什么是模拟信号?什么叫数字信号?

什么是叫模拟信号?
信号在时间和数值上都是连续变化的信号称为模拟信号.模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化，如目前广播的声音信号，或图像信号等。
什么叫数字信号?
数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。
数字信号的特点
(1)抗干扰能力强、无噪声积累。在模拟通信中，为了提高信噪比，需要在信号传输过程中及时对衰减的传输信号进行放大，信号在传输过程中不可避免地叠加上的噪声也被同时放大。随着传输距离的增加，噪声累积越来越多，以致使传输质量严重恶化。?

对于数字通信，由于数字信号的幅值为有限个离散值(通常取两个幅值)，在传输过程中虽然也受到噪声的干扰，但当信噪比恶化到一定程度时，即在适当的距离采用判决再生的方法，再生成没有噪声干扰的和原发送端一样的数字信号，所以可实现长距离高质量的传输。?

(2)便于加密处理。信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理的比模拟通信容易得多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密、解密处理。

(3)便于存储、处理和交换。数字通信的信号形式和计算机所用信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储、处理和交换，可使通信网的管理、维护实现自动化、智能化。?

(4)设备便于集成化、微型化。数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小、功耗低。?

(5)便于构成综合数字网和综合业务数字网。采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。另外，电话业务和各种非话业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网。?

(6)占用信道频带较宽。一路模拟电话的频带为4kHz带宽，一路数字电话约占64kHz，这是模拟通信目前仍有生命力的主要原因。随着宽频带信道(光缆、数字微波)的大量利用(一对光缆可开通几千路电话)以及数字信号处理技术的发展(可将一路数字电话的数码率由64kb/s压缩到32kb/s甚至更低的数码率)，数字电话的带宽问题已不是主要问题了。

以上介绍可知，数字通信具有很多优点，所以各国都在积极发展数字通信。近年来，我国数字通信得到迅速发展，正朝着高速化、智能化、宽带化和综合化方向迈进。?　
模拟信号和数字信号的区别：
模拟信号与数字信号

       不同的数据必须转换为相应的信号才能进行传输：模拟数据一般采用模拟信号(Analog Signal)，例如用一系列连续变化的电磁波(如无线电与电视广播中的电磁波)，或电压信号(如电话传输中的音频电压信号)来表示；数字数据则采用数字信号(Digital Signal)，例如用一系列断续变化的电压脉冲(如我们可用恒定的正电压表示二进制数1，用恒定的负电压表示二进制数0)，或光脉冲来表示。 当模拟信号采用连续变化的电磁波来表示时，电磁波本身既是信号载体，同时作为传输介质；而当模拟信号采用连续变化的信号电压来表示时，它一般通过传统的模拟信号传输线路(例如电话网、有线电视网)来传输。 当数字信号采用断续变化的电压或光脉冲来表示时，一般则需要用双绞线、电缆或光纤介质将通信双方连接起来，才能将信号从一个节点传到另一个节点。

