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卫星天线现场调试方向
更新日期:2008-10-16

卫星电视节目的接收,无论是现在使用的C波段,还是将要启用的KU波段,接收天线的主要形式都是抛物面天线。它的结构、原理以及接收站的技术设计及计算、安装、调整和指标测试等均有不少文章介绍。对于卫星天线的调试,它包括天线的方向(仰角和方位角)、馈源的位置、极化取向和极化倾斜角调整等数项内容,其中最关键的一项是天线的仰角和方位角。对于它的计算公式的原理和推导以及求解的图表等,也都有教多文献详细介绍。然而在这些文献中,大多注重论述的系统性和理论性,而对天线方向调试的具体操作方法常常着墨不多,甚至一笔代过。然而笔者却了解到,对于工作于第一线的大多数工程技术人员,以及众多的电视用户,有时最令他们感到困惑的往往是这些具体的调试操作方法。他们需要一些简明易懂、便于掌握和使用的现场调试法。

天线方向的调试,具体地说就是根据事先算出的仰角和方位角,将天线的这两个角度分别调到这两个数值上,使之对准所要接收的卫星,接收到电视信号,这就是粗调。然后进行细调,使所收的信号最佳。粗调是基础,如何判断天线的仰角和方位角已调到事先所算出的角度上呢?根据现场的条件和个人的不同条情况,可以有多种简易而有效的方法。


我们知道,抛物面天线的仰角就是指抛物面中心轴线与水平面的夹角。天线抛物面底部都安装在一个圆盘上。可以认为该圆盘的圆心轴线与抛物面中心轴线重合,因而圆盘平面就与抛物面中心轴线垂直。根据几何三角关系可知,该圆盘平面与垂直平面的夹角β等于天线的仰角α(如图1所示),因此我们只要测出该圆盘平底面与垂线的夹角等于仰角数值就行了。为此,我们采用如下步骤来实现这一目的:

在叙述这些方法之前,这里先说明一下总的原则:我国地域虽然辽阔,但都位于北半球,而同步卫星又都位于赤道上空,所以天线的指向无一例外地都指向南方。如果卫星轨道所在经度小于当地的经度,则方向向南偏西,大于当地经度时则向南偏东。另外,由于天线的两个角度中,转动方位较易、调整俯仰较难,因此先调整、测试出仰角,然后再水平转动天线搜索信号。这比先调方位再转仰角搜索信号来得容易,所以本文介绍了若干种现场测试仰角的方法。

我国的卫星电视事业近10年来取得了令人瞩目的成就,并将全国电视人口覆盖率提高到82%。人们现在渐已离不开卫星电视,并深受其益,在全国城乡建立了近5万座单位站来接收高质量的卫星电视节目,并不断在接收站的设备质量、技术指标上加大步伐。由于我国地域辽阔、地形复杂,由此可以预计今后一段时期内卫星电视接收站的建设的仍将会迅速发展。对于卫星电视接受站的建设建成后的调试工作是需要一些切实可行的、便于掌握的方法。因此,探讨一些简易的现场调试法是有现实意义的,即使对一些具有专业功底的工程技术人员来说,能够在任何情况下使用一些较简易的方法如仍能达到较好的效果,何乐而不为呢?所以,本文旨在从这些方面作一些实用性的探讨,与读者朋友们共同切磋。  

垂线、水平线相交法

为了减少转动天线和测量、计算的次数,可以根据所需要的仰角值α。和已知的圆盘 平面上所选的两点A、B间的距离c,事先算出垂线段AC的长度a。=c·cosα。。然后在垂直细线上,从打结的地方向重物方向量出长度a。并在该点打上标记(亦设该点为C)。再按上述第三步中的办法操作,转动天线仰角,使水平线与垂线C点相交,此时天线的仰角就已粗略等于所需要的仰角值了。用这种方法只要测一次就行了。


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