衛星接收天線的安裝調試與抗干擾措施

張學兵

【摘 要】我國幅員遼闊，地域復雜，衛星傳輸是我國目前解決廣播電視信號覆蓋最經濟有效的手段，本文從選址、組裝等方面詳細介紹了衛星接收天線的安裝方法以及在沒有專業尋星儀器條件下的調試方法；并全面分析了衛星信號接收中的干擾源的種類和形成的原因，以便于用戶在工作中可以根據實際情況采取措施來避免干擾對衛星接收信號產生影響。

【關鍵詞】衛星接收天線 安裝 調試 干擾

衛星接收的關鍵在于衛星接收天線的定位、安裝和調。對于普通用戶來說，復雜的方位角、仰角、磁偏角等專業數據的計算公式更是猶如天書，甚至大部分廣播行業內用戶通常都沒有仰角儀、電子羅盤、高度計、尋星儀等專用調星工具，讓人感覺天線的安裝調試無比困難。

1天線的安裝方法

1.1天線的選址

天線架設地址的選擇非常重要，特別應注意以下幾點：

第一：衛星天線在架設前應先根據衛星的經度和架設地的經緯度來確定天線大致的仰角和方位角，并確定天線的指向上沒有樹木、房屋、鐵塔、高壓線等障礙物，特別是要盡量避開微波中繼線路以及雷達航線等強場干擾。

第二：風載過大往往會導致衛星天線變形，從而影響節目信號的接收效果，因此衛星天線架設的位置要盡量避開風口。

第三：衛星天線的高頻頭（LBN）與室內接收機之間的中頻電纜要盡量縮短，以減少傳輸損耗，最長不能超過50米。

第四：在雷雨高發地區，為避免衛星天線遭受雷擊給用戶帶來不必要的損失，最好安裝避雷針。

1.2基座的制作

根據用戶選址的實際位置以及天線的尺寸，并參照天線附帶的裝配圖紙，最終確定基座的種類，一般大尺寸的天線的基座都由水泥鋼筋澆筑而成。

1.3天線的組裝和架設

根據清單把天線各零部件清點清楚后，按照說明書及裝配圖紙把天線拼裝完整。饋源的主要作用是把匯聚到焦點的信號能量全部收集起來，饋源安裝不合理將會對天線的增益產生很大的影響。對于前饋天線來說，應將饋源的相位中心與拋物面天線的焦點重合；對于后饋天線來說，則應將饋源固定在主反射面得頂部椎體的安裝位置上，并調整好副反射面的距離，使其能聚焦于饋源相位中心上。后饋天線的極化器安裝在饋源之后，在接收線極化波時（垂直極化和水平極化），應使饋源輸出口的矩形波導窄邊與極化方向平行；而在接收圓極化波時（左旋極化和右旋極化），應使矩形波導口的兩個窄邊垂直線與移相器內的螺釘或介質片所在平面相交成45度角的位置。

2天線的調試

將天線安裝完畢后，就要做好天線調試前的準備工作了，首先應準備好相關器材，如小電視、衛星接收機、指南針、同軸電纜、高頻頭等，將所有設備安裝連接完畢后，把事先所需衛星數據如節目下行頻率、符號率、極化方式等輸入到衛星接收機中，準備對天線進行調整。

通過網絡或其他途徑，可以很容易獲得所接受衛星軌道和接收地的經緯度以及衛星接收天線的仰角和方位角的數值。如果衛星軌道的經度與接收地的經度相等，天線的方位角就應該指向正南方；同理，如大于接收地的經度，就指向東南方；如小于接收地的經度，就指向西南方。因為我國處于地球的北半球天線是沒有可能指向北邊的，所以調整天線應該以正東和正西方向為極限。

極化方式的選擇和調整。極化方式的選擇依照衛星轉發電波的極化特性而定。在接收圓極化波時，并不要求矩形波導寬邊平行于地面，只要矩形波導與極化器配合就行了。接收線極化時，不需要極化器，可將它取下，若不取下可將介質片置于矩形波導寬邊平行的位置，這是介質片與電波極化方向垂直，引入的損耗比介質片平行于極化電波方向時要小。特別要注意的是因為衛星上發射的線極化波受衛星姿態及接收天線地理位置影響存在極化偏轉角，在接收線極化波時，矩形波導寬邊一般并不是垂直或平行于平面，而是與水平面有一定的夾角。

衛星接收天線的細調。常用的衛星接收天線一般都帶有安裝調試（調星）模式，其界面會顯示兩條指示條，其中一條為信號強度指示，表示接收機與饋源鏈路的連接狀態，與接收信號無關；另外一條為信號質量指示條，用來表示接收到來自衛星信號的狀態，作為天線調試的主要參考依據。

