卫星天线调整

卫星电视接收天线在实施安装之前,须根据卫星的经度和接收站的地理经纬度确定天线的仰角、方位角(即天线的指向),以便选择站址,并使天线迅速对准卫星。要计算接收天线的仰角与方位角,除需知道卫星的定点位置(经度ψs外,还要知道接收点的地理位置(经度ψr和纬度θ)。天线的仰角、方位角可通过下图查到,该图纵坐标为接收点的纬度θ,横坐标为接收点经度与卫星经度的差值(ψr-ψs )。只要θ和(ψr-ψs )已知,便可由图查出仰角EL和方位角Az(Az以地理正南为00 ,南偏西为正值)。
在X程上,通常用指南针定向。由于磁南北极与地理南北极之间存在磁偏角,因此以磁南为0度时,上述求出的Az值必须用磁偏角修正后才是天线的方位角。磁偏角不仅与地理位置有关,而且还随时间以一定的速度变化。
天线安装地点与方式的选择
天线安装地点的选择要考虑的因素较多,但以下3个因素是主要的:
1、在天线指向卫星的方向上没有树木、房屋、铁截、高压线及高山等遮挡。一般认为,天线指向周围遮挡物的连线与天线指向卫星的连线之间的平角应大于5o。
2、C波段卫星电视的接收,有的地点会遇到地面微波信号的明显干扰。最简单的办法是变换天线的安装位置,利用高大建筑物挡住干扰。天线附近设置金属网,对消除干扰也有一定的效果。
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3、天线不要离接收机太远,否则馈线太长会影响接收质量。馈线长度一般以不超过30米为宜。
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同步卫星的轨道的赤道上空,而我国位于北半球,一般来说可以把小天线安装在房屋南面的阳台上。这样,天线的安装调整都比较方便,馈线也短,而且还省去避雷措施的麻烦。阳台不适合蛙,亦可考虑在墙壁或屋顶上的安装。
如果用户自己加工支架,一定要注意结构强度,保证天线在12级台风下不受破坏。采用自动对星控制装置的天线安装见图。
(三)极化的选择与调整
在选定位置,架设好天线之后,首先要考虑的是极化的选择与调整。极化的选择依卫星转发电波的极化特性而定。比如对于亚洲一号卫星辐射线极化波,接收天线就必须调在线极化状态。BS-3卫星是右旋圆极化波,那么极化器就要调整为接收右旋圆极化波状态。在接收圆极化波时,并不要求矩形波导宽边平行于地面,只要矩形导与极化器配合就行了。
接收线极化波时,不需要极化器,可将它取下,但也可以不取走,而将介质片置于矩形波导宽边平行的位置,这时介质片与电波极化方向垂直,引入的损耗比介质片平行于电波极化方向时小。特别要注意,在接收线极化波时,矩形波导宽边一般不是平等或垂直于平面,而是与水
平面有一夹角。这是由于卫星上发射的线极化波受到卫星姿态及接收站地理位置影响,存在极化偏转角的缘故。
其中ζ为极化偏转角,θ为地面接收站纬度,Ψr-Ψs为地面站经度与星下点经度差,θc为波束中心纬度, 为波束中心经度与星下点经度差。
比如在福州地区接收亚洲一号卫星,虽然其北波束为水平极化波,但福州地区接收站天线输出端口的矩形波导却不能取其宽边与地平面垂直。已知福州的经纬度为 119.280E、26.080 N,该卫星的轨道经度105.50 E。北波束中心在银川,其经纬度为106.270 E、38.470 N。将这些数据入上式,可得极化偏转角为260 ,即需将原来宽边与地面垂直的波导口顺时针转过260 。
同一地点接收不同的卫星时,其极化偏转角是不同的,天线换星接收要同时调整极化偏转角。实际调整时,根据计算的ζ值,先将波导口转至大概的位置。对于水平极化波,偏转角对应于波导宽边偏离与地面垂直的角度。对于垂直极化波,偏转角对应于波导宽边偏离与地面平行的角度。ζ为正值是,面对馈电波导输出口,顺时针转过ζ值;ζ为负值,则反时针转。确切的位置得根据接收图像或仪器指示细调。
(四)、天线对星简便方法
因一般家庭用户不可能置备专用的对星仪器,用下述简便的方法可以把天线又快又准地指向所要接收的电视卫星。
1. 用一块刻度明显的量角板,在圆心打个小孔(用大头针在打火机上烧红亦能扎出小孔),然后用线穿过小孔,一头打结,一头绑一二个钮扣,即做成一个既方便又实用的量角器。
2. 将俯式支撑的天线座架放平稳。把天线朝向要接收卫星大致方向。调节俯仰螺杆,并用上述量角器在天线适当的部位(如反射面托架、馈源的中心支撑杆或馈源上)进行检测,使天线的仰角符合对星要求。然后缓缓转动天线的方位指向,在装置连接正确和频道预置恰当的情况下,一般能收到卫星电视信号。接着再细调仰角和方位角,使图像质量不断改善。
3. 天线对星准确与否可根据电视画面上雪花点的多少来判别。雪花点愈少天线对星愈准。当雪花点完全消失时,为了进一步调准天线指向,可用一块湿布包住天线的馈源,由于电波被湿布衰减,这时电视画面上又出现雪花点。再调整天线的仰角和方位角,使雪化点减至最少。调整完毕要记住去掉湿布,并锁定方位角和仰角。
当然,有的接收机有信号电平数字显示,可根据显示的电平数字进行准确对星。也可用数字万用表接在接收机背后的AGC输出端子上检测,使对星方便、准确。由于AGC输出电压通常有几V或十几V,而细调天线指向时输出电压的变化只有零点几V。若用
