【摘 要】 2007年8月，按照广电总局的统一部署，全国各地都进行了广播电视节目卫星传输的卫星转换工作（以下简称“转星”）。鑫诺3号卫星和中星6B卫星的传输性能更好了，技术指标有很大的提高，电视画面信号质量直观上有明显的改善。本文通过本部门前后接收数据的对比，及新旧卫星系统参数的对比，浅析了新的卫星广播传输系统性能优化的多种原因。
【关键词】 转星 卫星接收系统 C/N EIRP 性能优化 MCPC 空间隔离
2007年7月，鑫诺3号卫星和中星6B卫星相继发射成功。为进一步提高卫星广播电视传输质量，进一步方便广大用户接收卫星节目，8月份，全国全面实施转星工作，将亚洲3S、亚洲4号、亚太6号、亚太2R、中卫1号、鑫诺1号(中央40路广播)，共6颗卫星上传输的中央和各省广播电视节目全部转到鑫诺3号卫星和中星6B卫星。鑫诺1号卫星上的电视节目和数据广播业务全部转到亚太6号卫星Ku频段转发器上。转星工作，除了各卫星上行站需转换，全国各地接收这些节目的卫星接收地面站都需要转换。
一. 转星前后湖南卫星广播传输效果对比
我站位于湖南省长沙市，有四座卫星地面站，分别接收中央一套和湖南卫视信号，经转星调试后，四座卫星地面站接收到的信号强度都大幅提高，画面清晰，色彩饱满，无中断及马赛克现象出现。主观判断信号质量明显提高。湖南省转星工作组也反映，已完成转星的地面站接收效果都有改善。
我站的四座卫星地面站都安装在周围无遮挡的屋顶，其中有接收中央一套信号的地面站两座，接收湖南卫视信号的地面站两座。四座地面站都采用了带低噪放的普斯（PAUX）高频头，其输出增益为60dB，输出工作频率为950-1750MHz,噪声温度T为16K。第一中频电缆采用杭州临安SYWV-75-9-7型藕心电缆，长约100米，其损耗为16.5dB。接收机采用了同洲数字卫星综合解码器（coship2000G工程型），它的信号强度Eb/N0采用百分比显示，门限Eb/N0值约为20%，最大噪声系数为15dB，没有采用功分器。后来我们使用频谱仪的测试了湖南卫视3M地面站，频谱仪测试出接收信号的平均载波功率和躁声功率，从而得出载躁比（C/N）。接收亚洲3S信号，从高频头输出（C/N）数值为8.1dBHz，而接收中星6B卫星信号高频头输出（C/N）数值为12.6dBHz。
转星调整时，我们对各卫星地面站的设备参数和接收信号强度都进行了记录，将转星前后所得数据综合如表1。
从表中可以看出，转星前后天线尺寸、高频头、线缆接收机都无改变的情况下，接收电平Eb/N0显示都有提高，最大增加24%，最小增加10%，其中接收鑫诺3号卫星中央一套信号的天线为一般接收Ku波段信号的尺寸1.2M，转为接收C波段信号，Eb/N0显示都显示达到95%，大大超过门限值。而且湖南卫视3M地面站载躁比（C/N）提高了4.3dB。
二. 亚洲3S卫星与中星6B卫星链路参数的对比
以接收湖南卫视的3米地面站为例，根据转星前后两颗星的接收数据，可得亚洲3S卫星与中星6B卫星转发器的一些具体参数（见表2）。
接收高频头（LNB）输入端的载波功率/噪声功率（即C/N）大小决定了接收图像质量，根据公式［C/N］=［EIRP］-［Lp］-［△L］+［G收/T］-［K］-［B］可知：卫星等效全向辐射功率（EIRP）的大小直接影响到接收图像的质量。在同等接收条件下（［Lp］、［△L］、［G收/T］、［K］、［B］不变），转星后中星6B卫星实际可用（Eb/N0）T比转星前亚洲3S卫星增加了6.3dB，下行有效全向辐射功率EIRPS增加了5.1dB，由此可见中星6B卫星传输系统性能比亚洲3S卫星传输系统有明显提升。
三. 新的卫星系统传输性能增强
从2002年开始，我国的通信卫星多次受到非法信号地恶意干扰，卫星广播电视的抗干扰技术急待提高。此次转星一方面将六颗星的大部分节目集中到了两颗星，从而方便了接收，提高了效率；另一方面更重要的是：新的中星6B和鑫诺3号卫星采用了一些新的技术措施，提高抗干扰能力，传输性能增强了。
