卫星接收天线调整的三大参数

卫星接收天线调整的三大参数09-03-1011:25

发表于：《发烧寻星(卫星卫视交流)》分类：未分类卫星广播电视从模拟到数字，从C波段到Ku波段，从传输到直播的发展非常迅速，我国有线电视的信源多数来自于卫星。利用卫星传送技术进行覆盖是我国广播电视传输的一个重要组成部分，如村村通广播电视工程中利用卫星信号进行覆盖的就占了很大的比例。为此，卫星接收是广电机构技术人员所必须掌握的一门技术。

要进行卫星接收，关键点是卫星接收天线的定位，它包括：天线的方位角、仰角和馈源的极化角这三大参数。

1、方位角从地球的北极到南极的等分线称为经线（0－180度），把地球分为东方西方，偏东的经线称为东经，偏西方的经线称为西经。从地球的东到西的等分线称纬线（0－90度），把地球分为南北半球，以赤道为界（赤道的纬度为0），北半球的纬线称北纬，南半球的纬线称南纬。我国处于北半球的东方，约在东经75－135度，北纬18－55度之间。所有的广播电视卫星都分布在地球赤道上空35786.6公里的高空同步轨道的不同经度上，平时我们惯称多少度的卫星，这个度指的是地球的经线，卫星在地球上的投影称为星下点，它是位于赤道上，经度与卫星经度相同的地方。如亚太6号卫星的星下点是位于赤道上的东经134度的位置，我们在寻星时，如果你所在的地方（北半球）的经度大于星下点的经度，那么天线的方位角必定时正南（以正南为基准）偏西，反过来，如果你所在的位置的经度小于星下点的经度，那么天线的方位角是正南偏东。

卫星天线的方位角计算公式是：A＝arctg｛tg(ψs－ψg)/sinθ｝----------(1)

公式（1）中的ψg是接收站经度，ψs为卫星的经度，θ为接收站的纬度。图1是卫星的方位角示意图。

方位角的调整方法很简单，首先用指南针找到正南方，天线方向正对正南方，如果计算的角度A是负值，则天线向正南偏西转动A度，如果A是正值，则天线向正南偏东方向转动A度。即可完成方位角的调整。

2、仰角

仰角是接收站所在地的地平面水平线于天线中心线所形成的角度，如图2所示。

仰角的计算公式是：

.-----------------⑵

仰角的调整最好是用量角器加上一个垂针作成的仰角调整专用工具进行调整。

方位角和仰角的调整顺序是，先调整好仰角，在调整方位角。

3、极化角

国内或区域卫星一般都是线极化，线极化分为水平极化（以E∥表示）和垂直极化（以E⊥表示）。地面接收天线极化的定义是以卫星接收点的地平面为基准，天线馈源（或极化器）矩形波导口窄边平行于地平面，则电场矢量平行于地平面，定义为水平极化；反之馈源矩形波导口窄边垂直于地平面定义为垂直极化如图3所示。地面接收天线与卫星辐射电磁波必须满足极化匹配的条件，即水平－水平，垂直－垂直。假定卫星波束中心与卫星同经度，那么与星下点同经度（但纬度不同）的非星下点接收天线能很好地与卫星辐射电磁波匹配，而与星下点不同经度的非星下点接收天线的极化必须旋转一个角度（即极化角，这个极化角也等于星下点的接收天线所在的地平面与非星下点的接收天线所在的地平面之间的交角）才能与卫星电波相匹配。如图4所示地面接收天线的极化角P可用下式计算：

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

从公式可以看出极化角是卫星与接收站经度差及接收站纬度的函数。相同经度的接收站，p值为0；相同纬度的地球站，经度差越大，p绝对越值大，这从直观上也容易理解。如果波束中心与星下点的经度不同，以上式计算将存在误差，但公式（1）可作为接收站极化调整的理论基础依据。如果卫星波束中心与卫星经度不同甚至相差较大，那么只需将公式（3）中的卫星经度ψs换成波束中心的经度ψc就可以了。当然计算结果也只是一个理论值，实际的极化角由具体调整来确定。P=arctg[sin(ψc-ψg)/tgθ]--------------------------------(4)ψc：波束中心的经度。

