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文檔簡介
1、PAGE PAGE PAGE 61通信工程教研室、實驗室編2004年7月一、衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)(xtng)的組成衛(wèi)星接收系統(tǒng)(xtng)的基本組成衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)包括(boku):拋物面天線;饋源、低噪聲放大器、變頻器三者組成的一體化高頻頭;饋線(包括功分器)和接收機(jī)幾部分組成,如圖一所示。圖象質(zhì)量信號強度高頻頭圖一,衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)示意圖 系統(tǒng)能夠正常接收到衛(wèi)星信號的條件是:系統(tǒng)各部分連接正確,接收機(jī)處于正確接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的電視節(jié)目狀態(tài),天線準(zhǔn)確對準(zhǔn)所接收的衛(wèi)星。要做到天線對準(zhǔn)衛(wèi)星,就必須使天線的方位角和仰角處于正確位置。天線的方位角和仰角可以通過下面的公式計算出來。 雖然方位角和仰角可以計算得
2、出,但是要想使拋物面天線的角度達(dá)到要求值并不是容易的事,因為大多數(shù)天線的結(jié)構(gòu)中沒有指示方位角和仰角的裝置,即便天線上有指示方位角和仰角的裝置,由于它的基準(zhǔn)位置正南正北方向和水平程度都很難精確定位,所以無法利用機(jī)械裝置精確定位方位角和仰角,只能以正常接收到信號時的狀態(tài)為準(zhǔn)。實際安裝天線時必須反復(fù)調(diào)整方位角和仰角,同時觀察接收信號的效果,信號質(zhì)量最好時說明方位角和仰角處于正確位置。 目前衛(wèi)星多數(shù)采用數(shù)字信號的傳輸方式,它和模擬信號方式在調(diào)整天線時有很大不同,給天線調(diào)整造成很多麻煩。接收模擬信號時,圖像解調(diào)輸出非???,沒有延時,只要天線對準(zhǔn)衛(wèi)星,立刻有圖像輸出。當(dāng)天線接近對準(zhǔn)位置時,也會有質(zhì)量差的圖
3、像在監(jiān)視器上反映出來。根據(jù)這些特點,可以采取以下步驟尋星:大致確定一個接近的仰角,在估計的方位角附近,緩慢轉(zhuǎn)動天線,仔細(xì)觀察監(jiān)視器上雜波的變化,(尋星時,監(jiān)視器不要使用靜噪功能。因為信號很差時屏幕為藍(lán)底或黑屏,無法判斷是否接近了衛(wèi)星方位),如果出現(xiàn)了欲接收的圖像,再仔細(xì)調(diào)到最佳位置。可以采用平均法確定最佳位置,即 將天線左偏至(pin zh)圖像變壞,記下該點位置;再將天線右偏至圖像變壞,記下位置;再將天線調(diào)到兩點中間,即是最佳位置。固定方位角,用同樣的方法調(diào)整仰角到最佳位置。固定仰角,重新調(diào)方位角至最佳位置。如此反復(fù)幾次,天線的方位角和仰角即可調(diào)好。天線調(diào)好后,仔細(xì)調(diào)整高頻頭的焦距和極化角,
4、使圖像達(dá)到最佳。用數(shù)字接收機(jī)接收衛(wèi)星電視信號時,由于數(shù)字信號解碼需要兩三秒鐘的時間,才能播放出正常的圖像,并且數(shù)字信號要達(dá)到一定的信噪比,即誤碼率要低于一定值才能正確解碼。也就是說,即使天線對準(zhǔn)了衛(wèi)星,必須經(jīng)過(jnggu)兩三秒才能看到圖像,而且圖像質(zhì)量沒有從壞到好的逐漸變化過程,只要有圖像質(zhì)量就是很好的,要么就一點圖像都沒有,即所謂峭壁效應(yīng)。給尋星時的判斷調(diào)整帶來很多困難,采取與模擬接收相同的在較大范圍搜索的方法很難將天線調(diào)準(zhǔn),必須在接近對準(zhǔn)衛(wèi)星的較小范圍內(nèi),每轉(zhuǎn)動一個角度要停一下等待屏幕的變化,仔細(xì)地耐心地調(diào)整。因此比較準(zhǔn)確的測量定位方位角和仰角,在利用數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)調(diào)整天線時,是非常必
5、要的。2.天線(tinxin)的組裝天線(tinxin)仰角的測定方法 目前常用的對天線仰角的測量定位方法都存在一定局限性,使用受到限制。比如在天線結(jié)構(gòu)中安裝固定的仰角測量器,它會受到天線安裝水平程度的影響,并且勢必增加天線的成本。有一種稱為量角器垂線法測量仰角的方法,可以不受天線安裝水平程度影響,但是會受天線結(jié)構(gòu)限制。如圖二所示,可見使用這種方法時,必須在天線上找到一個(y )和天線口面平行的平面,如果天線結(jié)構(gòu)中沒有這個平面,就不能使用這種方法。下面(xi mian)介紹一種方法,可以稱之為“垂線計算法”,如圖三所示。在天線的最高點懸掛一條垂線,稱為高點垂線。另外在天線的最低點也懸掛一條垂線
6、,稱為低點垂線。測量高點垂線與低點垂線之間的距離L,它和天線的直徑D,天線的仰角存在如下關(guān)系: 可見仰角增大,L長度增大。先計算出L的長度,安照這個長度調(diào)整天線的仰角即準(zhǔn)確又方便。這種方法即不受天線安裝水平程度的影響,也不受天線結(jié)構(gòu)的限制,所用的工具僅一副卷尺,垂線可以就地取材,一條細(xì)線系上重物即可。圖三,垂線計算法示意圖圖二,量角器垂線法示意圖方位角的測定方法 用羅盤測定方位角的方法如圖四所示,將羅盤的南北極連線與拋物天線的最高點和最低點連線對齊,即要求兩條連線形成的平面(pngmin)與水平面及天線口面都垂直,通過羅盤指針即可讀出方位角。在沒有羅盤的條件下,可以利用太陽光的影子(yng z
7、i)確定方位角, 圖五,角度投影法示意圖圖四,羅盤定位法示意圖稱之為“角度(jiod)投影法”,如圖五所示。自制一個標(biāo)有角度刻度圓盤,在上面標(biāo)出“12點”和“6點”的位置,圓盤中心O點處放一根與盤面垂直的細(xì)桿,形成一個“角度投影盤”。用“角度投影盤”測量天線方位角之前,先要確定它的正常投影位置,方法是:將它的“12點”和“6點”連線稱之為“0度連線”與南北方向?qū)R,圓盤面水平放置,標(biāo)出細(xì)桿影子在“投影角度測量盤”上的位置,并記下影子的長度。測量時,將“0度連線”與拋物天線的最高點和最低點連線對齊,方法和用羅盤是一樣,調(diào)整投影盤的水平位置,使細(xì)桿影子的長度與先前記下的一樣,標(biāo)出細(xì)桿影子在“角度投