数字电视条件接收系统(CAS)的发展趋势

本文贯穿史今，介绍了以智能卡CA为代表的数字电视CAS系统的形成、发展、现状，以及这种现状长期以来给数字电视技术带来的影响，并针对这些影响，根据技术发展的趋势论述了一个探索性的观点――软硬件分离，以及实现软硬件分离可以给数字电视行业带来的益处。
      上世纪90年代欧洲人开始制定数字电视DVB标准，至今已历时10多年。本来在DVB中与条件接收相关的标准并没有定义一定要使用智能卡，可是由于受当时技术条件限制，智能卡CA技术占据了主导，且逐步形成了数字电视CA=智能卡CA的观念，以及伴随这一观念产生的传统商业和技术模式，以至于智能卡CA的 CW能被共享的安全缺陷被说成是DVB标准中的缺陷。随着时间推移和技术进步，智能卡CA的弊端和传统商业模式对数字电视发展的制约和造成的危害也逐渐显现，为此，不少有识之士为革除这一弊端、促进数字电视发展进行了有益探索。本文作为这种探索的一个观点与大家分享。
      中国数字电视技术突破传统、鼓励创新，是广电运营商摆脱被动进入良性发展的关键。
一、数字电视条件接收系统（简称CAS）的起源
      国内数字电视的条件接收CAS技术参照十多年前源自欧洲的DVB标准，世界上其他数字电视标准也是参照的DVB标准，例如日本的ISDB、北美的 ATSC，与DVB标准不同的仅仅是信道传输部分，后端信源解码和CAS的标准与DVB标准基本相同。所以，现在数字电视的后端标准以及CA技术全世界是一样的。
      基于DVB标准的数字电视芯片也同样起源于欧洲，最初的DVB-SIM同密标准是不开放的，参与制定该标准的欧洲公司近水楼台先得月，所以国外最早的CA 公司均来自于欧洲。随着欧洲的DVB标准被世界各地采用，欧洲CA公司的市场扩展到了全世界，在最初的几年时间内，几乎垄断了整个世界的数字电视条件接收技术市场，逐渐形成了大家熟知的商业和技术模式，至今仍影响着世界数字电视条件接收CAS市场和整个数字电视产业链，造成了机顶盒的混乱，对中国广电运营商的影响尤其严重。
      最初的数字电视CA技术也有无卡方式的，主要是用在卫星接收工程机上。随着市场的发展，机顶盒开始进入大众消费领域，而CA技术是面向运营商，不同的市场方向导致CAS逐渐形成了独立的数字电视技术分支，当时的MCU运算能力有限，而解密算法又不能太简单，设计一个能在运算能力差的MCU上快速运行的算法不是件很容易的事，能够保护运行这种算法并方便单独贩运的器件，非智能卡莫属，成了当时数字电视CA的首选。于是，CA的安全就建立在智能卡对算法的保密性上。尽管这种安全基础比较脆弱，很多CA屡遭破解，结构上存在无法克服的技术缺陷，但由于所形成的商业模式被多数运营商和机顶盒厂家所接受，至今仍然是市场主流。
二、数字电视CAS系统商业模式的形成
      10年前，数字电视技术还是一个相当新的技术，不论芯片、软件还刚刚起步，数字机顶盒硬件非常复杂，线路板比现在的PC机主板还要大，上面大大小小的芯片密密麻麻，当时即使在欧美，也只有那些大公司才有实力研究数字电视技术。直到现在，数字电视还是一项较综合的系统技术，技术人员十分匮乏。所以在当时的情况下，由一家公司来开发完成既针对机顶盒市场又针对运营商CAS市场的各种软件是很难想象的，大家只能分工协作，由多家厂商共同完成，并逐渐形成了现在的商业推广模式：
      当某个运营商选择了某家CAS，给该运营商供应机顶盒的所有厂家都要集成这家CA，并向其交纳集成测试费用。
如果某家CA公司的CAS被多家机顶盒厂商集成，又有利于这家公司向运营商推销其CA，采用该CAS的运营商也就越来越多，也就会有更多的机顶盒厂家跟进集成这家公司的CA。这样一来，CA软件通过机顶盒厂家的集成，与种类繁多的机顶盒硬件就捆绑在了一起。因此，较早被采用的CA就会迅速形成垄断，甚至间接控制了运营商的命脉。如果当初没有广电总局要求同密国产CA的政策，打破国外CA公司的垄断，可能就没有了目前国内CA公司的辉煌，也说明管理层的决策对产业的影响力。 
      这就是传统数字电视封闭商业模式的由来。由于我国数字电视技术是借鉴欧洲标准，我们在引进技术的同时也把这种商业模式引了进来。这种模式后来逐步增加到数据广播和其他增值应用中，不仅没有得到改变，反而变得更加复杂，更加封闭。这种封闭的商业模式是以较深较复杂的技术为背景的，运营商很少有这样高深的技术判断能力，对这种商业模式只能被动的适应，使得这种封闭的商业模式又得到了进一步的发展与加强。在这种封闭的商业模式下，上游产业链各方利益除在头端软、硬件上体现外，更集中体现在机顶盒上，致使机顶盒成本居高不下。
      中国广电由于其公益性质决定属保本微利经营，基本没有什么积累，很多运营商因为数字化而背上了沉重的债务包袱，随着CA安全隐患的显现，严重制约了广电的良性发展。
三、数字电视ＣＡＳ市场及技术现状
      条件接收CAS、浏览器、其它增值应用等实际上都是应用软件，传统商业模式下，分别由不同的软件公司提供，通过众多机顶盒厂家将这些软件集成组合到种类繁多的机顶盒上，然后，这些公司再联合向运营商推销。按照传统的商业模式，运营商在选定了CA、浏览器等前端软件后，再选择机顶盒。在这个过程中，运营商选择机顶盒的标准主要是看机顶盒厂家的规模和业绩，单方面认为这样就可以保障机顶盒的售后服务，很多运营商忽视了机顶盒不仅仅是一个硬件设备，重要的售后服务更体现在软件上。如果运营商选择的机顶盒混乱，当发现所用CA出现安全隐患的时候，除了必须更换智能卡外，还需要对机顶盒软件进行升级，当涉及到的机顶盒厂家很多的时候，这将是一个庞大的工程，几乎不可能完成，除非连机顶盒一起换掉。所以，当发现所采用的CA出现像CW共享这样的安全隐患时，CA公司基本上束手无策。同样，也是由于机顶盒混乱，在运营商打算增加增值应用的时候，也几乎变成了不可能，为未来经营、应用开发和服务埋下了严重隐患。中国的数字电视运营商在技术上处于弱势，所采用的CA标准不一样，很容易被看似市场化的CA公司和机顶盒厂家的联合推销分割包围，形成一个个市场孤岛。在中国数字化进程中，运营商为此付出沉重代价已是不争的事实。为了解决这个难题，很多有识之士进行了积极探索，付出了艰辛的努力，提出了各种解决办法。
      有的人首先想到了中间件，中间件没有一个固定的定义，普遍理解为是位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务。但是早期广电行业有些技术人员普遍从台式机、服务器系统平台上来理解中间件，在当时机顶盒芯片性能还很差的情况下，数字电视需求有很强的理想主义色彩，希望在机顶盒上实现很多功能，想让基础应用、CAS、数据广播、其它增值应用都基于中间件之上，结果让人大失所望。归根到底，数字电视技术不同于台式机及服务器的嵌入式系统，运算能力及资源有限，把台式机上一些概念放到机顶盒上，无异于期望把一辆自行车改造成一台摩托车，最后还是要回归理性，还是要基于机顶盒芯片性能的提高，将中间件主要用于双向互动。
因为移动通讯手机的智能卡和主机实现了机卡分离，方便了运营，所以就有更多的人寄希望于机顶盒也能机卡分离，认为只要实现了机顶盒的机卡分离，就可以使机顶盒变得通用，成本降低，加快数字电视的发展。这就是长久以来，大家寄希望于数字电视CA“机卡分离”的原因。
四、机卡分离的尝试
      首先，数字电视的“机卡分离”概念很大程度是参照手机行业的“机卡分离”。但数字电视和通讯手机行业的“机卡分离”有着很大的不同，很多人对电信的“机卡分离”有误解，主要是加密体制的问题。
      在手机通讯中也有加密解密的过程，但移动通讯加密有明确详尽的标准，并且通信的加密算法和密钥不在智能卡里，而在手机和基站内，智能卡仅作为身份识别和存号码之用，计费和授权系统是在电信的机房里而不是在智能卡里。移动通讯过程中，手机每切换一个蜂窝，都要更换对音频流的加密密钥，其保密水平比数字电视 CA还要高。
      正是因为移动通讯的加密解密不在智能卡中进行，所以才能够做到机卡分离。而数字电视的智能卡因为含有核心的算法和密钥，以及私有的机顶盒CA通讯接口，要实现机卡分离必须采用不同的思路。
      既然智能卡CA不能通过中间件将其分离出来，机顶盒里的该部分软件仍然只能使用传统的C语言编写。这样，具有强烈私有性的智能卡CA，将软硬件牢牢地捆绑在一起，根本无法从机顶盒中分离。而现实是实施“机卡分离”所付出的成本甚至比机顶盒还要高，并且不能解决CA的全部问题，例如与CA绑定的短信等功能 “机卡分离”就无法实现，更不用说其它广电需要的增值服务了。所以目前只能在价值较高的数字一体机上使用“机卡分离”技术，有“机卡分离”功能的一体机比普通的电视价格高出很多是大家有目共睹的，只能再加上一个成本很高的大卡，将私有的机顶盒CA通讯软件放在里面，以达到机卡分离的效果，这样还不如单独买机顶盒划算。
      其次，在商务和安全上也存在“机卡分离”的阻力。如果实现比较理想的机卡分离，各个CA公司就要把机顶盒和智能卡通讯的保密部分公开出来，这相当于CA公司将自己的一个安全保护伞交了出去，不仅影响将来的市场，也会让已经采用其CA的运营商处于不安全之中。其次，也是最核心的原因，CA公司就是要靠其私有性生存，像电信那样理想开放的机卡分离模式，最终的发展结果是算法和密钥需要由运营商掌握，CA公司就没有了存在的价值。和电信不同，广电的算法和密钥在智能卡中，不但要存储加密算法和密钥，还存储授权信息，还有电子钱包等功能，一旦分离将更不安全。很多智能卡CA的破解就是从分离的大卡中找到的切入点。因此，来自各方的阻力使得数字电视“机卡分离”难以实现。
      总之，“机卡分离”的诉求不能很好地实现，是因为高度私有的智能卡CA的存在，以及需要保密的CW通讯过程，不能彻底把CA从机顶盒中分离出来而做出的一种努力。然而，现在运营商普遍要求CAS的机卡绑定功能，恰恰和“机卡分离”的诉求相反，这也是导致“机卡分离”政策难以实施的原因之一。
有没有更好的解决办法？答案是肯定的。我们可以从推动半导体及IT技术迅猛发展的个人电脑市场中得到启示。个人电脑CPU芯片技术之所以发展迅速，就是因为PC界实行了严格的软硬件分离，让软硬件各自按照自己的轨迹，在各自的专业领域中竞争发展。
五、软硬件分离
      “机卡分离”的终极目标就是软硬件分离，而“机卡分离”的诉求则是因为硬件智能卡CA的存在不能实现“软硬分离”而做出的妥协。
      而这里所说的软硬件分离，是指机顶盒的硬件及运行平台由机顶盒厂家提供，或者仅仅提供硬件生产，不再像以前再对品种繁多的CAS、数据广播、增值服务甚至中间件等软件进行集成，大大降低其软件工作量，专注于高质量硬件平台的生产。CAS、数据广播、增值服务等软件供应商单独针对通用开放的机顶盒硬件平台独自开发软件，开发完成后交由运营商下载使用。基于通用的机顶盒硬件平台，可以有更多的软件公司参与机顶盒软件的开发，这样一来，就可以打破少数CA、数据广播等软件公司的垄断，有利于数字电视事业的良性发展。
      如果不考虑智能卡，CA其实是一种纯应用软件，只不过是其代码受智能卡的保密保护而已。但是，在人们的传统观念中，数字电视CA就是和智能卡联系在一起的。其实加密不一定要用智能卡，例如在我们的台式电脑上运行的SSL协议(SecureSocketLayer，安全套接层)，就是我们在进行网上交易时，不需要任何的外部硬件就能对我们的信用卡和个人信息提供较强的加密保护。中间件的定义是相对的，某些情况下甚至也可以称其为应用软件，当作一个软件模块；数据广播、增值应用也是一种软件，那么完全有可能将上述各种软件作为一个个可以单独使用的独立模块，实现纯粹的软硬件分离。
      软硬件分离后，电视机或机顶盒厂家只负责生产不包含CA、数据广播以及其他增值业务的“裸机”，该“裸机”到达各地广电后，再通过数字前端将符合当地广电标准的CA、数据广播等增值软件下载到数字一体机或机顶盒中，完成数字电视软硬件的有机融合。
      软硬件分离后，各个广电可以根据自己的需求把CAS、数据广播、股票广播、VOD等软件交由不同的软件公司单独开发，开发完成后单独升级运行，可以实现最大的开放性及扩展性，每种软件都可以单独更换升级。随着时间的推移，一个个业务模块成功开发出来以后，整个系统的功能越来越丰富，越来越强大。
      软硬件分离后，对运行应用程序的软硬件平台的要求提高了，要有较高的可靠性和稳定性，反倒是对应用软件的要求降低了，因为一旦发现了应用软件的缺陷，可以随时在不影响使用的情况下单独更换升级。
      要实现软硬件分离，首先要面对的一个问题就是，到底数字电视选用哪种硬件，因为无论是什么软件，都是要在硬件上运行，这也决定了整台机顶盒的性能以及将来的网络有没有扩展空间。机顶盒硬件平台的选择是一项技术性很强的工作，需要做详细深入的研究，这一点在IT领域有现成的经验可以借鉴。
      首先PC机硬件是兼容的，在主板方面，各个厂家也是兼容的，既可以安装Intel的CPU，也可以安装AMD的CPU，而Intel和AMD的CPU，其指令系统是X86系统，也是兼容的，都可以运行一样的程序。硬件标准统一了，在CPU芯片厂家之间、套片厂家之间展开了激烈的竞争，PC机硬件性能不断提高，这种由掌握高技术的半导体公司之间的高水平竞争直接推动了半导体芯片技术的高速发展，让“摩尔定律”直到现在仍然有效，我们才能不断以更低的价格买到更高性能的计算机。
由此可以得到启示，就是要选择一种更为开放、功能更强的开发平台，这样参与开发软件的人就可以多起来，运营商就可以有更多的软件选择，甚至自己也可以介入软件的开发，掌握自己的命运。如果这些能变成现实，即使是单向机顶盒，每台都可以变成可以随意控制的终端，相信这是很多数字电视运营商梦寐以求的事情，智能卡CA引起的机顶盒混乱将成为过去。 
      软硬件分离后的硬件部分将是整个数字电视的基础，要求有很高的性价比，能不能满足将来的运营需要，比的是各个机顶盒芯片厂家的硬实力，应该是运营商关注的重点。
      软硬件分离后的硬件生产将变得简单，不需要机顶盒厂家整天围着运营商五花八门的软件需求打转转，降低软件开发和售后服务工作量，从而也降低了机顶盒成本。业有所长，术有专攻，软硬件分离后，可以使得数字电视技术更加开放，让专业的人做其专业的事。软件开发的模式也需要改变，各种软件可以由不同的公司分别开发，而变化最大的应该是CAS了。
六、软硬件分离后的数字电视CAS
      解决数字电视未来的发展问题首先要解决CAS不能从硬件中分离出来的问题，而解决这个问题就必须把CA软件从智能卡的保护中解放出来，要做到这一点就必须抛开智能卡。在智能卡CAS技术中，智能卡的主要作用是保护解密算法及密钥不被泄漏。如果不用智能卡，同样也要解决这个问题。在目前技术水平下，软硬件分离后这两个问题很容易解决。
      软硬件分离后的解密算法及密钥的保护:
      在软硬件分离的框架之下，CA软件可以当作一个单独的模块，可以临时从码流里面下载执行。如果黑客从FLASH或码流里获得CA的信息，只能得到被加密目标码，假设黑客们有足够的人力财力，也要花费半年以上的时间。因为CA是作为一个单独的模块，可以在用户没有察觉的情况下每天都变，没等黑客破解完又变了，所以这种破解没有任何意义，不会对数字电视的安全传输造成影响。假如黑客这时破解的是智能卡CA就彻底崩溃了，直到这种智能卡被替换掉为止，还不能解决CW共享问题。利用这种技术可以根据不同的运营商设计不同的CA，甚至将CA模块的设计交由广电运营商自己去定义，而智能卡CA技术不可能做到这些。
      以前，智能卡保护下CA的保密措施非常关键，关系到该CA的成败以及被保护运营商的利益，也因此运营商在安全性上对CA公司的依赖性很强。然而智能卡CA 并非牢不可破，要解决CW共享的安全缺陷，还必须更换机顶盒。许多运营商特别是卫星直播运营商因为CA被破而无法补救，造成的损失惨痛，就充分证明了这一点。在CA设计上，没有绝对的保密，关键是在算法密钥被破解后能不能有效地补救。
软硬件分离后的硬件克隆保护：
      从上述分析可知，软硬件分离后如有盗版，破解算法乃至破解机顶盒软件都没有意义，唯一的办法就是复制机顶盒。也许有人会问，就像台式电脑兼容机随便运行盗版软件那样，克隆的机顶盒也可以照常使用。其实不然，虽然每台电脑看上去都一样，但每台电脑的CPU、硬盘都有自己不同的唯一的ID号，有的显卡、存 BIOS的FLASH也有ID。也就是说，每一个CPU、每一块硬盘都是不一样的。如果克隆两台完全一样的电脑，你只能要求Intel给你克隆一个 CPU，再要求希捷给你克隆一块硬盘。
      让这两个巨头公司同时做这种事，可能吗？真正能够生产高水平的机顶盒芯片公司，一般也是国际上有名的公司，让他们多个公司同时帮助盗版也是不可能的。所以，选用国际著名公司的机顶盒芯片，就可以避免机顶盒硬件被克隆。再说了，这种克隆要一个一个地进行，谁会为了几百元人民币收视费而兴师动众付出几百万美元巨额代价去一台一台地克隆机顶盒？而且还很容易受到反制。因此，认为无卡CA算法和密钥被破解后，只能更换机顶盒的观点是错误的。
      所以，软硬件分离后的数字电视CAS的安全性取决于半导体公司，而不是现在的CA公司，哪个实力更强、更值得信任已经很清楚了。
七、面对智能卡CA的CW共享安全隐患，只能更换机顶盒
      早期的数字电视智能卡CA在被破解之后，因为没有CW网络共享隐患，可以通过更换智能卡解决。随着网络技术的发展与普及，CW网络共享逐渐成了数字电视盗版的主要方式。CW共享绕过了智能卡CA的所有安全防线，直接将受保护的CW从机顶盒中取出，通过串口或网络扩散出去，面对这种安全隐患，更换智能卡也无济于事，目前唯一彻底解决的办法是发展无卡CA，更换机顶盒。
      随着各地高清节目的开播，高清节目的高收费将是CW共享数字电视盗版的重灾区，在高清机顶盒的选型上，采用无卡CA技术，将是一个未雨绸缪的明智选择。
八、软硬件分离是数字电视CAS的未来
      智能卡CA是一种受保护的数字电视应用软件技术，也因此被蒙上了神秘的面纱，又因特殊的商业推广模式而被人为地神化，给很多运营商造成了巨大的安全隐患，并已经开始制约数字电视技术与产业的良性发展，这已是有目共睹的事实。软硬件分离是数字电视发展的必然趋势，发展无卡CA技术是必由之路，在这种情况下运营商甚至可以自己制定标准，掌握CA技术。
    中国数字电视技术突破传统、进行技术创新，是摆脱被动、进入良性发展的关键。

