挑战1米偏焦天线

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  笔者曾用中卫1.2m的偏馈天线,在阳台上成功接收110°E百合花卫星上的BS高清信号,经过一段时间的使用,不论白天与晚上,信号正常,而且还感到略有余量,但当雨天时,信号质量雨衰明显,出现马赛克,下大雨时,除101、102这两个台,接收机具有降雨衰功能而还能维持正常接收外(牺牲清晰度来加大误码率,将分辨率由1080i降到480P),其它六套信号均为黑屏,但毕竟大雨天不多,一般阴天时,影响不是很大。
  
  1米天线收日本百合花
  
   能否再将天线口径缩小?一直想再做个试验,要缩小天线尺寸,唯一希望是寄托在低门限的接收机与优质天线、高频头,通过优质器材来提高信号质量而达到成功接收,为了验证能否成功,无奈只好破费购买了华达1m的偏馈天线(购买此天线也是看到网上介绍此天线精度较高而选购的),再买二个台湾产(台阳及启基)BS专用本振的高频头及1个韩产的BS专用本振的高频头,10个本振均为10.750GHz高频头,以备改制后进行对比挑选。
   天线拿回来一看,1m的偏馈天线与1.2m面积相差很大,很担心试验失败,但不试又岂能知其结果,总要有人尝试,华达1m天线的安装支架结构与中卫1.2m完全不同,华达1m天线的固定高频头的支架采用三根外径12mm的空心钢管,其内径为7mm,钢管两端均采用M8螺丝,一端折弯成一定角度,采用长度为55mm的M8螺丝固定在天线上,另一端采用长度为20mm的M8螺丝固定高频头夹具,夹具是用铝锌合金材料压铸而成;天线SMC反射面采用玻纤增强型不饱和聚酯片状模塑料模压成型,其特点是一致性好,不变形;低密度、高比重,抗腐蚀、抗老化。
   天线安装是采用立柱式,天线与立柱的连接是先用四根方管固定在天线上,再在方管上安装一个金属支架,依靠此支架安装与立拄连接的夹箍(此支架也同时起到了调整天线仰角的作用)。这种连接结构既耗材又笨重,在设计上没有中卫好,使用上也不尽人意,例如在调整天线仰角时,其精度不及用丝杆的好,但天线用料厚实,总体安装后的强度要比中卫天线好,尤其是三杆支撑高频头的固定非常稳,立柱地脚角钢也较长,使天线更为平稳,加上天线采用玻纤增强型不饱和聚酯片状模塑料模压成型,使一致性与精度有所保障,这些特点也就成了华达天线的卖点,但愿工厂在结构件上再加以改进,更方便安装与使用,则更受欢迎,天线参见图1至图3。
   图3中的与立柱连接件是经过改造的,由于安装条件受限,只能采用倒装法,倒装后,由于天线与立柱的连接件角度变了,不能正常使用,必需将天线与立柱的连接件进行改造,最简单省力的方法是在与立拄连接的夹箍两边上各开1个对称M8的孔,其孔位置只需使天线能与立柱连接并有调整仰角的余地即可,改造后的立柱夹箍与天线支架只用了2个M8的螺丝固定天线及调整仰角,比用4个M8的螺丝固定方法要差些,好在M8这么粗的螺丝承受力距也够了,何况只是做个试验而临时采用的办法。
  
   固定高频头的夹具在安装时不能装反,不然角度与位置均不对而造成无法安装,正确安装参见图4。
   天线安装好后,仍采用先调试110.5°E鑫诺1号卫星上信号的方法,因为110°E日本百合花卫星与鑫诺1号卫星只差0.5度 ,而且鑫诺1号卫星的信号很强,很好调试,笔者选用了百昌11.300GHz本振的高频头,同洲2830接收机,选择免费的央视教育台这一组(12622V32553)来进行调整天线,用了几分钟就将天线调到信号最强点,这里要注意的是高频头的极化角,高频头上的“F” 头指向在4点左右,不同地区其极化角是不相同的,应以实际调试为准,将110.5°E鑫诺一号卫星的信号调到最强后,换上BS专用本振的高频头(10.678GHz),这时接上BS专用机(笔者使用的是索尼BX500),打开菜单,选择当前频道信号品质显示界面,就能看到信号显示,只是信号强度很低,这时再调整天线,边观察边调整就非常方便了,很快就能调到最佳点。
   几经努力,BS中的8套信号,只有5套能正常接收,其中101~103台信号品质显示为12,101与102只能用降雨模式下观看(该机具有防雨衰功能,也就是达到当雨衰或信号不够强而影响信号品质时,自动将画质降低而达到还能接收的目的,此功能非常有效),这时的画质很差,从1080i降到480P,103台是马赛克,141与181台信号品质显示为14,151、161、171显示为14,有时为15, 141、151、161、171、181这5个台能正常收看,但偶而也会出现画面瞬间闪动,门限己到极限,面对如此试验结果,仍感到不是很满意,无论如何精调天线,更换不同材料的极化片,更换不同品牌的BS专用高频头,均无明显改善,笔者对比使用过南韩产的BS专用高频头、台湾产的启基牌、台阳牌BS专用高频头及委托厂家定做的BS专用高频头,感觉信号质量差别不大,韩产的BS专用高频头参见图5。
   韩产SPL-5390BS专用高频头是用在正馈天线上的,可配一个中卫公司生产的正馈馈源,参见图6,用其正馈馈源的波导管,笔者将普通Ku头上的馈源盘锯下来,用个塑料管做个缩节,参见图7,经使用与国产改装头差不多。
  