8、影盤”上的位置,連線與的夾角就是天線的方位角。二、衛(wèi)星接收天線的安裝(nzhung)與調(diào)整1天線(tinxin)的基本概念我國的衛(wèi)星電視(dinsh)事業(yè)近10年來取得了令人矚目的成就,并將全國電視人口覆蓋率提高到82%。人們現(xiàn)在漸已離不開衛(wèi)星電視,并深受其益,在全國城鄉(xiāng)建立了近5萬座單位站來接收高質(zhì)量的衛(wèi)星電視節(jié)目,并不斷在接收站的設(shè)備質(zhì)量、技術(shù)指標(biāo)上加大步伐。由于我國地域遼闊、地形復(fù)雜,由此可以預(yù)計今后一段時期內(nèi)衛(wèi)星電視接收站的建設(shè)的仍將會迅速發(fā)展。衛(wèi)星電視節(jié)目的接收,無論是現(xiàn)在使用的C波段,還是將要啟用的KU波段,接收天線的主要形式都是拋物面天線。對于衛(wèi)星天線的調(diào)試,它包括天線的方向(仰
9、角和方位角)、饋源的位置、極化取向和極化傾斜角調(diào)整等數(shù)項內(nèi)容,其中最關(guān)鍵的一項是天線的仰角和方位角、極化傾斜角調(diào)在工程上常用一些參量來表征天線用作發(fā)射或接收的特性,它們是方向圖,主瓣電平,增益,極化,頻帶寬度,駐波比,噪聲溫度等。這里僅對其中幾個主要參量作簡單介紹。(1).方向圖4、主瓣寬度5與副瓣電平6天線功率輻射擊是否集中,可以用主瓣寬度這一參量來表示;主瓣中輻射功率為最大值一半時兩個矢徑間的夾角稱為主瓣寬度。主瓣寬度越小,方向圖越尖銳,表示天線輻射越集中。副瓣的最大值相對主瓣最大值的比,稱為副瓣電平,一般用分貝來表示,其定義為:101g副瓣最大值功率/主瓣最大值功率,如副瓣最大值與主瓣最
10、大值相應(yīng)功率之比為0.01,則副瓣電平為-20dB。如果反天線在各方向輻射擊的強度用從原點出發(fā)的矢量長短來表示,則連接全部矢量端點所形成的包絡(luò)就是天線的方向圖。它顯示出天線的在不同方向輻射的相對大小,這種方向圖稱為立體方向圖。矢徑的方向代表輻射的方向,矢徑的長短代表輻射擊的強度。方向圖包含有許多波瓣,其中包含最大輻射方向的波瓣稱為主瓣。其它依次稱為第一副瓣,第二副瓣等。(2).天線增益7G我們也可用增益來表示天線集中輻射的程度。天線在某一方向的增益定義為:在相同的輸入功率下,天線在某一方向某一位置產(chǎn)生的電場強度的平方(E2)與無耗理想點源天線在同一方向同一位置產(chǎn)生的電場強度的平方(E02)的比
11、值,通常以G表示。 G=E2/E02(同一輸入功率) 同樣,增益也可以這樣來確定:在某一方向向某一位置產(chǎn)生相同電場強度的條件下,無耗理想點源天線的輸入功率(Pino)與天線的輸入功率(Pin)的比值,即稱為該天線在該點方向的增益。 G=Pino/Pin(同一電場強度) 通常是以天線在最大輻射方向的增益作為這一天線的增益。增益通常用分貝表示。即:G=101gPino/Pin天線增益的計算:G=4S/2=(/)2D2式中,S-天線口徑面積(平方米);-工作波長(米);D-拋物面口徑(即面口直徑)(米);-天線 效率。(3).天線(tinxin)的噪聲溫度8進(jìn)入天線的噪聲主要來銀河系的宇宙噪聲和來自
12、大地(dd)、大氣的熱噪聲。不同口徑的天線、不同頻段、不同仰角和不同環(huán)境,天線的噪聲都不相同。在C波段,宇宙噪聲很小,主要是大地和大氣的熱噪聲。在Ku波段,這些噪聲也隨著頻率而增加。 同一仰角時,天線尺寸越大波束越窄,因此天線的噪聲溫度TA(K)越小,不過隨著仰角加大,這種差別變小。而同一天線尺寸時,天線仰角越大,天線的噪聲溫度TA(K)越低,反之越小,TA越高。這是因為仰角越小,信號穿過大氣層厚度越大,從而氣象噪聲、大氣噪聲越強。(4).電磁波的極化(j hu)9電磁波的極化形式可分為線極化波和圓極化波,線極化波又可分為水平極化和垂直極化波,圓極化波根據(jù)電場旋轉(zhuǎn)方向不同又可分為左旋和右旋圓極
13、化波。我國目前衛(wèi)星信號方要采用線極化波。接收天線的極化方式只有同被接收的電磁波極化形式相一致時,才能有效地接收到信號,否則將使接收信號質(zhì)量變壞,甚至完全收不到信號,這種現(xiàn)象稱為極化失配。當(dāng)饋源采用矩形波導(dǎo)時,其極化方向由波導(dǎo)口的方向確定。波導(dǎo)口窄邊與地平面平行為水平極化,寬邊與地平面平行為垂直極化。當(dāng)采用圓波導(dǎo)饋源時,則應(yīng)以波導(dǎo)中的探針方向為準(zhǔn)。值得注意的是:衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射的線極化波是以衛(wèi)星的軸系為基準(zhǔn)定義的,因此只有當(dāng)?shù)孛嬲咎炀€與衛(wèi)星所處的經(jīng)度一致時,地面上波的極化方向才與衛(wèi)星相同,其它地區(qū)應(yīng)略有偏差。因此在安裝時應(yīng)稍微左右轉(zhuǎn)動一下饋源,使接收機(jī)的電平指示最大,以達(dá)到極化匹配。(5).天線極
14、化的調(diào)整(tiozhng)10線極化(j hu)與圓極化共存時,極化器的調(diào)整對租用的國際通信衛(wèi)星發(fā)射來的是右旋圓極化波,我國衛(wèi)星發(fā)射的是水平極化波。從收租星改收我國衛(wèi)星時,就得轉(zhuǎn)動(zhun dng)天線饋源中移相介質(zhì)片,使之與水平面垂直,并調(diào)整矩形位置,使其波導(dǎo)輸出口的窄邊與水平面平行,這時就可以接收水平極化波。只收線極化波時,極化器的調(diào)整當(dāng)我國不再租用國際通信衛(wèi)星而使用我國自己發(fā)射的衛(wèi)星時,應(yīng)把移相器去掉。移相器是接收圓極化的部件,當(dāng)接收線極化波時,即使極化片與波導(dǎo)垂直(或水平),不移相也會產(chǎn)生損失,使天線噪聲增加。所以在只收線極化波時可把移相極化介質(zhì)去掉,并使矩形波導(dǎo)窄邊平行水平面,以便
15、使電場矢量平行于水平面的水平極化波進(jìn)入波導(dǎo)。由于星上發(fā)射下來的電波極化方式受地面站地理位置,衛(wèi)星姿態(tài)等影響,有時可能稍微偏離水平極化,因此調(diào)整、安裝時要微微左右轉(zhuǎn)動一下饋源,直至接收機(jī)的電平指示最大,這時就達(dá)到了極化匹配的目的。2.器材介紹接收系統(tǒng)中器材的優(yōu)劣對接收信號質(zhì)量的影響很大,在調(diào)整衛(wèi)星節(jié)目時應(yīng)充分考慮器材因素,下面對衛(wèi)星節(jié)目接收系統(tǒng)中用到的器材逐一介紹。 (1).衛(wèi)星地面接收天線11 衛(wèi)星地面接收天線是影響前端信號質(zhì)量的關(guān)鍵器材,天線應(yīng)有很高的精度,不同品牌的天線質(zhì)量差別很大,質(zhì)差或變形的天線,因為焦點已經(jīng)改變或者彌散,口徑再大也無濟(jì)于事。選用天線不宜盲目追求小口徑或迷信大口徑,只要
