改造４．５ｍ后馈天线为正馈天线
2009-06-11傅汀博
傅汀博
建设数字电视平台需要大量卫星接收天线，由于受场地的限制已经无法再添加卫星接收天线，这成为了制约数字电视平台建设的一大问题。而建设在即，为了彻底解决卫星接收天线的问题，在有效利用现有设备的情况下，只能对原有卫星接收天线进行改造。公司2001年安装的4座4.5m大型卡塞格伦天线，由于当时调试条件有限以及使用时间较长，天线主反射器开始下垂变形，造成其接收场强偏低，个别频段无法接收。且由于天线体积过大无法进行常规的校正。这些大口径卫星接线天线正是解决数字平台卫星接收天线问题的最好途径。经过细致的研究和多次的试验，终于完成了对2座4.5m后馈卫星天线改正馈天线、添加附焦LNB的改造项目。从而不仅使其接收效果大幅提高，更因采用了“一锅多星”的技术解决了备份天线不足的问题。
改造理论依据与运用
首先由于卡塞格伦天线采用二次双曲线反射面形成二次聚焦，二次聚焦后，不再是一个焦点，而是在馈源喇叭平面形成一个焦平面，但不管是正馈天线还是后馈天线其正焦点只有一个。
天线抛物面焦距(f)，深度(h)，口径(D)的关系如下公式：f=D2/16h或f=R/4h
按照以上公式在天线焦点(f)为使改造后的天线处于最佳工作状态，通过对卡塞格伦卫星接收天线原理的深度分析，结合工作中的经验，经多次试验与调试发现后馈卫星接收天线在天线主反射体出现变形情况时，会造成主焦点位置偏移。因该类型天线结构复杂，卫星信号已经无法准确通过主反射体反射到副反射体，从而无法实现有效接收。而通过调节副反射体焦距调节螺栓只能进行有限的焦距深浅调节，无法解决中心焦点偏移的问题。在这样的情况下只有利用正馈卫星接收天线的中心焦点便于寻找的特点，采取先对天线进行正馈改造，改变原天线的接收方式，但这不能完全解决问题，通过多次试验与调试我自行开发研制了可调型馈源支架，可调型馈源支架可以通过改变调节支架支撑杆的长度，使主焦馈源盘接收位置可调范围扩大，从而彻底解决中心焦点难以寻找的问题。通过测试经过改造后的天线完全可以进行Ku波段信号的接收，使原来只能工作在c波段的卫星接收天线又可以扩频到Ku波段上，且信号质量、强度均达到播出要求。
在试验可调型馈源支架的过程中，我发现在寻找中心焦点的过程中主焦馈源盘已经偏离设定的中心焦点，但却仍然可以接收到了其它的直播卫星信号，通过多次的计算与试验，总结出当卫星接收天线的主焦点为中心时，在一定角度会因卫星所在轨道原因出现一条可利用的附焦卫星接收轨道线，利用这条轨道线我们可以接收到以中心焦点正负17°范围内的所有在轨卫星信号，并且通过精密的计算一次性研制成功用于附焦LNB安装和便于调试的附焦LNB万向支架，经过测试通过安装附焦LNB万向支架所接收到的卫星信号不仅强度和质量都与主焦信号一致，更大限度地提高了现有卫星接收天线的利用率。设备特点
可调型馈源支架特点：
应用广泛：口径为3m至4.5m后馈卫星接收天线和正馈卫星接收天线均可进行改造。
多波段接收：通过调节中心焦点，可使改造后的卫星接收天线工作在c/Ku波段。
校正功能：在一定程度上控制住了天线主反射体变形。
改造方便：4人2小时就可改造一座4.5m卫星接收天线。
附焦LN B万向支架特点：
提高利用率：在不影响信号质量的前提下，单座天线可加装多套附焦LNB万向支架，从而实现多星同时接收。
结构合理：因采用灵活可调的万向支臂，从而实现可以选择附焦LNB卫星信号，彻底摆脱现有产品只能接收固定位置附焦的局限性。
便于加装：在不改动原天线基础上就可安装使用。
调试简单：对原天线进行增加附属LNB的操作，均可在1小时以内调试完毕。
调试步骤
注：以下步骤只重点介绍改造调试步骤。
1、在改造前先将原卫星接收天线副反射器、支架、波导管、LNB拆除。
2、依公式计算出参考中心焦点，为之后调试主焦信号作参考点。
3、安装馈源支架、馈源盘、LNB，参考附图3、4、5、安装附焦万向支架。(注：这里举例采用主焦接收1155°中星6B，附焦接收125°鑫诺3号)
4、粗调馈源支架固定螺栓，将馈源盘调整到参考焦点位置，通过观察信号质量和强度进一步微调馈源支架固定调节螺栓，使信号质量和强度达到最大。
5、在附焦万向支架上安装附焦馈源盘和附焦LNB，调节附焦万向支架调节杆，将附焦所接收卫星信号强度和质量调至最强后锁紧即可。
运行情况
改造后的卫星接收天线所接收的卫星电视信号通过数字电视系统半年的运行情况来看，改造前原后馈卫星接收天线卫星信号根本无法达到播出要求，改造后的卫星天线接收信号大幅提高，而且信号稳定。附属LNB接收信号与主焦LNB的信号强度与质量均达到播出要求。现数字播出机房和模拟播出机房均采用改造后天线作为播出主天线，附焦信号也被数字电视系统作为播出备份信号。下一步我们将对其余的2座4.5m大型卡塞格伦天线进行改造，以提高卫星天线接收信号质量和利用率。
