衛(wèi)星天線方向的現(xiàn)場調(diào)試

1、衛(wèi)星天線方向的現(xiàn)場調(diào)試（很詳細(xì)適合新手看看）我國的衛(wèi)星電視事業(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(jì)今后一段時(shí)期內(nèi)衛(wèi)星電視接收站的建設(shè)的仍將會(huì)迅速發(fā)展。對于衛(wèi)星電視接受站的建設(shè)建成后的調(diào)試工作是需要一些切實(shí)可行的、便于掌握的方法。因此，探討一些簡易的現(xiàn)場調(diào)試法是有現(xiàn)實(shí)意義的，即使對一些具有專業(yè)功底的工程技術(shù)人員來說，能夠在任何情況下使用一些較簡易的方法如仍能達(dá)到較好的效果，何樂而不為

2、呢？所以，本文旨在從這些方面作一些實(shí)用性的探討，與讀者朋友們共同切磋。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。它的結(jié)構(gòu)、原理以及接收站的技術(shù)設(shè)計(jì)及計(jì)算、安裝、調(diào)整和指標(biāo)測試等均有不少文章介紹。對于衛(wèi)星天線的調(diào)試，它包括天線的方向（仰角和方位角）、饋源的位置、極化取向和極化傾斜角調(diào)整等數(shù)項(xiàng)內(nèi)容，其中最關(guān)鍵的一項(xiàng)是天線的仰角和方位角。對于它的計(jì)算公式的原理和推導(dǎo)以及求解的圖表等，也都有教多文獻(xiàn)詳細(xì)介紹。然而在這些文獻(xiàn)中，大多注重論述的系統(tǒng)性和理論性，而對天線方向調(diào)試的具體操作方法常常著墨不多，甚至一筆代過。然而筆者卻了解到，對于工作于第

3、一線的大多數(shù)工程技術(shù)人員，以及眾多的電視用戶，有時(shí)最令他們感到困惑的往往是這些具體的調(diào)試操作方法。他們需要一些簡明易懂、便于掌握和使用的現(xiàn)場調(diào)試法。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(gè)角度分別調(diào)到這兩個(gè)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(gè)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，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，所以天線的指向無一例外地都指向南方。如

4、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，大于當(dāng)?shù)亟?jīng)度時(shí)則向南偏東。另外，由于天線的兩個(gè)角度中，轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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。垂線、水平線相交法我們知道，拋物面天線的仰角就是指拋物面中心軸線與水平面的夾角。天線拋物面底部都安裝在一個(gè)圓盤上?？梢哉J(rèn)為該圓盤的圓心軸線與拋物面中心軸線重合，因而圓盤平面就與拋物面中心軸線垂直。根據(jù)幾何三角關(guān)系可知，該圓盤平面與垂直平面的夾角等于天線的仰角（如圖1所示），因此我們只要測出該圓盤平底面與垂線的夾角等于仰角數(shù)值就行了。為此

5、，我們采用如下步驟來實(shí)現(xiàn)這一目的：（1）在圓盤平面的正上方邊緣選一點(diǎn)并記上標(biāo)記作為A，從A點(diǎn)通過圓盤中心假想作一直線，在線的另一端靠近最下邊緣的地方確定另一點(diǎn)B。用尺量出A、B兩點(diǎn)間的距離（設(shè)為C厘米）。（2）找一根細(xì)線，下端掛一個(gè)小中物（如螺帽、小石塊、小工具之類），在細(xì)線的另一端離重物的距離大于C厘米的地方打一小結(jié)作為標(biāo)記。（3）用手將細(xì)線上打結(jié)的地方緊按在圓盤的A點(diǎn)，讓細(xì)線在重物的作用下自然穩(wěn)定地下垂。再用另一根細(xì)線將其另一端壓在圓盤的B點(diǎn)上，另一端用手拉直使其水平并與垂線相交（如圖1所示），在垂線上與水平線相交的地方打上標(biāo)記，設(shè)為C點(diǎn)。（4）取下垂線，測出小結(jié)點(diǎn)至C點(diǎn)的長度，設(shè)為acm

6、。由圖1可知，ABC為三角形，已知斜邊為C，直角邊AC為a，所以角度=cos-1（a/c）。用函數(shù)計(jì)算器可以立即算出角度來，它就等于仰角。（5）繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)天線調(diào)整仰角，重復(fù)上述（3）、（4）兩步，直到算出的角度值等于事先所需要的仰角為止。為了減少轉(zhuǎn)動(dòng)天線和測量、計(jì)算的次數(shù)，可以根據(jù)所需要的仰角值。和已知的圓盤 平面上所選的兩點(diǎn)A、B間的距離c，事先算出垂線段AC的長度a。=ccos。然后在垂直細(xì)線上，從打結(jié)的地方向重物方向量出長度a。并在該點(diǎn)打上標(biāo)記（亦設(shè)該點(diǎn)為C）。再按上述第三步中的辦法操作，轉(zhuǎn)動(dòng)天線仰角，使水平線與垂線C點(diǎn)相交，此時(shí)天線的仰角就已粗略等于所需要的仰角值了。用這種方法只要測一次

