128救火队

去年底，数码前线《高清机顶盒之CS110》连载了三期。今天的18篇工程日记，既是它的续文，也是独立的实验报告。如果读者对以下内容有不明白的地方，建议再翻翻去年的连载，虽然ep055高清频道已不存在。

我知道，喜欢看这些选题的人并不多。因为对于溢波接收、微弱信号、巨型天线等等，总是没有太多的人去关心。但数码前线的文章，哪怕只有一个人愿意读，我也会认真写好每一行字。

现在浮夸风盛行，很多星友不明白在调星过程中，还有技术的乐趣和艺术的享受。就拿每一次转星来说，道听途说、人云亦云的现象，比比皆是。我在网上看到的帖子，尽是信号有了，一会又没了，诸如此类。什么时候能让每一次转星都让我们的认知水平更深入一层呢？！

2006年11月17日

在我们广东珠江三角洲地区，可能将面临一场日星灾难。

开播整整十年的128°E卫星Ku段，即搭载Sky Perfec TV的JCSAT-3卫星，将要寿终正寝。新的替代卫星JCSAT-10，已经在今年8月11日由法国阿里安5号火箭发射成功，10月正式办理了移交，换星操作随时可能进行。

作为95年升空的JCSAT-3的换代卫星，JCSAT-10采用美国洛克希德・马丁公司（LMCSS）制造的A2100-AX新型高功率卫星平台，携带30个Ku和12个C波段转发器。按照日本的惯例，该卫星定点128°E之后，可能更名为JCSAT-3A。

从资料上看，新卫星的功率比老卫星更强，信号似乎没问题。但是别忘了，现代Ku卫星的点波束设计，可以按照覆盖区域的地理形状，任意设计出赋形波束，使覆盖区以外的信号锐减。按照历史上其他日星的换代情况，每一次更换新卫星，虽然功率增加了，但它的溢波信号往往比老卫星更弱。

在珠江三角洲日商云集的地区，目前用3.7米天线接收Sky Perfec TV溢波信号的，大约有400户左右。如果换星之后收不到了，就要更换5米甚至9米天线。别说工程量太大无法短时间里更新设备，很多用户的楼顶也没地方安装巨型天线。

最坏的情况，万一用9米天线也不能收JCSAT-3A新卫星，那么就只能改收CS110上Sky Perfec TV的克隆频道。《高清机顶盒之CS110》这篇文章的意义在于，它是128换星前的一次操练，也是“大战”前的冷静思考。文中虽然用5米天线不能收下全部频道，但至少让我有时间去做充分的准备，我想这是没人会预见到的。

2006年12月9日

在广东及以西地区，原来JCSAT-3卫星的水平组信号较强，而垂直组很弱，场强只有水平组的一半。我曾用1.8米整体偏馈天线接收，结果只能让部分的垂直信号刚过门限。

直到最近，JCSAT-3卫星出现了新情况，垂直信号大大增强了，甚至与水平一样强。我在网上看到一些帖子，广西有人用1.2米华达偏馈天线，也能收下部分垂直信号，个别网友还试图和我比武，这样肤浅的人，我没回贴给他。

其实，我心里忐忑不安，想的是另外一些问题。是不是JCSAT-3A新卫星开播了而使其信号增强？但查遍日本的网站，都没这方面的消息。Sky Perfec TV收视卡的香港Z兄，也很关心这件事，经常来电和我切磋128换星的事。我想也是，要是128卫星死掉了，商的损失一定不小。

按目前的情况分析，虽然垂直组增强，但水平组没有任何变化，说明卫星并没有换新。也不可能是水平没换而垂直换星，因为那样的话，会感觉出来两颗卫星不在一个轨位上。所以，我认为占据128轨位的，依然还是JCSAT-3老卫星，只不过它打开了垂直组最后的2dB增益补偿，最多是回光返照罢了。

