卫星接收系统的组建与实用

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  随着信息产业的发展壮大,媒体传播形式日渐激烈,使得电视系统不得不时时处于新的起跑线上准备冲刺。仅是时下越来越多的转播、直播任务已经成为电视播出系统又一新的课题。
  由于我台过去转播、直播任务较少,中央电视台的新闻联播节目也是由省微波总站通过电缆送至机房。而随着台内外各类节目的转播、直播甚至异地、多地联合转播直播任务的不断增多,以及确保转播直播信号的实时传送,形成一定规模的接收传送系统势在必行。
  为此,我们修复了原有的四米五天线,由其固定接收亚太1A卫星转发的中央电视台一、二套节目,同时投入并安装了直径为七米的KWT型自动控制卫星接收天线,用以接收各类临时转播信号,并且兼做备份。
  KWT自动控制电动天线是抛物面后馈天线,由主面板及付面、馈源、极化变换器、支架、饲服系统组成,可用于接受Ku、C波段卫星电视节目。天线极化可左旋、右旋、圆极化和垂直、水平线极化,并可方便地任意转换。天线的自动控制由室内和室外两部分组成。室内部分为KWT-5000型天线自动定位仪。室外部分包括外控箱、方位和俯仰电机驱动单元、方位和俯仰传感器单元等。其中外控箱一般安装于天线附近,并且可以通过箱中的十字开关控制天线运动。外控制箱中有一个独立的15V直流电源,15V电压经四个方向的限位开关后为继电器JQX-10F的驱动电源,再由JQX-10F去控制四个交流接触器CJO-10A来实现方位和仰俯交流三相异步电机的驱动。另外,外控箱的插座又引出两根7芯电缆线分送到方位和仰俯位置单元,它们分别把来自内控箱的基准电压(5V和1V)送到方位和仰俯位置传感器,同时把15V电压送到限位开关的两个常闭接点。一旦与天线连动的转柄撞上限位开关触头,则会切断JQX-10F继电器的电源,使天线在这个方向上无法运动,而起到保护作用。外控箱的控制优于内控箱,如:外控箱中正在操纵天线在俯仰方向运动,内控箱对俯仰的控制无效。
  内外控箱之间由一根15芯电缆相连,内控箱通过外控箱来完成对天线的姿态控制。15根线包括:上下东西的天线驱动信号,4个方向的天线状态反馈信号,两根送到传感器的基准电压信号(5V和1V),两根传感器输出的位置电压信号,15V和外控箱的地线,还有一根用于开关固态继电器的信号。
  内控箱是一台智能化的天线控制器,以MCS-51系列单片机的80C552芯片为核心。8位数据总线,64K字节的寻址范围,其中32K程序存储器,500字节为系统参数和卫星位置存储器,现在可存储15颗卫星位置。有8K的通用数据存储器,用于系统运行时的临时参数和变量存储。
  来自俯仰和方位传感器的位置电压信号和用于跟踪的来自卫星接收机的信号电平信号,经多路模拟开关,送到高精度的4位半双斜率A/D转换器,它们变换成数字信号后,经专用接口芯片8155送到单片机。从单片机P1口发出的控制天线运动的信号经光电耦合器隔离和三极管驱动后送到外控箱,而天线当前运行状态的反馈信号同样经光耦隔离后送到寄存器供单片机查询。
  键盘控制器PCF8574和液晶驱动器PCF8576担当了单片机和用户机之间的交流通道。天线控制器有九个功能键和一个160段的液晶显示器,液晶显示器可以显示18个7段数据和34个功能或工作方式标识符,用以表示工作方式,显示内容,天线运行方向等。另外内控箱内还配置了一台定时钟,它可以显示时分秒,在定时跟踪时提供定时中断,关机后由3.6V的后备电池维持运行。
  内控箱运行的程序是由高级C语言编程,有三种工作方式,它们分别是手动、自动、预置方式。打开电源后,机器直接进入手动方式,用MODE键可以在三种方式间切换。
  手动、自动和预置方式都是用于运行天线,区别在于控制的方法和用途不同。在手动方式中,直接用手按键运行天线,手抬开就停止,一般用于微调天线,在自动方式之中,用户输入卫星的经度,或者按星号找出以存储的星经后,按一下R/P键,控制器就会自动的两维快速找星,找到星后,根据卫星信号强度大小,自动微调天线使接收效果最好。预置方式也是用于自动定位,但是根据用户输入的方位、仰角值,而不是星经,在用户进行天线维护时,或者在遇到强风,要把天线指向天顶时,使用这个方式很便利。
  为了更好地接收一些漂移较大的卫星,该机设有跟踪功能,采用步进跟踪原理,分为手动、定时和根据AGC电平自动启动跟踪。另外,本系统具有一定的自我保护和检查故障的能力,能够自动地判断三相电的相序。如果发生故障,右显示屏将以Er加一个错误代码的形式给出信息,严重故障,蜂鸣器会报警,以利于用户较快地排除故障。
  由于KWT型卫星天线接收系统操作简捷运行可靠,充分保证了各种转播任务的完成,同时作为备份也为中一中二信号的接收传送提供了有利保障。可以说,卫星接收系统的组建对电视播出系统是一个强有力的补充,为系统的发展完善注入了新的内容。
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