衛(wèi)星天線調整的三大參數(精)

1、資料圖紙交流中心給站長留言電工技術論壇電子技術論壇有線電視技術論壇晶體管資料查詢廣州電子技術網:灌星下點A舟崔盤L-一衛(wèi)星接收天線調整的三大參數思維衛(wèi)星廣播電視從模擬到數字， 從C波段到Ku波段，從傳輸到直播的發(fā)展非常迅速，我國有線電視的信源多數來自于衛(wèi)星。利用衛(wèi)星傳送技術進行覆蓋是我國廣播電視傳輸的一個重要組成部分，如村村通廣播電視工程中利用 衛(wèi)星信號進行覆蓋的就占了很大的比例。為此，衛(wèi)星接收是廣電機構技術人員所必須掌握的一門技術。要進行衛(wèi)星接收，關鍵點是衛(wèi)星接收天線的定位，它包括：天線的方位角、仰角和饋源的極化角這三大參數。1、1、方位角id7*圖20- 180度），把地球分為東方西方，偏

2、東的經線稱為東經，偏西方的 （0-90度），把地球分為南北半球，以赤道為界（赤道的緯度為0）,75- 135度，北緯18-55度之間。圖135786.6公里的高空同步軌道的不同經度上，平時我們慣稱多少度的衛(wèi) 經度與衛(wèi)星經度相同的地方。如果你所在的地方（北半球）的經度 如果你所在的位置的經度小于從地球的北極到南極的等分線稱為經線（ 經線稱為西經。從地球的東到西的等分線稱緯線 北半球的緯線稱北緯，南半球的緯線稱南緯。我國處于北半球的東方，約在東經 所有的廣播電視衛(wèi)星都分布在地球赤道上空星，這個度指的是地球的經線，衛(wèi)星在地球上的投影稱為星下點，它是位于赤道上， 如亞太6號衛(wèi)星的星下點是位于赤道上的東

3、經134度的位置，我們在尋星時，大于星下點的經度，那么天線的方位角必定時正南（以正南為基準）偏西，反過來， 星下點的經度，那么天線的方位角是正南偏東。衛(wèi)星天線的方位角計算公式是：A = arctg tg（ s- g）/sin 0 （1）公式（1）中的e g是接收站經度，e s為衛(wèi)星的經度，0為接收站的緯度。圖1是衛(wèi)星的方位角示意圖。方位角的調整方法很簡單，首先用指南針找到正南方，天線方向正對正南方，如果計算的角度A是負值，則天線向正南偏西轉動 A度，如果A是正值，則天線向正南偏東方向轉動A度。即可完成方位角的調整。2所示。2、2、仰角仰角是接收站所在地的地平面水平線于天線中心線所形成的角度，如

4、圖仰角的計算公式是:“C03(Ws-H = ftITtg fVI fCOStVa- V gJtTOsZ? h仰角的調整最好是用量角器加上一個垂針作成的仰角調整專用工具進行調整。方位角和仰角的調整順序是，先調整好仰角，在調整方位角。3、極化角國內或區(qū)域衛(wèi)星一般都是線極化，線極化分為水平極化（以Ell表示）和垂直極化（以 E丄表示）。地面接收天線極化的定義是以衛(wèi)星接收點的地平面為基準，天線饋源（或極化器）矩形波導口窄邊平行于地平面，則電場矢 量平行于地平面，定義為水平極化；反之饋源矩形波導口窄邊垂直于地平面定義為垂直極化如圖3所示。E丄水平與垂直極化圖34所示地面接收天線與衛(wèi)星輻射電磁波必須滿足極

5、化匹配的條件，即水平-水平，垂直-垂直。假定衛(wèi)星波束中心 與衛(wèi)星同經度，那么與星下點同經度（但緯度不同）的非星下點接收天線能很好地與衛(wèi)星輻射電磁波匹配，而與星 下點不同經度的非星下點接收天線的極化必須旋轉一個角度（即極化角，這個極化角也等于星下點的接收天線所在 的地平面與非星下點的接收天線所在的地平面之間的交角）才能與衛(wèi)星電波相匹配。如圖極化角的產生圖4P值為0;相同緯P絕對越值大，這從直觀上也容易理解。如果波束中心與星下點的經度不同，以上式計1可作為接收站極化調整的理論基礎依據。如果衛(wèi)星波束中心與衛(wèi)星經度不同甚至相差3）中的衛(wèi)星經度e s換成波束中心的經度 e c就可以了。當然計算結果也只是

