卫星电视及其发展简况
由设置在赤道上空的地球同步卫星,先接收地面电视台播放的电视信号(称上行),再把它转发到地球上指定区域(称下行),用这一电波传播信道而实现的广播电视叫卫星电视(STV)。
图1是卫星电视系统示意图。可以看出该系统是空中、地面分别构成的接收、转发系统。星载设备主要有转发器、天线、电源及控制系统等。转发器把接收的上行信号变换为下行调频信号,放大后由定向天线向地面发射。电源一般为太阳能电池。地面接收站将收到的下行信号,经过变换转播出去供人们收看。另外,上行发射站也接收下行信号用来监视信号质量。测控站的作用是对卫星进行跟踪、遥控遥测等。

自1945年10月英国学者克拉克提出可利用地球静止卫星作宇宙站进行电视中继或广播以来,人类不断地对卫星电视进行着研究和开发利用。60年代中期STV进入实用阶段;70年代一些国家积极发展STV,由美国等国组成的“国际通信卫星组织”大大促进了STV的发展,现有成员国118个之多,有30多个国家租用了它的星上转发器用于广播电视和通信。80年代,卫星直播(DBS)电视、高清晰度电视(HDTV)、数字电视等进入了实用阶段。卫星电视多功能综合利用也正在发展,例如已实现了文字广播、立体声广播等。1985年我国租用国际通信V号星(66°E)两个转发器,开通了中央电视台一、二套节目,从此在国内开始普及STV。现在正采用我国东方红Ⅱ号(87.5°E)和亚洲一号星(10°E)等传送电视节目,并正研制东方红Ⅲ号通信卫星。我国发展STV分两步走,第一步是用C频段实现集体接收,第二步是用k\(_{u}\)频段实现家庭个体接收。我国把发展STV作为“八五计划”和“十年规划”的重要内容。本世纪末以普及C频段STV为主,并为下个世纪发展ku频段个体接收做好技术上的准备。STV的普及必将对实现四化建设和提高人民的文化生活水平起到重要作用。
个体接收与集体接收
由于STV有很多优点,如覆盖面积大、利用效率高、信号质量高且稳定、信号容量大且具有兼容性等,因此,STV接收用户急剧增加。按接收广播的对象可分为个体接收与集体接收。
1.个体接收个体接收就是家庭个体利用1m以下的小口径抛物面天线直接收广播卫星转发的卫星电视节目。目前为了同现用电视机制式兼容,个体接收用户需要一台卫星电视接收附加器与调幅电视机相配合才能收到STV节目,其方框图如图2所示。图中天线和高频头为室外单元。高频头把天线接收的12GHz卫星电视信号进行放大、变频后得到频率较低的第一中频信号送入室内单元的调频—调幅(FM—AM)直接变换器。该变换器的作用是将卫星电视调频信号转换为调幅信号输送到普通电视机的输入端。

个体接收有如下特点:①利用卫星直播(DBS)可实现全国(或某区域)内用户直接收STV的覆盖。②它适合人口稀少、地形复杂以及边远地区普及电视广播。③接收设备体积小、可靠性强、价格便宜,目前抛物面天线一般为(0.6~1)m。④要求卫星上的发射功率要大,现在已达到400W以上。一些发达国家如美国、日本等已普及了个体接收,我国将在下个世纪初开始发展个体接收。
2.集体接收 集体接收是多个用户共同使用一副抛物面天线,接收同一颗卫星的下行电视信号,由卫星电视接收机(包括高频头)进行变换输出和地面电视一样的基带信号,然后将这个信号送到电视发射机(或CATV系统的前端),再经过调制、放大等转播出去供各电视用户收看。集体接收根据转播信号的传输途径可分为开路转播和闭路转播。例如电视台转播STV的方式就是开路转播;各单位以CATV的形式转播STV的方式是闭路转播。
集体接收有如下特点:①可节约大量的接收天线和接收设备,用户以小的投资可用现行调幅电视机收看高质量的卫星电视节目。②可与现有大量地面电视系统(如转播台、CATV系统、微波中继线路等)配合使用,具有兼容性。③地面卫星电视收转站可与通信系统、数据传输、文字传输等系统联用,具有多功能综合利用的特点。我国从现在直到本世纪末仍以集体接收作为普及STV的主要方式。
接收转播系统
如前所述,k\(_{u}\)(12GHz)频段适合于个体接收。C频段(3.4GHz~4.2GHz)STV适合集体接收,其开路转播与闭路转播的接收部分是相同的,因此整个地面卫星电视接收转播系统可分为闭路接收转播系统和开路接收转播系统。下面分别作简单介绍。
1.闭路接收转播系统(SCATV)
SCATV系统的基本组成如图3所示。第一部分是卫星电视信号接收变换部分,它由接收天线、高频头(LNB)、卫星电视接收机、调制器以及同轴电缆等组成。第二部分是普通的闭路转播部分,它由混合器及分配系统等组成。分配系统包括放大器、分配器、分支器、终端、同轴电缆等。另外,系统还可配接地面电视接收部分和自办节目(如放录像片等)部分。它属于集体接收方式,可以把高质量STV节目传送到服务区内每个用户。它把STV、地面电视、自办节目有机地结合起来构成一个完美的接收转播系统。同时为实现多功能综合利用(如地面广播、微波通信等)开辟了广阔的前景。

2.开路接收转播系统
这种系统的基本组成如图4所示。第一部分是STV接收变换部分,其组成和作用与图3中第一部分相同。第二部分由电视发射机(或差转机)和发射天线等组成。由调制器输出的调幅电视信号加到电视发射机的输入端,再经变频、功率放大后由发射天线发射出去,供电波覆盖区域内的用户用普通电视机收看。

这种系统覆盖区域比SCATV系统大,适合广大农村、海岛以及人口居住分散边远地区。(于泰安)