16、使所接收的信號幅度達(dá)到接收機(jī)門限要求就行,關(guān)鍵要重視天線鍋面的精度品質(zhì)。中心(zhngxn)聚焦衛(wèi)星天線 中心聚焦衛(wèi)星天線一般稱為(chn wi)正焦天線,又稱拋物線天線,不論深淺,其天線盤面弧度皆呈拋物線。中心(zhngxn)焦天線特征為盤面正圓,LNB置于天線的中央焦點。正焦天線依其焦點位置又可分為深碟與淺碟,相同尺寸的天線如果聚焦越短則盤面越深、聚焦越長盤面越淺,如問那一種比較好用,則是各有各的優(yōu)缺點。 正焦天線尋找衛(wèi)星,通常只要知道該衛(wèi)星當(dāng)?shù)氐慕邮昭鼋?,把仰角器置于天線正中央加以調(diào)整仰度,再搭配指南針與衛(wèi)星信號測試儀器很容易就可以找到你要的衛(wèi)星。當(dāng)定位完成時,此時盤面中央、LNB及3萬
17、6千公里的衛(wèi)星是成一直線的 。功能聚焦信號增益防微波干擾貨運裝柜成本深碟短略差好貴淺碟長高差普通FRP一體成型衛(wèi)星天線FRP天線是由玻璃纖維制成,纖維內(nèi)層夾置錫箔以作為衛(wèi)星訊號反射。由于天線體積龐大,制作過程通常在模具上使用純手工來制作。 此天線由于是一體成型,所以可以保證有絕對的真圓度及拋物曲面的精準(zhǔn)度,完全避開組合型天線因組合不當(dāng),而導(dǎo)致側(cè)瓣或多焦的困擾,因精準(zhǔn)度高于一般的組合型天線,固本天線特別適合需要高增益的KU頻衛(wèi)星接收。 一體成型天線的特點是高增益且天線的增益質(zhì)量劃一,以有別于組合型天線增益質(zhì)量需視工程人員施工的心情而定,缺點是:因是一體成型,所以在運送及高樓作業(yè)上上有一定的難度
18、。 FRP天線可用來接收C與Ku頻段衛(wèi)星信號,一般運用在有線電視系統(tǒng)、TVRO及衛(wèi)星通訊系統(tǒng)相關(guān)制造業(yè) 。 由于FRP天線堅固耐用,國內(nèi)有線電視系統(tǒng),從早期至今約有九成使用過此類型天線 。網(wǎng)狀天線 鋁網(wǎng)模成型壓,天線的結(jié)構(gòu)和曲率的精度完全取決于骨架的成型,天線的組合施工也會對準(zhǔn)度有相當(dāng)?shù)挠绊?,故對天線組合技師的專業(yè)組合技術(shù)要求很高。 此類型天線因受制于天線曲率精準(zhǔn)度,所以較常使用在頻率較低的C頻段衛(wèi)星接收,在天線的使用上以有線電視系統(tǒng)、TVRO及個人接收為主。模具沖壓成型鐵盤天線 鐵盤天線是個人接收中使用率最高的一種,它可分偏焦一體成型、中心焦一體成型及中心焦多片組合。鐵盤一體成型天線尺寸從3
19、5cm-180cm不等,一般可用來接收Ku頻段衛(wèi)星,160cm-180cm天線可視衛(wèi)星功率大小來收C頻段衛(wèi)星。一體成型天線價格便宜好安裝且信號增益穩(wěn)定,唯一缺點是100cm以上搬運比較不方便。鐵盤多片組合天線尺寸從160cm-240cm不等,一般適用于C頻段衛(wèi)星接收,如用來接收Ku頻,則效果不太理想。 鐵盤天線是使用鍍鋅鋼板再加上模具沖壓成型,可大量生產(chǎn),因此價格比較便宜。組合型SNC衛(wèi)星天線SNC衛(wèi)星(wixng)天線是使用玻璃纖維做原料,再加上模具加熱所成型,內(nèi)部并夾著一層不銹鋼鐵絲網(wǎng),用來反射衛(wèi)星信號。 SNC天線(tinxin)可用來接收C和Ku衛(wèi)星(wixng)訊號,但在接收Ku頻時
20、,需特別注意各片天線組合時盤面間是否有高低落差及盤面間是否平整,因為些微的差距會導(dǎo)致天線整體效率變差。 SNC衛(wèi)星天線通常使用在有線電視系統(tǒng)及特殊通訊業(yè)務(wù)上。極軸鏈條式天線(tinxin)極軸天線(tinxin)又稱同步帶天線,何謂同步帶?就是(jish)赤道上空3萬6千公里環(huán)繞地球一圈所形成的衛(wèi)星帶,同步衛(wèi)星便在同步帶上以相隔2-3度環(huán)繞著地球。 而同步帶天線為何又稱極軸天線?假設(shè)天線位于北半球的任何緯度,當(dāng)天線已修正到所有同步衛(wèi)星都可接收到時,此時天線的極軸角是正對北極星,輔助仰角是與地軸相互平行,所以同步帶天線又稱極軸天線。 此天線是由一組36V直流步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動變速齒輪組再加上鏈條所組合
21、而成的推動系統(tǒng),此系統(tǒng)并由定位器來控制。定位器可輸出天線所需求的36V,并可記憶目前及日后所收尋到的衛(wèi)星地址,當(dāng)天線要移動到別顆衛(wèi)星時,只需輸入這顆衛(wèi)星代號,天線將自動移到此衛(wèi)星。 架設(shè)此系統(tǒng)需要有相當(dāng)豐富的接收經(jīng)驗才架設(shè)的來,因為在不同的緯度所看到的同步帶曲率是不一樣,且牽連到天線本身的極軸角、方位角及輔助仰角而錯一樣就無法完整追蹤到同步帶。單推桿極軸天線單推桿極軸天線其功能與操作設(shè)定方式和鏈條極軸天線一樣,推桿天線為早期TVRO所使用的一種極軸天線,現(xiàn)今在東南亞國家的個人接收戶,也常使用此類天線接收2-3顆衛(wèi)星。 如果使用推桿來接收整個同步帶的衛(wèi)星,驅(qū)動天線在接收極東或極西衛(wèi)星時,天線會有
22、抖動、跳躍或卡死的現(xiàn)象(這時天線正處在負(fù)荷最大的位置,加上推桿的作用力正處在結(jié)構(gòu)的最末端,所以會產(chǎn)生作用力不足的現(xiàn)象)所以此系統(tǒng)已逐漸被鏈條式驅(qū)動天線所取代。 仰角方位式驅(qū)動天線 仰角方位式驅(qū)動天線是使用1-2支36V仰角步進(jìn)馬達(dá)推桿及一組36V方位步進(jìn)馬達(dá),當(dāng)天線在更換接收衛(wèi)星時,仰角及方位馬達(dá)會輪替驅(qū)動,所以天線行走的路線會成鋸齒狀。 仰角方位天線在初期安裝設(shè)定時并不會像極軸天線一樣困難,剛開始設(shè)定必須先把要接收的衛(wèi)星以仰角及方位的移動加以定位及記憶,日后更換衛(wèi)星時只需輸入代碼即可。 由于此系統(tǒng)行走的路線并不是完全符合同步軌道,當(dāng)有新的衛(wèi)星在同步軌道發(fā)送信號時,此系統(tǒng)將很難察覺。 (2).
23、高頻頭12 lnb 俗稱降品器(也就是高頻頭),顧名思義就是把頻率降低,降到多低算合適呢,這就要看一下接收機(jī)的 lnb 端口的輸入要求了,就一般接收機(jī)而言,它的輸入要求在 950-2150 ( mhz )之間, c 波段和 ku 波段的算法是不一樣的,也就是說 ku 波段的算法是 頻率減本振 ,而 c 波段的算法正好與 ku 波段相反(xingfn)是 本振減頻率 。當(dāng)然還有最好的方法,那就是可以(ky)選擇(xunz)雙本振的 lnb 就可以全收了! lnb ( low noise block downconverter )就是低訊降頻放大器一般可分為 c 頻 lnb ( 3.7ghz-4.