2007年1月15日

128轨位还是一点动静也没有，让我沉不住气了。一般来说，日星移交之后很快就开播的，但这次已经三个月了，谁能不心焦？

Sky Perfec TV开播十年来，已经发展了上千万的终端用户，早已开始赢利，它是亚洲最早、最成功的数字直播系统。图1是历年Sky Perfec TV的收视卡，平均两年换一次封面。但即使是十年前停掉的卡，现在仍然可以续费，这在亚洲所有的直播系统中，是绝无仅有的。

如果你用过其它直播系统的正版卡，一定会遇到种种麻烦。新卡反复授权却不能开通；授权之后开机换台也出奇的慢；出差回家发现卡片又挂了；或者在有效期间突然停卡，等等。你有兴趣的话，可以把这些罪状列出整整一页纸。例如最近，号称开卡速度最快的天浪，常常发生一星期甚至更长时间都开不起来的尴尬情况。

而与此不同的是，Sky Perfec TV的收视卡一向非常稳定，从来不会出现纰漏。原因是Sky Perfec TV的收视卡每月只授权一次，一两年才换一次Key。除非解约，否则不发送停卡信息，即使停卡也只发送一次指令。也就是说，在一个月的有效期内，不管什么时候开机，都不必搜索授权信息，而是立即出现正常的电视图像，快捷。由于没有任何停卡信息，因此不会无缘无故停掉，稳定。

但这样做也有漏洞。由于停卡信息只发送一次，在停卡的时候，如果不插卡或者关机，就接收不到停卡指令。过一个月你再插卡，由于Key没换，发现以前的频道都在，这卡还能继续使用而不必缴费。直到半年甚至一年之后，Sky Perfec TV公司换Key，或者清理解约卡片的时候，突然再次收到停卡指令才最后死掉。

有些商就是钻了这个空子。先开一个几十个频道的大套餐，过一个月不去缴费但也不解约，Sky Perfec TV公司给你好心留着，只发送一次停卡指令，但这时卡片没插在机器上。过几个月，重新插回这张卡，发现照常使用。一年半载之后，如果担心Sky Perfec TV公司单方面解约而再次发送停卡指令，可以去办理续费手续，但只买一个频道，于是Sky Perfec TV重新发送开卡指令。虽然这次只开一个频道，其实以前的频道都还在，这样付一个频道的钱可以得到一个大套餐的享受。

Sky Perfec TV在大陆的用户并不多，因此也没有黑客对它感兴趣，至今没发现被破解。但上面讲到的这些漏洞，其实比盗版更让人疯狂，如果这次128换星之后，Sky Perfec TV在广东收不到了，喜欢钻空子的人也就玩完了。

2007年2月20日

香港Z兄来电说，Sky Perfec TV网站了今年3月份的检修通知（如表1、表2、表3，表中的“转星”二字是我事后加上去的），这是一个好消息还是坏消息呢？从表中给出的信号检修时间来看，似乎是通常的设备维护，以前也看到过类似的信息，应该不必给予太多的关注。但是，在现在JCSAT-3A即将服役的关键时候，这样的消息就可能另有原因。是祸是福，只能上天保佑了！

2007年3月13日

刚出差回来，就收到日本客户山下先生的投诉，他的Sky Perfec TV中，部分频道看不到了。我觉得奇怪，要是全部看不到倒好办，一般是高频头或者接收机坏了。现在情况是部分看不到，是信号变化了，还是……

先从好的方面想吧，假设是卡片问题。会不会一个套餐中，关闭了部分频道？这不可能，因为Sky Perfec TV在有效期内是从不发送停卡指令的。是不是卡片商没付够钱，因此停掉一部分呢？马上打电话通过商向日本Sky Perfec TV询问，答复是所有情况正常，没欠费，没停卡！

问题有点严重，不祥的征兆开始出现在我的脑海中。马上驱车200公里，前去山下先生住所查看。山下使用一个5米网状天线，以前信号好得很，因此他开了一个大套餐，正常情况下应该有50多个频道。可是我到现场一看，只剩下不到一半了。经过仔细核对，凡是收不到的频道，全部都在表1中。

