5150－4106 = 1044 MHz，其相應(yīng)的波長為0.29m，在同軸電纜內(nèi)被縮短的波長為0.29m×0.84 =0.24m。當(dāng)天線架設(shè)位置離室內(nèi)距離很近時也需要在5～10m之間，這個幾何長度也已是波長的20.8～41.7倍了，電波在不長的電纜中任一瞬間、任一位置都發(fā)生著變化。相反若頻率極低的市電220V 50Hz的交流照明電，其波長為6000km，用上幾米、十幾米、上百米的電線傳輸交流電，電線上任一瞬間任一位置的電波都沒有變化。因此，傳輸市電用上幾百米電線也并非長線，而在數(shù)字衛(wèi)星廣播接收中幾米的電纜就是長線，傳輸幾十米近百米并非易事，不可等同視之。

　　實際工程應(yīng)用中這段電纜顯得尤為重要，是室外單元和室內(nèi)單元唯一的連接電纜。在這根電纜中傳輸?shù)牟粌H僅是接收到的數(shù)字衛(wèi)星廣播電視信號，同時也通過遙控器、接收機再配合相應(yīng)的器件向天饋系統(tǒng)傳輸著高頻頭工作的直流電壓及相應(yīng)的14/18V極化電壓、0/22kHz脈沖信號選擇工作波段、0/12V電壓及DISEQC的多路選擇信號等，滿足接收機和天饋系統(tǒng)的不同組合。這段電纜中即傳輸高頻信號，又傳輸?shù)皖l信號，還有供電直流電壓，其直流電壓經(jīng)同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體傳送至高頻頭內(nèi)部電路工作，同軸電纜的屏蔽層是電源的接地端，因此在安裝調(diào)試時應(yīng)避免同軸電纜的芯線和屏蔽層短路。這兩個端口應(yīng)當(dāng)做牢、擰緊、防水，并選用合格的配套的F型插頭和優(yōu)質(zhì)低損耗75Ω同軸電纜，才能確保信號暢通，否則會因F頭接觸不良、電纜芯線回縮、電纜進水受潮、電纜擠壓變形等原因造成幾分貝信號輕易丟失，以致于接收不到信號，會導(dǎo)致工程技術(shù)人員一系列的檢查、判斷、調(diào)整等諸多的麻煩與問題，所以選好電纜做好接頭很重要。在實際工程中就接受過由于這段電纜造成故障這種教訓(xùn)。在收視節(jié)目中出現(xiàn)中斷，繼而又自動恢復(fù)，反復(fù)無常，經(jīng)仔細查找是連接高頻頭的輸出電纜內(nèi)的藕芯被擠壓變形而出現(xiàn)收視斷續(xù)，通過更換該電纜故障排除。

　　目前常用的同軸電纜有兩種，其一為聚乙烯物理高發(fā)泡電纜，其二是聚乙烯藕狀介質(zhì)電纜。兩種電纜比較而言，前一種電纜具有損耗小、不易受潮、同心度不易改變等優(yōu)點，因此是中頻傳輸電纜中的首選。選擇同軸電纜的重要參數(shù)是衰減常數(shù)，但是多數(shù)廠家給出的技術(shù)參數(shù)也只有最高頻率800MHz時的每百米衰減的分貝數(shù)，這離我們中頻1000MHz以上相差甚遠。我們應(yīng)當(dāng)利用這一衰減量做參考，在多種同規(guī)格電纜中查出它們在800MHz的衰減值進行比較，選用衰減值小的，越小越好。在相同距離上同軸電纜芯線及外徑越粗其衰減量越小，優(yōu)于較細的電纜，在選用電纜中適當(dāng)?shù)倪x用較粗一些的電纜也是良策之一。常用的電纜是物理高發(fā)泡射頻同軸電纜，其電纜損耗常數(shù)見表1，其中1000 MHz的衰減值是在衛(wèi)星的第一中頻頻率范圍內(nèi)。在系統(tǒng)中設(shè)備器件都已選定，并都安裝調(diào)試在最佳位置時，接收機若想收到最大信號，此時只有選用優(yōu)質(zhì)電纜，傳輸電纜損耗最小才可獲得。若所接入的傳輸電纜質(zhì)量極差，圖像將出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象甚至無圖像顯示。

　　工程中電纜取多長，這是個實際存在的問題。取長了不僅造成資金的浪費，而且還損失信號。電纜取的長度以實際應(yīng)用為準，走線時做到美觀服從實用，不必非要橫平豎直，這樣不僅僅走線長，而且電纜拐死彎改變電纜的特性阻抗，使信號在此易發(fā)生畸變。工程調(diào)試中往往會遇到這樣的現(xiàn)象，在臨時組成的調(diào)試系統(tǒng)中，在天線附近收看衛(wèi)視節(jié)目時圖像伴音均沒問題。當(dāng)正規(guī)接入系統(tǒng)時，在機房內(nèi)觀察信號或多或少總感到不如在天線附近好，有時甚至出現(xiàn)馬賽克。這就是由于電纜長損耗太大所致，此時應(yīng)設(shè)法換用粗一些的電纜或改變路由取其直線入室給以解決。如上述方法不行，在萬不得已時才使用線放，線放雖然彌補了電纜的損耗，但也帶來的新的噪聲，所以還是盡量不加線放為好，信號最大限度的傳輸給接收機最為適宜。電纜長度的選取宜短不宜長，在《衛(wèi)星電視地球接收站通用技術(shù)條件的技術(shù)要求》中有關(guān)連接電纜一條中明確指出：連接電纜損耗≤15dB、長度：10、20、30m，室外室內(nèi)單元連接30m時，不影響接收質(zhì)量。