DVB标准，欧洲人的阴谋？

在CCBN2010的一个研讨会上，遇到一位跳槽去做电视机的资深工程师，和他聊起CA标准的混乱导致电视机厂家不能大量生产一体机时，他感慨万千——中 国人，又一次中了欧洲人的阴谋！对于他的这个观点，我大吃一惊，赶紧问为什么。我听后恍然大悟，认为非常有道理。

他说，DVB标准刚刚制订出来时并不是公开的，需要花费至少2万欧元购买。2万欧元在十几年前可是一个不小的数目，所以，很少人能看到这个DVB标准的技 术细节。但这个时候，对应的芯片已经批量出货，并随着各国数字电视的开播，DVB标准逐渐走向了全世界。随着更多的人对DVB标准的逐渐了解，DVB标准 已不再神秘。但是，数字电视芯片中包含了MPEG2等算法专利，中国企业在向欧美出口机顶盒时，被迫交纳高昂的不合理的专利费用。中国机顶盒厂家的集装箱 频频在欧美海关被查，这让产业界记忆犹新。相关的DVB标准专利也让汤姆逊、飞利浦这些欧洲公司赚得盆满钵满。靠专利公开获得利益，即使很高，也可以理 解。毕竟这样可以激发人类进行创造发明的动力，促使科技进步。这种公开的竞争促使人们进行技术含量更高的发明创造。如果说这种靠公开的发明获取利益是明赚 的话，那么接下来靠加密CA系统赚钱就是暗抢了，甚至严重危害了数字电视产业的健康发展。

加密，顾名思义是一项很隐秘的技术。保密，也就顺理成章地成了加密技术的核心工作。在这种情况下，所采取的一切管理和技术手段都是围绕着如何保密进行的， 保密工作做得越好，对应的CA加密系统就越安全。如此看来，技术和信息封闭是很显然的，也因此产生了严重的信息不对称，给了数字电视加密公司充分的描述空 间，对CA的描述主要单方面来自CA加密公司，因而CA公司在营销过程中欺骗运营商的现象就时有发生。可笑的是，CA加密公司的成功营销，让很多广电运营 商对他们所采用的加密CA系统奉若神明。例如，中国一个大省的广电，在得到了一个非常封闭的CA系统后如获视宝，并以此作为整合地县级广电的理由，此事曾 被当作笑谈流传。

