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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Te83

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Fw138

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JND145

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