衛星地面接收站的設置

文丨鄭英蘭

1 前言

為了解決邊遠農牧地區收聽收看廣播電視難的問題，原廣電部和國家計委于1998年初啟動了廣播電視村村通工程。永春縣地處山區，地形復雜，海拔高度懸殊，人口居住分散，廣播電視村村通工程建設難度大。當時邊遠的自然村主要采取“村鍋”、“村網”等方式，就是廣播電視部門幫助村里把衛星接收小前端建立起來，然后村民集體籌措資金建有線電視小片網，自行收取維護費，自己維護管理。無論“村村通”還是“戶戶通”，都是利用衛星提供廣播電視公共服務，這種技術手段具有見效快和投資少等優點。

2 衛星地面接收站站址的選擇

要修建衛星地面接收站，首先必須選好站址。站址選擇要兼顧兩個主要因素，第一是接收站具有盡可能大的可視范圍，既可接收衛星廣播節目的天線的方位角和仰角范圍，便于換星調節；第二是接收站應盡量避開地面大的干擾源。因此，站址選擇應考慮以下幾個方面。

1）天線在正南方向東西90°范圍內盡量開闊，不為高大建筑物或山丘所阻擋；為了減少噪聲，改善接收結果，天線仰角比天際線電軸仰角大于5°。如果站址的北方有山頭，可充分利用北方山頭的屏蔽作用，減少干擾。2）周圍有無微波站，雷達站及其它微波干擾設備，特別要注意避免同頻干擾。同時盡量遠離高壓電力線、多雷區、飛機航道或其它不安全因素。在一般情況下，要求干擾信號比最小的接收信號低30dB以上才能保證衛星接收站的正常工作。衛星接收干擾源主要集中在C波段和Ku波段。地面射頻干擾問題是另外問題，不是接收衛星干擾，是有線電視網頻道設置問題。

表1 輻射干擾源的規定值與其頻率關系

當有轉發衛星電視節目需要時，要注意摸清地面電視臺、電視差轉臺的發射頻道、發射功率及覆蓋區域等具體問題。在這種情況下，測得的不同頻率范圍內的電磁輻射干擾的大小應能滿足表1要求，最好用電視場強儀實測。注意：表中V2、V2：V2=50f2-6000f2在130～150MHz內；V2=600/19f2-19000/19f2208～470MHz；3）對于3米口徑以上天線安裝位置的選擇，必須考慮基礎重力負荷能力。此外，有必要對可能遇到的最大風力作出估算，加以保護。固定牽引鐵此應裝在堅固地方，亂大風時，有必要把天線反射面調成與風力方向近乎平行狀態，盡量減少受風面積。

3 衛星接收天線三個角度的定義和計算

選好站址后，要想使衛星地面站接收好衛星廣播電視信號，應根據本地的經緯度，首先計算衛星接收天線仰角EL、方位角AE及極化角α，然后根據計算進行調整。

3.1 地面站天線的仰角的定義及計算公式

它是地面站天線指向衛星時，天線的中心軸線與水平面構成的夾角。地面站天線仰角EL的計算公式：

式中φr：接收點的緯度，λr：接收點的經度，λs：衛星的接度。

3.2 地面站天線的方位角及計算公式

地面站天線方位角的定義：通常以正北為基準，由于我國位于北半球，接收赤道上空的衛星信號時簡化計算，我們以正南為基準，這時計算結果和正北方向差180°。當地面站接收天線對準衛星時，地面站所在的點到衛星的視線在地面站的水平面上有一條正投影線，以地面站所在點的正南方向開始，順時針方向到這投影線（為銳角）的角度為正的（即南偏西），從正南方向開始沿逆時針方向至投影線（為銳角）的角度（即南偏東）為負的。

地面站天線方位角的計算公式：以正北方0°時針方位角的公式：

以正南為0°時求方位角的公式：

用公式 ③計算地面站天線方位角時會出現AE=0、AE>0、AE<0的情況。AE=0表示天線方位為正南；AE>0表示地面站天線南偏西的度數；AE<0表示地面站天線南偏東的度數。

3.3 地面站天線線極化波極化角的定義及計算公式

位于衛星星下點的接收天線的極化與衛星轉發器輻射電磁波的極化要匹配，而星下點之外的地區的接收天線因受地面天線所在地理位置與衛星星下點經緯度差和地球曲率的影響。衛星轉發器輻射極化波的極化相對接收點衛星天線的極化面有一定的夾角，這個夾角稱為極化角。極化角的計算公式：

注：式②③④中的λr、λs、φr與①中的含義相同。極化角計算沒有多大實際意義，因為解決極化角問題主要在于調整天線高頻頭位置角度，使之該波段接收信號最佳為止就行，因為調試時沒有根據該角度來調。

3.4 衛星接收天線EL、AE、α角度的計算舉例

已知泉州地區的φr=24.9°、λr=118.6°，試求出分別接收亞太Ⅳ號λs=134°，亞洲3Sλs=105.5°亞洲5號λs=100.5°三星信號的AE、EL和α角。根據已知條件編程序用電腦計算：結果如表2所示。

4 加強對衛星接收的管理

衛星廣播電視接收使我國農村實現“村村通”提供一種立竿見影的途徑，但它的無序發展也會給我們的生活帶來一些隱憂。目前，覆蓋我國的境外衛星電視節目就有100多套。其中大多數帶有宣傳目的的商業行為，也有一些帶有文化滲透的性質，一些節目甚至宣傳不適合我國國情的觀點、思想，我國有些集體和個人不顧國家有關法律法規，非法私自銷售安裝衛星接收設備，如不對其進行規范管理則很有可能損害我國民族影視文化的發展，并且對國家的安全穩定造成很大的影響。

表2 計算舉例

5 結束語

早日實現“村村通”任務，打擊非法銷售安裝衛星電視接收設備，造福廣大農村，維護穩定發展局面，提供一個良好的社會氛圍，為社會主義現代化建設保駕護航，是我們廣電系統廣大工作人員義不容辭的責任。

[1] 王錫勝.有線電視技術.北京：電子工業出版社，1998（8）：34-35.

[2] 戴志賢，官春華.衛星電視與家庭接收技術.福州：福建科學技術出版社，1992（5）：68-69.