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卫星天线接收调试和维护的几大要点

2014-10-29王长红

电子技术与软件工程 2014年16期
关键词:卫星天线调试

王长红

摘 要

随着卫星电视知识的普及与高清电视卫星节目的播出,人们对于直播卫星天线给予了越来越多的关注。在掌握基本的卫星器材常识的基础知识、接收调试简单操作技能,就能够实现卫星天线的接收与调试。本文主要针对卫星天线调试与维护工程中的相关内容进行了分析,提出了卫星天线接收调试与维护的对策与方法。

【关键词】卫星天线 接收 调试

卫星天线的主要作用在于对卫星广播电视节目信号进行接收,主要的原理为利用电波反射原理,将电波进行聚焦之后再辐射到高频头上,之后通过馈线进行信号的传送,接收机对卫星信号进行接收并解码之后就能够观看电视节目。在广播与电视节目的接收过程中,卫星天线接收调试工作有着非常重要的作用。一副设计、安装良好的卫星接收天线,不仅在某特定的方向具有较高的天线增益,同时还使来自其他方向的干扰减到最小。

1 对卫星天线的经纬度进行正确的判断

亚太地区的卫星都分布在赤道上空,从我国位于地球北半球的地理位置来看,在卫星天线的安装过程中需要将天线的抛物面指向正南方才能够接收到来自各个卫星的广播电视信号。在卫星天线的安装过程中,要保持天线锅面所对应着的正南方没有遮挡物,能够保持较为开阔的视野。

我国卫星天线安装的过程中抛物面需要指向南方,但是由于卫星与具体卫星天线安装地的经纬度之间存在不同的位置关系,因此需要在安装的过程中进行天线朝向的调整。如果卫星所处的经纬度与所在地的经纬度相等,卫星接收天线在安装的过程中,放置的位置需要朝向正南方;如果卫星的经纬度比所在地的经纬度要大,卫星接收天线在安装的过程中,放置的位置需要朝向正南偏东方向;如果卫星的经纬度比所在地的经纬度要小,卫星接收天线在安装的过程中,放置的位置需要朝向正南偏西方向。

我国在地理位置方面具有区域比较辽阔的特点,全国不同地方的经纬度存在着比较大的差异。但是只要掌握了规律,在实际的卫星接收天线安装的过程中并不复杂。例如长春地区为东经125度,长春地区安装的卫星接收天线要接收亚太五号卫星(东经138度E轨道位置)的信号时,卫星接收天线在安装的过程要将锅面朝向正南偏东13度;要接收中星九号(东经92度E轨道位置)的信号时,卫星接收天线在安装的过程中锅面朝向正南偏西33度。

2 对卫星接收数据进行正确的设置

在数字卫星接收机中包括本振频率(MHz)、下行频率(MHz)、极化方式、符号率(kBaud)等技术参数,在这些技术参数的设置过程中必须确保其正确性且缺一不可。如果数字卫星接收机中的任何一个符号、数据出现错误,那么即使在卫星天线的安装位置已经对准卫星位置,也不能够对下传的传输信号进行接收。因此,在卫星天线的调试工作之前,应该进一步的考证与确认准备接收某个卫星的各项具体输入数据及极化方式,经过确认无误之后再将这些数据与参数输入到卫星接收机中,确保调试工作的有效性,减少或者避免由于数据方面的错误而出现的反复调试、浪费时间的问题。对卫星接收数据进行正确的设置,从而使卫星接收机的输入信号电平能够实现最强,最终达到数字接收机误码率最低、信号最强的目标。

3 卫星天线的调试过程中要注重天气的影响

在卫星通信的过程中,由于信道具有开放性,因此信号在接收过程中的强弱受到天气因素的直接影响,尤其是在雨雪天气中。当前,雨雪天气时对卫星通信产生影响的最主要的天气因素,尤其是对广播电视卫星业务的影响更为明显。出现雨衰的主要原因是雨水对电磁波信号具有吸收与散射的作用,当电磁波经过雨水的时候会由于雨水的不规则结构而发生极化的改变。传输型号的频率不同,受到雨衰影响的强弱也不同,卫星Ku波段信号最容易在信号的下传过程中出现大量的能耗,从而对接收信号产生直接的影响。如果接收信号的雨衰量达到25dB的时候,将会出现卫星电视广播正常传输信号暂时性中断的情况。因此,在雨雪天气的情况下并不适宜对卫星信号进行接收调试。

