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ku波段卫星数字广播上行系统的构成

放大字体  缩小字体 发布日期:2010-06-27  来源:互联网  作者:manage  浏览次数:564
核心提示:与c波段模拟上行系统不同之处主要有三点:   1、ku波段卫星数字广播上行系统要适合于数字传输的特殊要求,这就要求上行系统要有更低的相位噪声、更好地幅频特性和群时延特性;   2、ku波段卫星数字广播上行系统所使用的上行天线波束半功率角度很窄,对天线的机械精度
 
 

与c波段模拟上行系统不同之处主要有三点: 

  1、ku波段卫星数字广播上行系统要适合于数字传输的特殊要求,这就要求上行系统要有更低的相位噪声、更好地幅频特性和群时延特性; 

  2、ku波段卫星数字广播上行系统所使用的上行天线波束半功率角度很窄,对天线的机械精度和跟踪精度提出了更高的要求。如国产ku波段13米上行天线其主反射镜镜面精度达0.5mmr.m.s,副反射镜镜面精度达0.17mm r.m.s,天线跟踪精度达0.013°r.m.s; 

  3、ku波段卫星数字广播上行系统要采取上行功率控制手段,以便自动补偿或消除在卫星上行链路出现的雨、雪、云、雾等对上行信号的衰减作用。 
   
  我们在设计调试一个ku波段卫星数字广播上行系统时也要针对以上主要特点采取一些特别的措施。 

  ku波段馈线损耗较大,因此在设计时应尽可能缩短高功放设备至上行天线间的波导馈线距离,有可能的情况下最好将上变频器高功放紧靠天线放置,以最大限度地节省高功放输出功率。 

  选用较好的上行功率控制手段及适当输出功率的高功放设备也是非常重要的。目前上行功率控制手段主要有两种,一种是利用上行天线接收下来的卫星信标强度的变化来控制上行功率控制器中频单元的增益或衰减量,从而相应地改变上变频器的中频输入电平,自动增加或降低高功放输出功率,该方法会受到卫星信标稳定性的影响,也会受到下行链路稳定性的影响,环节比较多,控制精度和可靠性一般。采用该方法时,信标接收机和功率控制器斜率的调整是关键,即通过精确测量和调整要使信标接收机的斜率数值v/db与功率控制器控制单元设定的斜率数值db/ v一致,这样才能保证正确的上行功率控制。另一种较好的功率控制方法是通过直接测量上行链路大气噪声温度来实现的。该方法使用单独的小口径天线对准所使用的卫星,利用位于天线焦点处的噪温测量计获得卫星上行链路的噪声温度数值,该数值送入功率控制器控制单元通过计算得到上行链路衰减数值,以此衰减数值控制中频单元增益,从而自动控制高功放输出功率。该方法需在晴天时对功率控制系统进行校准,校准后控制精度很高,运行可靠性也很好,且在出现日凌等特殊情况时可自动保护,有效地防止不适当的功率提升。 

  高功放额定输出功率的选择要根据实际上行业务所需的输出功率以经济实用为原则来选择。主要考虑留出降雨时的高功放输出功率提升余量,而且要保证上行功率控制范围内高功放始终工作在线性区,即在最大雨衰补偿时高功放不出现输出压缩现象。假设上行功率控制范围为0~13 db,晴天上行功率为20w,则对于速调管高功放其额定功率较为保险的选择是至少高出晴天上行功率16 db以上,即800w以上。 

  ku波段卫星数字广播上行系统调测过程中一个非常关键的环节就是上行系统各设备之间接口电平的调整,如果电平调整不恰当,轻则会造成上行系统运行性能下降,影响播出信号质量,重则可能导致上行系统运行故障。电平调整主要考虑两方面因素,一是设备本身对接口电平的要求,二是考虑上行功率控制对接口电平的影响。电平调整的重点是上变频器输入电平和高功放输入电平。首先,高功放对最大输入电平有严格的限制,因此在最大上行功率提升量时上变频器输出电平不能超过高功放的最大输入电平,并有适当的回退,以保证在整个上行功率控制范围内高功放始终工作在线性区。上变频器输入电平应按照设备要求加以调整,既要保证变频器的最佳性能,也要满足其在上行功率控制范围内工作在线性区。我们曾在实际工程中遇到过一个问题,在保证上变频器工作性能良好的情况下配置好上变频器的中频输入电平,却发现上变频器的输出电平高于高功放对输入电平的要求。此时不能简单地通过降低上变频器的中频输入电平使上变频器的输出电平满足高功放输入电平的要求,因为这样会造成系统载噪比的下降,属于不正确的调整方法。可行的调整方法有两种,一种是在保证上变频器各项工作指标的前提下适当降低上变频器增益,一种是在上变频器的输出端串接适当的高频同轴衰减器。 

  只有通过细致的测量调整,ku波段卫星数字广播上行系统才能发挥最佳的运行性能,上行功率控制系统才能够正确地对上行链路的雨衰进行补偿。



 
 
 
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