7、就行了。2、垂線、圓弧相交法上述方法要用兩根細(xì)線同時(shí)操作，通常需要兩個(gè)人來配合，不太方便，而且水平線是否真正水平，還需第3個(gè)人在較遠(yuǎn)處憑眼睛來估計(jì)，因而誤差較大。若用下面所述的垂線、圓弧相交法則方便得多，且準(zhǔn)確性較高（如圖2所示）。具體操作方法如下：（1）找一塊比較大而平整的硬紙板，將它的一邊（圖中的EF）裁成直邊，其他邊無特殊要求。在紙板上平行于直邊EF相距1cm畫一直線AB，以AB為直徑（既AB的中心為圓心）畫一半圓。在A點(diǎn)鉆一小孔，固定一根細(xì)線，線的另一端掛一小重物。（2）然后使紙板平面垂直于水平面，使A點(diǎn)位于上方，將EF邊緊貼圓盤平面，細(xì)線在重物作用下下垂并與紙板上的圓弧相交，設(shè)交點(diǎn)為

8、C。（3）量出AC的長度a，此時(shí)仰角為：= cos-1（a/c）.（4）繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)天線仰角，直到算出的值等于所需要的仰角值為止。此方法的原理是：垂線與圓弧的交點(diǎn)C與直徑AB的下端點(diǎn)B的連線BC與AC垂線構(gòu)成圓弧的半周角，故它們的夾角為90，即互相垂直，因而BC連線實(shí)際上就起到了水平線作用。同“垂線、水平線相交法”中所述的一樣，在本方法中同樣可以根據(jù)所需要的仰角值，事先算 出垂線段AC的長度并事先在垂線量出其長度打上記號（亦可在對應(yīng)的圓弧相交點(diǎn)上打上記號），然后按照步驟（2）操作，是垂線與圓弧的交點(diǎn)位于事先打好標(biāo)記的C點(diǎn)，仰角就粗調(diào)好了。此時(shí)也只要調(diào)一次就行了。3、直尺、雙線法這是在上述“垂線、圓

9、弧相交法”基礎(chǔ)上演繹出來的一種更為簡潔實(shí)用的方法。此方法是用一根直尺代替紙板上的直線AB，在直尺的一端和中間各固定一根細(xì)線，用固定在中間的那根細(xì)線代替紙板上的圓弧。具體做法為（如圖3所示）：（1）找一根直尺，在一端鉆一空掛一根細(xì)線，細(xì)線下系一小重物。在直尺的中間部位鉆另一孔也掛一細(xì)線，并將該細(xì)線拉直貼近尺端掛有細(xì)線的小孔，在該處打一小結(jié)。于是將該細(xì)線 ，從直尺的一端轉(zhuǎn)向另一端時(shí)，該線上的小結(jié)即劃出一個(gè)無形的半圓弧。（2）將直尺貼緊圓盤平面，使掛有細(xì)線的一端垂直向上。掛在端點(diǎn)的細(xì)線在重物的作用下自然下垂，然后用手拉緊掛在尺中間的那根細(xì)線，使它上面的小結(jié)與垂線相交，在垂線上記下該交點(diǎn)的位置，設(shè)為C

10、。（3）量出AC的長度和兩根細(xì)線間的距離OA的長度，即可求出此時(shí)的仰角= cos-1（AC/2OA）。同樣，也可以根據(jù)所需的仰角值事先求出AC的長度后，在垂直細(xì)線上量出其長度并打上記號小結(jié)。在上述第（2）步中，轉(zhuǎn)動(dòng)天線仰角使垂線和中間細(xì)線上的兩個(gè)小結(jié)相交即可，調(diào)測一次即可完成。此外，此法中的直尺還可以用直細(xì)棍、直鐵絲等代替。4、量角器、垂線法用一個(gè)尺寸較大一點(diǎn)的量角器，稍作加工，即可制成一個(gè)方便實(shí)用的簡易仰角測試器，不需作任何計(jì)算，仰角可直接隨時(shí)讀出（如圖4所示），在量角器的圓心處小心地鉆一小孔，將一根細(xì)線固定在此，在細(xì)線的另一端系一小重物，仰角測試器就做好了。使用時(shí)如前述幾種方法一樣，將其直邊垂直地靠在圓盤平面上，并使量角器刻有0的一端朝下。此時(shí)一邊轉(zhuǎn)動(dòng)天線的仰角一邊可以讀出仰角值來。在用上述幾種方法中任何一種方法測出并調(diào)好所需的仰角后，調(diào)方位角就簡單了。方位角不用再進(jìn)行測試和計(jì)算，而可以通過水平轉(zhuǎn)動(dòng)天線，直接從電視銀幕上觀察收到所需要的電視信號為止。至此，天線的仰角、方位角均已粗調(diào)完畢，天線已基本對準(zhǔn)所要接收的