不得不承认，在数字电视技术发展之初，加密CA系统的技术含量还是比较高的，再加上被人为蒙上一层神秘的光环，这就让CA技术显得更加高深莫测。CA公司 非常善于对隐秘的CA技术进行包装，对技术实力弱的广电运营商的影响之深，远超人们的意料。很多运营商都在不知不觉中，进入了CA公司预先设下的圈套。

加密CA公司首先在运营商前端机房安装私有的加密设备。这样，给这个运营商供货的所有机顶盒厂家就要遵从该运营商所采用的加密标准。但是，这种加密标准是 保密的，于是CA加密公司就和给运营商供货的机顶盒厂家签订一份严格的保密协议，将保密的机顶盒CA库授权给机顶盒厂家，再由机顶盒厂家集成对应的CA软 件。从这个意义上来说，这种授权实际上是将封闭保密的CA标准适应范围扩大到机顶盒厂家。加密CA公司授权的机顶盒厂家越多，站在运营商的角度机顶盒的选 择余地就越大，于是采用这种加密CA的运营商就越多；反过来，采用这种加密CA的运营商越多，对机顶盒厂家的吸引力就越强。这样，最先进入市场的CA加密 公司显然占据了先发优势，市场份额可以迅速扩大，形成一种主流之后，后来的CA加密公司再进入就很难了。具有讽刺意味的是，在数字化早期的加密CA的选择 上，对于运营商的最大吸引力，就在于这种加密CA的开放性。加密CA公司是如何宣称自己的CA是开放的呢？

进入市场最早的CA公司，在向运营商推广加密系统的时候，会罗列出他们授权过的一大堆机顶盒厂家。看！我们的CA系统多么地开放，已经开放给了这么多机顶 盒厂家完成了CA集成，您还担心没有理想的机顶盒选择？这个说辞不仅对于涉入技术不深的技术人员都难以反驳，更不用说是注重运营的广电运营商了。上面曾描 述过，这种所谓的开放其实是将封闭延伸到了更多的机顶盒厂家。这种开放本质上是个幌子，也许以下事实就是这个幌子之下的阴谋。

要解释这种现象，还得从运营商说起。

每个数字化后的运营商都已经认识到，当选用了某种加密CA之后，只要有对应的机顶盒用户还在使用，这种加密CA就不能被换掉，因为每种机顶盒只支持一种 CA，不能实现在线替换，换CA就要重新入户换卡，所以换CA只能换机顶盒。当对应的机顶盒数量很多很混乱的时候，加密CA系统就更难被换掉。如果增加运 营商更换CA的难度，CA公司只需给运营商的机顶盒造成混乱即可，机顶盒越混乱，升级越困难，对应的CA越难更换。加密CA公司利用多家授权的手段，一方 面让广电运营商认为其CA是开放的，另一方面悄悄地把给运营商的机顶盒搞乱，可谓一举两得。不安全的CA难以替换让很多运营商叫苦不堪。例如，在卫星加密 数字电视领域，一些已经很不安全的加密CA仍然还在使用，就很说明了这个问题。因为运营商不可能一下子把所有机顶盒都换掉。早期的数字电视运营商还没有像 现在这样注重增值应用，很少软件升级。现在，中国的很多有线电视运营商都已经感觉到了技术标准封闭的CA对他们的运营造成的影响，这些想必也已经很清楚 了。

说到这里，大家应该已经明白了。CA公司就是以开放为由，悄悄地让机顶盒混乱，既绑架了众多的机顶盒厂家，也间接对运营商形成了控制！而这些机顶盒厂家在 推销其机顶盒的时候，也会以嵌入了某某加密CA功能作为卖点。加密CA公司以此策动了上下游为其造势，迅速垄断加密CA市场。

这里一个关键的名词就是开放。先不说关于智能卡的种种保密措施，仅仅看一下加密CA和各个机顶盒公司的合作就知道，这个开放实际上是一个谎言。据一个在机 顶盒厂家待过的软件工程师描述，CA公司不但给机顶盒厂家签订严格的保密合同，同时也要求机顶盒厂家和接触到机顶盒CA资料的工程师签订严格的保密合同。 真是天大的笑话，CA公司这样搞，运营商却认为是开放的，真是佩服那些CA公司的营销能力。他还说，个别的CA公司甚至要求专门设置独立的房间，在网络上 要和外界断开，U口全部封死，进出要经过专人检查。更有甚者，有的还要求在这个房间里安装监控设备。他开玩笑说，如果再上一道岗哨，防护措施堪比监狱。你 想想，这种环境等于要把工程师的手脚给捆绑起来，整个产业还有个好？更可怕的是，这种封闭的技术模式在数字电视普及的很长一段时间，得到了很多运营商的认 可。于是，随着欧洲DVB标准向全世界的推广 ，来自欧洲的这些严格保密的CA系统进驻到了各个运营商的机房，迅速占领了市场。几乎把后来竞争者的出路全部堵死，也让广电运营商没有了退路。所以，国际 上著名的CA公司均来自于欧洲，就连技术发达的美国，都没有一家与欧洲公司抗衡的CA公司。说到这里，让笔者感觉到广电总局领导为中国的数字电视事业做不 多的一件大好事。

DVB标准开始在中国普及的时候，国内所采用的加密CA系统均来自于欧洲。但在后来即将开始有线数字化的时候，总局领导高瞻远瞩，制定了一个国内运营商必 须同密国产CA的政策，才让国产CA有了进入市场的机会。于是涌现出了永新、数码、天柏等这些国产加密CA公司。这些国产CA以低廉的价格优势，迅速占领 了加密CA市场。可以说，如今国产CA的辉煌来自于政府政策的支持。也是因为这个原因，欧洲加密CA公司在欧洲和其他国家的垄断形势没有在中国继续延续。 没有延续使用欧洲加密CA公司辉煌的还有日本。日本在引进欧洲DVB标准之前，对其进行过深入细致的分析，最后决定由产业联盟与政府结合，强行统一规范了 加密CA接口。正因为实现了这种接口规范的统一，在日本并没有引起机顶盒标准的混乱，数字一体机也得以快速发展，至今在日本很难看到机顶盒的影子。在数字 电视领域，日本人的细致、谨慎和产业界的团结，又给我们上了生动的一课。所以，总局再制定新的CA标准的时候，可以参照日本的模式，必须统一开放CA接 口，避免继续因为CA混乱导致整个产业的混乱。

遗憾的是，依靠政策的东风进入市场的国产CA并没有创新，技术和商业模式依然是沿用欧洲人的，这就决定了国产CA需要采用和欧洲公司一样的营销策划手段。 按照这种十分封闭的技术模式，加密CA公司的技术发展空间几乎到了极限。三网融合可以毫无疑问地迫使加密CA公司走真正的技术开放路线，打破这种封闭的局 限，对于整个数字电视产业来说十分迫切。仔细分析过DVB标准的人都知道，将加密CA接口明确定义不是一件困难的事情，但为什么欧洲人在制定DVB标准的 时候，故意留下这个缺口，用封闭私有的技术标准呢？

在进一步了解下发现，来自欧洲的加密CA公司均是DVB标准组织的成员，制定DVB中有关加密的标准非他们莫属。难道是他们早就策划好，故意留下这个标准 的缺口，让全世界照搬DVB标准的国家和运营商进入他们预先设好的圈套？有一点可以肯定，就是如果明确同意了CA接口，这些CA公司将丢掉赚钱的工具。可 见，国家政府决策机构对引进和推广国外技术标准的时候，需要非常仔细地进行分析，避免陷入外国人设下的陷阱。

在封闭私有加密CA标准已成既定事实的前提下，业界为了扭转这种混乱局面，也作了其他努力。例如，基于DVB-CI标准的机卡分离，在中国叫作大卡，在美 国叫做CableCARD。美国的有线电视运营商比较注重对用户的服务质量，采用CableCARD会影响服务质量，另外也担心对采用CableCARD 所带来的安全隐患，所以美国FCC去年就宣布放弃CableCARD，并承认历时十年的机卡分离努力失败。而以前中国有关管理部门却在政策上表明要采用机 卡分离政策，说明管理者没有看清欧洲人设下的圈套，也没有看清加密CA系统在骨子里是封闭的。
马上开始的三网融合，广电主推NGB。根据NGB的权威描述，广播方式将长期存在于开放的网络中。针对DVB标准的不足，在开放条件下，需要对DVB标准 进行补充，确定统一开放的加密CA接口，不再让机顶盒继续混乱，进而实现靠一体机普及数字电视的理想，跳出被欧洲人引入的陷阱，是摆在产业界和决策者面前 的又一个难题。