   使用台湾产启基牌BS专用高频头也无多大改善,参见图8。
   使用价格最贵的台阳牌BS专用高频头,参见图9。该高频头也是用于正馈天线的,采用加工韩产BS专用高频头的方法,套上偏馈馈源,经实际接收,其信号品质与启基牌、韩产SPL-5390BS专用高频头都差不多,难道试验就此以失败而告终?没潜力可挖?还是选择不服输!毕竟已看到成果,于是将希望寄托在我购买的10个不同品牌的Ku头上(本振均为10.750GHz,品牌有百昌、ASK、二手进口及国产贴牌加工头),先将所有本振均为10.750GHz的高频头改成10.678GHz,具体改制方法及极化片制作可参阅本刊2007年6月5日出版的第11期中“110°E百合花卫星BS信号的试收”一文。
  
   将改成10.678GHz本振的高频头编好号,一个一个试,真是皇天不负有心人,终于找到一个最好的高频头,BS中的8套信号全部能正常收看,具体参数参见表1。
   其中101~103信号品质虽无余量,但己能正常接收、画面流畅。当笔者看到如此成果,真是欣喜若狂,兴奋得几个晚上都睡不好,破了在南京用1.2m天线收BS高清的记录,紧接着趁热打铁,在BS高频头旁用手持环宇222 C波段高频头,加上高效转换馈源,来寻找115.5°E中星6B卫星上的信号,最后的结果是只能捕捉到几个强的信号,央视高清虽能接收,但已无余量,用此1m天线来收此双星的结果是影响了BS信号,原因是两个高频头靠太近,而遮挡了一些信号,结果当然两个都收不好,无奈只好放弃,若要收多星,只能增加95°E、122°E、134°E、138°E、146°E这几个强的Ku波段信号。
  
  两种天线的技术指标对比
  
   ●华达1米偏馈天线
   1.电气特性
   工作频率:(Ku-Band)10.75-12.95GHz
   中心频率增益:(Ku-Band)40.2 dB
   3dB波宽:(Ku-Band)1.7°
   第一旁瓣:-23dB
   极化隔离度:>30dB
   电压驻波比:<1.2:1
   噪声温度 :(Ku-Band)46°K(30°仰角时)
   馈源接口:(Ku-Band)WR75
   2.机械特性
   反射面材料:单片玻纤增强型不饱和聚酯片状模塑料(SMC)
   天线形式:偏馈
   偏馈角度:18.8°
   馈源安装形式:单臂支撑/三杆支撑
   仰角调整范围:0°-90°可持续细调
   方位角调整范围:0°-360°连续可调
   运输规格:15kg
   3.环境适应性
   风负荷:正常工作20mps
   保全:45mps
   适应温度:正常工作-40℃ ~ 60℃
   保全: -45℃ ~ 70℃
   大气条件:适用于潮湿、含盐度大、有污染的气候环境
   ●中卫1m偏馈天线
   偏转角:24.62°
   盘面开口径:100x110cm
   焦距:600mm
   S-band增益2.5GHz:26.8dB
   Ku-band增益12.5GHz时:41.02dB
   仰角度调整: 26-77/17-90°
   方位调整:0-360°
   效能:75%
   焦距/直径比例:0.60
   涂装:粉体涂装
   颜色:灰色/灰白色
   标准固定式:G/P/W
   固定管径:38-60mm
   环境温度:-40°C~+60°C
   相对湿度: 0~100%
   净重:3kg
   材质:铁
   1m华达天线与1.2m中卫天线收视信号质量对比参见表2,这二种天线采用同一个高频头及接收机,提供之数据与天气、天线调整精度等有关,仅供参考,中卫1m偏馈天线的技术指标也很好,也许效率会更好些,有待以后有机会再做试验了,索尼BX500-BS接收机的门限还是比较低的,信号品质在14以上就能正常收看,表中所实收的信号质量使用1m华达天线时,101~103这三个台在门限边缘,但能正常收看,若有空间,还是用1.2m中卫天线较好。
  
  
  收获
  
   通过本次试验感觉,在南京地区收日星百合花使用1m偏馈天线巳到极限,而且还必需使用低门限接收机及选择低噪声的高频头,不要迷信进口高频头的增益会高,其实不然,进口高频头的质量确实不错,稳定可靠,但增益不会很高,因为在日本当地接收的信号很强,使用0.45m偏馈天线已足足有余,没必要使用高增益的高频头,若要求噪声低增益高的高频头,由于这种高放管价位非常昂贵,因此制成的高频头价格也就很高。由于在我国部分地区能收到的BS信号,已是溢波接收,信号较弱,故必需使用大天线及寻找高质量的高频头,选购廉价贴牌生产的各种品牌,本振频率为10.750GHz的高频头,并进行改制后进行对比挑选是个很经济实用的方法,最近也许是110°E百合花卫星上的BS高清信号加强,才能使1m偏馈天线能成功接收,听玩此星的前辈介绍,以前用1.5m偏馈天线来接收该星信号,在白天还不能正常接收,晚上接收101-103台也是刚达门限。
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