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指针方式万用表则不容易看出变化。还有一点要注意:在地面微波干扰圈套的地区,有时会出现AGC输出很大,而图像并不好的情况,因为噪声大时AGC电压也增大。因此,比较保险的做法是边看图像边根据AGC的指示来调整天线的对星。经以上反复调整后,可以保证天线较准确对准卫星。希克
喜欢卫视接收的爱好者常从报刊中看到有关如何确定天线尺寸的文章,这些文章大多推崇天线口径如何如何小,似乎是口径选的越小越时尚。如接收C波段的节目时,大多选用1.5米的正馈天线,接收Ku段卫视节目,有选用0.75米和0.6米的天线,还有选用0.45米甚至0.35米的天线。当我看到电视台的天线口径大多在三、四米或四、五米时,心里还想:用得了这么大吗。前些时候选购卫视器材时,我也抱着这种观点买回0.75和0.6米的天线各一付,经过两个月的接收实践,我对天线口径的尺寸有了新的认识。不可否认,天线口径越小,运输、安装、摆放越方便,尤其对于住在城市的卫视爱好者,他们的接收条件和环境不太令人满意,大多把天线放在阳台里,由于阳台面积也都不太大,也总希望天线口径越小越好。摆放问题虽然解决了,但随之而来的是图像常常马赛克,声音也时断时续,我想所有的卫视爱好者都会经常受这种现象的侵扰。前段时间暑期梅雨连绵,更是如此。几场大雨,连有线电视台的信号也时常中断1、20分钟,想不到天气和雨衰对信号的影响这么大。前几天看到某报介绍说,作为党和政府的喉舌,作为拥有几万几十万甚至上百万用户的电台、电视台,如果信号中断一秒就算事故;中断一分钟,就要上报上级主管部门(大意如此),在各种自然条件下,他们都要保证节目的正常播出。无怪乎他们的天线口径比我们的天线口径常常要
丝绸之路经济带概念大数倍。因此,广大卫视爱好者如果想可靠的接收卫视节目,应该根据自己的具体条件,还是把天线的口径尽量往大的尺寸选择为好。使用卫星信号场强覆盖图来选择接收天线口径是广大卫视爱好者十分关注的话题之一。
  总的来说,在进行次项工作时,首先是要了解到欲收卫星信号覆盖的分布情况,是全波束覆盖还是分片波束覆盖,进而根据接收地所处波束覆盖的实际场强 EIRP值和区别是集体接收站还是个体单收站等情况去选择接收天线的口径大小。如大家早已熟悉接收的亚洲1号卫星就是南北两个波束覆盖卫星信号。北波束中心场强36~37dBW,主要覆盖中国、莫古、尼泊尔、南北韩等范围,南波束中心场强37dBW,覆盖东南亚等国。当作为个体接收选用1.5M天线时, 在中国大部分地
区可以正常收视其北波束卫星电视节目,却不能正常接收南波束的卫视节目。又例如:位于东经113度的印尼C2星,虽然说是一颗大功率卫星, C波段信号的中心场强值高达40dBW,可由于该卫星信号主要覆盖东南亚,因而在我国大部分地区就不能以1.5M天线进行正常信号接收。还有前年升空的 “中新1号” 卫星,它的KU波段是分K1东南亚波束跟K2中亚波束。其中K1波束又分为高功率点波束(52dBW)和中功率波束(49dBW),在我国地域上,除东南沿海的 少数几外,绝大多数省区内都不可能接收到该卫星的KU波段信号。
  对于卫星信号的场强E
IRP值,是以“dBW”作为单位,该单位数字越大,表示卫星的发射功率越强。目前C波段场强值由边缘到中心波束一般在32至 40dBW, KU波段场强值由边缘到中心波束则是42至60dBW。随着卫星制造技术进一步提高,卫星发射功率越来越强,卫星信号覆盖的场强值还将得到突破,从而导致地面接收天线口径日趋缩小。
  在卫星接收方面,国内属于专业性天线厂家不少.基本上都能够严格按照国家有关接收天线的性能要求生产出效率与增益都符合标准的天线产品。下面是根据两家 企业的产品列出其天线口径及增益指标说明:
  当具体选择天线口径是,如果接收地的C波段卫星信号场强值在36至37dBW内,单收站可选用1.8M口径(甚至1.5M)天线即可打倒正常收视要求. 集体接收站选用3M天线也可达到正常收视的4级图像标准,用户数量较大的接收站则选用4.5M口径天线,至于KU波段的天线口径,因为其卫星信号场强值远远高于C波段,可以达到60dBW,再加上KU波长的特点,因此KU波段专用偏馈天线尺寸大大缩小,甚至小到O.35M的口径.以接收实践中表明:场强值为54dBW的地区, 可用0.45M的KU偏馈天线收出KU波段数字节目。场强值达52dBW的地区,可用0.6M的偏馈天线,而场强值只有46dBW的地区,使用1.2M的 KU偏馈天线接收也是不成问题的。象亚太2R,在其KU波段信号场强达到58dBW地区,又不考虑雨衰影响的情况下,用0.35MKU天线收出数字节目就是并不夸张的事情。
  其它,对一些暂时没有专用偏馈天线,需要使用原先的C波段天线接收KU节目者,当然也可根据当地实际的卫星信号场强值确定接收目标。如: KU波段场强有50至52dBW地区的单收站就能以标准的1.5M或1.8MC波段天线达到KU波段数字节目收视效果,,而KU场强达47dBW地区的单收站,一副2.4MC波段天线将完全能够胜任中国修订韦氏成人智力量表

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