传统卫星电视接收前端的优缺点
　　这种系统在过去是比较经济合理的用法，但是随着卫星电视节目的增多，卫星地球站需要监看的节目数量在不断增加，下行的L 波段信号要经过功分器分配给若干个卫星接收机，对信号的衰减进一步加大。尤其是作为城市广播电视覆盖主体的有线电视前端系统，其接收的节目大多在30 套以上，而且许多节目都集中在一颗卫星上，对天线的接收效果要求更高，传统的有线电视前端系统已无法满足使用需求：
　　首先，为了迁就卫星天线所能安装或摆放的位置，设备前端的机房亦要迁移靠近至卫星天线，以缩短距离、避免高频信号有过大的衰减。但是，要取得好的接收效果，势必要增加接收天线的口径，天线只能架设在比较空旷的地方，与机房的距离自然会增加，电缆由于距离增加而产生的高频衰减又会抵消天线增大而得到的增益，同时，电缆容易受EMI 电磁波及RF 射频等干扰，而其本身的潜伏电容、电感还会导致相位失真、群延时扩大。这个矛盾是很难统一的。
　　其次，LNB 高频头的供电则由卫星接收机负责，当负责供电的卫星接收机关机或出现故障时，容易造成高频头不供电而停止工作，操作起来很不方便。而且，遇到雷击可能会损坏卫星接收机等其它前端设备。
　　第三，线放大器会加重讯号质量劣化，如：载噪比、群延时、互调失真等。另外，线性放大器一般也是串接在LNB 下面，由卫星接收机供电，一旦损坏会令整个信号中断。

新的卫星电视接收前端的构成
　　随着技术的发展和新产品的出现，上述为题已经有了很好的解决方案，目前国外一些先进国家及地区包括我国香港特区等地的卫星地球站及广电业界已经开始采用的新的技术逐渐改造其卫星前端接收系统。下面，我简单介绍一种利用光传输技术组建卫星接收前端的方式，其系统图如图-2 所示：

　　图中所示的屋顶小机房是国外地球站、电视台及CATV 卫星电视接收前端的一种普遍做法，方法是在卫星天线场地的附近建立一间小屋做为最前端的工作间。卫星天线与小屋的距离一般在60 米范围以内，以避免这一段同轴电缆要加入线性放大器。为了减少高频衰减，建议最少要用RG-11 或以上规格的电缆。对应每一个卫星天线的LNB,可采用集中供电方式，目前国内市场已有进口双电源备份LNB 集中供电器供应，用户可根据系统需要，选用合适的供电器做为对高频头集中供电。该设备除具备双电源互为备份外，每一路还分别带有发光二极管显示供电状况，还有独立的保险丝保证对每个LNB的稳定供电。对于大的前端系统，往往配有系统管理软件，对系统进行计算机管理，该设备也可以配置综合报警系统（Summary Alarm）实现自动告警。另外，其电源模块（在前面板上）可以做热插拔更换，外国的应用经验是以6:1 做备份，即3 台LNB 中央供电器总共有6 个独立电源模块，用户一般多买一块电源模块做备份即可。（参考设备：美国Quintech“昆泰”公司之RPS 24/6.0F LNB集中供电电源型号）
　　LNB 的下行信号是经由同轴电缆传输到该台LNB 集中供电器之后，经由其环出（无损耗）F 插头输出连接到下一级的L 波段光端机，通过单模光纤传输到大楼的机房前端。这是假设卫星天线与机房距离大于100 米或以上，这是国外现行的一种流行做法。L 波段光端机是新的光传输产品，经济型产品适合从100 米到2 公里以内的传输距离，因此对一般的广电大楼来说已足够。由于光端机的带宽要求覆盖950MHz – 2150MHz 的L 波段，高性能的光端机会采用直接光调制技术（Direct Modulation），使相位失真（Phase Dictortion）降低至几乎不存在，这会令群延时大幅减少，使信号的BER 误码率达到优异水平，这对MCPC 多频道单载波数字信号的传输尤为重要。通常，一个机箱可容纳多个模块及带双电源互做备份。用户也可以根据需要选购带干接点（Dry Contact）输出的综合报警系统做为进一步监控之用，或选购带网管接口的选件。（参考设备：以色列Foxcom 公司之7320 T/R，7410 T/R型号L波段光端机）
　　由于光端机的输入/输出提供“零”损耗，因此LNB 的输出电平假设经过一小段同轴电缆到达LNB 供电器输入端是-30 dBm (约80 dBμV)，那么，虽然经过这么长的一段距离（比如1500 米），在光接收机的RF 射频电平输出仍将保持-30 dBm。而更重要的是信号指标如：载噪比、IMD 互调失真、相位误差及误码率等几乎没有劣化，这是用同轴电缆加上线性放大器不可能实现的。这就解释了为什么国外同行愿意花上百倍的价格把原来相对简单的卫星讯号接收下行方式改造成这样繁琐但能提供全面质量保障的系统。在应用了光纤以后，卫星天线与前端机房的距离就完全不受限制，更可避免因雷电的冲击而造成的机房设备的损坏。国外新建造的TVRO 卫星接收系统，绝大多数都把卫星天线及小机房统一放在建筑物的顶层，除方便管理外，还减少了杂散电波的干扰以及不再占用地面资源和妨碍观瞻。但有一点需要注意的是，在风力比较大的地区，用户就必须考虑到大型卫星天线（6 米或以上）的支架所能承受多少级风力以及楼顶屋面混凝土结构的机械载重强度。
　　如果有线电视前端用户暂时不具备条件改造成上述方式或没有那么大的接收规模，同时又想改善目前信号传送距离及接收质量，可考虑直接采用全天候式户外用的L 波段光端机，它可以外挂在天线支柱底部或附近地方，只要接上一个220V 防水电源即可。据了解，一个机箱内可提供1 路或2 路光发射模块给1 到2 个极化之应用，或内置一发一收两个模块给地球站上/下行应用。（参考设备：以色列Foxcom 公司之4000 系列野外型ODU光端机）