6、一個理論值，地面接收天線的極化角P可用下式計算：P = arctgsin（ - e e）/tg （3）從公式可以看出極化角是衛(wèi)星與接收站經度差及接收站緯度的函數。相同經度的接收站, 度的地球站，經度差越大， 算將存在誤差，但公式（ 較大，那么只需將公式（實際的極化角由具體調整來確定。P = arctg sin （-書 gp）（/ tg -e c：波束中心的經度。一般實際的極化角在公式3和4兩個計算結果之間，更接近公式（3）的計算結果。3 1、極化調整31 1極化干擾分析衛(wèi)星電視系統(tǒng)產生極化不匹配主要原因是接收站天線極化匹配不良（極化角調整不準）。單極化系統(tǒng)，極化不甚至無法收看。下面來分析一下這

7、種極化干擾的產生原因,以亞洲衛(wèi)星二號匹配會產生極化損耗使接收信號降低。對于雙極化系統(tǒng)，多個轉發(fā)器所使用的下行頻率可能是有相同的，為此不同 的轉發(fā)器之間的信號是依靠不同的極化進行隔離的，所以極化如不匹配不僅產生極化損耗，還會產生兩個極化系統(tǒng) 之間的同頻正交極化干擾，這種一個極化系統(tǒng)的信號對另一個極化系統(tǒng)信號的干擾體現為噪聲的增加，使接收信號 載噪比大大降低，嚴重時有明顯干擾， 為例，見圖3所示。亞洲2號衛(wèi)星征、3A轉發(fā)器情況3B轉發(fā)器有5 3dB （轉發(fā)器輻射總功率的 0.707倍），下行極化方式是水平極化， ；3A轉發(fā)器只有一個 MCPC （香港STAR TV ）數字電視載波，無 EIRP丄表

8、示其地面信號的電場強度（或電平）。則得到下式：天線極1七匹配不良分析0圖5從圖中可看出，3A轉發(fā)器和3B轉發(fā)器所使用的下行頻率有部分是相同的。亞洲衛(wèi)星二號的 個SCPC數字電視載波，每個載波輸出功率回退 用ELRP |表示其地面信號的電場強度（或電平） 輸出功率回退，下行極化方式是垂直極化，用EIRP 丄=EIRP II + 3dBEIRP 丄/ EIRP | = 1/0.707=1.414所以有E丄 1.414E I圖6假定使用單極化接收天線，準備接收水平極化的“江西衛(wèi)視”，而饋源未作調整，極化匹配處于標準的水平極化狀態(tài)，接收地點是南昌，根據計算極化角P1 = - 28°。從圖4的

9、極化干擾分析中得知，衛(wèi)星水平極化波耦合到饋源水平極化端口的主極化分量為E I _0=E I cosp 1,衛(wèi)星垂直極化波偶合到饋源水平極化端口的反極化分量為E丄_0=E丄cos（90-p1）。忽略所有其它噪聲的干擾，則水平極化的載噪比是：（C/N） = 20lg I （Ell cosP 1） / E 丄 cos （ 90-P1） |=20lg I E | cos（-28） / 1.414E II cos （90+28） | =2.5db 顯然此數值明顯低于數字衛(wèi)星接收機的門限，也就是說上述狀態(tài)下根本收不到“江西衛(wèi)視”節(jié)目。32 極化角的調整調整極化角之前，先計算理論值，其值有三種情況：P>

10、; 0, P=0, PV 0，對應的極化角調整方向是，當P=0時，接收站與衛(wèi)星同經度，其極化為理想的水平（或垂直）極化；當P>0,此時接收天線的方位角是南偏東，前饋天線饋源順時針旋轉（站在天線的前），后饋天線逆時針旋轉 （站在天線的后）；當PV 0,此時接收天線的方位角是南偏西， 前饋天線饋源逆時針旋轉，后饋天線順時針旋轉。在實際的極化角調整中，可分二步走：a 粗調：先按計算所得的仰角、方位角和極化角調整天線指向及饋源旋轉角度，使仰角、方位角最佳并鎖定 天線指向。AGC 電壓法和衛(wèi)星接收機中的信號強度指示條法。b .細調：用頻譜儀分析儀、AGC電壓或衛(wèi)星接收機中的信號強度指示條等方法精確

