無論是在有線、地面站還是傳送站，可靠的信號傳輸和分配是設備保持穩(wěn)定運行的基礎。從衛(wèi)星天線的信號接收，到設備內(nèi)的處理和分配，再到最終分配，必須正確設計和管理信號質(zhì)量可用性。冗余在保證最大可靠性和正常運行時間方面起著關(guān)鍵作用。

衛(wèi)星接收

衛(wèi)星地面站天線通常被稱為衛(wèi)星“天線”，用于從有線前端和其他設施接收來自電視節(jié)目網(wǎng)絡的衛(wèi)星信號。根據(jù)頻率、衛(wèi)星位置和服務要求，它們的直徑可以從1米到30米不等。

信號在衛(wèi)星和地面天線之間以不同的頻率和極化從太空傳輸?shù)降厍颍娨曅盘柾ǔＲ訩u(10-18GHz)或C波段(3-6GHz)或者組合發(fā)送，具體取決于環(huán)境，而現(xiàn)在全世界越來越多的信號在Ka波段(20/30GHz)廣播。接收到的電磁波的電場方向稱為極化，垂直極化和水平極化相互垂直。

分配由天線饋送執(zhí)行，天線饋送將信號饋送至低噪聲下變頻器(LNB)。LNB對從衛(wèi)星接收到的微弱信號進行頻率轉(zhuǎn)換，并將其放大，以便通過電纜傳輸?shù)酵ǔＥc其他電子網(wǎng)絡單元配套使用的室內(nèi)接收和解碼設備。

從太空中的衛(wèi)星接收(或下行鏈路)的高頻輸入信號通常由LNB下變頻到L波段(950-2150MHz)或擴展L波段(850-2450MHz)頻率范圍，并通過電纜(如同軸銅纜)進行傳輸。特殊形狀的天線能夠安裝多個LNB，以同時接收多個不同位置的衛(wèi)星信號。

可以使用直接安裝在天線上或下游信號路徑中的防雷裝置，以保護下行鏈路鏈中的設備免受過壓損壞。

傳輸?shù)浇邮赵O備

下一步是將下變頻信號從LNB傳輸?shù)郊?a target="_blank">接收器/解碼器(或IRD)，后者將信號處理并解碼到基帶，該鏈路有時稱為設施間鏈接或IFL。同軸電纜上的LNB電傳輸通常會導致衰減損耗，尤其是在較長的傳輸路徑上，放大器通常用以補償損耗，否則信號電平和信噪比(SNR)可能會過低而無法確保信號質(zhì)量。

對于從LNB到IRD的傳輸路徑小于100米的天線和系統(tǒng)，通過同軸電纜的傳輸帶來的損耗很小，并且出于成本原因該損耗通常是可以接受的。對于更長的布線距離或具有多個天線的系統(tǒng)，同軸電纜上的線路損耗更大，在這種情況下，光纖射頻傳輸更有優(yōu)勢。

一般而言，光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢包括：

顯著更高的帶寬容量

低損耗，傳輸距離遠

抗電磁干擾(EMI)能力強，且保密性好

光纖輕便，部署靈活

LNB輸出信號到光纖的轉(zhuǎn)換通常在專用設備中進行，這些專用設備位于靠近天線的機架中。通常使用緊湊型設備，如虹科DEV-7152室外機架，也可以直接安裝在衛(wèi)星天線桿上。除了光電轉(zhuǎn)換之外，這些設備還可以為到IRD(接收器)的鏈路提供冗余功能，并用于設置重要參數(shù)，以用于下行鏈路信號的持續(xù)傳輸。

冗余傳輸和天線

為了確保即使在傳輸鏈的一部分出現(xiàn)故障的情況下，連續(xù)信號依舊能夠正常傳輸，需要對路徑進行冗余設計。如果出現(xiàn)故障，備用設備可以接管故障部分繼續(xù)進行信號傳輸。為每個傳輸部件配備一個冗余單元(1+1冗余)將導致成本增加。由于只有在主路徑發(fā)生故障的罕見情況下才需要備份設備，因此更有效的解決方案是N+1冗余，在N+1冗余的情況下，“N”個主單元可以共享同一個冗余單元。

天線場也可以通過這種方式防止故障的發(fā)生，備用天線可用于恢復設施中1至N個固定天線的故障，可以使用通常安裝在天線架上的冗余開關(guān)來完成。如果冗余開關(guān)檢測到來自其中一個固定天線的信號故障，ACU將控制備用(冗余)天線指向故障天線對應位置的衛(wèi)星，以代替故障天線。

對于沒有能夠自動執(zhí)行切換的管理系統(tǒng)或不需要進行集成的運營商，虹科DEV 1993天線冗余開關(guān)可以監(jiān)控和切換連接天線的信號，以及在天線故障的情況下完全接管ACU的控制，它創(chuàng)建了一個封閉的自動化系統(tǒng)，無需外部管理系統(tǒng)即可實現(xiàn)天線冗余。

站點分集

故障有時候不僅僅是由技術(shù)問題引起的，惡劣天氣也可能會影響整個天線場，這是由于降雨和大氣濕度造成了衛(wèi)星信號衰減，從而更嚴重地衰減了較高的衛(wèi)星頻段(Ku波段、Ka波段)。然而，由于造成故障的天氣影響往往只發(fā)生在局部地區(qū)，因此可以采用“站點分集”的概念，以最大限度地保障正常運行時間并減小天氣影響。通過這種方法，在通常距離至少50到150公里的位置構(gòu)建冗余下行鏈路天線設備，利用光纖射頻(RFoF)連接兩個站點。

為了節(jié)約成本，通常使用CWDM(粗波分復用)和DWDM(密集波分復用)，高效地組合信號并將其從天線分集站點傳輸?shù)街髡军c。對于CWDM或DWDM，使用不同的波長，在一根光纖上最多可以傳輸16或80種不同的信號，在光纖射頻接收位置，解復用器將多路復用分回各個信道和路徑。天線源之間的切換也可以由1+1冗余開關(guān)來管理。

虹科DEV系列產(chǎn)品用于RF信號分配，切換和放大功能，在單個機箱中提供獨特的解決方案。這些產(chǎn)品有不同的尺寸和不同的集成度，與傳統(tǒng)解決方案相比，將信號轉(zhuǎn)換和信號分配結(jié)合在同一個設備中，顯著節(jié)省了空間和功耗。

審核編輯：湯梓紅