24、2ghz )和 ku 頻 lnb ( 10.7ghz-12.75ghz )。因衛(wèi)星訊號在抵達(dá)天線前已相當(dāng)微弱及同軸電纜傳輸?shù)念l率越高訊號損耗越大,所以才需要 lnb 來做改善。 lnb 的工作流程就是先將衛(wèi)星高頻訊號放大至數(shù)十萬倍再利用本地振蕩電路將高頻訊號轉(zhuǎn)換至中頻 950mhz-2050mhz( 依 lnb 種類決定中頻范圍 ) ,以利于同軸電纜的傳輸及衛(wèi)星接收機(jī)的解調(diào)和工作。 在選購價位不同的高頻頭時,每個批次都可能不一樣,高頻頭存在的質(zhì)量問題主要反映在工作性能不穩(wěn)定,如本振頻率漂移、熱穩(wěn)定性差、頻段的一致性差、增益低等,在使用中會產(chǎn)生信號不穩(wěn)、時有時無,有的頻段好、有的頻段差,甚至收不
25、到,接收的信號品質(zhì)明顯下降,所以在調(diào)試時要對所用高頻頭的品質(zhì)了解清楚,最好是選用優(yōu)質(zhì)名牌產(chǎn)品。 (3).同軸電纜13與F接頭 同軸電纜與F接頭雖不是關(guān)鍵器材,但倘若選用不當(dāng),也會影響到信號的質(zhì)量。如同軸電纜芯線太細(xì)、屏蔽網(wǎng)過稀,對信號的泄漏與衰減就大,實際應(yīng)用中,一般選用9同軸電纜較為合適。F頭與電纜之間的連接也要講究工藝,若連接不好會造成屏蔽網(wǎng)與芯線短路,或造成屏蔽網(wǎng)與頭斷路;此外,要處理好F頭的防水問題,否則,風(fēng)吹日曬雨淋之下容易氧化,導(dǎo)致與高頻頭接觸不良,造成信號質(zhì)量大幅度下降。 (4).功分器14 當(dāng)在同一衛(wèi)星上接收多套節(jié)目時就要用“功分”器,常用的“功分”器有二“功分”、四“功分”、
26、六“功分”、八“功分”。“功分”器的質(zhì)量也參差不齊,劣質(zhì)的“功分”器對信號的損耗很大,過多的“功分”也會對信號造成很大影響,這些都會嚴(yán)重影響收視質(zhì)量,實際應(yīng)用中,使用四“功分”較多。 (5).數(shù)字接收機(jī) 現(xiàn)在的衛(wèi)星節(jié)目多為數(shù)字節(jié)目,所以應(yīng)選用工作穩(wěn)定可靠的,售后服務(wù)及品牌信譽較好的數(shù)字接收機(jī)。初次調(diào)試最好選用有信號強度顯示的、門限比較低、畫質(zhì)上乘的數(shù)字接收機(jī),功能不一定很多,要求實用即可。門限高的接收機(jī)往往收不到弱信號,尤其當(dāng)其他器材的性能容量不是很大時,接收機(jī)的門限就至關(guān)重要,如在相同配套器材中,用了品質(zhì)不同的接收機(jī),好的接收機(jī)恰好能夠使用,差的接收機(jī)在收弱信號時就收不到了,或者畫面不穩(wěn)定,
27、有馬賽克等天線安裝(nzhung)場地選擇示例圖(圖2-2)3.天線的選址 安裝衛(wèi)星接收(jishu)天線時,安裝地點的選擇要考慮的因素較多,選址不當(dāng)會帶來意想不到的困惑和麻煩。選擇天線安裝地址時,應(yīng)注意以下幾個方面。(1).衛(wèi)星天線不論口徑尺寸大小,都應(yīng)盡可能架設(shè)在當(dāng)?shù)亻_闊空曠地最高處,避開山坡、樹林(shln)、高層建筑物、鐵塔、高壓輸電線等對天線波束的阻擋。天線主波束方向上應(yīng)有足夠的視界,天線正前方應(yīng)有盡可能寬的視角。一般要求以天線基點為參考,對障礙物最高點所成的夾角小于3度。 (2).衛(wèi)星天線尤其是大口徑天線的架設(shè)點,要有牢固的地基,保證能夠充分承載天線自身的負(fù)荷,不致出現(xiàn)坍塌或遇大風(fēng)
28、時被連“根”拔起。衛(wèi)星天線的架設(shè)位置應(yīng)避開風(fēng)口,以減小天線的風(fēng)載。天線的風(fēng)載太大時會導(dǎo)致天線變形,影響信號的接收效果。 (3). 在多雷雨地區(qū),衛(wèi)星天線的架設(shè)位置應(yīng)避開雷擊多發(fā)地點,同時要采取多種避雷措施。大口徑天線的架設(shè)必須考慮運輸、施工、管理、維護(hù)等條件是否合適。 (4).原則上,衛(wèi)星天線周圍不應(yīng)有干擾源。但是,地面微波中繼通訊鏈路所使用的頻段與 C波段衛(wèi)星通訊使用的頻段相同,衛(wèi)星天線有可能受到地面微波信號的強烈干擾。對于同頻干擾或鏡頻干擾,當(dāng)S衛(wèi)星S干擾20dB時,有害干擾不甚明顯。當(dāng)S衛(wèi)星S干擾30dB時,干擾信號在電視圖像上幾乎難以覺察。對于非同頻干擾,由于衛(wèi)星接收機(jī)的選頻作用允許干
29、擾電平大于信號電平,但干擾電平不能大到使高頻頭進(jìn)入飽和狀態(tài)(接收機(jī)輸入電平范圍為-60dBm-30dBm),否則要在高頻頭與饋源之間加入帶通濾波器,濾除干擾信號。有沒有阻擋的條件下,衛(wèi)星天線的架設(shè)位置也不是越高越好。在微波干擾嚴(yán)重的城市樓群中架設(shè)時需特別注意,為了保證衛(wèi)星信號接收的質(zhì)量,一般應(yīng)使用頻譜分析儀或微波場強儀對衛(wèi)星天線架設(shè)位置進(jìn)行實地測量,利用地形或建筑物巧妙地避開微波干擾,在S衛(wèi)星S干擾30dB處定點澆筑基礎(chǔ)。 (5).衛(wèi)星天線的架設(shè),要考慮使戶外單元與戶內(nèi)單元的距離盡可能短以減少因傳輸線過長而造成的信號損耗。傳輸線的選擇應(yīng)考慮采用性能較好的同軸電纜,最好采用757或759的耦芯電
30、纜或物理發(fā)泡電纜,電纜接頭處要做好防水處理。 (6).在一些特殊地區(qū),除了要選好一個合適的衛(wèi)星接收點外,還要對天線器材本身進(jìn)行特殊選擇。在沿海地區(qū),由于鹽霧和霉菌侵蝕嚴(yán)重,在挑選衛(wèi)星天線時可選擇經(jīng)防腐處理的反射面和饋源;在太陽紫外線輻射嚴(yán)重的高山地區(qū),不宜選用玻璃鋼制品的天線,以防老化而縮短天線使用壽命。在有臺風(fēng)的地區(qū),選擇天線時要十分注意天線的支撐結(jié)構(gòu)是否堅固,為減小風(fēng)壓負(fù)荷還可以考慮選用網(wǎng)狀天線。4.接收(jishu)天線的安裝安裝拋物面天線時,一般按廠家提供結(jié)構(gòu)(jigu)圖安裝。各廠家的天線結(jié)構(gòu)都是大同小異基本相同。天線的結(jié)構(gòu)反射板有整體成形和分瓣兩種(2m以上的反射板基本為分瓣),腳
31、架主要有立柱腳架和三腳架兩種(立柱腳架較為常見(chn jin)),個別1.8m以下腳架為臥式腳架。以下是基本安裝步驟:臥式腳架裝在已準(zhǔn)備好的基座上,校正水平,然后堅固腳架鐵絲及焊接固定(臥式腳架須先調(diào)好方位角后方可固定腳架)。裝上方位托盤和仰角調(diào)節(jié)螺桿。 依順序?qū)⑻炀€面的加強支架和天線面裝在天線面托盤上,在天線面與天線面相聯(lián)接時稍為固定即可暫不緊固,等全部裝上后再將全部螺絲堅固。整體成形的天線面裝上托盤架后直接將天線面裝在方位托架上即可。 裝上饋源支架,饋源固定盤。 饋源、高頻頭的安裝與調(diào)整:把饋源和高頻頭和連接其矩形波導(dǎo)口必須對準(zhǔn)、對齊、波導(dǎo)口內(nèi)則要平整,兩波導(dǎo)口之間加密封圈,擰緊螺絲防止
