调卫星地面站需要知道的几个概念

1、调卫星地面站需要知道的几个看法因此第一得搞清楚几个基本看法，而收星历程也就陪伴此中，看法搞清了，信号也就最后收到了！1、方向角：平常我们经过计算软件或在资猜中获得的结果应当是以正南方向为标准，将卫星天线的指向偏东或偏西调整一个角度，该角度即是所谓的方向角。至于终归是偏东仍是偏西，取决于接收地与欲接收卫星之间的经度关系，以我们所在的北半球为例，若接收地经度大于欲接收卫星经度，则方向角应向南偏西转过某个角度；反之，则应向东转过某个角度。正南方向用指南针来测定，可是因为地理南极和地磁场南极其实不是圆满重合，因此选好方向角此后还得做一些修正才有可能接收到最强的卫星信号。2、仰角：是天线轴线与水平面之间

2、的夹角。正馈天线的轴线很明确，是高频头所在地点与天线中心的连线；偏馈天线的轴线就没那么明确了，我认真察看了偏馈天线的构造和形状，得出结论：轴线应当与支撑KU头的L型杆基本平行。此后我照此结论去调理偏馈天线的仰角，结果调了两天也收不到76.5的亚太2R。向来调到思疑高频头能否是坏了，都准备再邮购一个新的高频头了，可是在那一天下午，我突发奇想，想利用太阳光来检查一下偏馈天线的焦点地点，于是将L型杆瞄准太阳（调理天线地点，使得L型杆的在地面上的影子汇聚成一点），结果发现被天线反射的太阳光并无汇聚于高频头所在地点，而是在其上方一点的地点（用手在该地点能够接遇到汇聚的太阳光芒，也能够据此来判断天线的聚焦

3、性能），此后将天线仰角减小，使得光芒汇聚点正幸亏高频头所在地点，丈量方才两个不同样地点下L型杆与水平面之间的夹角相差有十度左右。至此方才茅塞顿开原来为何找不到那该死的亚太2R了：我所在地接收该星的仰角应为30度，那么L型杆与水平面之间的夹角应当调成20度左右（我是这样调理的：在L型杆上拴一根下挂重物的细绳，用量角器丈量该线与L型杆之间的夹角，则L型杆与水平面之间的夹角必为90-，即只需调理，使之等于70度就能够了），而我将L型杆与水平面之间的夹角调成30度，此后作正负5度左右的调整，自然就找不到星星了！将该角度修正此后，在计算好的方向角周边合适调整，表示信号质量的红便条立刻就窜了出来！那时候的

4、感觉怎一个“爽”字了得！3、极化角：因为卫星经度与接收地经度一般其实不同样，因此卫星发出的水平或垂直极化波抵达接收地后极化方向会发生变化，所变化的角度即是所谓的极化角。举例讲，欲接收东经76.5度亚太2R某转发器的水平极化信号，在苏州的极化角约为45度，原来高频头上的零刻度应与高频头夹子上的零刻度重合，此时就应将高频头逆时针转过45度（面向锅），此时高频头信号引出线呈水平向右的状态。若接收卫星经度大于接收地经度，则旋转方向变为顺时针！极化角应当起初调理好，待收到卫星信号此后，再稍作调整，使接收到的信号质量最好为止。先预置好仰角再调整方向角依据接收点经纬度计算或查表求出接收点天线指向（仰角、方向

5、角）数据，先用倾角仪预置好仰角，再在预约方向角周边微调仰角、方向角使接收到的信号最正确。极化角调整天线指向调整前，高频头馈源波导口极化角P预置方向应大概正确，待收到信号后再进行细调，一般只需依据经度差（经度差=卫星所在经度-接收点经度）正负，即可大概判断极化角正负，经度差为正时极化角也为正，经度差为负时极化角也为负，经度差绝对值越大极化角也越大。水平、垂直极化角正负定义以以以下图所示。当接收水平极化信号时，馈源波导口窄边应平行于地面，依据经度差正负及其绝对值大小预置极化角P，待收到信号后再进行微调。当接收垂直极化信号时馈源波导口宽边应平行于地面，依据经度差正负及其绝对值大小预置极化角P。Ku波