揭西1.5米主收113cr成功

调星是手去拧高频头是发现信号质量高几个点，后来找来块瓷片一晃既然高10个点左右，不知什么原因。白天信号还可以 晚上有时下不了  上图先

成都地区接收113KU梦幻全天收看不是梦

成都地区接收113KU梦幻全天收看不是梦。1米8斯威克正馈加正馈馈源搞定，24小时稳定收看中。
 环馈源与百昌4环C波段馈源盘组合接收
 接收器材如下：我自己设计的7环馈源一个、百昌C波段4环馈源盘一个、斯威克1.8米正馈天线一面、DVBWOLRD 2104S2-HD USB盒子一个、百昌原厂正品KL525KU高频头一个、联想F31A笔记本一台。
 接收地点：成都市新都区市区三楼楼顶
 接收时间：2011年3月23日上午10点－24中午11点
 接收卫星：113KU韩星5号
 采用百昌C波段4环馈源盘与7环正馈KU馈源组合安装，馈源图与天线安装图如下

漫谈卫星电视接收技术

世界上第一颗人造卫星上天已有半个世纪，随着科学技术的发展，而今人造卫星被广泛应用于科学、气象、地球物理、军事和其它研究用途。掌握卫星应用技术多少及卫星科技含量的高低，是象征一个国家是否迈向世界强国的标志。而广播卫星(BS)缘于通信卫星(CS)还要晚几年，而实用的广播卫星应用于70年代，80年代卫星直播电视、高清晰电视等进入实际使用阶段。90年初数字技术的成熟推动了卫星数字电视的迅猛发展。我国和亚洲地区较西方发达国家在卫星领域又要晚一、二十多年。我国的卫星广播起源于70年代初，而后起之秀的卫星大国中国，在卫星领域有研发现代卫星的能力，现在同世界卫星大国的差距是越来越小。

 卫星电视

 我们今天谈的广播电视卫星(简称广电卫星)，就是人造卫星中的同步卫星(又称静止卫星)。在卫星通信等电信业务中的一种主要用途，是用来传送声音和图象的广播电视卫星。它位于赤道上空35786Km，绕地球同步运转，地面观察者看卫星是相对静止，俗称同步卫星运行的轨道为同步轨道或静止轨道。静止卫星其实就是一个高空定点微波差转台，可实现点到点、点到面的卫星通信。早期的通信卫星转发器功率较小，地面站接收天线需几十米大的天线。进入广播卫星时代，地面站接收天线达到实用阶段。现代的直播卫星地面站接收0．5米天线是标准配置。就Intelsat卫星而言现在也发展到第九代了，现代卫星集通信卫星、广播卫星、直播卫星为一体，全面担负卫星通信的工作。由地面无线传输、有线传输和卫星传输三大主流传输电视信号，组成完善的电视信号服务系统。而卫星电视广播具有覆盖面广、传输距离远、信息量大、信号质量高、不受地理条件限制等优点，近几年发展迅速。特别是直播卫星数字电视(DTH)用户使用很小的天线，安装维护简单，可靠性高是卫星电视发展的方向、个体接收用户的首选。今后Q波段(40．5—42．5GHz)以上V(84—86GHz)卫星广播频段的开通应用，卫星天线还会小许多，名副其实碟形将会出现。

 少年时代的我就痴迷于无线电。70年代始我国的第一颗人造卫星上天，就购过第一本卫星书籍，《同步卫星》的科普读物。也曾记得中美建交美国总统访华，实况转播自带上星设备，微波传送到广洲上星，后听说这套设备还赠送了我国，而当时的我才第一次见到黑白电视的模样。此后一直关注我国的卫星发展，84年“东方红二号”同步卫星上天，标志作我国的广播电视卫星的开始，85年租用国际通信卫星开始向全国转播CCTV-1模拟电视节目，当时县级收转需6米天线，以后“东二甲”上天，亚洲一号的播出，购买漂来的卫星(中星5号)，教育、中央、省市台的模拟电视节目上天了，90年代中期中央、省市台开始了卫星数字电视广播。至今已实现中央、省市卫星电视全面数字化，模拟电视已在历史长河中消失，上百套数字电视在自已的几颗广播卫星上播出。中星九号的卫星发射．使我国进入了直播卫星数字电视时代。

 而我国个体电视接收(TVRO)源于80年代初714荧光屏的L波段，也算我国卫视发烧的起源。90年代初亚洲一号升空，掀起了卫星电视实用收视热潮，有着电子爱好又一直从事这方面工作的我，自然是会赶时髦、凑热闹、随大潮紧跟形势走。随着90年代中期亚洲上空数字电视的不断增多，从C波段向Ku波段迅速发展，Ku波段无疑是直播卫星的最佳选择。一大批卫星电视发烧友不论城镇乡村，为探索卫星接收技术，确实是悄然存在。面对卫星电视的普及发展，卫星电视接收技术也不再是广电部门、卫星电视发烧友掌握的专利，而要向电子爱好者、卫星电视用户普及这方面的科学知识。科学技术的发展既便你是卫视领域的专家教授，也得要不断地学习新的技术，况且卫星广播电视是门年轻学科。前些年，卫星电视接收技术的专业书籍相当贫乏，只有报刊杂志卫视器材商的另碎介绍，加之卫视器材制造商的技术封锁和高得出奇的价格，使普通人诸如一般电子爱好者很难有机会探索卫星电视接收的奥秘。现在的情况与昔日完全不同，互联网上可查到卫星电视的最新信息，专业书刊不再难求，普通卫星接收器材也非当初，昔日你喜爱电子技术、有点电工基础，或从事家电行业，学点卫星电视接收的专业知识，会很快掌握卫星电视接收技术，达到一个较高的接收水平。

 本人近年来所化心血一直在卫星电视接收技术上，拥有SVEC2．4米网状极轴卫星天线，一网打尽了从东(174° E)到西(36Eo)四十多颗卫星上的C、Ku节目，由于四川中部处于亚洲卫星多波束交汇处，独特的地理环境，创造了亚洲2．4米天线收视卫星之最；在本地(全文下同：东径l040、北纬29．50)首次收下了日星的东北亚波束，为内地收视这些卫星和波束提供了一手资料。在馈源技术方面，涉及圆极化、正馈天线Ku收视技术及极轴天线一网打尽(C／Ku)接收技术方面化过不少心血，有自创实用的收视理论及实践和方法，后面将逐一详解。希望共同提高卫星电视接收水平就是我的创作本意。

 广播卫星波束与场强

 同步广播卫星由星体、转发器及其天线、太阳能电源系统、姿态控制与轨道控制系统、遥测与遥控系统等组成。本文只简介核心部分转发器及其发射天线的基本工作原理。转发器接收地面发来的电视信号(上行信号)，将其变频并放大到足够的功率，大功率的功率放大管由行波管担任。大功率广播卫星一般c波段行波管放大器功率超过55W、Ku波段功率更高达150W以上。现代大功率卫星有数十个转发器，通过技术处理用多工器将各频道的下行信号遥测合并，再经环行器送到发射天线(卫星发射天线属通信类定向天线)向地面覆盖区转发卫星电视信号(下行信号)，为提高地面卫星信号强度，有效利用下行信号资源，发射天线的方向图应根据地面服务区的形状来确定。卫星发射天线按其覆盖区的大小，可分为全球波束天线、区域波束天线、点波束天线、赋形波束天线，卫星波束示意图见图1。卫星发射天线其形状属定向发射天线，其张角的大小决定波束面积的大小，对广播卫星而言，全球波束的半功率宽度约17．40、点波束的半功率宽度只有几度或更小、而赋形波束天线，覆盖区轮廓不规则，视服区的边界而定。为使波束成形，通过修改反射器或用多个馈源从不同方向经反射器产生多波束的组合来实现。在大容量广播卫星中往往用多副天线产生多个波束，还备用了可移动波束及波束扩展技术。卫星信号传送的极化方式有两种标准：终极化和圆极化，利用垂直极化(v)与水平极化(H)、左旋圆极化(L)和右旋圆极化(R)相互隔离之特性传送不同的电视节目。这两种极化有各自的优缺点。圆极化雨、雪衰减小，穿透电离层能力强，不受地球两极磁场产生的法拉第效应，安装调试简单(不用调整极化)；制造性能较好的线极化LNBEL圆极化容易的多，其效率较高，线极化10GHz以上频段法拉第效应甚微，在中纬度地区广泛应用，缺点需调整极化。这也就不难理解，新型俄星C波段用圆极化，Ku波段用线极化的原因。而我国中星九号直播卫星采用的是圆极化，一是国际规定受保护的波束、频段、极化方式避免可能引起的干扰，二还有降低雨、雪及电离层的衰减。