11、調整。AGC 電壓來調整接收天線的極化匹配。該法無需 適合普通用戶。由于頻譜儀價格高，所以在實際操作中都使用方便簡單的 321 AGC 電壓調整法AGC （自動增益控制）電壓調整法是利用衛(wèi)星接收機輸出的 昂貴儀器，只要帶有 AGC 電壓輸出的衛(wèi)星接收機和萬用表即可，調整步驟如下：設高頻頭為單極化（水平極化）的。首先把天線饋源（或極化器）矩形波導口窄邊平行于地 平面，并將接收機設置相應的頻道和參數，使之能收到電視信號（水平極化的信號），緩慢旋轉饋源，旋轉的方向和角度以計算值P為基準，找到 AGC電壓的最大點，此即為極化最佳匹配位置，鎖定饋源，極化調整即告結束。極化調整好以后，圖像清淅、穩(wěn)定、無干

12、擾，聲音悅耳、無噪聲，某一端口只能接收某種極化的節(jié)目。極化 匹配不好的系統(tǒng)最常見現象是：圖像噪波多，出現大面積色塊畫面時更明顯，有不穩(wěn)定的短白線干擾，或兩種不同 極化的節(jié)目在一個端口上均能收到。 AGC 電壓調整法一般用在模擬衛(wèi)星電視的場合。AGC 電壓輸出端口，所以 AGC 電壓調整法受到限3 2 2 信號強度調整法 當接收數字衛(wèi)星電視，因為數字衛(wèi)星接收機絕大多數沒有 制。信號強度調整法是利用衛(wèi)星接收機自帶的信號檢測功能來完成，無需任何儀器。 自帶的信號檢測功能的接收機，當進入安裝調試功能界面時，會顯示兩條指示條。一條稱為信號強度指示條， 其值用 %來表示， 另一條稱為信號質量指示條 （稱為

13、 C/N 指示條更貼切些） ，其值也是用來表示。 信號強度指示條 用來表示接收機與饋源鏈路的好壞情況，與是否接收到信號無關，此指示條可用來檢測接收機與饋源的連接是否正 常和饋源是否有故障。信號質量指示條使用來表示接收到的信號的好壞，它是作天線調試的主要參考依據。信號質 量指示條根據信號的強弱分別用紅色、黃色、綠色表示，隨著信號的逐步增強，除指示條的值不斷變大外，指示條 顏色也從紅到黃再到綠變化，當指示條的顏色為黃色時表示接收機以鎖定信號，即信號電平已達門限值，當顏色變 綠時，表示已能順利地解碼出圖像。本振頻率：LHBF雙本振 下行頻率：03T閔符號率：03400極性：水平22K開關：關DisE

14、qc；關確定信號強度調整法也屬于峰值法。其步驟如下：首先正確連接饋源-接收機，并使接收機進入天線安裝調試狀態(tài)，此時監(jiān)視器上有一定的信號強度指示，這 一指示值反映了饋源-接收機物理鏈路的損耗大小。按接收節(jié)目的參數設置接收機，然后緩慢旋轉饋源，旋轉的方 向和角度以計算值 P為基準，使信號質量的指示條達到最大值和顏色為綠色后鎖定饋源，此時極化匹配調整即告完 成。接收界面如圖 7。4、高頻頭相關問題A圖8單極化、單本振、雙極化、單本振、雙極化、單本振、雙極化、雙本振、雙極化、雙本振、衛(wèi)星接收天線高頻頭有五種，分別是：單輸出高頻頭；單輸出高頻頭；雙輸出高頻頭；單輸出高頻頭；雙輸出高頻頭。單極化高頻頭只有

