衛(wèi)星接收天線調(diào)整的三大參數(shù)09-03-1011:25

發(fā)表于：《發(fā)燒尋星(衛(wèi)星衛(wèi)視交流)》分類：未分類衛(wèi)星廣播電視從模擬到數(shù)字，從C波段到Ku波段，從傳輸?shù)街辈サ陌l(fā)展非常迅速，我國有線電視的信源多數(shù)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?shù)囊粋€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(shù)。

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。我國處于北半球的東方，約在東經(jīng)75－135度，北緯18－55度之間。所有的廣播電視衛(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，平時我們慣稱多少度的衛(wèi)星，這個度指的是地球的經(jīng)線，衛(wèi)星在地球上的投影稱為星下點，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號衛(wèi)星的星下點是位于赤道上的東經(jīng)134度的位置，我們在尋星時，如果你所在的地方（北半球）的經(jīng)度大于星下點的經(jīng)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，如果你所在的位置的經(jīng)度小于星下點的經(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(zhuǎn)動A度，如果A是正值，則天線向正南偏東方向轉(zhuǎn)動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。

仰角的計算公式是：

.-----------------⑵

仰角的調(diào)整最好是用量角器加上一個垂針作成的仰角調(diào)整專用工具進行調(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。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，那么與星下點同經(jīng)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(jīng)度的非星下點接收天線的極化必須旋轉(zhuǎn)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4所示地面接收天線的極化角P可用下式計算：

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(jīng)度不同，以上式計算將存在誤差，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。當然計算結果也只是一個理論值，實際的極化角由具體調(diào)整來確定。P=arctg[sin(ψc-ψg)/tgθ]--------------------------------(4)ψc：波束中心的經(jīng)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(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)整不打開雙極化高頻頭前面的蓋子向里望去，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(nèi)設計了一個13V/18V的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換開關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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)生干擾，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(jīng)22K開關內(nèi)部整流電路的整流后得到直流電壓驅(qū)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(zhuǎn)換，這和13V/18V轉(zhuǎn)換開關功能是一樣的。

DiSEqC（英文為DigitalSatelliteEquipmentControl，直譯為：數(shù)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(shù)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(qū)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(shù)字衛(wèi)星接收機內(nèi)部在同步時鐘脈沖配合下，DiSEqC控制信號是以不連續(xù)數(shù)字信號形式調(diào)制在22KHZ及高頻頭電源上，再通過與高頻頭相連的同軸電纜線傳送到相關的設備上。DiSEqC1.0常用于對多入一出中頻切換器的控制（多星接收），DiSEqC1.1是1.0的擴充版本，DiSEqC1.2則加入驅(qū)動并控制推動桿或極軸座的功能；DiSEqC2.0具有和受控設備進行雙向交互的功能，受控設備的工作狀態(tài)和相關參數(shù)可回傳給接收機，為此接收機可實現(xiàn)對受控設備進行更精確更智能化的控制。

近年，很多衛(wèi)星接收愛好者都在進行一鍋多星或多鍋一機的接收試驗，顯然在這種情況下，13V/18V或0/22K開關的控制量是不夠的，為此可使用DisEqc控制方式的多選一開關，把這三種形式的開關混合使用就可搭建出一鍋多星或多鍋一機的接收平臺。圖10是12星一機的接收連線圖。開關控制信號組成結構是：DisEqc信號→調(diào)制于22KHZ→22KHZ疊加在高