浅谈卫星接收天线调星经验

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  我局节传机房技术人员,在工作中经常碰到设置卫星地面和调试卫星节目的问题。下面根据我台实际谈谈,如何快速、准确地设置卫星地面接收天线,调整接收卫星信号。
  一、器材的检验
  接收系统中器材的优劣对接收信号质量的影响很大,在调整卫星节目时应充分考虑器材因素,下面对卫星节目接收系统中用到的器材逐一介绍。
  (一)卫星地面接收天线
  卫星地面接收天线是影响前端信号质量的关键器材,天线应有很高的精度,不同品牌的天线质量差别很大,质量差或易变形的天线,因为焦点的改变或者弥散,口径再大也无济于事。选用天线不宜盲目追求小口径或迷信大口径,只要使所接收的信号幅度达到接收机门限要求就行,关键要重视天线锅面的精度品质。
  (二)高频头
  低价位的高频头质量很难保证,每个批次都可能不一样,高频头存在的质量问题主要反映在工作性能不稳定,如本振频率漂移、热稳定性差、频段的一致性差、增益低等,在使用中会产生信号不稳、时有时无,有的频段好、有的频段差,甚至收不到,接收的信号品质明显下降,所以在调试时要对所用高频头的品质了解清楚,最好是选用优质名牌产品。
  (三)同轴电缆与F头
  同轴电缆与F头虽不是关键器材,但倘若选用不当,也会影响到信号的质量。如同轴电缆芯线太细、屏蔽网过稀,对信号的泄漏与衰减就大,实际应用中,一般选用-9同轴电缆较为合适。F头与电缆之间的连接也要讲究工艺,若连接不好会造成屏蔽网与芯线短路,或造成屏蔽网与F头断路;此外,要处理好F头的防水问题,否则,风吹日晒雨淋之下容易氧化,导致与高频头接触不良,造成信号质量大幅度下降。
  (四)功分器
  当在同一卫星上接收多套节目时就要用功分器,常用的功分器有二功分、四功分、六功分、八功分。功分器的质量也参差不齐,劣质的功分器对信号的损耗很大,过多的功分也会对信号造成很大影响,这些都会严重影响收视质量,实际应用中,使用四功分较多。
  (五)数字接收机
  现在的卫星节目多为数字节目,所以应选用工作稳定可靠的,售后服务及品牌信誉较好的数字接收机。初次调试最好选用有信号强度显示的、门限比较低、画质上乘的数字接收机,功能不一定很多,要求实用即可。门限高的接收机往往收不到弱信号,尤其当其他器材的性能裕量不是很大时,接收机的门限就至关重要,如在相同配套器材中,用了品质不同的接收机,好的接收机恰好能够使用,差的接收机在收弱信号时就收不到了,或者画面不稳定,有马赛克等。
  二、天线的调整
  对于我局各基层台站来说,一般没有倾角仪、寻星仪等调星专用工具,复杂的方位角、仰角、磁偏角计算公式更让人头痛。特别是近年兴起的KU偏馈天线的仰角问题,让人感到天线调试是一件十分困难的事。能不能轻轻松松、又快又准地把天线指向所要接收的卫星呢?实践过程中我们发现,只要偏离正确的方位角、仰角位置幅度不大,都可以收到信号。偏离位置与卫星信号的强弱、波段有关,信号越强,波段越低,可偏离的位置就越大。KU波段可偏离的角度最小,但也总可以偏离调整。基于以上认识,我们在“调星”时可以实行简便的模糊寻星方法,具体操作分为以下几个步骤。
  (一)准备好有关的器材
  包括监视节目用的小屏幕电视机或监视器,测方向用的指南针,安装天线用的扳手,卫星接收机、接收天线、高频头、馈源及同轴电缆、电源和天线固定器材。将所有器材搬运到天线旁边,安装好天线、高频头,连接好数字卫星接收机和监视器,以便于调整时观测。
  (二)了解卫星及节目的数据
  如卫星轨道位置(经度)、本地位置(经度、纬度),所接收的卫星、节目内容、波段、下行频率、符号率、极化方式、是否加密等,并事先将所需数据输入数字卫星接收机。
  (三)确定天线的大致方向
  可根据指南针或太阳的起落判断出东西、南北的大致方向,然后查地图或其他资料找出接收点所处的经度,再与卫星的轨道位置进行比较,得出大致方向。如果卫星轨道经度等于接收站经度,天线就指向正南方;如果卫星轨道经度小于接收站经度,天线指向就偏西南方;如果卫星轨道经度大于接收站经度,天线指向就偏东南方。或者用工程中常用的公式:Q=tg-1[1/Sinβ(Cosβ-101511)]Cosβ=Cosλ*Cosθλ=λ1-λ2
  其中:λ1是卫星经度 λ2是接收站经度求出天线的仰角。正则偏西南,负则偏东南。
  按照我国处于北半球的地理位置,调整天线应以正东和正西方向为极限,天线是没有可能指向北边的。实际操作时,可在所确定方向周围几十度的范围作来回搜索。
  (四)调整接收机的参数
  一般情况下,数字接收机都预置了卫星节目参数,但也有一些新的卫星节目参数需要手工输入。使用时,将卫星节目的下行频率、符号率、极化方式等数据输入接收机中,使接收机处于接收状态。
  (五)选择天线的极化方式
  架设好天线之后,首先要考虑的是极化(偏振)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。在接收圆极化波时,并不要求矩形波导宽边平行于地面,只要矩形波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行或垂直于平面,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。
  总之,卫星地面天线对星的精确程度是决定接收信号质量优劣的第一关,所以调整时一定要有耐心,如果对卫星地面天线的调整不太熟悉、缺乏经验,可利用一些调星用的辅助器材,如:指南针、寻星器、倾角仪等,或者找熟悉这项工作的技术人员帮忙。只要事先作好准备工作,调整中耐心细致,就会很快地将卫星天线调整好,收到声、像俱佳的卫视节目。
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