32、滲水,將連接好的饋源高頻頭裝在饋源固定盤上,對準(zhǔn)拋物面天線中心位置集中焦點(jiodin),對于用于Ku波段接收的高頻頭一般是和饋源做成一體的,不需要專門調(diào)整 順便(shbin)介紹一種計算天線焦距簡單計算方法:根據(jù)(gnj)物面天線焦距比公式:F/D0.340.4,現(xiàn)以3M天線為例計算其焦距F=30.35+0.15=1.2(米),式中0.15為修正值。3M天線焦距為1.2米。5.天線的調(diào)整 對于天線的調(diào)整來說,一般沒有傾角儀、尋星儀等調(diào)星專用工具,復(fù)雜的方位角、仰角、磁偏角計算公式更讓人頭痛。特別是近年興起的KU偏饋天線的仰角問題,讓人感到天線調(diào)試是一件十分困難的事。實踐過程中發(fā)現(xiàn),即使偏離
33、正確的方位角、仰角位置,都可以收到信號。偏離位置與衛(wèi)星信號的強弱、波段有關(guān),信號越強,波段越低,可偏離的位置就越大。KU波段可偏離的角度最小,但也總可以偏離調(diào)整?;谝陨险J(rèn)識,我們在“調(diào)星”時可以實行簡便的模糊尋星方法,具體操作分為以下幾個步驟。 (1).準(zhǔn)備好有關(guān)的器材 包括監(jiān)視節(jié)目用的小屏幕電視機(jī)或監(jiān)視器,測方向用的指南針,安裝天線用的扳手,衛(wèi)星接收機(jī)、接收天線、高頻頭、饋源及同軸電纜、電源和天線固定器材。將所有器材搬運到天線旁邊,安裝好天線、高頻頭,連接好數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)和監(jiān)視器,以便于調(diào)整時觀測。 (2).了解衛(wèi)星及節(jié)目的數(shù)據(jù) 如衛(wèi)星軌道位置(經(jīng)度)、本地位置(經(jīng)度、緯度),所接收的衛(wèi)星
34、、節(jié)目內(nèi)容、波段、下行頻率、符號率、極化方式、是否加密等,并事先將所需數(shù)據(jù)輸入數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)。 (3).確定天線的大致方向 可根據(jù)指南針或太陽的起落判斷出東西、南北的大致方向,然后查地圖或其他資料找出接收點所處的經(jīng)度,再與衛(wèi)星的軌道位置進(jìn)行比較,得出大致方向。如果衛(wèi)星軌道經(jīng)度等于接收站經(jīng)度,天線就指向正南方;如果衛(wèi)星軌道經(jīng)度小于接收站經(jīng)度,天線就指向西南方;如果衛(wèi)星軌道經(jīng)度大于接收站經(jīng)度,天線就指向東南方。按照我國處于北半球的地理位置,調(diào)整天線應(yīng)以正東和正西方向為極限,天線是沒有可能指向北邊的。實際操作時,可在所確定方向周圍幾十度的范圍作來回搜索。 (4).調(diào)整接收機(jī)的參數(shù) 一般情況下,數(shù)字接
35、收機(jī)都預(yù)置了衛(wèi)星節(jié)目參數(shù),但也有一些新的衛(wèi)星節(jié)目參數(shù)需要手工輸入。使用時,將衛(wèi)星節(jié)目的下行頻率、符號率、極化方式等數(shù)據(jù)輸入接收機(jī)中,使接收機(jī)處于接收狀態(tài)。 (5).選擇天線的極化方式 架設(shè)好天線之后,首先要考慮的是極化(偏振)的選擇與調(diào)整。極化的選擇依衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)電波的極化特性而定。在接收圓極化波時,并不要求矩形波導(dǎo)寬邊平行于地面,只要矩形波導(dǎo)與極化器配合就行了。接收線極化波時,不需要極化器,可將它取下,但也可以不取走,而將介質(zhì)片置于矩形波導(dǎo)寬邊平行的位置,這時介質(zhì)片與電波極化方向垂直,引入的損耗比介質(zhì)片平行于電波極化方向時小。特別要注意,在接收線極化波時,矩形波導(dǎo)寬邊一般不是平行或垂直于平面,而
36、是與水平面有一夾角。這是由于衛(wèi)星上發(fā)射的線極化波受到衛(wèi)星姿態(tài)及接收站地理位置影響,存在(cnzi)極化偏轉(zhuǎn)角的緣故。 (6).調(diào)整天線的具體方向 天線對星準(zhǔn)確與否可根據(jù)電視畫面上雪花點的多少來判別。雪花點愈少時表明天線對星愈準(zhǔn)。當(dāng)雪花點完全消失時,為了進(jìn)一步調(diào)準(zhǔn)天線指向,可用一塊濕布包住天線的饋源,由于電波被濕布衰減,這時電視畫面上又出現(xiàn)雪花點。再調(diào)整天線的仰角和方位角,使雪化點減至最少。調(diào)整完畢要記住去掉濕布,并鎖定方位角和仰角。當(dāng)然,有的接收機(jī)有信號電平顯示,這時可根據(jù)顯示的電平進(jìn)行準(zhǔn)確對星。對星時,將天線仰角從最小位置慢慢向90方向調(diào)整,用手慢慢抬高天線,調(diào)整過程中要注意觀察監(jiān)視器的圖像
37、或接收機(jī)前面板上的信號電平強度指示,如監(jiān)視器出現(xiàn)了電視信號或信號電平指示有增大的跡象,就應(yīng)把天線調(diào)到最佳點,再調(diào)方位角。有些數(shù)字機(jī)的信號電平指示在天線沒有對準(zhǔn)衛(wèi)星時也是有顯示的,那是高頻頭的噪聲,觀察時應(yīng)觀察信號增大的趨勢。如果沒有出現(xiàn)圖像或信號增大的趨勢,就將天線向東或向西調(diào)整到一適中角度再搜索。對C波段來說,這個角度可稍大,對KU波段來說應(yīng)稍小,但也不必過小。如一個方向收不到,可向另一個方向繼續(xù)搜索。至于極化角,搜索時可先置于任意位置,如搜索不到,將其旋轉(zhuǎn)90后再搜索。這種方法無論對C波段或KU波段,數(shù)字信號或模擬信號都適用,用偏饋天線搜索KU波段的數(shù)字信號時,如果接收機(jī)沒有信號強度指示,
38、就顯得困難一些,這時方位角移動要小,通過觀察接收機(jī)面板上的信號指示燈來判斷收到信號與否,這種尋星方法在操作熟練以后是相當(dāng)(xingdng)快捷的。6.節(jié)目(jim)的接收 (1).C波段模擬信號的接收 調(diào)整衛(wèi)星接收機(jī)的頻率,即高頻頭本振頻率(5150 MHz)減去所要接收衛(wèi)星節(jié)目的下行頻率。譬如需要接收東經(jīng)134亞太1A衛(wèi)星上的山東衛(wèi)視模擬信號,接收機(jī)的頻率應(yīng)為:5150 MHz-4100 MHz=1050 MHz。如果收到的圖像噪點很多,此時,可根據(jù)噪點判定原因。如圖像上全是黑噪點,說明接收機(jī)頻率偏高,應(yīng)調(diào)低接收機(jī)頻率。如圖像上全是白噪點,說明接收機(jī)頻率偏低,應(yīng)調(diào)高接收機(jī)頻率。直到圖像上無噪
