卫星数字新闻采集系统的维护
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・摘 要・
如何保证卫星移动车安全的播出质量，是卫星移动车使用者需要经常交流的一个话题；DSNG一个小故障处理不当，就会影响到节目信号的传送和接收，因此，技术维护工作越来越凸显出其重要性。
引 言
电视技术飞速发展，直接影响着电视传播方式。随着数字技术，卫星新闻采集技术的大量应用，电视直播技术越来越成熟，现场直播作为报道新闻事件，体育赛事的最快捷高效电视手段，已成为各电视台扩大影响，提高节目竞争力的重要手段。我台在先后建成了4+1与2+1讯道的高质量的DSNG（卫星数字新闻采集系统）直播车。DSNG车集新闻采集与卫星传输功能于一体，以其灵活性，机动性在对重大突发事件的现场报道中发挥着重要作用。随着各省市节目交流日益频繁，卫视节目因其覆盖面广、影响力大而成为每个省对外宣传的一个窗口，随着各省节目质量的竞争和上星节目，如何保证卫星移动车的安全播出质量，如何实现优质的播出要求，是卫星移动转播车使用者需要经常交流探讨的一个永久话题。DSNG一个小故障处理不当，就会影响到节目信号的传送和接收，因此，技术维护工作越来越凸显出其重要性。
DSNG使用与维护重要性
随着广播电视事业的繁荣和发展，节目交流日益频繁，随着我省节目的竞争和上星节目交流的增多，DSNG系统的大量使用，已成为我省对外宣传的一个窗口。在与中央台、台湾东森合进行大型节目的系列报道；大型综艺节目《情声艺动・相约东南》的两岸卫星直播连接和厦门两岸春节包机直航；足球联赛、篮球联赛和多种体育赛事；抗拒台风抢险防灾的现场报道等等，DSNG都发挥了重要作用。
我们知道，常用的卫星通信方法是利用位于36000公里高空的人造同步地球卫星作为中继器的一种微波接力通信。通信卫星就是无人的微波通信中继站,是利用卫星中的转发器作为中继站，转发无线电波实现通信。卫星通信的特点： 1.覆盖范围大，通信距离远。2.通信容量大。3.传输质量高4.机动性好。
DSNG系统都是精密的通讯设备，可以提供电视信号传输、数据传输等。不光要有好的硬件设备，更重要的是高水平的技术维护人员，要求技术人员熟悉系统框图和信号流程，图（1）是我们DSNG系统的信号流程图，要求技术人员要有非常高的质量意识和职业精神，认真地按技术标准、技术规范去工作，认真调整维护。使整车电视设备的各项技术指标达到正常，这样才能保证DSNG系统的高质量要求。要使直播的节目，技术质量高、安全可靠，卫星系统的稳定性至关重要。为了不让系统带隐患运行，我们坚持定期对设备进行维护、保养、检修和测试，当发现设备隐患或有故障时，要及时排除和检修，来确保系统传送设备的正常运行。对系统的维护、检查、检测、维护，要全面认真，对每一个环节不马虎，尤其在每次卫星直播前都必须认真检查系统各个环节的状态是否正常。及时发现故障并排除事故隐患，使系统安全稳定运行，更好地保证直播节目的安全。定期对整车设备进行保养、维护，使所有设备能够工作在最佳状态，是技术维护工作的重要任务，是我们每位技术人员都要牢记的技术职业要求。通过日常维护工作，可以大大减少设备的故障发生率，起到预防的作用，使前期设备和卫星传送系统始终处于良好的运行状态中。从DSNG车的使用，我们认识到要保证DSNG系统得到充分利用和发挥它的高效性，就要确保系统的正常运行，要注意对天馈线系统，高功放设备，编码器的维护。
DSNG系统信号流程
卫星数字新闻采集系统是新一代的电子新闻采集系统，它是以卫星通信系统作为传输平台，在现场采集到的视频及音频信号，通过DSNG系统处理后，发射到同步通信卫星，再转送回电视台接收。DSNG系统信号流的工作过程：现场采集到的视频音频信号送入编码器，经MPEG―2压缩编码后输出MPEG―2的TS流信号，这个TS流输出送到DVB调制解调器进行信道编码和QPSK调制，变成70MHz卫星中频信号，中频信号送人上变频器变为Ku波段的射频信号（14G），再经高功率放大器和天线发射至卫星转发器；地面卫星接收站接收到由转发器转发的信号后，将该信号还原成视频音频信号，进行记录或播出。图（2）是DSNG系统的卫星数字电视传送和接收原理框图。