6、段平常采纳馈源一体化高频头，为便于差别有的馈源一体化高频头在其端面有“Up”标记（英文“向上”），标有“Up”端面向上即为“水平极化”，旋转90即为“垂直极化”。LNB频次正确度和坚固度数字卫星电视接收时应用数码专用高频头（有的在高频头铭牌上注明“Digital”），因为不能够防范的频偏和漂移，为使接收机工作在最正确状态应付高频头输出中屡次率进行微调。先让它接收卫星上的模拟信号，并降低或高升频次（1?）MHz使噪声点最小、图像最正确，再转回进行数字台接收。防范使用低质高频头，这是数字卫星接收质量的保证。借助寻星仪或卫星信号测试仪进行调整若欲接收的卫星转发器没有模拟信号，天线指向调整难度加大，除

7、了资深TVRO发热友一般要借助寻星仪或卫星信号测试仪进行调整。影响接收质量的主要要素：影响接收质量的要素好多、状况也教复杂，一般应当依据实质状况采纳针对性的有效举措来改良接收质量，以下提出几个主要因数供参照:卫星信号的强弱，卫星下行信号能否有阻截而影响接收抛物面天线的接收。有否搅乱源，假如有搅乱则必然第一除去卫星信号的搅乱。接收天线增益大小直接影响到接收的质量，因此必然调整好接收天线的方向角，调整晴天线的馈源，使其处于最正确的接收抛物面的聚焦地点，并调晴天线馈源的极化角，使其与卫星下行信号的极化方向相般配。要采纳噪声温度低、本振相位噪声小的、动向增益高的高频头。车载KU波段卫星通讯系统两个重点

8、问题的理论分析与解决方法【纲领】：本文经过对车载KU波段卫星地面站在实质使用中面对的快速对星和确立载波发射功率这两个最基本又是最重点问题的分析，分别提出了“校订星法”寻星和用EXCEL编写链路计算软件配合频谱仪确立载波发射功率的解决方法，并给出了详尽的解决方案。对星校订星链路计算频谱仪SSOG.308建议卫星通讯作为此刻通讯传输领域的三大支柱之一，以其传输距离远、覆盖范围大而在长途通信传输、电视直播等领域发挥重视要作用。为了知足应急通讯保障的需要，通讯在2005年引进了2部车载KU波段卫星地面站。几年来，这两套系统在抗灾、应急通讯操练等重要事件中优秀达成了卫星中继传输的任务，并经过平战联合业务

9、的张开，为国内外十余家新闻媒体进行过数字电视直播服务，创办了优秀的经济和社会效益。在对这套系统的使用中，笔者以为，要知足应急通讯系统业务张开速度快、业务暂时这两大特色必然解决两个重要的技术问题：怎样快速找到、找准卫星；找到卫星后怎样确立本站的发射功率，使之即能知足卫星中继传输的需要，又能保证不对卫星转发器上的现有业务造成搅乱;以下，笔者将经过对系统的原理分析，提出对这两个重点问题的解决方案。一、怎样使车载KU波段卫星地面站快速找准卫星在车载KU波段卫星地面站的使用中，怎样经过天线控制系统找准卫星是第一位的问题，离开这个基本点，其余全部问题也就无从谈起了。现代卫星通讯地面站所采纳的天线控制系统大

10、多采纳经过判断卫星信标的方法，驱动天线瞄准卫星。福建灵便通讯局的车载KU波段卫星地面站采纳天控系统也是鉴于这样一工作原理：1、将天线收起的地点定义为“初始零位”，此时天线伺服系统的数字角位变换器因为其感应装置与天线俯仰、方向等驱动轴直接相连。因此有一个对应于“初始零位”时方向轴和俯仰轴地点的俯仰角、方向角数值；这些数值是在天线装置出厂时固化在系统中的，它是天线能够收起的最重要标记；2、天线控制单元（ACU）经过GPS、电子罗盘等协助设施获得车辆此刻地点的经纬度，车头指向角度值和天线方向角度值、俯仰角度值；此中的初始方向角度值（AZ0）、初始俯仰角度值（EL0）与“初始零位”时的数字角位转换器的

11、方向、俯仰读数对应起来；3、经过在ACU单元中输入欲找寻卫星的经度参数，ACU计算出天线应达到的方向角（AZ1）、俯仰角（EL1），并且计算出与初始角度值的相对差AZ、EL，并将这一差值见告天线驱动单元（ADU）；4、ADU单元依据变化1.1?，数字角位传感器驱动天线轴变化100个单位的换算关系（这一关系仅针对本系统）驱动步进电机指引方向轴、俯仰轴转动相应的刻度后抵达ACU计算出的方向角、俯仰角地点；5、信标接收机依据起初设定的信标频次对信标信号进行判断、锁定；6、设定ACU单元为“峰值找寻“状态，ACU依据信标接收机反应的信标信号强弱控制ADU单元驱动天线瞄准卫星；可见，这天线对星系统的基本