换星了！与其说是我情不自禁地欢呼，不如说是声嘶力竭的叫嚣，预期中的麻烦事情终于降临了。

马上让自己冷静下来。要是真的换星，从表1来看，今天也只是换其中的一部分频道，应该是两星同时工作。这样的话，新卫星不在128的准确轨位，而是稍稍偏离一点。于是微调天线，试图在128的左右位置，找到那颗神秘的新卫星。可是忙了半天，徒劳无功。

2007年3月16日

打了一通电话，才知道珠江三角洲所有的Sky Perfec TV用户，全部遇到同样的问题。而在日本、上海的用户，却安然无恙。台湾W兄电话里说，本来台湾75厘米天线也可以下，现在却要用90厘米甚至1.2米。长沙、福建也是类似，都要加大天线的尺寸，才能收到全部频道。

问题清楚了。表1中的频道，已经转移到新卫星上去了，新卫星的波束比老卫星收得更细。按照表2、表3给出的时间，Sky Perfec TV的其他频道，也会陆续转移到新卫星上，到3月29日凌晨，全部频道都要收不到了。

在日本本土及靠近日本的中国大陆地区，没受到影响，或者感觉不出影响。而远离日本的广东和港澳地区，却收不到信号。3.7米收不到，5米也收不到，一时手足无措。

难道真的要动用9米？我的天！

2007年3月22日

按照表2给出的进程，今天又有一部分频道要转移到新卫星上，意味着我要跟这些频道说再见。

昨天打了电话给《卫视传媒》杨庆增副主编，实在不好意思。读者联谊会前年告假，去年没去，今年又……我怎么每次都有一大堆理由？

今天去了日本朋友石原先生的住所，借用他的9米网状天线测试128新卫星，这个天线是5年前BSD信号最差的时候我给他安装的，一直很稳定。可是忙了一天，新转发器的微弱信号，最多在门限附近，大都没过门限。失望！

最严重的情况终于发生了，128卫星，可能永远离我而去。不得已，只能启动备用方案。熟悉日星的人都知道，Sky Perfec TV大多数精彩频道，在CS110卫星上都有克隆版。按照《高清机顶盒之CS110》文中取得的经验，只要摸到了CS110卫星不稳定的轨迹规律，用9米天线是有可能收下全部频道的。

成败就在此一举！

2007年3月29日

十年前，我用一台索尼500型数字机和3.7米网状天线，收下了Perfec TV的水平组和垂直组，在我的笔记本里，还密密麻麻记录着当年的数据。而十年后的今天，我却要被迫为它送葬。

表3的预言变成了事实，128卫星转星成功。新卫星正常服役，旧卫星漂移到154度做备份星。而Sky Perfec TV的全部频道，我们广东都收不到了。

这么多日商客户怎么办？麻原、松井……每天来几个电话催促，说电视停了半个多月了，怎么还不去修理？可我心里没底，真是火烧眉毛啊！

有人说这是机会呀，趁此敲一笔横财，这么多的9米天线工程，谁又不想呢？可是，我要是这样想那就错了。和日商客户签的合同里，除非卫星公司倒闭，否则都要无条件修复故障。可现在卫星没故障，日本国内收得好好的，甚至根本不知道换了卫星。现在广东收不到Sky Perfec TV，按合同要求也是乙方的责任，反正我要想办法恢复信号才对。

理亏，而且投诉无门！

2007年4月1日

128这场火，越烧越大了。这几天我都要准备两块手机电池，去应对一个个投诉电话。跑断腿之后，终于落实了包括松井等4家用户有条件安装9米，只占全部用户的一个零头。由于种种原因，大部分人没条件安装9米，就只有两条路可走。

第一条路，是改收124度JCSAT-4A卫星上的部分Sky Perfec TV频道。缺点是频道内容不好看，并且也要把3.7米天线换成5米的，但暂时可以沿用原来128的数字机，而且照样可以玩原来的卡。124年底要开播DVB-S2之类的高清频道，到时候再换机器，水到渠成。今年即将发射的JCSAT-11卫星，与JCSAT-10是同型号的，据资料上说，JCSAT-11卫星是用做整个JCSAT星群的备份，因此它不会替代JCSAT-4A，也就是说，改收124的话，近年不会有问题。