DSNG使用与维护
1.天馈线系统
DSNG系统的天馈线系统主要由卫星天线和天线控制器及附件等组成。由于DSNG车的机动性大的特点，都会影响卫星天线、天控器控制线松动以及控制天线转动的继电器接触不良等，从车外卫星高频头到车内卫星接收机的电线馈线的屏蔽网应可靠。
天线馈源口面薄膜不得破损，如有破损应及时更换，否则馈源口处会受潮和积水而引起腐蚀，影响电性能，影响接收和发射。馈源内如有异物，馈源和反射面上有尘埃脏物时，会增加馈源口面上的电波接收能力，电波的散射增加了馈源的漏溢和旁瓣的辐射，影响馈源的辐射功率，使波导内的电波分布不均匀，影响极化，同时，电波信号不能最大地聚集成电信号，天线的增益会受到影响，使天线方向图不对称，影响了天线的口面效率。卫星信号十分微弱，信号将受到一定程度的衰减，而影响卫星信号强弱。因此，要采取措施及时清除，以保证电性能正常。馈源性能好坏直接影响波导的极化，使极化隔离度变差，使天线的方向图变差，主瓣变小，旁瓣的辐射影响主瓣，影响了天线的接收和发射增益，进而使电信号变小；如果在雷雨天气或云层密度厚天气，影响就更大，甚至可能会使卫星信号中断。
高频头与馈线的连接处如暴露在外，宜用密封胶或环氧树脂密封，因为电缆对高频信号有衰减，频率越高，衰减就越大，要求在工作频段内，馈源的输入阻抗不应变化过大，以保证和馈线匹配，所以将暴露处密封防止氧化，影响导电性能。
在有台风的地区，台风气象环境使用时应特别注意天线的安全，防止天线损坏。对天线传动系统的活动支点、轴承、丝杆等应定期涂注油，清洁和机械传动部件，预防腐蚀，天线的机械支撑结构是采用方位+俯仰角方式来保证天线能够对准轨道上卫星，要求天线的自动寻星系统保证天线波束主轴指向卫星，要求指向精度和跟踪精度的误差要小，因此，保证机械传动变化和伺服系统误差要小，机械传动各节点，有利于自动寻星控制调节和伺服精度。
2.天线控制系统
天线控制单元（ACU）是用来操作天线的。ACU能直接利用交流电源工作，并且能向天线系统的马达、限位开关和传感器提供电源和通信接口，电源和通讯连接是通过电缆完成的。ACU通过控制电路将电能转化成机械传动的方式来实现天线的工作。天线控制器配备了GPS定位接收机、电子罗盘、倾斜仪等方位传感器，根据传感器收集的参数，利用内置计算机，自动计算所选卫星的指向数据即天线的三个轴[方位轴、俯仰轴、极化轴]进行精确控制，实现自校水平、自动寻北、自动定位等功能，使天线准确指向所选择的卫星。ACU装在DSNG车内，与天线系统之间的电源和通讯连接是通过电缆完成的，这些电缆通过专门的接线盒穿过车顶排布。由于DSNG的机动性大，ACU又是关键的设备，要经常检查电缆的连接，天线系统机械传动要经常清洁，轴承、丝杆等应定期涂注油，限位开关和传感器要检查其灵敏度使ACU控制自如。操作人员通过ACU前面板的按键和LCD屏幕完成寻星的操作，ACU可实现天线打开和收藏的自动控制以及可存储多个卫星参数，为了防止控制系统故障影响天线系统使用，该天线具有手动调整功能。
3.高功放设备
对于功放设备来说，维护中应注意高功放电源和散热问题。在日常维护中应该注意经验积累，对行波管高功放的高压电源要注意维护，对灯丝电压必须保持准确，过高过低都会造成阴极老化加速。由于DSNG系统其机动灵活的特点，使得要承受颠簸震动的考验，尤其是高功放及波导器件的接口，长期颠簸震动后很难确保不会出现物理损伤引起微波泄漏，所以定期检查是非常重要的。
4.编码器
车载式DSNG其设备都是搭积木式集成的，散热是个很重要的问题，编码器要有合适的工作温度，散热风扇是故障高发部件，需要注意，对长时间运行和使用尤其注意定期检查，对风扇出风口经常除尘，以确保编码器工作环境温度合适。E5714编码器工作时会产生大量热量，虽然编码器本身有散热风扇，但因机柜内设备很多，大量的热量积聚在机柜周围，散热不畅，会使机内温度升高而使编码器工作失常。编码器运行中，是靠风扇来降温的，在空气循环过程中，灰尘也会带入机内，时间长了灰尘的堆积就会影响正常散热，严重时会使风扇损坏停转，影响正常的通风散热，而引发许多问题，如可能发生频率漂移等，使工作不稳定。因此，散热和除尘是编码器维护的重要工作，这样可以降低编码器的故障率。
