衛(wèi)星接收天線調(diào)整的三大參數(shù)

減小字體

增大字體

湖南陽(yáng)光電子技術(shù)學(xué)校家電網(wǎng)www.hnygpx.com 專業(yè)為廣大電器修理者提供各種等離子電視維修資料、液晶電視維修資料、空調(diào)維修資料、廚房電器維修資料、小家電維修資料。網(wǎng)站提供完善的技術(shù)資料和維修案例，為大家提供方便快捷的技術(shù)資料查詢。
1、方位角

    從地球的北極到南極的等分線稱為經(jīng)線（0－180度），把地球分為東方西方，偏東的經(jīng)線稱為東經(jīng)，偏西方的經(jīng)線稱為西經(jīng)。從地球的東到西的等分線稱緯線（0－90度），把地球分為南北半球，以赤道為界（赤道的緯度為0），北半球的緯線稱北緯，南半球的緯線稱南緯。我國(guó)處于北半球的東方，約在東經(jīng)75－135度，北緯18－55度之間。所出現(xiàn)的廣播電視衛(wèi)星都分布在地球赤道上空35786.6公里的高空同步軌道的不同經(jīng)度上，平時(shí)我們慣稱多少度的衛(wèi)星，這個(gè)度指的是地球的經(jīng)線，衛(wèi)星在地球上的投影稱為星下點(diǎn)，它是位于赤道上，經(jīng)度與衛(wèi)星經(jīng)度相同的地方。如亞太6號(hào)衛(wèi)星的星下點(diǎn)是位于赤道上的東經(jīng)134度的位置，我們?cè)趯ば菚r(shí)，如果你所在的地方（北半球）的經(jīng)度大于星下點(diǎn)的經(jīng)度，那么天線的方位角必定時(shí)正南（以正南為基準(zhǔn)）偏西，反過(guò)來(lái)，如果你所在的位置的經(jīng)度小于星下點(diǎn)的經(jīng)度，那么天線的方位角是正南偏東。

    衛(wèi)星天線的方位角計(jì)算公式是：A＝arctg｛tg(ψs－ψg)/sinθ｝----------(1)

    公式（1）中的ψg是接收站經(jīng)度，ψs為衛(wèi)星的經(jīng)度，θ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(diào)整方法很簡(jiǎn)單，首先用指南針找到正南方，天線方向正對(duì)正南方，如果計(jì)算的角度A是負(fù)值，則天線向正南偏西轉(zhuǎn)動(dòng)A度，如果A是正值，則天線向正南偏東方向轉(zhuǎn)動(dòng)A度。即可完成方位角的調(diào)整。

    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，如圖2所示。

    仰角的計(jì)算公式是：

    .-----------------⑵

    仰角的調(diào)整好是用量角器加上一個(gè)垂針作成的仰角調(diào)整專用工具進(jìn)行調(diào)整。

    方位角和仰角的調(diào)整順序是，先調(diào)整好仰角，在調(diào)整方位角。

    3、極化角

    國(guó)內(nèi)或區(qū)域衛(wèi)星一般都是線極化，線極化分為水平極化（以E‖表示）和垂直極化（以E⊥ 表示）。地面接收天線極化的定義是以衛(wèi)星接收點(diǎn)的地平面為基準(zhǔn)，天線饋源（或極化器）矩形波導(dǎo)口窄邊平行于地平面，則電場(chǎng)矢量平行于地平面，定義為水平極化；反之饋源矩形波導(dǎo)口窄邊垂直于地平面定義為垂直極化如圖3所示。

    地面接收天線與衛(wèi)星輻射電磁波必須滿足極化匹配的條件，即水平－水平，垂直－垂直。假定衛(wèi)星波束中心與衛(wèi)星同經(jīng)度，那么與星下點(diǎn)同經(jīng)度（但緯度不同）的非星下點(diǎn)接收天線能很好地與衛(wèi)星輻射電磁波匹配，而與星下點(diǎn)不同經(jīng)度的非星下點(diǎn)接收天線的極化必須旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度（即極化角，這個(gè)極化角也等于星下點(diǎn)的接收天線所在的地平面與非星下點(diǎn)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4所示

    地面接收天線的極化角P可用下式計(jì)算：

    P = arctg[sin(ψs-ψg)/tgθ] ------------------------------- (3)

    從公式可以看出極化角是衛(wèi)星與接收站經(jīng)度差及接收站緯度的函數(shù)。相同經(jīng)度的接收站， p值為0；相同緯度的地球站，經(jīng)度差越大，p絕對(duì)越值大，這從直觀上也容易理解。如果波束中心與星下點(diǎn)的經(jīng)度不同，以上式計(jì)算將存在誤差，但公式（1）可作為接收站極化調(diào)整的理論基礎(chǔ)依據(jù)。如果衛(wèi)星波束中心與衛(wèi)星經(jīng)度不同甚至相差較大，那么只需將公式（3）中的衛(wèi)星經(jīng)度ψs換成波束中心的經(jīng)度ψc就可以了。當(dāng)然計(jì)算結(jié)果也只是一個(gè)理論值，實(shí)際的極化角由具體調(diào)整來(lái)確定。 P = arctg [sin (ψc -ψg ) / tgθ] -------------------------------- (4) ψc：波束中心的經(jīng)度。