39、點或有輕微的黑白噪點方為正常。如果圖像上黑白噪點較多,應(yīng)檢查高頻頭支架安裝、焦點的調(diào)整、極化的調(diào)整、方位角仰角的調(diào)整是否正確,天線(tinxin)方向上是否有建筑物、樹木、電線等遮擋物。解決上述問題后,便可正常收視。 按上述方法捕捉到C波段模擬信號后換上數(shù)字機(jī),一般情況下便可收到數(shù)字壓縮的電視節(jié)目。如收不到數(shù)字節(jié)目,則顯示無衛(wèi)星信號,這是由于(yuy)信號太弱,低于數(shù)字接收機(jī)的門限值造成的。模擬信號弱時表現(xiàn)為圖像上有噪點,數(shù)字信號弱時表現(xiàn)為畫面停頓或出現(xiàn)馬賽克,低于門限值時則表現(xiàn)為無信號。此時,應(yīng)將數(shù)字接收機(jī)設(shè)為天線調(diào)整狀態(tài),通過接收機(jī)面板上的模擬信號強度指示來再次調(diào)整天線的方位角、仰角、極化
40、和高頻頭位置,邊調(diào)整邊觀察,通過調(diào)整使場強指示最大。經(jīng)過認(rèn)真、仔細(xì)的調(diào)整便可收到數(shù)字壓縮電視節(jié)目。 (2).KU波段模擬信號的接收 按上述方法調(diào)出C波段數(shù)字信號后,換上KU波段高頻頭,將接收機(jī)頻率調(diào)整為所需接收的衛(wèi)星節(jié)目下行頻率減去高頻頭本振頻率(11.300 GHz)。上下、左右微調(diào)天線和高頻頭,使方位角、仰角、極化、焦距等俱佳。 經(jīng)過上述一系列的調(diào)整、天線、高頻頭的狀態(tài)已經(jīng)是最佳狀態(tài),所以,只要換上數(shù)字接收機(jī),調(diào)出所要接收的KU波段節(jié)目序號即可。如需增加新的節(jié)目,則要輸入頻率、符號率、極化等參數(shù)。 中國(zhn u)地區(qū)上空尋星參數(shù)-703 57.0E02-10-16BSAT 2A 110
41、.0E02-10-08國際-704 66.0E02-10-16BSAT 2C 110.0E03-10-04泛美7/10號 68.5E03-08-11N-SAT 110 110.0E02-10-08印度Insat-3C 74.0E04-02-11鑫諾一號 110.5E04-03-23(俄)LMI-1 75.0E04-10-26帕拉帕-C2 113.0E04-10-27亞太2R 76.5E05-3-7韓星2號 113.0E04-10-27泰星2/3號 78.5E03-10-19韓星3號 116.0E03-10-01(俄)Express6A 80.0E03-04-16泰星1A 120.0E03-08
42、-06印度Insat-2E/3B 83.0E04-01-29亞洲四號 122.0E04-12-03國際-709 85.2E04-10-13日本JCSAT-4A 124.0E02-10-06中衛(wèi)一號 87.5E02-10-08中星六號 125.0E04-01-15中新一號 88.0E04-10-29日本JCSAT-3128.0E03-12-18Yamal-102/201 90.0E04-03-23亞太1A 134.0E04-03-19馬星一號 91.5E03-07-14亞太V號 138.0E05-03-07印度Insat-3A 93.5E03-07-02日本超鳥C 144.0E03-03-26新
43、天-6 95.0E04-03-14馬布海一號 146.0E03-12-17亞洲二號 100.5E04-03-14馬星二號 148.0E02-10-08亞洲3S 105.5E04-11-02日本JCSAT-2A 154.0E03-07-20印尼Telkom-1 108.0E05-03-07泛美八號 166.0E05-03-07WORLDSAT-1 108.2E04-02-15泛美二號 169.0E04-01-27BSAT 1A 110.0E02-10-08國際-802 174.0E01-01-187.節(jié)目(jim)的接收應(yīng)注意(zh y)的問題:(1).調(diào)整天線(tinxin)指向定位模擬接收機(jī)
44、的是模擬信號,天線是否對準(zhǔn)衛(wèi)星直接體現(xiàn)為信號的好壞,而數(shù)字接收機(jī)接收的是數(shù)字信號(0、1),天線是否對準(zhǔn)衛(wèi)星體現(xiàn)為信號有無,加上數(shù)字接收機(jī)收到衛(wèi)星信號后需要時間做解壓縮處理,因此數(shù)字接收機(jī)天線比模擬接收機(jī)天線更難調(diào)整到對準(zhǔn)衛(wèi)星的最佳位置。模擬衛(wèi)星信號接收簡便快捷,一般在接收設(shè)備安裝完畢后,接收天線經(jīng)過幾次掃描搜索即能捕捉到所要接收的衛(wèi)星信號。然而接收數(shù)字衛(wèi)星信號時,使用上述快速掃描搜索方法一般很難奏效,其主要原因是解碼接收機(jī)(IRD)在收到信號以后要對其數(shù)據(jù)包(如同步碼、分組識別碼等)的標(biāo)志、狀態(tài)等進(jìn)行檢索、識別、判斷、運算處理等復(fù)雜工序后才能有視、音頻輸出,這個過程大約需要幾秒到十幾秒的時間
45、,這會使您誤認(rèn)為還沒有捕捉到衛(wèi)星信號而繼續(xù)天線指向,因此在接收數(shù)字衛(wèi)星信號時,調(diào)整接收天線指向(仰角和方位角)要更慢更仔細(xì),其仰角、方位角調(diào)整間隔度數(shù)要更小。(2).峭壁效應(yīng)15Eb/No門限值(Eb為二進(jìn)制碼元信號能量;No為單位頻譜的噪聲功率)是數(shù)字電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)中IRD的一項重要指標(biāo),在此門限值以上時,接收端載噪比C/N的變化不會影響圖像的信噪比S/N,而在門限值附近時,則接收端C/N的下降會引起S/N的急劇變壞(信號誤碼率猛增),甚至收不到電視圖像,這就是數(shù)字信號傳輸中的“峭壁效應(yīng)”。因此,在數(shù)字電視衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)中要留有C/N的門限值裕量。在模擬信號的衛(wèi)星傳輸中,接收端載噪比C/N與
46、圖像信噪比S/N有著接近(jijn)線性的關(guān)系,即使在接收門限點附近變化時其接收圖像質(zhì)量也不會像數(shù)字信號傳輸時那樣劇烈變化。(3).主觀(zhgun)評價不同由于(yuy)數(shù)字信號傳輸中的“峭壁效應(yīng)”,所以數(shù)字信號接收的主觀評價也與模擬信號接收截然不同,只有下述三種情況:無圖像、伴音;門限電平附近馬賽克圖像、間斷伴音;圖像、伴音好。在模擬信號接收系統(tǒng)中圖像質(zhì)量主觀評價是采用5級評分法:5分察覺不到噪波和干擾;4分可察覺,但不討厭;3分有點討厭;2分討厭;1分很討厭。(4).衛(wèi)星信號的干擾及防干擾16微波干擾微波干擾為衛(wèi)星接收的最大殺手,一般最常出現(xiàn)在C頻段,Ku頻段也有,但是非常罕見。微波干擾