 广播卫星通过转发器一发射天线，将电视信号发送到达地面的微波电磁波信号的强度，技术用语称等效全向辐射功率，简称场强(EIRP)，其功率大小值由dBw表示。由于卫星发射天线定向地面发射，功率分布并不均匀、再加“自由空间路经损失”，因此卫星覆盖区域中心位置的功率，要大于其边缘位置的功率。我们将这些相同与不同系列EIRP等值线重叠在地图上，得到一个完整的波束覆盖图，简称场强图。常见的场强见图2、图3、图4。卫星电视场强图的作用，是为接收者提供收视参考。通常我们看到的卫星场强图都是理想值，即单一转发器的最大功率。有些卫星场强图提供的数据，实际收视与计算值误差较大，这与上行、下行信号的功率有关，而影响功率的因素多多。如卫星器件的老化，空间损失等。由于C频段(3．4～4．2GHz)与地面微波(中继信号)共用这一频段，为防止相互干扰，早期限制C频段广播卫星地面场强在36dBw2兰右，也限制了小型接收天线(1米以下)收视C频段的可能，近年这些限制有所放宽，C频段场强值大于40dBw卫星也常见，为小型天线收视C频段提供了方便。而Ku频段地面场强就不受此限制，现代直播卫星的Ku场强高达55dbw以上，直播场强覆盖区用0．35米天线就可满意接收。

 我们要了解卫皇场强图，看懂卫星场强图，要根据场强图选择合适的接收器材，收视相应的卫星节目，是广大读者所期待的。以后将遂一介绍。要获取卫星频道场强图，最方便的是上网查询。国内有几个专做卫星参数的网站，不太全面。我喜欢上http：//www．1yngsat．com／查询卫星参数，方便准确，在卫星参数栏后Beam栏附有该参数的波束场强图，点击C、Ku、NEAsia、India字样打开链接，调出该波束的场强图，看地图上波束是否覆盖本地，覆盖本地波束场强值是多少，以作收视参考。另一途径是直接访问卫星公司获取场强图，顺便还可查一下该卫星的全部资料。

 我国上空的广播卫星信号资源

 在赤道上空的同步轨道上，有几百颗同步卫星在轨工作，其中有导航、军事、科研、广播等多种用途同步卫星，而在这几百颗卫星中，广播电视卫星占有相当数量，这些广播卫星用不同的波束为全球不同的地区和国家服务。以前为防止卫星的相互干扰，相邻卫星之间间距须相隔3度以上，科学的发展为充分利用有限的同步轨道资源创造了条件，现代卫星间距相隔小于3度甚至0．5度也不足为奇，一点多星技术也在广泛应用。

 我国地大物博，幅员辽阔，东西横跨135°一73°E)62个经度，南北纵横(3°一58°N)55个纬度，周边与近廿十个国家相邻，是亚洲版图最大的国家。如果在我国东西点外做极限仰角收视，将会收到超过200个经度的广播卫星信号，有近百颗广播卫星波束资源可利用。在我们漫游广播卫星资源网站时，会发现以下波束覆盖、或邻近波束部分覆盖我国的疆土，有丰富的广播卫星信号资源可利用，为卫视发烧友收视这些卫星信号创造了极好的条件，也为在华工作的外藉人员收视本国卫星信号提供了方便。

 为了便于查阅我国上空的卫星资源，用表格整理列出，备有国内收视场强参考，具体收视点场强网上查询，收视点天线大小可参阅http：／／www．1yngsat．corn／网站场强图中附表值，实际场强以收视天线为准。

 从表中资料及实际收视看，在东径105度、北纬30度，是部分卫星东、南、西、北波束的交汇处，在这一区域内是亚洲寻星最好的地方。

 卫星电视接收天线

 卫星电视接收器材的主要部件是卫星接收天线、高频调谐器、接收机所组成。它们有各自的功能和任务，通过馈线连接调试，完成卫星广播信号的接收。

 对于专业工作者或卫星电视发烧友，须对卫星电视接收器材的原理、性能、作用有全面的了解，才能很好接收广播卫星信号。下面分章介绍这三个主要设备的情况。

 卫星接收天线的作用是收集由卫星传来的微弱信号，尽可能去除杂波。卫星天线从外型上看一般两类，抛物面天线和平板天线。抛物面天线从材料上看，分金属和玻璃钢制品，金属材料又分铝质和铁质(编者注：一般用天线很采用铁质，业余和烧友常采用这低质价廉的天线)，铁质的强度好，铝质和玻璃钢不易锈蚀。从机械结构上有一次成型整体型和分瓣拼装型，整体型的天线精度高，大尺寸的天线运输不方便。天线面又分板状和网状形，网状天线的抗风性好，铝质网面轻在极轴天线上应用可有效解轻推杆负荷。在网上还见到有头盔天线和发烧友制作的号筒天线。卫星电视信号的极化有两种极化(圆极化和线极化)方式，其天线是一样的(编者注：实质上不是一样的)。

 具体的卫星天线又分以下类型：

 ①正馈天线，C波段应用最多。

 ②后馈式天线，商用天线，在4．5米以上大天线上应用。

 ③偏馈天线，设计用于Ku波段接收，常见的是l．2米以下整体型天线，改造馈源后可用于c波段接收。

 ④平板天线，分有源和无源两种。有源平板天线采用的是微电路技术，国内合资厂商也在生产，去年底在媒体上有多篇文章介绍过，终因价格偏高、极化单一、增益有限难以推广。而无源平板天线是在透明表面中覆盖了很多由金属构成的同心圆，形成电子透镜用于聚焦信号，在国外网站见过叫透视天线。不过平板天线用于直播卫星的接收是最理想的选择。(编者注：这种天线由于外观形似平面板块，烧友们错误的称其为平板天线。它实际上是多螺旋天线，用于同极化电波接收的一种专用天线，它也不是透视天线，透视天线是一种介质天线，其原理和多螺旋天线完全不同)。

 ⑤多焦点天线，是由球面和抛物面组合而成，同时接收多颗卫星的信号。而发烧友用单焦点天线实行多颗卫星的接收，最头痛的问题是大偏角偏焦衰减难以克服。多焦点天线就不存在这一问题，但天线面积较大。(编者注：多焦天线是由多个抛物面天线组合而成，在设计上保证了每个焦点的接收，而发烧友的单焦点天线的接收，由于使用了低价劣质天线，由于它的方向性系数极差，再加上卫星信号很强，因此才阴差阳错的获得成功)

 ⑥电动马达驱动天线。分极轴链条式天线、单推杆极轴天线和仰角方位式驱动天线，电动天线寻星、换星最方便。

 网上的头盔天线，应属全向聚焦天线类，与军事上球型无源远程监控雷达类同。而我们使用最多还是技术成熟，相对价格便宜的抛物面天线，C波段收视以正馈天线为主，Ku波段接收以偏馈天线为主。根据具体使用情况合理选择卫星天线是卫星接收技术人员最基本的技能，如固定接收某颗卫星，首先了解卫星的频段、场强，卫星接收者的使用环境和条件，是一般或广播级收视、自然环境中的雨雪风等，及工程造价合理选择相应尺寸的c、Ku天线。如果你是TVK0首推网状极轴天线是最佳选择。

 卫星接收天线的性能，体现在天线性能的参数上，这些参数包括增益、效率、主波瓣宽度及旁瓣(编者注：应为方向性系数)、噪声温度及天线深度。

 在说天线参数之前，有必要先弄明白一个物理量分贝(db)。分贝是国家选定的非国际单位制单位。它是我国法定计量单位中的级差单位。分贝是表示电气、机械和声学等信号在传输过程中的功率增加(增益)与减小(损耗)的计量单位。不少工程技术人员都熟知它，但很多人都对它感到生疏和奥秘，为此，有必要重温这一术语，弄请它的涵义。在电磁学中其定义为：两个同类功率量或可与功率类比的量之比值的常用对数乘以10等于1时的级差。其放大量级表达式为：Nd=10(P／Po)，由于其数值较大，不便记忆。换用分贝表达式为：Nd=IONb=IOLg(P／Po)。 (编者注：电平的基本单位为贝尔Bel著名的科学家名字命名，常用它的十分之一分贝1／10dB表征电文信号的大小，dB不能书写为db，因为dB是个特定单位)

