前言 1
第一章 卫星广播概论 1
1.1 卫星广播发展概况 1
1.1.1 何谓卫星广播 1
目录 1
1.1.2 卫星通信的发展 2
1.1.3 卫星广播的发展与现状 3
1.1.4 卫星广播的前景 9
1.1.5 我国卫星广播的发展概况 13
1.2.1 卫星广播与卫星通信的比较 14
1.2 卫星广播的特点 14
1.2.2 卫星广播与地面广播的比较 15
1.3 卫星广播系统的组成 17
1.3.1 卫星广播系统的组成 17
1.3.2 日本BSE卫星广播系统 19
1.3.3 我国卫星广播系统 19
1.4 卫星广播的频段与频道 22
1.4.1 频段的划分 22
1.4.2 频道的划分 24
2.1.1 万有引力定律和开普勒(Kepler)定律 27
第二章 人造卫墨轨道 27
2.1 人造卫星运动方程 27
2.1.2 卫星轨道平面方位求解 28
2.1.3 卫星在轨道面内运动求解 30
2.2 由轨道根数求算星下点轨迹 38
2.3 静止卫星发射轨道 48
2.3.1 发射程序 48
2.3.2 发射程序定性分析 49
2.3.3 静止卫星的发射实例 50
2.4.1 运载火箭 51
2.4 运载工具 51
2.4.2 航天飞机 53
第三章 电波与噪声 55
3.1 电波在电离层中的传播 55
3.1.1 电离层的结构 55
3.1.2 临界频率和最大反射频率 56
3.1.3 路径弯曲对通信区域的影响 59
3.1.4 法拉第旋转效应 66
3.1.5 电离层闪烁 69
3.2.1 大气引起的吸收衰减 70
3.2 电波在大气层中的传播 70
3.2.2 雨致衰减 72
3.2.3 其他水汽凝结物的影响 74
3.3 无线电波传播的路径 74
3.4 无线电噪声 77
3.4.1 噪声功率和噪声温度 77
3.4.2 等效噪声温度和噪声系数 78
3.4.3 等效输入噪声温度 80
3.4.4 多级网络的噪声系数 81
3.4.6 外部噪声 83
3.4.5 损耗网络的Fn与Te 83
3.4.7 接收系统噪声温度的分析方法 85
第四章 天线与馈源 88
4.1 概述 88
4.1.1 微波天线的类型 88
4.1.2 主要性能要求 89
4.2 抛物面天线的基本原理 91
4.2.1 惠更斯-夫累涅尔(Huygens—Fresnel)原理 91
4.2.2 面元的辐射特性 92
4.2.3 两种典型口面的辐射场 96
4.2.4 面天线辐射的基本规律 99
4.2.5 基本参数 100
4.3 喇叭天线 102
4.3.1 嗽叭天线的形式 102
4.3.2 嗽叭天线的场结构 103
4.4 抛物面天线 107
4.4.1 概述 107
4.4.2 抛物面的几何光学原理 108
4.4.3 抛物面天线的辐射特性 110
4.5.2 基本原理 114
4.5.1 概述 114
4.5 卡塞格伦天线 114
4.5.3 卡塞格伦天线的分析方法 115
4.5.4 卡塞格伦天线的几何参数及设计考虑 116
4.5.5 卡塞格伦天线总效率 117
4.6 修正型卡塞格伦天线 118
4.6.1 主副反射面的修正 118
4.6.2 高效率馈源喇叭 120
4.7 极化选择与调整 123
4.7.1 圆极化波的接收 123
4.7.2 线极化波的接收 124
4.7.4 圆矩波导变换器 125
4.7.3 极化旋向的变化 125
4.8 抛物面反射器的材料与结构 126
第五章 卫星广播的技术参数和标准 127
5.1 概述 127
5.2 调频波的基本特性 127
5.2.1 调频波的特性和带宽 127
5.2.2 调频解调器的调制增益 130
5.2.3 调频波的门限效应 131
5.3.1 视频信号的预加重和去加重 132
5.3 预加重和去加重 132
5.3.2 伴音预加重和去加重网络 136
5.4 杂波加权网络 137
5.4.1 加权网络及特性 137
5.4.2 加权系数Fw 138
5.5 信杂比与图象质量 140
5.5.1 视频信杂比与图象质量 140
5.5.2 评定图象质量的条件 141
5.6.2 射频带宽的确定 142
5.6.1 调制增益与射频带宽 142
5.5.3 声音信号的信噪比 142
5.6 射频带宽 142
5.7 载波信噪比 144
5.7.1 载噪比的确定 144
5.7.2 动态门限电平JND 145
5.8 极化与极化损耗 146
5.8.1 极化的定义 146
5.8.2 极化波的合成 146
5.8.3 极化损耗 147
5.8.4 圆极化的选定 147
5.9.2 同极化和交叉极化相对增益 148
5.9 发射天线特性 148