卫星讯号进入机房后的考虑
　　当上述的一个或一组大约是-30 dBm 的卫星讯号传输到机房前端时，下一步必须考虑是整个信号如何合理分配使用，例如是用有源功分器还是无源功分器？每一路信号要不要做切换调度？是否需要监看频谱？一般的应用考虑是：如果信号减去无源功分器的插入损耗后，其信号强度仍有足够的电平给数字卫星接收机，便应该使用无源功分器以避免载噪比（CNR）的劣化。例如，一台L 波段8 路的无源功分器，其插入损耗为-12 dB，但还要计算其它的损耗，如尾线、插头、跳线板等；简而言之，卫星接收机的输入电平是以其标称的下限值（即灵敏度Sensitivity）多10 dB 左右。因卫星接收机的前端内置有AGC，低电平输入当然会启动机内的自动增益放大器，亦会把CNR 劣化。相反，当输入讯号过大也会令AGC 做衰减工作，同样会使载噪比变差，甚至出现波纹或其它干扰。（参考设备：美国Quintech“昆泰”公司之LS8 2150P 无源功分器）
　　若信号电平不够给无源功分器做分配，用户就要考虑使用有源式功分器以补偿插入损耗。通常有源式的插入损耗为0±2 dB 左右，但选择有源式功分器就等于选购卫星上行的HPA 一样，不能马虎或掉以轻心，因为有源式功分器其实是内藏了一个补偿放大器及分配电路，此内置放大器的质量要求非常严格，因为若其自身的信噪比（SNR）、线性（Linearity）、互调失真(IMD)及每路输入与输出之间的隔离度（Isolation）、输入及输出的反射损耗(Input / Output Return Loss)做得不好的话，将使传来的卫星信号劣化。所以现在国外先进业界皆不采用传统的公用天线系统惯用的一类不规则外壳封装的外挂式功分器或混合器，而改用给卫星地球站及广播电视专业用的19 英寸机架式功分器（包括无源式），除了对上述电气指标及质量有保证外，更可由用户灵活配置及调度，并优化了机箱空间、提高了设计上的灵活性，而射频(RF)电缆走线亦跟基带视频电缆布线一样，规范美观、便于电缆识别与查找。这是促成前端设备能够实现规范管理的重要一步。（参考设备：美国Quintech“昆泰”公司之LS8 2150A 有源功分器）

