国标地面数字电视卫星单频网覆盖——天馈系统设计

黎忠勇

（作者单位：恩施土家族苗族自治州电视转播台）



国标地面数字电视卫星单频网覆盖
——天馈系统设计

黎忠勇

（作者单位：恩施土家族苗族自治州电视转播台）

摘 要：基于卫星传输的国标地面数字单频网；

关键词：天馈系统；覆盖设计；系统优化

1 国标地面数字电视卫星单频网简述

国标地面数字电视卫星单频网建设，主要由单频网和多频网混合组成；其中单频网由各个相对独立的市一级组成。

为达到良好的覆盖效果，需要对天馈系统做针对性的规划设计；其中单频网、多频网相互兼顾，以单频网为主。

1.1 单频网原理：

同频率

同时间

同内容

在SFN中，所有的发射机都发射相同内容的射频调制信号，并在相同的时刻以相同的频率进行发射，这就是所谓的频率同步，时间同步和内容同步。

1.2 国标地面数字电视卫星单频网系统框图

项目　　优点　　缺点　　备注偶极子天线功率容量大、易组阵、频带宽体积大、安装位置要求高、成本高分垂直极化与水平极化，多用于主发射站垂直一体化天线体积小、安装方便、带宽比缝隙宽功率容量小　　垂直极化，一般应用与辅站或补点站缝隙天线　　体积小、安装方便功率容量小、带宽窄　　水平极化，一般应用与辅站或补点站

2 国标地面数字单频网天馈系统设计

2.1 天馈系统在单频网覆盖系统中的重要性

国标单频网覆盖，是个系统工程；由于各个发射站具有不同的相对关系，所以每个发射站天馈系统需要针对设计；天馈系统状态直接决定了有效覆盖区域分布及大小。

2.2 网络覆盖设计

网络覆盖设计指导思想：

从地域分布、人口分布出发，确认覆盖需求；

有效的、均匀的、稳定的信号覆盖；

安全、可靠的网络监控监测。

单频网覆盖分析：

电平分析

时延分析

交叠区分析

2.3 天线设计参数

有效功率：与馈线损耗，天线类型和组阵方式有关联。

极化方式：通常情况下一个区域内的单频网以相同极化方式为主，但是在严重的交叠区域，需要考虑利用极化隔离方式来优化交叠区域的覆盖，及同一区域内不同站点采用不同的极化方式；垂直极化多用于移动接收，相对更适合于近场覆盖。

功率等级：合理设计天馈系统的馈线、功分器、振子单元等各个电源的功率等级，需要有足够的冗余量满足天馈系统稳定运行和后期扩容使用。

有效带宽：合理设计天馈系统增益带宽和驻波带宽，不同类型的天馈系统带宽不同，由于各个发射站共用天馈系统，所以足够的带宽设计是必须的。

场型赋型设计：单频网站点由于各个站点地理地貌、覆盖区域分布等不一样，所以部分站点天线辐射方向不一样。天线一般分为：顶置、侧置、偏置三种。

2.4 常用天馈系统

天馈系统是将发射机的输出信号功率转换成自由空间中辐射的电磁波的装置。其性能的好坏将直接影响到有效信号覆盖的范围。其主要包括:天线系统，功分器，馈线，安装件等。

内容　现象　　解决办法　　备注场强弱近场弱　　检查系统发射功率；检查天馈系统赋型情况（注意零点填充）如有必要，可对站点分布重新优化远场弱　　检查系统发射功率；检查天馈系统赋型情况（注意裂隙调整）相干区误码率高　　调整天馈赋型和系统功率，改善覆盖场型短时延干扰　　调整站点本地延时，改变相干区域；长时延干扰　　提高干扰区主径设备功率；

3 单频网系统优化调试

3.1 系统优化简单分析

单频网系统优化主要设计下面三个方面

码流测试：关注抖动等主要指标

设备测试：主发射设备指标、天线指标

覆盖优化：定点测试、交叠区测试、边界场测试、载噪比测试；

冲击响应测试分析。

3.2 天馈系统优化

4 单频网组网建议

综上分析，天馈系统在单频网建设中十分关键，实际网络组建中天馈系统的辐射效果决定了单频网交叠区域的分布；在覆盖网络优化过程中，还需要对天馈系统做相应的调整优化；所以，为有效的建设、运行、维护国标覆盖网，系统中各个单元应作出明确要求。