47、可分為定頻干擾及雷達(dá)全頻干擾。定頻干擾 當(dāng)衛(wèi)星天線尚未對準(zhǔn)前,如從頻譜分析儀中發(fā)現(xiàn)許多不屬于衛(wèi)星傳送的訊號,且不管天線移到任何方向這些訊號都會存在特定的頻率,這狀況稱為定頻干擾。 這些干擾源通常來自電信局微波發(fā)射站、軍方、無線電視臺及有線電視臺的非法傳送SNG微波訊號。一般干擾訊號的場強可從C/N 040 dB范圍,如果衛(wèi)星訊號頻率與干擾訊號的頻率有重疊,則被重疊到的衛(wèi)星訊號頻率內(nèi)的衛(wèi)星節(jié)目皆無法接收。雷達(dá)全頻干擾 雷達(dá)全頻干擾顧名思義就是整個衛(wèi)星頻段被雷達(dá)干擾,此干擾在天線架設(shè)過程中很難從頻譜分析儀中察覺到干擾,但如果將頻譜的 SPAN 調(diào)大一點,則可從波形中發(fā)現(xiàn)每612秒的周期中,整個衛(wèi)星
48、頻段的訊號會瞬間高出 C/N 13 dB,隨后又即恢復(fù)原來的波形,此種現(xiàn)象稱為雷達(dá)全頻干擾。這些干擾源通常來自機(jī)場雷達(dá)及軍方雷達(dá),此干擾對衛(wèi)星的接收通常是數(shù)字訊號比模擬訊號影響來的大。 模擬訊號如被雷達(dá)波掃到,節(jié)目畫面出現(xiàn)許多不起眼的白點,如不注意看是不容易察覺到。如果數(shù)字訊號被雷達(dá)波掃到,則畫面會完全停止23秒,而這現(xiàn)象會一直持續(xù)下去。 防微波干擾 如果架設(shè)天線的地方有微波干擾,防干擾的方式有:1、尋找屏蔽2、架設(shè)防干擾網(wǎng)3、裝防干擾器 。 尋找屏蔽:就是尋找干擾電波的輻射死角。干擾波和衛(wèi)星波都是成直線行進(jìn)遇障礙物則會被反射,而2種電波的差別在于干擾波的場強大于衛(wèi)星波數(shù)千萬倍,和衛(wèi)星波如沒被
49、天線所反射訊號則被地表吸收,而干擾波遇到障礙物及建筑物則會四處反射 架設(shè)防干擾網(wǎng) :就是在天線四周架設(shè)鐵絲網(wǎng),用來防止干擾波的進(jìn)入。架設(shè)鐵網(wǎng)時,高度必須超過 LNB,并不能擋到衛(wèi)星訊號的行進(jìn)方向。 防微波干擾器:在訊號進(jìn)入 LNB前所加裝的一個微波濾波器 以上防干擾方式只能針對弱微波干擾,如遇到中、強微波干擾,只能將天線遷移到無干擾的地方,則別無他法。8.其他(qt)應(yīng)注意(zh y)的問題尋星時盡量避免在陰雨天或下雪天調(diào)試,惡劣的天氣對信號的損耗很大,此外還應(yīng)了解調(diào)試時有無太陽黑子的干擾,云層是否太厚。即使在晴朗天氣調(diào)試,如果發(fā)射信號源所在地的天氣惡劣,信號強度也會受到影響,有時也會遇到調(diào)試
50、的轉(zhuǎn)發(fā)器停播、周二上星節(jié)目機(jī)器檢修、或者衛(wèi)星節(jié)目參數(shù)已經(jīng)更改(gnggi)等情況。 根據(jù)接收天線的仰角和方位角到現(xiàn)場進(jìn)行觀測,要求在接收方向上有較開闊空曠的視野。對于需要接收多顆衛(wèi)星或打算今后接收將來發(fā)射的衛(wèi)星電視節(jié)目,則還需留出足夠的調(diào)整高度。安裝天線的場地應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)堅實的場所。尤其是口徑大的天線,承受的風(fēng)壓大,應(yīng)充分考慮安裝地點應(yīng)便于架設(shè)鐵塔、鋼架、水泥基座等天線支撐物,并保證長期穩(wěn)定可靠。從擴(kuò)風(fēng)和避雷的角度出發(fā),接收天線也應(yīng)晝建于地面或較低處,這樣也會給運輸、安裝調(diào)試及日后維護(hù)保養(yǎng)帶來方便。(1).天線風(fēng)壓的負(fù)荷在通常情況下,衛(wèi)星電視接收天線的口徑較大(如集體站),安裝高度高(常建于大樓
51、房頂),天線本身又有較大的重量,因此,在衛(wèi)星接收天線安裝時,應(yīng)計算好天線的風(fēng)壓負(fù)荷。拋物面天線的風(fēng)壓負(fù)荷可按下式計算:W=KH KS KO A WO式中,KH為風(fēng)壓高度變化系數(shù),它以10米高度的風(fēng)壓為基準(zhǔn),并隨高度的增加而增大,見下表1;KS為風(fēng)載體型系數(shù),它與天線的迎風(fēng)角度有關(guān),表2給出了板狀拋物面天線在不同迎風(fēng)角度下的KS值;KO為風(fēng)壓負(fù)荷調(diào)整系數(shù),它與天線安裝的環(huán)境條件有關(guān),盆地或谷地為0.8,山頂為1.0,風(fēng)口處為1.3,山高500米以上山頂為3.2;WO為基本風(fēng)壓,它以空曠平坦地面上10米高處,統(tǒng)計得到的30年一遇的10分鐘平均最大風(fēng)速為單位標(biāo)準(zhǔn)。表3給出了幾個主要城市的基本風(fēng)壓;A
52、為拋物面天線的迎風(fēng)面積。表一:幾個主要城市的基本風(fēng)壓基本風(fēng)壓(KPa)北京上海天津濟(jì)南合肥南京杭州福州廣州武漢沈陽烏魯木齊350500350400300250600600500250450600表二:風(fēng)壓高度系數(shù)與天線高度的關(guān)系天線離地面、海面高度(m)102030405060708090100150200KH陸地11.251.411.541.631.711.781.841.91.952.192.38海上11.181.291.371.431.491.541.581.621.641.791.9表三:風(fēng)載體型系數(shù)與迎風(fēng)(yng fng)角度的關(guān)系迎風(fēng)角度風(fēng)載體型系數(shù)KS迎風(fēng)角度風(fēng)載體型系書KS0(
53、正面)1.245 135 (背側(cè)面)0.6180(背面)0.845 135 (正、側(cè)面)1.190(垂直)0.4根據(jù)不同地區(qū)的不同條件和不同口徑天線安裝方式,就可由上式計算出天線的風(fēng)壓負(fù)荷值,作為天線承受(chngshu)物的設(shè)計依據(jù)。(2).避雷17與接地(jid)由于衛(wèi)星接收天線常架設(shè)在高處,因而避免雷擊是十分重要的環(huán)節(jié)。如果避雷措施不是行之有效或沒有避雷措施,則雷擊結(jié)果輕則損壞元器件,使設(shè)備停止工作,重則造成人員傷亡。衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的各部分,包括室外和室內(nèi)單元及電纜線的屏蔽層均應(yīng)可靠接地。通常,電纜線的屏蔽層已將室外和室內(nèi)單元的外殼連接起來,故可將天線的支架與高樓或鐵塔的接地線連接起來