 例如，若传输分别增加l、10、20、30dB时，表示被测功率比基准功率分别增大1．259、10、100、1000倍，若传输减小当然就是负值。而我们在卫视收视中常用到的分贝(db)有以下：卫星场强(dbw)、天线增益及天线噪声、高频头中的增益和噪声系数、数字接收的载噪比(C／N)等。这些分贝有各自的含义，敬请注意1

 1．天线增益

 天线增益指卫星信号经天线聚焦后增大的倍数，信号越弱，要求的增益就越大。

 ①天线增益与天线直径有关。直径越大接收面积越大，接收的卫星信号多增益就大，与天线的半径的平方成正比。

 ②天线的增益与信号频率有关。信号频率越高，增益就越大。与天线增益的信号频率的平方成正比。

 ③天线增益与天线的精度有关。精度越高，增益就越大。精度不良聚焦差，高频率信号要求更高。因此Ku波段天线精度要求比C波段天线更高。

 2．天线效率

 天线效率指有百分之多少的信号真正地被天线馈源所收集。理想值是100％，实际上不可能，正馈天线LNB与馈源阻末未制造上天线的反射面不可能绝对精确，而根据理论值计算天线效率最高可达83％。通常把天线效率的高底分为三个等级，优质70％以上、良好60％、合格50％。顶级的精品Ku偏馈天线最高达80％。而一个等级之差约0．6db，合格天线到顶级差三个等级近2db。相当于一个顶级的0．75米与合格的0．9：米vKu天线增益成等值。可见选择优质天线的重要性。当然天线精度好，效率也自然高。

 为了便于查找及资料收藏，我把常用天线增益及天线场强门限值二表合一，见表2。在表中可方便查阅天线口径的增益与场强的对应关系，对卫星收视很有参考价值。详文可查阅本人之作《门限接收载噪GC／NJA其应用》(注1)

 注：表中的天线效率为70％；C、Ku均为数字信号门限值C／N=6dbw、模拟信号门限值加2dbw即可。收视一般、良好、优质、收转，C波段在门限值上依次递增1．5；Ku依次递增2db即可。

 3．天线主波瓣宽度及旁瓣

 在有的书上称天线的方向性，天线方向图如图6所示，天线接收的信号主要来自于主波瓣，主波瓣中心最大功率为0db，波瓣宽度定义为功率下降一半即3db时主波瓣的宽度(编者注：主波瓣宽表征，所以主瓣宽度又用丰功率大角表述，此角度越小，表示天线的方向性越强，指向性越尖锐，抗干扰能力越好，低价劣质天线半功率角很大，会大达二三十度，抗干扰能力差，因此，可以实现一局多星的接收)。天线主波瓣的宽度与天线口径、精度、频率有关，天线口径越大，频率越高，波瓣宽度会变窄。同口径的天线精度越高，波瓣越窄d现在的广播卫星相隔经度很近，相互干扰严重，选择精度高的大天线可大幅度降低邻星干扰。同样星载发射天线也有它的方向性与接收天线类同。

 4．天线噪声温度、深度

 (编者注：应称天线焦比)

 卫星天线接收卫星信号的同时，天线也会接收自然界或人为产生的杂波，这些杂波主要来被旁瓣接收。天线的噪声温度与天线仰角、波瓣宽度、天线深度、频率有关。天线仰角低(小于l5度)、波瓣宽(小天线)、浅碟天线、低频段(c波段)等状况下天线噪声会增加，通常情况下天线噪声很小，计算时都被忽略。但现在有一个不可忽视的问题，通信发达，地面微波增多，轻则影响天线效率，重则如雷达干扰，数字图象中断。而准确的卫星场强值是排除干扰了噪声信号的。

 天线深度(编者注：通常称为天线焦距或焦比)通常分浅碟和深碟，天线的深度用来反映天线的馈源位置，术语叫焦径比值(f／D)，通常这个值在0．25～0．45d间。当f=0．25d时，称为中焦天线，焦点正好在天线口面上。大于0．37d这个值一般叫长焦天线。天线设计综合考虑效率和抗干扮|生，理论计算当抛物面天线取值0．38时天线性能最好，普通天线多取这个值。如1．5米天线焦距f=1．5X0．38=0．57(米)。另外还有一个根据碟深计算计算焦距的公式，天线反射面的半径平方与4倍天线深度之比值即正焦天线的焦距。

 我虽是一个普通的卫视发烧友，有机会多次到过视频天线生产厂家，看过卫星天线的生产作业流程。分瓣天线和偏馈天线，1．8米以下选用0．8mm宝钢板材，经上百吨的液压机一次冲压成型。整体正焦天线采用旋压成型，精度相当高。再下来是模具定位开孔、酸洗除 锈清洗、三次烘干、中途两次喷塑，质检包装入库。而网状天线龙骨用的是异形铝质方管材，按规格下裁，在模具上人工定位焊接，其精度取决于异形管材的弧度、人工焊接的准确定位上，如焊接成型后，在特定的模具上轻压二次整形，相信网状天线的精度还有所提高。

 了解场强、天线增益后，读者关心的是它们间的收视关系。场强值表示卫星信号到达地面的最大功率，而卫星天线的增益表示该天线的聚焦功率。表l中门限值(C／N=6db)是根据链路公式计算出来的理论值(即极限收视值)，而实际收视天线的增益还要大3—8db才行。不难发现天线增益值和场强值有紧密的关系，要达到一定的载噪比(C／N)，场强值大，天线增益值就可小些，反之弱场强就要用大天线。它们的和值(场强值+增益值)有一个恒定的系数。如门限值时：c一67(db)、Ku一80(db)，就是最低门坎系数。此系数方便记忆，对估测场强或天线增益极有帮助。有人异想天开想用LNB对准卫星直接收视，是否可行?当卫星场强值大于以上和值时，这个梦想就可能实现。

 为了证实天线接收门限值场强的正确性，特购了0．35米偏馈天线，0．9米正馈天线作极限收视实验。查表推算0．35米天线门限值约49dbw，也就是说它可以收下本地卫星场强49dbw以上个别最强信号，试收达到比较满意的效果(注2)，收下了本地Kn场强47～53dbw8颗卫星的个别强信号。如108．2E的原银河直播，查阅本地Ku场强约52dbw，见图2。收下三个频点讯噪比在8．3～10．6db间，过FEC=3／4有3～5db的余量。现在的接收机门限在5db右右，0．35米收视门限值场强还可下调ldbw(48dbW)，而数字接收机讯杂比分贝值与场强、天线分贝值近似(在数字卫星接收机章节再专题讨论讯杂比)，因而可大胆预测，该卫星中国波束本地场强在52～53dbw间，与网上查阅场强值相符。

 现代卫星有数十个转发器，其转发器信号强弱差别较大。就亚S3C波段信号而言，本地最好信号0．55米能找到影子，照单全收_一般天线、普通配置过门限需1．4h天线，可见卫星的频点信号强弱之差达7～8db之多。(编者注：严格的讲，卫星上的转发器本身的功率基本上是一致的，但由于转发器处在各个不同的波束，其辐射到地面的位置不同，因此在同一地点就会感觉到接收同一卫星的转发器信号强勇勇差异会很大)根据卫星信号场强合理选择天线有多个版本，表2是理论计算值；图8、图9是http：／／www．1yngsat．coIn提供的C／Ku波段收视参考值；图10是国内发烧友整理的实际收视参考值。而真正达广播级载噪比取值很高，C波段大于l5，Ku波段高达20。

 在卫视报刊和网上谈论天线使用的文章话题不少，也存在不少误区。归纳如下：

 ①如发烧友用0．75米小天线一头双星收相隔3径度内Ku波段的卫星容易做到，但某些频点在门限附近，心想如能换大一点天线，增益有所提高此问题能解决，其不然大天线增益提高了，而天线波瓣却变窄了，还不如原来的小天线一头双星的效果好而百思不解。如用2．4米精度良好的天线一头双星，只能收到Ku波段相隔l经度内的卫星，这就是天线波瓣决定的。同轨双星或多星，其实它们相隔0．1～0．2径度，我用2．4米极轴天线收视泰星2、3号Ku波段时，两星的最佳信号极轴天控器要左右点动一下，能分辩出两星在轨东、西位置。