5.9.1 发射天线轴向最大增益 148
5.9.3 天线指向误差 149
5.9.4 最小波束宽度 150
5.10 接收天线特性 151
5.10.1 接收天线的最小直径 151
5.10.2 同极化和交叉极化相对增益 151
5.10.3 天线仰角 153
5.11 接收系统优值 153
5.12.1 能量扩散的作用 154
5.12.2 能量扩散的方法 154
5.12 能量扩散 154
5.12.3 能量扩散的计算 155
5.13 保护率 156
5.13.1 保护率的定义 156
5.13.2 保护率的计算 156
5.14 保护裕度 158
5.15 服务区、覆盖区和波束区 159
5.15.1 服务区 159
5.15.2 覆盖区 159
5.15.3 波束区 159
6.1.2 卫星天线波束宽度 160
6.1.3 卫星进入地阴区时刻 160
第六章 卫星广播链路 160
6.1.1 电波传播与噪声 160
6.1 轨道位置选择 160
6.1.4 卫星东西向轨道位置的保持 162
6.1.5 自用卫星与他用卫星广播系统干扰 163
6.2 频段选择 164
6.2.1 应用条件 164
6.2.2 传播和噪声 166
6.2.3 星体及星内设备 166
6.2.5 系统费用 168
6.2.4 地面接收设备 168
6.2.6 三种频段优劣性比较 170
6.3 调制体制选择 170
6.3.1 电视图象信号 170
6.3.2 电视伴音信号 171
6.4 静止卫星覆盖几何 171
6.4.1 观察点与静止卫星几何关系 171
6.4.2 天线波束覆盖几何 177
6.5 卫星广播链路方程 189
6.5.1 无线电广播链路方程 189
6.5.2 卫星广播上下行链路方程 190
6.5.3 卫星广播总线路方程 191
6.6 链路信号电平计算 193
6.6.1 下行链路信号电平 193
6.6.2 上行链路信号电平 196
第七章 广播卫星 198
7.1 概述 198
7.1.1 广播卫星的功能和组成 198
7.1.2 广播卫星的主要特点 199
7.2 广播分系统 199
7.2.1 广播天线 199
7.2.2 广播转发器 203
7.2.3 广播卫星转发器实例 207
7.3 遥测遥控跟踪分系统 208
7.3.1 遥测遥控跟踪分系统的功能 208
7.3.2 跟踪分系统 209
7.3.3 遥测分系统 209
7.3.4 遥控分系统 210
7.4 控制分系统 211
7.4.1 概述 211
7.4.2 姿态控制的类型 211
7.4.3 卫星姿态传感器 212
7.4.4 姿态控制 213
7.4.5 轨道控制 214
7.5 能源分系统 215
7.5.1 概述 215
7.5.2 太阳能电池 215
7.5.3 蓄电池 215
7.6 温控分系统 216
7.6.1 温控的方式 216
7.6.2 有源温度控制 216
7.6.3 无源温度控制 216
7.7.3 三轴稳定的结构形式 217
7.7.2 自旋稳定的结构形式 217
7.7 结构分系统 217
7.7.1 结构的功能 217
7.8 远地点发动机分系统 218
第八章 上行地球站 219
8.1 上行地球站的组成及其功能 219
8.1.1 概述 219
8.1.2 上行站的组成及功能 219
8.2 天馈线系统 220
8.2.1 天馈线系统的功能与组成 220
8.2.2 跟踪系统 224
8.3 发送系统 231
8.3.1 发送系统的功能与组成 231
8.3.2 主要技术要求 232
8.3.3 大功率放大设备 233
8.3.4 上变频器 236
8.3.5 微波频率源 238
8.4 接收系统 240
8.4.1 接收系统的组成 240
8.4.2 主要技术要求 241
8.4.3 地面站低噪声参量放大器 242
8.5 终端设备和监控系统 243
8.5.1 组成及功能 243
8.5.2 电视终端设备 244
8.5.3 监控系统 245
8.6 电源系统 245
8.6.1 电源的种类和要求 245
8.6.2 应急电源 246
8.6.3 交流不断电电源 246
8.7.2 电视基带处理单元 247
8.7.1 概述 247
8.7 发端电视基带处理单元 247
8.8 宽频带频率调制器 252
8.8.1 组成与功能 252
8.8.2 频率调制器 253
8.9 中频滤波器和均衡器 259
8.9.1 上行系统的中频滤波器和均衡器 259
8.9.2 下行系统的中频滤波器和均衡器 262
8.10 电视解调系统 263
8.10.1 概述 263