另一条路，是放弃Sky Perfec TV，改收BSD，同样要把3.7米天线换成5米，而且还要换数字机。缺点是除了NHK之外，民放频道的内容差强人意。好在BSD是免费的，单凭这一条就有很大的吸引力。今年即将发射的新一代BSAT-3A卫星，虽然也是改用美国洛克希德・马丁公司的A2100-A平台，但它只是替换老的BSAT-2A模拟卫星，除了Star CH付费频道移到3A卫星之外，BSAT-2C数字卫星上的其他频道不变，所以这个方案也是很安全的。

粗略算下来，四套9米天线，几十套5米天线，整个换星工程，到今年盛夏，也许还做不完。我只能把人员分成几个小分队，日夜兼程，奔赴各地，去救128的火！

2007年4月6日

搭载CS110系统的是N-SAT-110卫星，同样是采用美国洛克希德・马丁公司的A2100系列平台。读过《高清机顶盒之CS110》就知道，这颗卫星的定点很不稳定。用专业术语来说，卫星轨道平面和赤道平面之间的夹角较大，说明卫星是以倾斜轨道运行的。它在24小时绕地球一圈的过程中，12小时在赤道平面以北，另12小时在赤道平面以南，从地面接收站看上去，卫星并不是固定不动，而是沿着一个拉长的“8”字作运动，24小时正好走完一个8，俗称“走8字”卫星。

图2就是我最近几年在观测N-SAT-110卫星的过程中，总结出来该卫星的运行轨迹（从卫星向地球看）。图中可见，只有凌晨3点和下午15点，卫星恰好在同步轨道上，其余时间都在南北不同的区域内。上午6点，卫星在西南方向；上午9点，卫星在最南端位置；中午12点，卫星在东南方向；傍晚18点，卫星在西北方向；晚上21点，卫星在最北端；深夜24点，卫星在东北方向……如此周而复始。

卫星一旦在太空中进入了距地球三万六千公里的同步轨道，在没有外力的作用下，也能在轨道上和地球同步运行。但地球不是一个理想的圆球，其内部的质量分布也是不均匀的，例如喜玛拉雅山就高出海平面八千多米。此外，月亮和太阳也会产生附加的引力。所以，同步卫星在运行的过程中，会不时漂出轨道。为了矫正这种漂移，在卫星的六个自由度方向上，装有火箭的小喷嘴。当地面测控中心测到卫星的轨道位置将要漂出正常允许的误差范围时，就遥控点燃相应的火箭喷嘴（喷射时间仅仅以毫秒计算），使卫星回到正常轨道。这就是所谓的卫星姿态控制。久而久之，星载燃料将会耗尽。

姿态控制主要在南北和东西两个方向。在东西方向上，因为和同步轨道平行，加速或减速的操作，仅需较少的燃料。而矫正南北方向上的漂移，需要进行变轨操作，这将消耗更多的燃料。

一般来说，只有到卫星寿命末期，为了节省燃料，才迫不得已采用倾斜轨道。

而N-SAT-110是一颗好端端的现代卫星，服役伊始就采用如此下策，是很令人费解的。除非卫星发生了燃料泄露，或者运营商为了节省燃料故意使用节约模式。

2007年4月25日

时间真快，第一套9米天线已经打造完成，屹立在楼顶了。图3中，左边是收124°E的5米网状天线，右边是收BSD的5米网状天线，中间就是新安装的9米天线，接收CS110。图4提供了另一个角度，是目前网状天线所有规格的全家福，从左到右依次是3.7米（收128C）、5米（收124Ku）、5米（收BS110Ku）、9米（收CS110Ku）。

想调好这个9米天线可真不容易，因为这颗走8字的卫星时刻都在漂移，而9米大锅的指向性非常尖锐，刚调准了方向，过几小时信号就急剧锐减，卫星跑掉啦！

在试验过程中，出现了很多怪事，都是调试小天线时不可能遇到的。例如，上午把9米调准了，用松下机把最弱的CS18号转发器调到42（该机门限是18），但到了晚上，信号骤降到门限以下，什么也收不到了。反之，如果在夜里调好了，早上又没信号。