 ②Ku偏馈天线精度好，是不争的事实，用0．75米Ku偏馈天线能当l．5米正馈天线使用却过于夸大。其实精度很好的正馈天线也不比偏馈天线差多少。我用过SVECl．2米和0．9米整体正馈天线，精度相当不错。用阳光法模拟测试聚焦光斑圆点分别是qb35、30mm，与0．75米偏馈天线焦点光班(西30ram)相当(注：偏馈天线焦点光斑不是圆点象蝴蝶型，左右斑点较亮)，而普N_1．5米正馈天线，焦点光斑大于西l00mm。用l．2米正馈收视C波段，相当于普通l．4米正馈天线，收视Ku波段，CL0．9米偏馈高出讯噪比2db多。用以上0．9米正馈、偏馈天线对比测试C、Ku波段效率，其实正馈天线就比偏馈天线少0．3一0．5db(讯噪比)，就0．9米偏馈天线，短、，长轴分别为0．9、d．99米，拆合为圆形直径约0．94米，比正馈天线多0．04米，而正馈天线LNB和馈源遮挡，天线的有效面积还要少些，两者直径之差约0．06米，同径的偏馈高于正馈0．5db左右并不是它的精度高而是天线面积稍大所致。关于天线配合馈源收视技术问题，后面将在馈源技术章节专题讨论。

 ③网上有不少转卖日本二手天线者，吹嘘0．45米(Ku)日产天线可达国产0．75米效果，懂点天线增益的烧友都知道，0．45米天线就算精品，其增益就34db，国产0．75米天线再差就算合格品也能达36db，远比它强。而实际用日产0．45米天线，与国产0．5米天线差不多，也间接证实日产精品天线效率接近80％。(编者注：通信专用天线可接近比值，广播天线恐难大到)

 注1：刊于《卫视传媒》2003．01期

 注2：网文《0．35收视四川场强分析》

 参考资料：《寻星2000》

 《卫星数字广播电视技术》

 有关天线效率争议较大，多本卫视专业书籍也曾提到，偏馈天线最高效率可达80％，而实际认为天线效率要做到80％很难，一般天线效率就65％左右较现实。

 而在实际使用天线中也注意到，c／Ku波段天线效率也不是等同的。c波段收视良好一般的正焦天线，而收视Ku频段不一定表现良好。

satbeams.com专业的卫星覆盖图网站

（www.satbeams.com）是业内鼎鼎有名的提供卫星覆盖图（footprint）全球性的专业网站，创建于2007年，居住在比利时布鲁塞尔的业余卫视爱好者亚历山大（Alexander Derjugin .）是该网站的创始人和经营者，Satbeams不仅提供同步通信卫星技术细节、覆盖场强图和卫星频率参数表，同时Satbeams.com 也是一个强大的工具，不仅仅对专业的卫星天线工程人员、通信组织、对许多的政府部门和国际组织、军事组织也是非常有帮助的。Satbeams将传统卫星的覆盖图按照统一标准数字化，并和谷歌地图（google map）结合起来，这样就形成了基于谷歌地图具有统一格式卫星覆盖图，在这个技术方面是世界领先的，卫星覆盖图数据的主要来源于FCC（联邦通信委员会）的数据、卫星供应商、和其他一些有效的来源。现在Satbeams拥有世界上最多的卫星场强图，超过1400个，数据库中保留了大约超过380颗同步卫星的信息，超过7500个转发器、32000个频道搜索，Satbeams网站具有独特的用户界面，先进的搜索、排序、过滤功能，只需要点击2-3次鼠标，就能找到想要的信息。Satbeams围绕着卫星场强图和参数表，为卫星通讯公司和专业人员，提供多样化服务，除了卫星覆盖图之外，还可以根据你的天线接收地点，提供一个天线的定位的计算工具，可以帮助计算天线的仰角、方位角、LNB的倾斜角等相关数据，做为一个对星的指导，另外如果你也拥有一个人的网站，你还可以将该网站提供的卫星覆盖图和天线定位工具的源代码嵌入到自己的网站，当然这是个有偿的服务，第一个月免费，你可以试用一下。


  在Satbeams网站主页正中，可以看到由五副图片组成五个功能模块（图1），点击任何一张图片都可以进入，点击SATELLITES 图片可以查阅卫星的技术细节和定位，覆盖范围，点击FOOTPRINS图片可以查阅卫星的覆盖场强图和天线的计算角度，点击CHANNELS 图片可以查阅卫星的转发器的频道表，并能汇报新的频道和频率，点击MEMBERS图片，进入到会员登记功能，点击NEWS图片，可以了解到全球各个卫星的参数、节目最新变动情况。下面概要的要介绍一下其中的三个功能模块，SATELLITES、FOOTPRINS和CHANNELS。
 首先来看一下Satellite页面，进入后可以看到一张非常长的一个表格，列举了先从东经0度到西经1度的位于静止轨道的各个卫星，通过这张表格，可以查到卫星的位置（position）、状态（status）、卫星的名称（Satellite Name）、COSPAR标识，卫星型号（Satellite Model）、卫星拥有者（operator）、发射地点（Launch site）、发射重量（Launch mass）、发射日期（Launch date）、在备注（Comments）栏里可以了解到Ku和C转发器的数量等卫星的详细信息。（图2）
 在FOOTPRINTS卫星的覆盖图页面，是该网站的最主要的功能，网页上方有一标尺（图3），以卫星的经度位置为刻度标示，可以很方便的确定要查询的卫星，并可以以45°、5°的跨度快速跳跃查询，例如我们通过标尺查询位于东经88°E的中星5A的C波段转发器覆盖图，网页得到显示如下：
 我们来详细的看一张卫星覆盖图，例如ST1中新一号卫星的C波段覆盖图如下（图4），图片的右上角的四组按钮分别是Add/Edit Location (增加/编辑接收地点)、Hide Marks (隐藏标记)，，Hide Directions( 接收的方位朝向线)，Hide Limits (隐藏极限接收的区域线)按钮，左侧是地图的放大缩小比例调节标尺。点击Add/Edit  Location增加或编辑接收地点，这个功能需要事先注册成为网站的用户，弹出如下窗口（图5），在Latitude 和Longitude 分别填入你所在的城市的纬度和经度，如果你没有注册就会提示你需要登录才能使用该功能（图6），例如笔者的城市为北纬37.48、东经113.5，在覆盖图中就会增加一条从你的接收点到卫星的绿色线朝向线，图的左侧的Reception details栏目（接收细节）里就会自动计算出笔者所在地的接收具体角度（图7）。包括：Distance to satellite（卫星距离），Location（接收位置坐标）、Elevation angle（天线仰角），LNB Tilt （LNB倾斜角）、True azimuth方位角、Magnetic azimuth磁方位角等。我们在选中Add/Edit  Location按钮状态下（按钮以加深黑边框显示），在地图上任意位置单击鼠标都可以增加一个当地的自定义的接收点。
 Hide Marks 是接收地点标记的隐藏按钮，Hide Directions 是接收的方位朝向线的隐藏按钮，点击它们可以选择使接收地点的标志或绿色的朝向线就是否在图中（图8）显示， Hide Limits是 隐藏极限接收线，，点击可以选择使图中（图9）的白色弧线是否显示，用来确定自己的接收地点是否在极限接收区域内。
 在关闭Add/Edit  Location按钮状态下，点击覆盖图范围内的任意位置，则显示该点的EIRP值和参考的接收卫星天线的大小尺寸，如图10。
 在覆盖图的显示效果上，有三种显示模式可以供我们选择，分别是默认的地图模式如上面的图片，还有卫星模式（图11）和混合地图模式（图12），在覆盖图的右下角有一个Big Map Mode按钮，是全屏显示按钮，在全屏状态下点击该按钮则重新返回小图显示状态。
 除了显示覆盖图之外，页面上方的导航条上，选择Chart(参数表)按钮，即可浏览该卫星详细的频道参数表（图13），选择Package （节目包）则可以按照直播系统的分类列表查阅
 在NEWS（新闻）页面，以卫星列表的的方式列举了今期卫星参数的变化，如果你有这方面的需要，可以到这里来看看，掌握一下最新的卫星参数。