接收信号的调试效果会受到时间段方面的影响,在白天进行接收调试与在晚上进行接收调试所得到的信号效果是不同的。因此,调试接收信号要选择合适的时间段,一般情况下天空晴朗的傍晚时分为最好的选择,也可以选择清晨太阳刚刚升起之后,这些时间段中卫星信号是最强的,有利于调试接收信号。

4 通过相邻的大功率对比卫星参数进行调试

不同卫星在信号输入功率方面也存在着较大的差异。一些功率较小的卫星在调试的过程中,快速的捕捉到有效的卫星信号源非常困难,需要消耗大量的时间与精力。此时可以对该卫星相邻的大功率的卫星信号源进行捕捉,通过这种方式对小功率卫星进行调试,这种方式比较方便、快捷。例如亚太5号卫星(东经138.0度E轨道)就属于功率较小的卫星,在对亚太5号卫星进行调试的过程中,可以先对亚太6号卫星(东经134.0度E轨道)这颗与亚太5好卫星相邻的、功率加大的卫星进行调试,输入亚太6号卫星最强的寻星参数12395、V、27500,当所接收到的信号质量稳定之后,将卫星天线向东偏转4度左右,并对天线的仰视角进行稍微的调整之后就能够接收到亚太5号卫星中的十几套中国国际卫视节目、艺华宣传频道等。

5 调整高频头仰角、方位角和极化角

地球所呈现的是球面体状,受到不同经纬度的影响,极化方向存在着不同,并不完全都是与当地的地面平行或者垂直。当卫星的定点经度与地面接收站的经纬度一致时,高频头内的探针才能够与地面垂直或者平行。例如经纬度东经117度的合肥接收地对韩星5号卫星(东经113度)进行接收时,高频头的极化夹角为4度,可以不对极化角进行调整。

如果卫星相对于接收地的位置为正南偏东方向,卫星下传的水平或者垂直的极化波在被天线进行接收的过程中会出现左倾的情况;如果卫星相对于接收地的位置为正南偏西方向,卫星下传的水平或者垂直的极化波在被天线进行接收的过程中会出现右倾的情况。因此,在调试过程中下传信号接收不佳、锅面仰角度不能够调整的情况时,可以对高频头进行小幅度的左右调整,直到信号强度与信号质量达到最优。endprint

对接收天线进行仔细调整的最终目的是实现其仰角、方位角与极化角、馈源位置的最优化,通过将这些因素都调整到最合适的状态而实现广播信号的最佳。在卫星天线进行调试的过程中,可以利用连接的数字卫星接收机信号的强度来对其进行指示。卫星天线与卫星位置之间的精确程度是对接收信号的质量有着决定作用的关键环节,因此在调整的过程中要保持耐性,通过充足的事先准备与耐心细致的调整,使卫星天线在最短的时间之内调整到最佳的位置。当卫星接收天线处于最佳的工作状态中之后,调试工作完成,要对其调整机构进行锁定,固定好已经调整好的馈源、极化器、方位角等,同时要对记录各种参数与状态。

6 卫星天线的维护

卫星天线安装并调试、固定工作都完成之后,在工作的过程中一般不会出现问题。但是由于卫星天线处于室外,常年都暴露在外,受到冷热变化、阳光照射、大风、酸雨腐蚀等天气的影响,会对卫星天线表面的涂覆造成损害,出现腐蚀等问题。因此,在卫星天线使用的过程中,要定期对其进行清理保养、维护等工作。例如发现天线表面漆层脱落之后,要对其进行及时的补修,一般情况下每隔两年就需要对天线进行除锈并喷涂油漆,防止由于锅面腐蚀的情况对反射结果造成影响;油漆在喷涂的过程中要均匀平铺,不能够盲目的追求漆面厚度。对传动系统中的活动支点轴承、丝杆螺纹构件等要定期涂抹黄油,防止其受到腐蚀。要多天线抛物面中的垃圾进行及时的清理;确保天线的馈源口薄膜不受到破损。馈源的内部不能够有水汽、水珠等,一旦出现馈源进水的情况,会对天线的性能造成严重的影响,甚至会出现通信中断的问题。在冬季要对馈源与反射面中出现的积雪、冰凌等进行及时的清除。

7 总结

调整卫星天线使其能够接收卫星信号,看起来是一项非常复杂的工作。只要对其规律与方法进行掌握之后,接收调试工作将会非常的简单与容易掌握。本文主要从实际应用的角度对卫星天线接收调试工作进行了介绍,实现最好的信号接收效果;对卫星天线在使用过程中的维护工作进行了探讨,通过对其天线定期的维护,确保其使用效率、延长器使用寿命。

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作者单位

国家新闻出版广电总局564台 北京市 102434endprint

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