【摘 要】 2007年8月，按照廣電總局的統一部署，全國各地都進行了廣播電視節目衛星傳輸的衛星轉換工作（以下簡稱“轉星”）。鑫諾3號衛星和中星6B衛星的傳輸性能更好了，技術指標有很大的提高，電視畫面信號質量直觀上有明顯的改善。本文通過本部門前后接收數據的對比，及新舊衛星系統參數的對比，淺析了新的衛星廣播傳輸系統性能優化的多種原因。
【關鍵詞】 轉星 衛星接收系統 C/N EIRP 性能優化 MCPC 空間隔離
2007年7月，鑫諾3號衛星和中星6B衛星相繼發射成功。為進一步提高衛星廣播電視傳輸質量，進一步方便廣大用戶接收衛星節目，8月份，全國全面實施轉星工作，將亞洲3S、亞洲4號、亞太6號、亞太2R、中衛1號、鑫諾1號(中央40路廣播)，共6顆衛星上傳輸的中央和各省廣播電視節目全部轉到鑫諾3號衛星和中星6B衛星。鑫諾1號衛星上的電視節目和數據廣播業務全部轉到亞太6號衛星Ku頻段轉發器上。轉星工作，除了各衛星上行站需轉換，全國各地接收這些節目的衛星接收地面站都需要轉換。
一. 轉星前后湖南衛星廣播傳輸效果對比
我站位于湖南省長沙市，有四座衛星地面站，分別接收中央一套和湖南衛視信號，經轉星調試后，四座衛星地面站接收到的信號強度都大幅提高，畫面清晰，色彩飽滿，無中斷及馬賽克現象出現。主觀判斷信號質量明顯提高。湖南省轉星工作組也反映，已完成轉星的地面站接收效果都有改善。
我站的四座衛星地面站都安裝在周圍無遮擋的屋頂，其中有接收中央一套信號的地面站兩座，接收湖南衛視信號的地面站兩座。四座地面站都采用了帶低噪放的普斯（PAUX）高頻頭，其輸出增益為60dB，輸出工作頻率為950-1750MHz,噪聲溫度T為16K。第一中頻電纜采用杭州臨安SYWV-75-9-7型藕心電纜，長約100米，其損耗為16.5dB。接收機采用了同洲數字衛星綜合解碼器（coship2000G工程型），它的信號強度Eb/N0采用百分比顯示，門限Eb/N0值約為20%，最大噪聲系數為15dB，沒有采用功分器。后來我們使用頻譜儀的測試了湖南衛視3M地面站，頻譜儀測試出接收信號的平均載波功率和躁聲功率，從而得出載躁比（C/N）。接收亞洲3S信號，從高頻頭輸出（C/N）數值為8.1dBHz，而接收中星6B衛星信號高頻頭輸出（C/N）數值為12.6dBHz。
轉星調整時，我們對各衛星地面站的設備參數和接收信號強度都進行了記錄，將轉星前后所得數據綜合如表1。
從表中可以看出，轉星前后天線尺寸、高頻頭、線纜接收機都無改變的情況下，接收電平Eb/N0顯示都有提高，最大增加24%，最小增加10%，其中接收鑫諾3號衛星中央一套信號的天線為一般接收Ku波段信號的尺寸1.2M，轉為接收C波段信號，Eb/N0顯示都顯示達到95%，大大超過門限值。而且湖南衛視3M地面站載躁比（C/N）提高了4.3dB。
二. 亞洲3S衛星與中星6B衛星鏈路參數的對比
以接收湖南衛視的3米地面站為例，根據轉星前后兩顆星的接收數據，可得亞洲3S衛星與中星6B衛星轉發器的一些具體參數（見表2）。
接收高頻頭（LNB）輸入端的載波功率/噪聲功率（即C/N）大小決定了接收圖像質量，根據公式［C/N］=［EIRP］-［Lp］-［△L］+［G收/T］-［K］-［B］可知：衛星等效全向輻射功率（EIRP）的大小直接影響到接收圖像的質量。在同等接收條件下（［Lp］、［△L］、［G收/T］、［K］、［B］不變），轉星后中星6B衛星實際可用（Eb/N0）T比轉星前亞洲3S衛星增加了6.3dB，下行有效全向輻射功率EIRPS增加了5.1dB，由此可見中星6B衛星傳輸系統性能比亞洲3S衛星傳輸系統有明顯提升。
三. 新的衛星系統傳輸性能增強
從2002年開始，我國的通信衛星多次受到非法信號地惡意干擾，衛星廣播電視的抗干擾技術急待提高。此次轉星一方面將六顆星的大部分節目集中到了兩顆星，從而方便了接收，提高了效率；另一方面更重要的是：新的中星6B和鑫諾3號衛星采用了一些新的技術措施，提高抗干擾能力，傳輸性能增強了。