15、一根探針（垂直或水平），這種高頻頭只能接收一個極化方向的信號，如果要接收另一極化方向的信號，就要旋轉高頻頭進行調整。雙極化高頻頭有兩根互為正交的探針（一個垂直探針，一個水平探針），可同時接收垂直極化信號和水平極化信號。早前出品的C波段高頻頭，只有一根探針，它以高頻頭矩型接口的寬邊和地面平行時為典型狀態(tài)，作為極化 角的“0”度，這時在接收垂直極化信號狀態(tài)，要接收水平極化信號，就需要轉動高頻頭，使矩形接口的寬邊和地面 垂直（如圖3）。如果要接收圓極化波，就需轉動波導管，使其中的介質片呈向左的45度角或向右的45度角。圖8是一種雙極化、雙本振、單輸出的C波段高頻頭，這種高頻頭里面有兩個降頻器同時工作

16、，一個工作在垂直極化，一個工作在水平極化。本振也分為垂直極化本振和水平極化本振，因為使用不同的本振頻率所以輸出的 中頻也不同，混合后互不干擾，通常定義為垂直使用高本振即5750MHZ，水平使用低本振 5150MHZ。C波段頻率為3600 4200MHZ。因此水平極化節(jié)目的中頻是950 1550MHZ 垂直極化節(jié)目的中頻是 1550 2150MHZ ,兩種中頻信號通過混合器合成一路信號輸出。再通過功分器分成若干路給多臺接收機收看，每臺接收機只需通過選擇不同的本振（如將垂直極化節(jié)目的本振頻率設定為5750M，水平極化節(jié)目設置為 5150M ）就可以收到不同極化的節(jié)目。圖9打開雙極化高頻頭前面的蓋子

17、向里望去，有兩根短探針，這就是天線的振子，和地面垂直的那根探針是垂直 極化振子，和地面平行的那根探針是水平極化振子。雙極化高頻頭中的兩根探針是互為90度排列的，一般是垂直振子在時鐘面六點的位置上；水平振子在時鐘面三點的位置上，這時是雙極化高頻頭極化角“0”度位置。而單極化高頻頭中的一根振子，垂直在時鐘面六點的位置上時是垂直極化角的“0”度，同樣，單極化高頻頭中的一根振子，水平在時鐘面三點的位置上時是水平極化角的“0”度。圖9是雙極化高頻頭的振子位置圖。對于雙極化、單本振、單輸出的高頻頭，這種高頻頭內設計了一個13V/18V的轉換開關，當接收機通過同軸電纜向高頻頭提供18V的電壓時，這個轉換開關

18、就讓水平極化的信號通過，而當接收機向高頻頭提供13V的電壓時，這個轉換開關就讓垂直極化的信號通過。具備這種功能的接收機，它的界面上都有一個“極化”選擇的選項，這種 高頻頭在某一時刻只能輸出一個極化的信號。對于雙極化、雙本振、雙輸出的高頻頭，高頻頭的兩個輸出端各自輸出不同的極化信號，兩個輸出端要外接 一個二選一的轉換開關，此開關的接通狀態(tài)是由接收機的0/22KHZ系統(tǒng)控制的，接收機通過對選擇開關的控制，從而達到選擇某一極化信號的目的。對于雙極化、單本振、雙輸出高頻頭，其每個輸出端口均可輸出水平、垂直極化節(jié)目，供兩臺接收機使用， 在每臺接收機中均可任意收看水平、垂直節(jié)目，不會對另一臺接收機產生干擾

19、，這種高頻頭不需要開關控制。帶有0/22K開關功能的接收機，其22KHZ的開關脈沖是疊加在供電直流電源上的，當接收機設置為22K關時，接收機無22KJZ開關脈沖信號輸出，22K選擇開關處于常閉端導通狀態(tài)。當接收機設置為22K開時，接收機有22KHZ的方波模擬脈沖信號輸出，經22K開關內部整流電路的整流后得到直流電壓驅使22K選擇開關由常閉端導通切換為常開端導通，從而達到切換的目的。從這也可以看處，22K開關只能完成二選一的開關轉換，這和13V/18V轉換開關功能是一樣的。DiSEqC （英文為 Digital Satellite Equipment Control ，直譯為：數字衛(wèi)星設備控制）有 1.0、1.1、1.2、2.0 等版 本標準，它是利用數字衛(wèi)星電視接收機發(fā)出控制指令給相應的設備，如切換開關、切換器、天線驅動設備、高頻頭 等，來控制這些設備的工作狀態(tài)。其工作過程是數字衛(wèi)星接收機內部在同步時鐘脈沖配合下，DiSEqC控制信號是以不連續(xù)數字信號形式調制在22K