L 波段矩阵及频谱监看
　　卫星讯号在进入卫星接收机之前，如果某些垂直或水平极化的L 波段信号需要做定时或不定时的调度或切换，例如，重要赛事或偶尔性节目转播(Ocassional Feed)，用户的现行办法是自制一些手动式跳线板来达到跳接信号源的目的。手动操作要保证及时准确本身就是一个问题，而跳线插拔带来的接触点磨损将导致信号质量下降，甚至因为经年累月的损耗导致接触不良而致使信号在重要时刻接不上才是更严重的问题。因此，为了避免上述情况的出现，许多国外和国内的有线电视台都改用了先进的L 波段矩阵做所需的信源调度。这和电台、电视台采用音视频矩阵作节目调度的原理是一样的，只是有于高频技术发展的限制，一直没有射频波段的矩阵产品出现，目前欧美厂家皆有此类产品，矩阵的规模可由最小的2×2 至最大的256×256，且不单是有L 波段，包括CATV 波段(5-1000MHz)及70MHz / 140MHz 的中频IF 亦有供应。射频信号的分配调度已经变得和音视频一样简单方便。
　　在选择L 波段的矩阵时，隔离度是一个重要的指标，因为，所有输入的每一个不同电平的射频信号源都要在矩阵内做调度、放大、均衡，然后经一个或一组输出口输出。若隔离度、频响及回波损耗等指标做得不好，将严重影响信源的质量。选用产品隔离度在输入端之间和输出端之间的应优于45 dB，而输入端对输出端则起码要达到40 dB 以上。由于射频矩阵要求的频率高、带宽宽，要做到这一点并非易事，因此此类产品的价格比基带视频矩阵要昂贵。（参考设备：美国Quintech“昆泰”公司之SRM / MRF / MRM 系列矩阵）
　　射频信号源在送到数字卫星接收机之前应如何监看呢？最方便的做法就是在矩阵的某一路输出端连接一台频谱仪，通过矩阵切换面板手动或并通过TCP/IP 或RS-232,422/485 等界面做M&C 遥控，将想要监看的信号切换到频谱仪上。这样，只需一台频谱仪就可方便监看所有射频信号而无需手动换线，自动化程度也大大提高。（参考设备：美国Quintech“昆泰”公司之SRR 2150 系列）。见图-3：

　　有了这套系统，在转播重要节目或赛事时。就可以随时监看相应卫星信号的频谱，保证播出质量，提高有线电视传输稳定性。另外，用户还可在重要节目时，采用接收不同卫星的信号并通过一台L 波段全自动感应切换开关来进一步保障播出不间断。
　　用户可根据接收信号的电平来设定主信号源的门限值。当因意外或雨衰等因素导致主信号源中断或电平低于所设定的门限时，该自动感应切换开关会在极短时间之内倒换到备份天线，使节目能继续顺利播出。这比传统的依靠人工观察和手动插拔跳线做倒换要方便、可靠得多。（参考设备：美国Quintech“昆泰”公司之RFS-2150）
当然，跳线板却是系统设计是必不可少的，因为最原始的方法往往是最安全的方法。用户在设计时可在卫星下行信号源的最前端的无源功分器取出每一路射频信号源接到人工的跳线板上，卫星接收机的输入端也同样接到该跳线板，做为突发情况下的应急跳线。
　　卫星接收机输出的视音频信号在送到调制器前应该监看其接收效果，因此有线电视前端机房都建有监视墙，用几十台监视器显示，占用很大的空间，由于只是监看信号源的“有或无”而不是质量，国外有一种在机房做信号源监看的设备很值得推荐，它是一台3U 高内置10 个2.5 英寸的LCD 液晶小型彩监，这样9U 的面积就可显示30 路信号源节目。非常适合传输节目多的小机房使用。（参考设备：机架式液晶监视器）
　　最后，卫星接收机的输出的音视频被送到调制器调制到有线电视频道，由于调制器输出的电平相对较大，能达到115 dBμV (55 dBmV)，因此在前端使用的CATV 波段混合器就必须使用专业级的，最好是无源式，以保证与外来信号混合的安全性。如果经计算表明：经过多级混合后，输出电平因多台无源混合器的插入损耗过大无法满足CATV光端机的输入电平，因而需要改用零损耗的有源式混合器以达到所要求的电平。用户就必须采用高质量专业级带双电源备份的产品，以保证有可靠的运行质量。（参考设备：美国Quintech“昆泰”公司之LC-1000P 系列）

总结
　　总的来说，由于每个用户的条件及应用方式不同，上述模式仅供参考，但它无疑代表了卫星电视接收和有线电视前端机房的发展方向。其优点可归纳为：
◆ 通过规范化后的卫星前端系统更专业，结构更合理，信号更稳定，能有效地减少IRD“死机”次数，保证传输质量；
◆ 查找故障更容易，处理故障更方便及时，操作更简便。
◆ 监控系统可以统一开发，所有设备都纳入到同一个监控平台，便于管理及调度，自动化程度也更高；
◆ 系统的可靠性大大提高，能减少维护费用及节省人力资源，合乎时代发展的潮流。

备注：上文中，带下横线的推荐产品为四通光通信添加。原文没有。