DSNG系统给电视直播带来的最大变化是随时随地的现场实况，DSNG在国内外传媒中得到广泛应用。它比传统的通过微波以及光纤传输更具优势，传统的传输方式有一定的局限性，因为事件发生的时间地点难以确定，有些新闻现场可能远离城市，设施受限，以多点微波中继或光纤为传输手段的方式是难以实现的，而利用卫星新闻采集系统就不会受到这方面的限制。因此，为保证DSNG系统的正常运行技术维护非常重要，它是确保系统正常运行和保证移动卫星车的安全播出的前提。车载式DSNG系统作为移动卫星通讯的一种形式，在加装摄像机，切换台，调音台以及辅助设备，就可成为具有较完整的视音频采集和处理功能，成为功能更全的DSNG车。DSNG不仅为电视台提供了电视传播的手段，而且提高了竞争能力，产生了很好的社会效益。随着电视事业的发展DSNG直播车的作用将越来越重要。■
参考资料
1 数字卫星广播系统，车晴 王京玲 编着
2 产品说明书
3 亚洲卫星有限公司网
案例A：SWEDISH 1.5米天线
SWEDISH系统的天线部分是其最具特色的部分。天线使用全碳材料和金属龙骨的结合设计，强度高，质量轻的设计和制造工艺使SWEDISH的天线具有很高的发射和接收增益，天线效率能达到80%左右。天线尺寸为1.2×1.5m的椭圆结构，属于Gregorian[格利高利]型偏馈双反射面天线，格利高利天线是一种双面反射天线，由主反射面、副反射面和馈源组成，主面是旋转抛物面，副面为凹椭球面。副反射面有两个实焦点，一个与主面焦点重合，馈源设置在另一个实焦点处，可以安装两个馈源，一个用于发射，另一个由于接收。电波反射对发射天线，馈源发出的电磁波经主、副反射面两次反射后沿着平行于抛物面轴线方向传播；对接收天线，当天线对准卫星时，来自卫星方向的电磁波平行与天线轴线，经两次反射后聚焦在馈源处。其精确的加工工艺提供了很低的旁瓣和较高的交叉极化隔离度，天线发射增益达到45dB。方位跟踪范围±1830；俯仰跟踪范围50到900；极化调节范围为±1000；收起时，天线收拢在车顶天线仓体内，成为一个密闭的整体。整个仓体采用流线型密封设计，并兼顾了车体高速运动时的风阻问题，仓体通过两条高强度导轨与车体结合，非常牢固。密闭式的仓体为所有的RF部件提供了保护，以防止污物、灰尘聚集在诸如馈臂、馈臂头部以及其它设备上。仓体内除了可容纳天线、马达驱动系统和天线馈源外，一备一行波管高功放等均可放置其中。与主系统的连接接口（包括LNB输出；高功放射频输入；高功放交流电源；GPS接收机、罗盘、马达控制线、传感器和限位开关与天线控制器之间的连线等），均由保护盖后部的专用出口连接至车内。了解、掌握天线原理和机械传动机构,能更好地做好保持馈源表面和电波反射面的清洁,保持电缆连接头完好，保持天线机械传动部件的和定位开关等维护。Swedish1.5米天线出现过密封滑盖打开后，有天线无法自动展开寻星和滑盖关闭后过紧的现象。经检查是由于滑盖关闭定位传感器的位置出现了偏差，使天线控制器报误，微调金属定位传感器，故障即可排除。这是由于长期在路况差的路面上使用或颠簸震动而引起的使定位器位置产生了偏差；密封滑盖的导轨长期的使用或在沿海使用也会由于尘埃、细纱、海水的雾气腐蚀而引起导轨阻塞，所以要经常定期清洁维护。
案例B：VERTEX 1.8米天线
VERTEX天线主要由铝和碳素纤维材料制作，具有旁瓣低、效率高、重量轻、坚固耐用的特点，馈源网络发射支路采用波导方式，配合极化、俯仰和方位三个波导腔式转动关节，功率容量大，损耗小。馈源支撑与天线连接，反射面不直接受力。系统采用先进的步进电机及高精度减速器，因此具有极高的传动精度和很小的噪声。同时此天线系统还具有抗风能力强，防雨性能好的特点。在日常应用中Vertex1.8米天线曾出现过由于极化驱动电机的转动链条与其固定装置发生摩擦，使转动不畅或卡住的现象，不能进行极化处理而不能寻星。由于天控器控制动作比较频繁，在平时维护中要注意检查控制线是否松动，腐蚀老化，防止出现控制失灵，以及保持馈线和天线反射面的清洁，防止馈源进水，保持天线传动系统的和平稳传动。防止馈源及旋转关节波导管老化，定期检查，一般一年更换一次。