怎么办？要想找到规律，还得从图2开始着手。图中可见，如果在下午3点调准天线，就对准了8字轨迹的中心点，可以兼顾早上和晚上。但实际调试发现，对于信号最弱的CS18号转发器来讲，由于在9点和21点时刻，卫星漂离同步轨道太远，以致于在这两个时段前后，信号会掉到门限以下。

表4摘录了两个最有代表性的转发器一天24小时内的信号变化。其中CS2号转发器信号最强，CS18最弱。表中可见，CS18号转发器在上午9点及晚上21点没过门限（见表中斜体字），想24小时正常收看这些频道是不可能的。

不过客户的要求也不高，一般白天都要工作，星期天一早也都出门打高尔夫，只要保证晚上回家能正常收看就行了。所以，对照图2，显然应该照顾8字的上半部分，舍弃下半部分。于是在下午17点的时候，再重新调整天线指向，结果如表5。

从表4、表5可见，CS2号转发器的信号很强，不管什么时候调整天线，都能24小时过门限。而CS18号转发器，表五中整个晚上都能过门限，只是上午8点到12点之间，会落到门限以下。其他10个CS转发器的信号介于这两者之间，但都好于CS18。因此，这个结果已经可以验收了。

2007年5月21日

这个月，实在忙不过来。5米天线的安装任务很重，期间也遇到不少有趣的问题，限于篇幅，只能忍痛割爱。而9米天线的制造周期较长，今天才搞掂第三套。题头图中，可以看到9米大锅和人的比例。图5可以感受到75厘米小偏馈与5米和9米的比例。

按照表5的数据，虽然验收了，但我的习惯是精益求精。记得以前做极轴天线的时候，有一种双推杆的

结构，可以提供两个自由度，天线能东西转动，也能南北转动，配合电脑控制，可以依照卫星的轨迹，让天线走出8字来。如果是双推杆的后馈板状天线，也可以做一个电脑程序，让它走8字。但我的9米网状天线需要拉杆稳定锅面，无法使用推杆自动调整，这是9米网状的唯一缺点。

不过可以反向思维，从一锅多星得到启发，既然天线不能动，就让高频头动。研究表4可知，目前仅仅在南北两个极端位置掉下门限，东西位置都可以过门限。因此，完全不必走精确的8字，只走南北而不走东西，使天线运动轨迹简化成一条直线，同样可以解决问题。

2007年5月27日

不甘心，非要弄个水落石出。设计草图搞好了，今天去厂里请师傅加工零件。

这是一个非常简单的装置（图6）。馈源被安装在一个小转轴A上，可以南北方向自由转动，靠拉簧B与凸轮C得到平衡。电磁铁D连着钢丝，钢丝可以从馈源杆的孔内穿出，并引到到地面，与控制电路装在一起，便于日常调整维修。控制电路每小时令电磁铁动作一次，每次都使棘轮F转一个齿，一天转过24个齿，正好对应凸轮转一圈。这样，就可使高频头做南北往复运动，匹配卫星的8字轨迹（图7）。

从最近的调试数据及上面的分析来看，这个装置一定行得通的。

2007年6月4日

CS100的数字机、卡片，都与BSD是通用的。市面上常见的牌子主要是松下、DX、夏普、索尼等，它们的寻星菜单都不一样，门限显示也不一样。例如夏普的门限是22，松下的门限是18，DX和索尼的门限是8。但这仅仅是显示的数值不同，所有机器的绝对门限都是相同的。

经过反复比对，今天总结出了各种机器的场强显示换算公式：

（1）松下显示值=2.25索尼显示值

（2）夏普显示值=2.7索尼显示值

（3）夏普显示值=1.2松下显示值

例如，松下显示40的时候，对应夏普显示48，对应索尼显示18。

关于高频头，还有一个重要情况我一定要记录下来。关于网友谈到台阳10678本振的BS专用头，现在的质量不如从前，我也有同感。因此怀疑新产品是不是用10750本振改的？如果真是这样，虽然标称10678本振，但接收频率还是12250―12750MHz，这并不是BS的频率范围，所以表现差劲。

