摘 要:對衛星接收天線的選址和天線類型選址進行了簡單介紹,分析在設立衛星接收天線過程中應注意的問題。同時介紹了決定天線接收信號重要的因素,以及如何調整天線。
隨著衛星傳輸技術的快速發展,信息交流在人們日常的生活中越發頻繁,從廣播電視到導航、測繪等方面,依靠地球同步軌道衛星的幫助,人們的生活得到了極大的改善,如我國絕大部分偏遠地區已經實現了“村村通”數字電視的普及,縮短了偏遠地區與發達地區的距離。
作為衛星信號傳輸的關鍵環節,接收天線既能把高頻電流轉化為電磁波發射給地球同步軌道衛星,也能將接收到的電磁波轉化為高頻電流,因此衛星接收天線的選擇及參數調整對于衛星信號的接收,發射都具有十分重要的意義。接收天線的選擇應注意以下方面。
1 衛星接收天線的選址
由于衛星信號是以一定波長的電磁波在空間進行傳送的,而電磁波信號的傳播方向是以直線進行傳播的,因此傳送的方向上不得有障礙物,否則將會阻礙信號的正常傳送,因此在衛星接收天線的選擇問題上首先應保證其前方是開闊的,沒有建筑物或樹等遮擋物。
其次,作為一種電磁波,衛星信號在傳輸過程中很容易受到其他電磁波的干擾,加之大多數空間衛星對于非法信號沒有篩選功能,因此在選擇衛星接收天線位置時,另一個需要考慮的問題是避免可能存在的干擾源,如雷達站、高壓線等,這些設備工作時會產生大量微波,對于衛星信號中的C頻段會產生明顯干擾。
同時,安裝在山頂、建筑物頂層的衛星接收天線應保證地基牢固,在進行地基設計、建造時,應充分考慮天線的自重、架設高度以及所在地區最大的風速等,確定天線地基所受的最大壓力、拉力和水平應力等關鍵因素,確保地基能滿足天線的強度要求,同時還應具有一定的抗地震、暴雨等自然災害的能力。
此外,為了保證傳輸信號質量,衛星接收天線的位置應盡可能靠近接收機插口出的射頻電纜,一般保證在40 m范圍內。同時為了防止雷擊的出現,天線還應加裝避雷針裝置,天線在安裝時還需接地,并與避雷帶相連,以免對建筑物造成危害,在電纜入室前還應加裝進線避雷器,防止雷電沿電纜進入室內。
2 天線類型的選擇
每顆空間衛星都有一定的覆蓋范圍,覆蓋范圍和與其轉發器等效全向輻射功率有關,利用衛星的波束圖可以獲得該衛星的等效全向輻射功率。其單位是“dBW”,衛星發射中C波段范圍為32-41 dBW,Ku波段為42-60 dBW。可根據接收波段及衛星的等效全向輻射功率選擇天線類型和大小。對于C波段,選擇正饋天線;對于Ku波段,則選用偏饋天線。
3 天線的調整
衛星接收天線的調整直接關乎接受信號的質量,而天線定位時主要的三個參數依次為:方位角、仰角和極化角。因此調整天線主要調整這三個參數。
3.1 天線的方位角
衛星天線的方位角是以信號接收點正北方向為起點,順時針旋轉至衛星在水平面上的正投影線而形成的夾角,即為衛星天線的方位角。
調整衛星接收天線方位角的方法較多,如羅盤儀法、指南針法等,下面采用指南針法對衛星接收天線的方位角進行調整。首先將指南針平托,將指南針指示記號,使其指向天線背面的仰角調整桿,轉動方位盤,使方位指標與指南針紅色重合,此時指南針上方位指示線處角度就是天線的方位角。移動衛星天線到指南針對應刻度,就完成了天線方位角的調整。
3.2 天線的仰角
從信號接收點仰望衛星,其與水平線構成的夾角即為天線的仰角。
3.2.1 C波段正饋天線的仰角可以多功能坡度測量儀或簡易測量器完成測量。
3.2.2 Ku波段偏饋天線的仰角可用多功能坡度測量儀、簡易測量器測量。需要注意的問題:調整偏饋天線的仰角時,由于其取自正饋天線的部分反射面,因而測量時其還存在一定的偏焦角,實際所測值偏饋天線鍋面的夾角,所以偏饋天線的仰角為:仰角-偏焦角。同時偏饋天線的品牌不同、型號不同,其偏焦角大小也不盡相同,這一點應特別注意,一般的偏焦角度在20°左右。
3.3 天線的極化角
由于接收者所在地區與衛星定點地存在一定的經度差,同時地球也存在曲率,導致饋源與地面存在著一個傾角,這個傾角就稱為天線的極化角。
對于亞太地區,大部分衛星信號通過線極化方式在衛星和接收者之間傳播,而線極化主要的方式有兩種,一是水平方式,二是垂直方式。只有當信號發射衛星的經度與接收端的經度相同時,高頻頭才會處于完全的水平或垂直狀態。
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