1.转发器由透明式该为再生式，且功率大幅增加
转发器有透明式和再生式两种，其中透明式转发器把地面发来的电视、广播和通信等信号经变频放大后直接转发回地面；再生转发器，把接收到的信号经卫星处理后再传送到地面。
亚洲3S卫星装有28个C波段透明转发器，转发器带宽为36兆赫，采用55瓦行波管放大器并配置线性化器。中星6B卫星有38个C波段转发器，带宽也是为36兆赫，但它的转发器为再生转发器，把接收到的信号经卫星处理后再传送到地面，可以有效隔离非法信号，而且中星6B卫星的转发器行波管功率放大器TWTA足够大，为82W，这在C波段通信卫星转发器中是少有的。因此6B的EIRP也是足够大的。
2.防止交调干扰，采用MCPC，功率回退较小
交调干扰包括由卫星地球站产生的交调干扰和卫星转发器产生的交调干扰两部分。对于多载波使用，为避免交调干扰，转发器必须工作在足够的回退点。对于TWTA高功放，需至少7-8dB的回退；如载波数目较多，回退还应该增加。当工作在MCPC方式时，转发器只有单载波（或少数几个载波），不存在交调噪声（或交调噪声较小），为充分利用功率，这时转发器输出接近饱和；当工作在SCPC方式时，各载波均分转发器功率，并且多载波放大时为减小交调噪声的影响，转发器输出功率应对饱和功率有适当的回退。原湖南卫视所在的亚洲3S卫星12H号转发器上采用SCPC方式的载波共有5个，现在湖南卫视所在的中星6B卫星S3号转发器上采用MCPC方式的载波只有两个。因此中星6B卫星S3号转发器所需的功率回退较小，转发器的82W行波管放大器TWTA功率更能充分利用。
3.赋形波束，空间隔离，避免恶意干扰
新的通信广播卫星的抗干扰设计“以天线为主、转发器为辅、重点是空间分隔”。在卫星天线波束的设计上，采用空间隔离的方法，针对来自上行的恶意干扰，卫星上行波束设计有几个波束；同时，采用灵活的转发器配置和转发器与不同波束之间的灵活连接、切换方式，以达到有效避免恶意干扰的目的。由于全国区域波束不覆盖某些地区，因此受恶意干扰的可能性极小。即使全国波束受到干扰，也可依靠转发器波束开关将受干扰转发器切换到华北地区波束和可移动波束上，达到抗干扰的目的，并可依靠可移动点波束，进行干扰的寻查。隔离了恶意干扰，新的卫星通信系统传输更稳定，性能更优越了。[Page]
4.卫星的整体技术不一样，使用的年限不一样
亚洲3S卫星于1999年3月21日由俄罗斯“质子”火箭发射升空，定点于东经105.5度。它是美国休斯公司（现波音卫星系统公司）制造的HS601HP型大功率三轴稳定卫星，设计在轨寿命16年以上；
中国6B卫星于2007年7月份发射定点成功，卫星采用了阿尔卡特宇航公司最新研发的SB4000C2型卫星平台，这个平台是SB3000型平台的升级产品，是阿尔卡特宇航公司的第4代卫星平台，总功率最大可达15KW。由于中星6B卫星的太阳能电池板采用了最新材料，再加之卫星的发射与定位准确，卫星的寿命将超过15年。亚洲3S卫星到今年已使用了8年，因此电源供电和转发器都存在一定的设备损耗，性能也存在衰退的可能。
四. 湖南卫视上行系统设备更新
湖南卫视上行站于2006年底更换了新设备。此次转星后，卫星上行信号的主路，备路都采用新设备。新设备性能稳定，各项技术指标都有显著提高，正常情况下输出功率都在50—55dBm，能保证工作在设备的线性区。另外，原亚洲3S卫星上行系统发射天线为直径7.3米圆形口面卡塞格伦天线，现在的中星6B卫星上行系统发射天线为直径9米圆形口面卡塞格伦天线，天线面积增加了19.42平方米，增加了天线增益，地球站的品质因数G/T也提高。
另外，传输湖南卫视的亚洲3S和中星6B卫星还有一些具体的数据，