    一般實(shí)際的極化角在公式3和4兩個(gè)計(jì)算結(jié)果之間更接近公式（3）的計(jì)算結(jié)果。

    3－1、極化調(diào)整

    3－1－1 極化干擾分析

    衛(wèi)星電視系統(tǒng)產(chǎn)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(diào)整不準(zhǔn)）。單極化系統(tǒng)，極化不匹配會(huì)產(chǎn)生極化損耗使接收信號(hào)降低。對(duì)于雙極化系統(tǒng)，多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器所使用的下行頻率可能是出現(xiàn)相同的，為此不同的轉(zhuǎn)發(fā)器之間的信號(hào)是依靠不同的極化進(jìn)行隔離的，所以極化如不匹配不僅產(chǎn)生極化損耗，還會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)極化系統(tǒng)之間的同頻正交極化干擾，這種一個(gè)極化系統(tǒng)的信號(hào)對(duì)另一個(gè)極化系統(tǒng)信號(hào)的干擾體現(xiàn)為噪聲的增加，使接收信號(hào)載噪比大大降低，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)明顯干擾，甚至沒(méi)有法收看。下面來(lái)分析一下這種極化干擾的產(chǎn)生原因，以亞洲衛(wèi)星二號(hào)為例，見(jiàn)圖3所示。

    從圖中可看出，3A轉(zhuǎn)發(fā)器和3B轉(zhuǎn)發(fā)器所使用的下行頻率出現(xiàn)部分是相同的。亞洲衛(wèi)星二號(hào)的 3B轉(zhuǎn)發(fā)器出現(xiàn)5個(gè)SCPC數(shù)字電視載波，每個(gè)載波輸出功率回退3dB（轉(zhuǎn)發(fā)器輻射總功率的0.707倍），下行極化方式是水平極化，用ELRP‖表示其地面信號(hào)的電場(chǎng)強(qiáng)度（或電平）；3A轉(zhuǎn)發(fā)器只出現(xiàn)一個(gè)MCPC（香港STAR TV）數(shù)字電視載波，沒(méi)有輸出功率回退，下行極化方式是垂直極化，用EIRP⊥表示其地面信號(hào)的電場(chǎng)強(qiáng)度（或電平）。則得到下式：

    EIRP⊥= EIRP‖+ 3dB

    EIRP⊥/ EIRP‖＝1/0.707=1.414

    所以出現(xiàn)E⊥≈1.414E‖

    假定使用單極化接收天線，準(zhǔn)備接收水平極化的“江西衛(wèi)視”，而饋源未作調(diào)整，極化匹配處于標(biāo)準(zhǔn)的水平極化狀態(tài)，接收地點(diǎn)是南昌，根據(jù)計(jì)算極化角P1=－28°。從圖4的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‖_0=E‖cosp1，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⊥_0=E⊥cos(90-p1)。忽略所出現(xiàn)其它噪聲的干擾，則水平極化的載噪比是：

    (C/N) = 20lg｜(E‖cosP1) / [E⊥cos（90-P1）]｜

    = 20lg｜E‖cos(-28) / [1.414E‖cos（90+28）]｜=2.5db

    顯然此數(shù)值明顯低于數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)的門(mén)限，也就是說(shuō)上述狀態(tài)下根本收不到“江西衛(wèi)視”節(jié)目。

    3－2 極化角的調(diào)整

    調(diào)整極化角之前先計(jì)算理論值其值出現(xiàn)三種情況：P＞0，P=0 P＜0，對(duì)應(yīng)的極化角調(diào)整方向是，當(dāng)P=0時(shí)，接收站與衛(wèi)星同經(jīng)度，其極化為理想的水平（或垂直）極化；當(dāng)P＞0，此時(shí)接收天線的方位角是南偏東，前饋天線饋源順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（站在天線的前），后饋天線逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)（站在天線的后）；當(dāng)P＜0，此時(shí)接收天線的方位角是南偏西，前饋天線饋源逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，后饋天線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

    在實(shí)際的極化角調(diào)整中，可分二步走：

    ａ.粗調(diào)：先按計(jì)算所得的仰角、方位角和極化角調(diào)整天線指向及饋源旋轉(zhuǎn)角度，使仰角、方位角佳并鎖定天線指向。

    ｂ.細(xì)調(diào)：用頻譜儀分析儀、AGC電壓或衛(wèi)星接收機(jī)中的信號(hào)強(qiáng)度指示條等方法精確調(diào)整。

    由于頻譜儀價(jià)格高，所以在實(shí)際操作中都使用方便簡(jiǎn)單的AGC電壓法和衛(wèi)星接收機(jī)中的信號(hào)強(qiáng)度指示條法。