12、工作原理就是经过计算目的方向角、俯仰角与初始值的相对变化，从而获得天线方向轴、俯仰轴变化的数值，从而经过数字角位传感器驱动相应轴的转动指引天线抵达指定地点对星。据此，我们能够将此中的几个重要参数进行分类：出厂设定好的机械参数：“初始零位”时与方向驱动轴、俯仰驱动轴相连的数字角位变换器读数，每变化1?数字角位传感器驱动天线轴转动的数值等；理论计算出的参数：卫星经度值，天线对星的方向角、俯仰角；外界输入的参数：初始AZ，初始EL，信标频次；关于前面两类的参数，属于设施精度和理论计算的问题，因此本文不对其进行讨论，而对于外界输入的参数，则因为各样的搅乱，在目前环境下很难甚至没法确立，详见下表：经过上

13、边的分析，我们不难得出这样一个结论：正是因为初始方向角、俯仰角与真切值的偏差惹起了整个系统没法正确对星。经过试验能够考证，天线对星实质值与理论值的偏差与初始AZ、初始EL的偏差圆满同样。两者中又以方向角的偏差为主要偏差，可见怎样解决初始AZ与真切值的偏差是保证系统正常运行即实现快速对星的重点。思虑一：既然遇到电磁环境的影响，不能够能获得正确的初始位经过找寻“校订星”的方法达到对初始AZ值、初始EL思虑二：采纳哪一颗卫星做“校订星”比较合适；AZ值，能否采纳逆向思想的方值的校订；解决思路一：经过前文对系统原理的分析我们认识到：假如我们能在天线瞄准校订星后，将实质对星的方向角、俯仰角读数改为系统理

14、论计算出的方向角、俯仰角数值，也能达到使数字角位传感器数值与理论计算出的真切角度值对应的目的，从而逆向校订了初始AZ、初始EL，达到与“初始零位”数字角位变换器读数对应的目的，从而保证天线找寻目的卫星时能够精准定位。解决思路二：既然信标不易鉴别，我们不如运用系统配置的数字电视接收机，经过收看校订星上的数字电视节目达到正确寻星的目的。这样对“校订星”有以下几点要求：在某一转发器上存在好多的电视载波，有必然的频谱特色；能够知足天线方向角改动范围；经过收看电视节目，很简单判断能否瞄准校订星；为此，经过在网上查阅有关资料，综合考虑上述几点，确立在使用西南方向卫星时（对星方位角180o300o）使用亚洲

15、2号（100.5oE）卫星作为校准星，而在使用东南方向卫星时（对星方向角100o180o）采纳泛美2号（169oE）作为校订星，下边以找寻中卫一号卫星，利用亚洲二号卫星作校准星为例论述操作过程。步一：将系统停放在比较平展的地面上，并调整支撑脚至车身基本水平；步二：在ACU单元输入初始化命令，方向角、车头指向、经纬度与外设仪表指示吻合，即达成“初始零位”的查验；步三：在数字电视机中设置校准星上某一电视节目参数；步四：在ACU单元中输入校准星参数：100.5oE，履行天线对星；步五：亲密凝视频谱仪或电视接收机的指示状况；步六：天线抵达理论对星地点，记录此时的理论计算对星俯仰角，对星方向角；步七：若

16、天线未能找到卫星，设定俯仰角不变，进行方向角?15度扫描，在发现载波或电视接收机锁准时按紧迫停止健；步八：利用频谱分析仪、电视接收机配合微调方向角、俯仰角至最大地点；步九：在ACU单元中改正此时的方向角、俯仰角为步六记录的值，达成校订功能；步十：输入目的卫星参数：87.5oE，达成寻星；经过以上我们对“校订星”法寻星的介绍，我们能够看到这类方法与传统信标寻星法的最大差别在于对星是经过找寻数字电视频谱信号而不用信标接收机进行寻星，这是因为：1、信标频谱不易鉴别；2、此刻的信标接收机对信标频次的频偏精度要求较高，一般达到10KHZ单位。并且诸如中卫一号这样的卫星在实践中我们也发现其信标自己频次坚固

17、度也偏低，进一步影响对星；3、数字电视不单资源丰富，极易查问并且接收机的敏捷度高且频偏要求低（如SYS3000系列频偏1MHZ时还能够正常接收信号），频谱图也简单鉴别；从用“校订星”法寻星时信标与电视载波的一组频谱比较图我们能够显然印证上边的看法：在方向角偏差1.3度，俯仰角偏差0.3度时，频谱仪上已能够显然看到数字电视载波信号，并且电视接收机接收正常，而信标信号在频谱仪上还没有显示。连续按校订星法将天线瞄准卫星，获得以下频谱比较图：实质上，假如我们租用的卫星自己拥有好多的载波时，是能够直接将目的卫星作为校订星，可是实质使用中，因为应急通讯业务的暂时性，我们租用的卫星常常是业务较少的卫星，如中