8.10.2 限幅鉴频器 264
8.10.3 门限扩展解调器 266
8.10.4 去扩散电路 270
第九章 卫星电视接收站 272
9.1 接收站的组成及主要技术要求 272
9.1.1 概述 272
9.1.2 接收站的组成 272
9.1.3 亚洲地区的一些静止卫星 276
9.1.4 IS-V星的主要性能参数 276
9.1.5 主要技术要求 278
9.2.1 主要参数及计算公式 280
9.2 卫星电视接收链路的分析与计算 280
9.2.2 计算步骤 284
9.2.3 计算举例 285
9.3 室外单元 288
9.3.1 室外单元的组成与功能 288
9.3.2 对室外单元的主要技术要求 289
9.3.3 国内外某些C波段室外单元技术条件 292
9.4 低噪声放大器 292
9.4.1 微波场效应晶体管 292
9.4.2 微波场效应管的网络特性和噪声特性 296
9.4.3 单级微波场效应管放大器 299
9.4.4 多级微波场效应管放大器 303
9.5 微波混频器 308
9.5.1 微波混频器的功能与类型 308
9.5.2 单端混频器 309
9.5.3 平衡混频器 312
9.5.4 微带型混频器电路实例 314
9.5.5 混频器的主要指标 316
9.6 本机振荡器 317
9.6.1 概述 317
9.6.2 介质谐振器 318
9.6.3 介质振荡器电路 320
9.6.4 本机振荡器的主要性能要求 323
9.7 第一中频放大器 324
9.7.1 中放电路 324
9.7.2 分析与估算 325
9.8 下变频器实例 328
9.9 GaAs单片微波集成室外单元 329
9.9.1 概述 329
9.9.2 低噪声放大器 330
9.9.3 中频放大器 331
9.9.4 介质振荡器 332
9.9.5 射频特性 333
9.10 功率分配器 334
9.10.1 概述 334
9.10.2 二等分功率分配器 335
9.10.3 宽频带等分功率分配器 336
9.10.4 功率分配器的主要性能指标 337
9.11 室内单元 337
9.11.1 室内单元的组成 337
9.11.2 频道调谐器 339
9.11.3 主中放与AGC电路 346
9.11.4 门限扩展解调器 349
9.11.5 自动频率控制电路 351
9.11.6 视频放大与处理 352
9.11.7 伴音解调与放大电路 353
9.11.8 电源 354
第十章 建站、测试与维护 356
10.1 站址的选择 356
10.1.1 接收天线仰角和方位角的求算 356
10.1.2 天际线与仰角 357
10.1.3 干扰电平的测试与估算 357
10.1.5 其他条件 359
10.1.4 地形的选择 359
10.2 设备的选购 360
10.2.1 概述 360
10.2.2 对室内单元输入电平的估算 360
10.2.3 对天馈线系统的要求 361
10.2.4 选购问题 361
10.3 安装与调整 361
10.3.1 设备的安装与调试 361
10.3.2 避雷与地线 362
10.4.1 天线增益G与G/T的测试 363
10.4 性能测试 363
10.4.2 高频头性能的测试 365
10.4.3 中频性能的测试 367
10.5 维护 369
10.5.1 基本注意事项 369
10.5.2 故障处理 369
第十一章 复用模拟分量(MAC)制式 371
11.1 复用模拟分量(MAC)制式概况 371
11.1.1 MAC制式的由来 371
11.1.2 MAC制式的基本原理 372
11.1.3 MAC制式的优点 375
11.2 D2-MAC制式 376
11.2.1 视频信号编码 376
11.1.4 MAC制式的现状 376
11.2.2 传输复用结构 377
11.2.3 数据包结构 379
11.2.4 声音编码方法 379
11.3 B-MAC制式 382
11.3.1 视频信号编码 382
11.3.2 声音/数据复用 383
11.3.3 场消隐期包的分配 384
11.4.2 优缺点 385
11.4 B-MAC和D2-MAC性能比较 385
11.4.1 性能参数比较 385
附录一 卫星分配电视接收站性能要求 387
附录二 国家标准局 中国广播卫星公司文件 392
附录三 风力等级表 393
附录四 全国各市、县人民政府所在地经纬度 394
附录五 国产同轴射频电缆参数表 410
附录六 全国主要城市卫星地面站天线仰角、方位角表 412
附录七 接收机噪声系数(dB)—噪声温度(K)换算表 413
参考文献 413