    3－2－1 AGC電壓調(diào)整法

    AGC（自動(dòng)增益控制）電壓調(diào)整法是利用衛(wèi)星接收機(jī)輸出的AGC電壓來(lái)調(diào)整接收天線的極化匹配。該法沒(méi)有需昂貴儀器，只要帶出現(xiàn)AGC電壓輸出的衛(wèi)星接收機(jī)和萬(wàn)用表即可，適合普通用戶。

    調(diào)整步驟如下：設(shè)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(dǎo)口窄邊平行于地平面，并將接收機(jī)設(shè)置相應(yīng)的頻道和參數(shù)，使之能收到電視信號(hào)（水平極化的信號(hào)），緩慢旋轉(zhuǎn)饋源，旋轉(zhuǎn)的方向和角度以計(jì)算值P為基準(zhǔn)，找到AGC電壓的大點(diǎn)，此即為極化佳匹配位置，鎖定饋源，極化調(diào)整即告結(jié)束。

    極化調(diào)整好以后，圖像清淅、穩(wěn)定、沒(méi)有干擾，聲音悅耳、沒(méi)有噪聲，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) 常見(jiàn)特征是：圖像噪波多，出現(xiàn)大面積色塊畫(huà)面時(shí)更明顯，出現(xiàn)不穩(wěn)定的短白線干擾，或兩種不同極化的節(jié)目在一個(gè)端口上均能收到。AGC電壓調(diào)整法一般用在模擬衛(wèi)星電視的場(chǎng)合。

    3－2－2 信號(hào)強(qiáng)度調(diào)整法

    當(dāng)接收數(shù)字衛(wèi)星電視，因?yàn)閿?shù)字衛(wèi)星接收機(jī)絕大多數(shù)沒(méi)出現(xiàn)AGC電壓輸出端口，所以AGC電壓調(diào)整法受到限制。

    信號(hào)強(qiáng)度調(diào)整法是利用衛(wèi)星接收機(jī)自帶的信號(hào)檢測(cè)功能來(lái)完成，沒(méi)有需任何儀器。

    自帶的信號(hào)檢測(cè)功能的接收機(jī)，當(dāng)進(jìn)入安裝調(diào)試功能界面時(shí)，會(huì)顯示兩條指示條。一條稱為信號(hào)強(qiáng)度指示條，其值用%來(lái)表示，另一條稱為信號(hào)質(zhì)量指示條（稱為C/N指示條更貼切些），其值也是用％來(lái)表示。信號(hào)強(qiáng)度指示條用來(lái)表示接收機(jī)與饋源鏈路的好壞情況，與是否接收到信號(hào)沒(méi)有關(guān)，此指示條可用來(lái)檢測(cè)接收機(jī)與饋源的連接是否正常和饋源是否出現(xiàn)問(wèn)題。信號(hào)質(zhì)量指示條使用來(lái)表示接收到的信號(hào)的好壞，它是作天線調(diào)試的主要參考依據(jù)。信號(hào)質(zhì)量指示條根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱分別用紅色、黃色、綠色表示，隨著信號(hào)的逐步增強(qiáng)，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(dāng)指示條的顏色為黃色時(shí)表示接收機(jī)以鎖定信號(hào)，即信號(hào)電平已達(dá)門(mén)限值，當(dāng)顏色變綠時(shí)，表示已能順利地解碼出圖像。

    信號(hào)強(qiáng)度調(diào)整法也屬于峰值法。其步驟如下：

    首先正確連接饋源－接收機(jī)，并使接收機(jī)進(jìn)入天線安裝調(diào)試狀態(tài)，此時(shí)監(jiān)視器上出現(xiàn)一定的信號(hào)強(qiáng)度指示，這一指示值反映了饋源－接收機(jī)物理鏈路的損耗大小。按接收節(jié)目的參數(shù)設(shè)置接收機(jī)，然后緩慢旋轉(zhuǎn)饋源，旋轉(zhuǎn)的方向和角度以計(jì)算值P為基準(zhǔn)，使信號(hào)質(zhì)量的指示條達(dá)到大值和顏色為綠色后鎖定饋源，此時(shí)極化匹配調(diào)整即告完成。

[] [返回上一頁(yè)] [打印]

文章關(guān)鍵詞：衛(wèi)星接收天線調(diào)整的三大參數(shù) - “衛(wèi)星接收天線調(diào)整的三大參數(shù)”這篇文章版權(quán)歸原作者所有。凡轉(zhuǎn)載須說(shuō)明出處！本站個(gè)別文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，僅供廣大師生及電子愛(ài)好者參考學(xué)習(xí)之用。您若對(duì)“衛(wèi)星接收天線調(diào)整的三大參數(shù)” 這篇文章有何看法，請(qǐng)您留言，我們會(huì)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。