1.轉發器由透明式該為再生式，且功率大幅增加
轉發器有透明式和再生式兩種，其中透明式轉發器把地面發來的電視、廣播和通信等信號經變頻放大后直接轉發回地面；再生轉發器，把接收到的信號經衛星處理后再傳送到地面。
亞洲3S衛星裝有28個C波段透明轉發器，轉發器帶寬為36兆赫，采用55瓦行波管放大器并配置線性化器。中星6B衛星有38個C波段轉發器，帶寬也是為36兆赫，但它的轉發器為再生轉發器，把接收到的信號經衛星處理后再傳送到地面，可以有效隔離非法信號，而且中星6B衛星的轉發器行波管功率放大器TWTA足夠大，為82W，這在C波段通信衛星轉發器中是少有的。因此6B的EIRP也是足夠大的。
2.防止交調干擾，采用MCPC，功率回退較小
交調干擾包括由衛星地球站產生的交調干擾和衛星轉發器產生的交調干擾兩部分。對于多載波使用，為避免交調干擾，轉發器必須工作在足夠的回退點。對于TWTA高功放，需至少7-8dB的回退；如載波數目較多，回退還應該增加。當工作在MCPC方式時，轉發器只有單載波（或少數幾個載波），不存在交調噪聲（或交調噪聲較小），為充分利用功率，這時轉發器輸出接近飽和；當工作在SCPC方式時，各載波均分轉發器功率，并且多載波放大時為減小交調噪聲的影響，轉發器輸出功率應對飽和功率有適當的回退。原湖南衛視所在的亞洲3S衛星12H號轉發器上采用SCPC方式的載波共有5個，現在湖南衛視所在的中星6B衛星S3號轉發器上采用MCPC方式的載波只有兩個。因此中星6B衛星S3號轉發器所需的功率回退較小，轉發器的82W行波管放大器TWTA功率更能充分利用。
3.賦形波束，空間隔離，避免惡意干擾
新的通信廣播衛星的抗干擾設計“以天線為主、轉發器為輔、重點是空間分隔”。在衛星天線波束的設計上，采用空間隔離的方法，針對來自上行的惡意干擾，衛星上行波束設計有幾個波束；同時，采用靈活的轉發器配置和轉發器與不同波束之間的靈活連接、切換方式，以達到有效避免惡意干擾的目的。由于全國區域波束不覆蓋某些地區，因此受惡意干擾的可能性極小。即使全國波束受到干擾，也可依靠轉發器波束開關將受干擾轉發器切換到華北地區波束和可移動波束上，達到抗干擾的目的，并可依靠可移動點波束，進行干擾的尋查。隔離了惡意干擾，新的衛星通信系統傳輸更穩定，性能更優越了。[Page]
4.衛星的整體技術不一樣，使用的年限不一樣
亞洲3S衛星于1999年3月21日由俄羅斯“質子”火箭發射升空，定點于東經105.5度。它是美國休斯公司（現波音衛星系統公司）制造的HS601HP型大功率三軸穩定衛星，設計在軌壽命16年以上；
中國6B衛星于2007年7月份發射定點成功，衛星采用了阿爾卡特宇航公司最新研發的SB4000C2型衛星平臺，這個平臺是SB3000型平臺的升級產品，是阿爾卡特宇航公司的第4代衛星平臺，總功率最大可達15KW。由于中星6B衛星的太陽能電池板采用了最新材料，再加之衛星的發射與定位準確，衛星的壽命將超過15年。亞洲3S衛星到今年已使用了8年，因此電源供電和轉發器都存在一定的設備損耗，性能也存在衰退的可能。
四. 湖南衛視上行系統設備更新
湖南衛視上行站于2006年底更換了新設備。此次轉星后，衛星上行信號的主路，備路都采用新設備。新設備性能穩定，各項技術指標都有顯著提高，正常情況下輸出功率都在50—55dBm，能保證工作在設備的線性區。另外，原亞洲3S衛星上行系統發射天線為直徑7.3米圓形口面卡塞格倫天線，現在的中星6B衛星上行系統發射天線為直徑9米圓形口面卡塞格倫天線，天線面積增加了19.42平方米，增加了天線增益，地球站的品質因數G/T也提高。
另外，傳輸湖南衛視的亞洲3S和中星6B衛星還有一些具體的數據，