54、。應(yīng)確定原接地線是合理、可靠,否則應(yīng)另埋設(shè)接地設(shè)置,然后根據(jù)接收天線附近的環(huán)境條件安裝避雷針。如果在天線附近已有較高的鐵塔或已架設(shè)(jish)避雷針,則首先應(yīng)先判斷這些已有的鐵塔或避雷針是否能地對天線起保護(hù)作用。避雷針的有效(yuxio)保護(hù)半徑R計算方法如下(rxi):上式中:h為避雷針高度H為被保護(hù)物的高度假如原有的鐵塔或避雷針不能滿足保護(hù)半徑的要求,則就另外安裝避雷針。避雷針的高度與接收天線之間的距離和高度也應(yīng)滿足上式要求。安裝避雷針的另一重要環(huán)節(jié)就是埋設(shè)與避雷針體聯(lián)接的接地體,避雷針的接地應(yīng)單獨走線,不能與設(shè)備接地線共用。接地結(jié)果,應(yīng)使避雷針接地體的接地電阻值小于10。為了達(dá)到這一要求
55、,應(yīng)在避雷針周圍(最遠(yuǎn)不超過30m)尋找一處土質(zhì)較好的地方,打入若干根長度為2.5-3m的鍍鋅角鋼,每兩根間的距離為4-5m,再用鍍鋅鹿茸鋼焊接起來;或者挖一個面積為1m2的坑,埋入一塊相應(yīng)大小的鍍鋅鐵析,然后在埋設(shè)角鋼或鐵板的地上灌入食鹽水或化學(xué)降阻劑,以進(jìn)一步降低接地電阻。此外,為了防止雷電在輸入電源線上感應(yīng)產(chǎn)生的高壓進(jìn)入設(shè)備,應(yīng)在電源入線安裝市電防雷保安器。在調(diào)試中應(yīng)選擇該衛(wèi)星中最強信號的一組轉(zhuǎn)發(fā)器,收到信號后再仔細(xì)調(diào)試到最佳點,使弱信號也能滿意收看。做好記錄,內(nèi)容包括衛(wèi)星名稱及衛(wèi)星參數(shù)、節(jié)目名稱、波段、下行頻率、符號率、極化方式、是否加密、調(diào)星時間、技術(shù)人員等,以便再次調(diào)整時參考、借鑒
56、。 總之,衛(wèi)星地面天線對星的精確程度是決定接收信號質(zhì)量優(yōu)劣的第一關(guān),所以調(diào)整時一定要有耐心,如果對衛(wèi)星地面天線的調(diào)整不太熟悉、缺乏經(jīng)驗,可利用一些調(diào)星用的輔助器材,如:指南針、尋星器、傾角儀等,或者找熟悉這項工作的技術(shù)人員幫忙。只要事先作好準(zhǔn)備工作,調(diào)整中耐心細(xì)致,就會很快地將衛(wèi)星天線調(diào)整好,收到聲、像俱佳的衛(wèi)視節(jié)目。9.衛(wèi)星天線的維護(hù)(wih)根據(jù)天線所在環(huán)境進(jìn)行檢查維護(hù),達(dá)到防患于未然的目的(md)?,F(xiàn)給出幾個維護(hù)手段:(1).衛(wèi)星天線安裝調(diào)試完成后,在接收某確定衛(wèi)星的電視信號時,其方位角、俯仰角基本不動。為消除衛(wèi)星漂移帶來的影響,可以根據(jù)實際(shj)收測效果,定期或不定期對天線進(jìn)行微調(diào)
57、,以便之始終處于最佳接收狀態(tài)。(2).天線饋源口面薄膜不得破損,如有破損應(yīng)及時更換。饋源內(nèi)不得有水氣、水珠或異物。在冬季如果饋源和反射面上有積雪、冰凌,要采取措施及時清除,以保證電性能正常。高頻頭與饋線的連接處常年暴露在外,宜用 GSB 密封膠或環(huán)氧樹脂密封。 (3).在有臺風(fēng)的地區(qū),應(yīng)特別注意天線的安全,必要時應(yīng)將天線俯仰驅(qū)動到 90 度,即天線口徑朝天,在四周用鋼絲繩拉緊天線并固定,以減小風(fēng)壓負(fù)荷,防止天線損壞。(4). 高頻頭到衛(wèi)星接收機(jī)的饋線宜穿金屬管道,金屬管道與電纜饋線的屏蔽網(wǎng)應(yīng)可靠接地。天線的戶外接地線不要與室內(nèi)衛(wèi)星接收機(jī)、調(diào)制器、放大器等的接地線共用,要分別接地。(5).一般使
58、用兩年左右應(yīng)對天線重新油漆一次,氣候條件惡劣的地區(qū),油漆的周期還可縮短,以油漆沒有剝落為原則。對天線傳動系統(tǒng)的活動支點、軸承、絲桿等應(yīng)定期涂注潤滑油方位和俯仰絲桿的保護(hù)罩不得破損,以便更換或接收別的衛(wèi)星信號時能調(diào)節(jié)自三、衛(wèi)星接收天線仰角、方位角的調(diào)整1.概述天線方向的調(diào)試,具體地說就是根據(jù)事先算出的仰角和方位角,將天線的這兩個角度分別調(diào)到這兩個數(shù)值上,使之對準(zhǔn)所要接收的衛(wèi)星,接收到電視信號,這就是粗調(diào)。然后進(jìn)行(jnxng)細(xì)調(diào),使所收的信號最佳。粗調(diào)是基礎(chǔ),如何判斷天線的仰角和方位角已調(diào)到事先所算出的角度上呢?根據(jù)現(xiàn)場的條件和個人的不同條情況,可以有多種簡易而有效的方法。 在敘述這些方法之前
59、,這里先說明一下總的原則:我國地域雖然遼闊,但都位于北半球,而同步衛(wèi)星又都位于赤道上空,所以天線(tinxin)的指向無一例外地都指向南方。如果衛(wèi)星軌道所在經(jīng)度小于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度,則方向向南偏西(pin x),大于當(dāng)?shù)亟?jīng)度時則向南偏東。另外,由于天線的兩個角度中,轉(zhuǎn)動方位較易、調(diào)整俯仰較難,因此先調(diào)整、測試出仰角,然后再水平轉(zhuǎn)動天線搜索信號。這比先調(diào)方位再轉(zhuǎn)仰角搜索信號來得容易,所以本文介紹了若干種現(xiàn)場測試仰角的方法。2.衛(wèi)星接收天線仰角、方位角的調(diào)整在衛(wèi)星通信地球站的調(diào)測、開通和使用過程中,都需要將天線波束中心對準(zhǔn)靜止通信衛(wèi)星。為此必須知道天線的方位角a和仰角e。除此之外,在衛(wèi)星通信線路的設(shè)計和
60、計算中,為了計算自由空間電波的傳輸耗損,還必須知道地球站與衛(wèi)星之間的距離,即站星距。這里先把仰角18、方位角19和站星距的概念解釋一下:仰角是指接收站天線仰望衛(wèi)星的視線與水平面構(gòu)成的夾角。而方位角是指在接收點水平面上作一條接收站仰望衛(wèi)星的視線的正投影線,從接收點的正北方開始,順時針(即北東南西)方向轉(zhuǎn)到這條正投影線的角度。(靜止通通信衛(wèi)星S與地球站A的幾何(j h)關(guān)系可以用圖(圖3-1)(圖3-2)來表示。其中,設(shè)地球站A 的經(jīng)、緯度分別為1和1,靜止(jngzh)衛(wèi)星S的星下點S經(jīng)度(jngd)2,而=|12|為星下點S與地球站A之間的經(jīng)度差。為了進(jìn)一步看清楚幾何關(guān)系,可用(圖3-1)中用
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