18、卫一号、鑫诺一号等，这样能够保证我们的转发器资源，因此利用校订星上丰富的业务资源进行寻星就拥有很强的现实意义，并且这类方法寻星目的十分明确，很简单经过对接收电视信号的鉴别，达到确认卫星的目的。怎样确立车载KU波段卫星通讯系统的发射功率。在车载KU波段卫星通讯系统的使用中，有大批业务是暂时开通的，并且每次使用所租用卫星转发器以及业务种类又都不尽同样，因此不能够能象固定卫星地面站那样每次都在卫星测控中心控制下进行严格的入网测试和功率标定后再进行载波发射。为了保证卫星和星上业务的正常运行，车载KU波段卫星通讯系统发射的暂时业务载波更应当严格依据有关要求。解决这个矛盾的方法除了与不同样卫星企业联系并提

19、早进行有关入网测试之外，操作人员自己也应当掌握有关的链路计算方法，并且能够使用频谱分析仪对接收信号进行分析，控制发射载波功率，从而能在紧迫状况下较好掌握本站发射功率，同时保证卫星正常和自己业务的顺利开通。以下笔者将详尽给出计算一个IDR载波卫星通讯链路的方法。1、上行链路的计算：分析车载KU波段卫星通讯系统的信号流程我们知道，上行链路的计算是针对HPA法兰口的输出信号经过天线增益以及上行空间耗资后抵达到卫星转发器这一空间链路段，它的计算主要有以下几步：2、信号经过卫星转发器的计算：信号经过上行链路得空间衰耗后已经比较略微，为了保证信号传输质量，就必然经过卫星转发器对信号进行放大，卫星转发器中的

20、链路计算可依据以下步骤进行：3、信号下行链路计算：载波信号经卫星转发后，进入下行链路，此时空间的段落构造与上行正好相反，它由卫星发射，由地面站进行接收，因此计算与上行链路计算较为相像：步一：地面站质量要素G/TR的计算：计算G/TR就要知道接收天线增益和接收系统的总噪声温度，因为天线接收增益GR固定参数，而接收系统的等效噪声温度则由馈线耗资，环境温度不同样有所不同样，为了计算这个值我们第一要认识接收系统的射频信号流程（见以以下图）实质的应用告诉我们，权衡卫星信号的利害，在调制解调器上的表现为Eb/N0，他的利害是权衡系统传输质量利害的真确合用指标，在车载KU波段卫星地面站的实质使用中，我们进行

21、链路计算的真切目的就是在保证Eb/N0值的前提下，计算上行的最大功率。经过以上的计算，我们圆满掌握了卫星链路计算的方法，可是在车载KU波段卫星地面站的使用中，我们一般是经过频谱仪监测载波信号。那么怎样经过频谱仪监测到的载波信号直接判断信号的Eb/N0，即为了知足系统Eb/N0的要求，频谱仪应当监测到什么样的信号，以下给出计算方法第一：频谱仪丈量的信号是载波谱密度与噪声谱密度之和比即（C0+N0）/N0，而车载KU波段卫星地面站发射的两种载波IDR载波、数字电视载波均采纳QPSK调制和扰码能量扩散因此，能够用载波的中心频次谱密度C0来取代载波功率C，其计算公式以下：C0=C-10lg（R/2）R

22、为传输速率其次，实质计算告诉我们，当（C0+N0）/N0的数值大于7dB时，能够近似将C0/N0（C0+N0）/N0Eb/N0=C/N0-10lgR=C0/N0+10lg（R/2）-10lgRC0/N0=Eb/N0+3第三点要重申的是，因为使用频谱仪丈量（C0+N0）/N0的条件是频谱仪的分辨带宽小于已调载波的信号带宽，因此，INTELSAT在SSOG308建议中对频谱仪测试（C0+N0）/N0时的设置给出以下建议：以上我们给出了一个经过频谱仪监测，进行卫星链路计算的详尽公式，在这一系列计算中，我们能够很方便的利用EXCEL软件，将繁琐的链路计算整理为一个规范化的软件。在实质使用时，只需输入相应的卫星参量和数据参量，就能够很方便经过在接收端用频谱仪测试（C0+N0）/N0的方法