而真正BSD的专用头，是不能接收12250―12750MHz频段的。今天我用一支在BSD频段表现不好的10678台阳头试收CS110，结果出人意料，效果反而好得出奇。我又搞明白一个问题，揭示了真相。

2007年6月8日

一个个难题被我攻破了，但有时候阻力并不在纯技术方面。D市的广电部门，一定要松井先生花5万人民币买下一套鑫诺一号的NHK设备，否则就不给收视许可证办理年审。松井满心不悦，给我来电话了：

松井：NHK的设备，水货多少钱？

回答：3000人民币。

松井：为什么要我花5万？

回答：中国吃饭的人太多。

松井：要是不年审怎么样？

回答：许可证就作废，所有天线都变成非法。

松井：但年审后只有NHK的许可，还是没有CS110的许可。

回答：中国话叫“球”。有人来检查的时候，就开CS110给他看，说就是NHK，反正没人听得懂。

松井：我们以前的许可证也花过几万元了，为什么现在还要花钱？

回答：因为广电以前的科长退休了。

松井：如果以后再换科长，不是还要花钱？

回答：……

2007年6月18日

最近天气一直晴热，我又给9米天线留了很多影（图8）。在工地上，我冥思苦想，又找到很多方法可以配合走8字，或者近似走8字，但都比图6更复杂。今天照完天线，我突然又开窍了。

9米网状天线也和板状一样，是由36片拼装而成的。其实，单从一片来看，它与高频头组成一个偏馈系统，36片就是36个偏馈天线。如果每一片都故意偏焦，就可以让馈源的焦点散开，36片的焦点不再聚集在一起，而是形成一个焦环。虽然焦环上每一点的信号都不及以前强，却能均匀分布，不管卫星走在8字上的哪一点，都离焦环比较近，至少比一个焦点时更近（图9）。为了叙述方便，图9中焦环的尺寸被放大了。实际上，椭圆焦环的长轴是3毫米，短轴不过1毫米！

散焦以后，信号一定会减小，不过信号的变化也将大幅减小。问题是能否保证CS18 转发器24小时都过门限呢？还有，工艺上如何能让天线产生一个焦环，而且能控制焦环的形状和大小？这些深奥的问题，每天都困扰着我。

2007年7月19日

经过反复实验（以下作者删去523字），第四套“散焦的”9米天线，已经装上了（图10）。经过几天的日夜守侯，数据和预想中的相符，表6。

表中可见，虽然CS18转发器的最大信号比表4、表5都小，但最小信号却更大，整天24小时都能过门限。终于成功了！

是时候开卡了。CS110的节目组合，也与SkyPer类似，提供一些基本套餐，当然也可以只开一个频道。我开了一张套餐，能收看的41个频道列在表7中，不过8个免费频道没有列出来。

最后给大锅的丝杆涂上黄油（图11），并拍下机房的照片存档（图12）。在外头整整忙了四个月，回家的感觉真好。今天正好儿子拿到了第一批本科的入学通知，大喜。但愿一代更比一代强。

2007年7月28日

从报上看到，番禺警方查获了当地广电系统的一桩集体腐败案。局长带头，行贿、受贿、贪污、私分国有资产700万。触目惊心，大快人心。

中国的卫星信号，8月将开始大规模换星。我想那是有线电视的事，并没怎么注意。但看到网上因此出现了国际求助的帖子，倒觉得很好笑。

在日本工作生活的华侨们，本来接收中国的卫星信号很满意。现在换星了，发现原来的天线尺寸不够大，收不下了。看来遇到溢波接收难题的，不仅仅是我一个人。

我给他们回了帖子：中国的卫星电波，是覆盖不到日本的，你们必须装更大的天线才能收。要装9米的话，我帮你搞掂哦！哈哈……