一般实际的极化角在公式3和4两个计算结果之间,更接近公式（3）的计算结果。

3－1、极化调整

3－1－1极化干扰分析

卫星电视系统产生极化不匹配主要原因是接收站天线极化匹配不良（极化角调整不打开双极化高频头前面的盖子向里望去，有两根短探针，这就是天线的振子，和地面垂直的那根探针是垂直极化振子，和地面平行的那根探针是水平极化振子。双极化高频头中的两根探针是互为90度排列的，一般是垂直振子在时钟面六点的位置上；水平振子在时钟面三点的位置上，这时是双极化高频头极化角“0”度位置。而单极化高频头中的一根振子，垂直在时钟面六点的位置上时是垂直极化角的“0”度，同样，单极化高频头中的一根振子，水平在时钟面三点的位置上时是水平极化角的“0”度。图9是双极化高频头的振子位置图。

对于双极化、单本振、单输出的高频头，这种高频头内设计了一个13V/18V的转换开关，当接收机通过同轴电缆向高频头提供18V的电压时，这个转换开关就让水平极化的信号通过，而当接收机向高频头提供13V的电压时，这个转换开关就让垂直极化的信号通过。具备这种功能的接收机，它的界面上都有一个“极化”选择的选项，这种高频头在某一时刻只能输出一个极化的信号。

对于双极化、双本振、双输出的高频头，高频头的两个输出端各自输出不同的极化信号，两个输出端要外接一个二选一的转换开关，此开关的接通状态是由接收机的0/22KHZ系统控制的，接收机通过对选择开关的控制，从而达到选择某一极化信号的目的。

对于双极化、单本振、双输出高频头，其每个输出端口均可输出水平、垂直极化节目，供两台接收机使用，在每台接收机中均可任意收看水平、垂直节目，不会对另一台接收机产生干扰，这种高频头不需要开关控制。

带有0/22K开关功能的接收机，其22KHZ的开关脉冲是叠加在供电直流电源上的，当接收机设置为22K关时，接收机无22KJZ开关脉冲信号输出，22K选择开关处于常闭端导通状态。当接收机设置为22K开时，接收机有22KHZ的方波模拟脉冲信号输出，经22K开关内部整流电路的整流后得到直流电压驱使22K选择开关由常闭端导通切换为常开端导通，从而达到切换的目的。从这也可以看处，22K开关只能完成二选一的开关转换，这和13V/18V转换开关功能是一样的。

DiSEqC（英文为DigitalSatelliteEquipmentControl，直译为：数字卫星设备控制）有1.0、1.1、1.2、2.0等版本标准，它是利用数字卫星电视接收机发出控制指令给相应的设备，如切换开关、切换器、天线驱动设备、高频头等，来控制这些设备的工作状态。其工作过程是数字卫星接收机内部在同步时钟脉冲配合下，DiSEqC控制信号是以不连续数字信号形式调制在22KHZ及高频头电源上，再通过与高频头相连的同轴电缆线传送到相关的设备上。DiSEqC1.0常用于对多入一出中频切换器的控制（多星接收），DiSEqC1.1是1.0的扩充版本，DiSEqC1.2则加入驱动并控制推动杆或极轴座的功能；DiSEqC2.0具有和受控设备进行双向交互的功能，受控设备的工作状态和相关参数可回传给接收机，为此接收机可实现对受控设备进行更精确更智能化的控制。

近年，很多卫星接收爱好者都在进行一锅多星或多锅一机的接收试验，显然在这种情况下，13V/18V或0/22K开关的控制量是不够的，为此可使用DisEqc控制方式的多选一开关，把这三种形式的开关混合使用就可搭建出一锅多星或多锅一机的接收平台。图10是12星一机的接收连线图。开关控制信号组成结构是：DisEqc信号→调制于22KHZ→22KHZ叠加在高