當饋源與衛星接收機連接好后，打開接收機的安裝調試模式，將天線的仰角從最小慢慢向上揚起，注意觀察接收機信號電平強度，當出現電平值變大時，應慢慢調整天線，將其鎖定在電平強度最大值的位置上，再慢慢調整方位角，正常情況下都會出現信號質量增大的現象并會出現圖像，進而接收機會鎖定信號。一些數字接收機在天線沒有對準衛星時也會出現信號強度指示，在調整仰角時應注意觀察信號強度指示增大的趨勢或是否出現圖像，如沒有變化應將天線向東或向西進行適當調整后再重新搜索，直至鎖定信號為止。如果重復搜索都沒有鎖定信號，應將極化角旋轉90度后在進行搜索，無論對于C波段還是Ku波段、數字信號還是模擬信號都是有效的。最后慢慢旋轉饋源，使信號的質量達到最大值，完成最后的極化匹配。

3常見的干擾源及抗干擾措施

3.1自然干擾

自然干擾都是由天文現象造成的，我們只能采取一些措施將干擾減小到最小，而無法完全避免。其來源主要有以下幾種：

雨致衰減：由于降雨對電波產生的衰減，稱之為雨致衰減，簡稱為雨衰。這是由于雨滴會對穿過降雨區域的電波產生吸收和散射，從而進一步造成衰減。雨衰造成的影響與雨滴的半徑和信號波長的比值有著很大的關系。根據相關測試結果可以發現，雨滴的半徑約在0.025cm----0.3cm之間，而Ku波段的電波長度在2.5cm左右，C波段的電波長度在7.5cm左右，故而雨率對Ku波段的影響比較大，對C波段的影響較小，產生的衰減一般不會超過0.5dB。

日凌：日凌期出現在每年春分和秋分前后，這是由于在此期間的每天中午，衛星將處于太陽和地球間的直線上，衛星接收天線對準衛星的同時也對準了太陽，對于衛星接收天線來說，太陽本身是個強大的無線電干擾源，它產生的強大電磁波直接投射在衛星接收天線上，不論是模擬衛星廣播還是數字衛星廣播，都會造成衛星信號質量嚴重下降甚至中斷，這就是衛星通訊的日凌現象。日凌只會對廣播衛星的下線鏈路造成影響，接收點的地理位置不同其發生的時間也會不同。一般來說，春分時緯度越高的地區日凌開始結束的時間越早，秋分時則相反；接收頻率越高或天線口徑越大，則日凌持續時間短。

電離層閃爍：電離層的結構是呈不均勻狀態分布的，因此，當電波穿越電離層之后，會造成信號的振幅、相位和極化狀態發生較短周期的不規則變化，這種電波快速衰落的現象就叫電離層閃爍現象。發生電離層閃爍較為嚴重時段是秋分前后，會持續半小時到數小時，發生的時間通常在日落后到深夜。電離層閃爍與緯度、季節、時間和太陽活動的情況等因素有關。

衛星蝕：衛星蝕與月食較為類似，當衛星將進入地球的陰影區域后，衛星無法接受太陽光的照射，衛星上使用的能源是太陽能電池板，而在此期間，太陽能電池不能提供電能，衛星只能依靠蓄電池等備用電源供電，這一階段就被叫做“星蝕期”。在前些年衛星蝕對衛星廣播的影響極為嚴重，甚至會造成衛星通信中斷，現在，隨著衛星供電系統的改進和電池技術的發展，備用電源足以維持“星蝕期”衛星正常工作，雖然在每年的春季和秋季，在每天的特定時間內，衛星蝕本身依然存在，但是一般不會對通訊造成影響。

以上幾種因天文自然現象造成的干擾是無法避免的，只能采取C波段和Ku波段天線互為備份的模式把干擾的影響降至最低。

3.2地面電磁干擾

微波干擾是地面電磁干擾的主要來源。同時也是衛星接收的最大殺手。在地面上存在著大量的如微波、雷達、廣播工業電噪聲等電磁信號，這些干擾最常出現在C波段，通常可分為定頻干擾和雷達全頻干擾。

定頻干擾：當衛星接收天線架設好后，如果并未對準衛星，卻可以從頻譜分析儀中發現許多不屬于衛星傳送的頻率信號，這些信號的頻率是特定的，并不隨著天線方位角和仰角的變化而變化，一般將這種情況稱之為定頻干擾。當要接收的衛星信號下行頻率與所測干擾信號為同一頻率時，衛星信號頻率內的衛星節目將無法接收。這些干擾源通常來自電信局微波發射或中繼站、軍隊通訊設備或電視臺的微波信號。

雷達全頻干擾：如果在衛星調試期間出現了整個衛星頻段都被不明信號干擾時，就可能是出現了雷達全頻干擾的情況。這些干擾源通常來自軍用雷達或民用機場雷達。

地面電磁干擾源都屬于人為因素造成的，可采取一些如架設防干擾網、降低天線高度、尋找較高大的建筑物作為屏蔽等方式來避免。

4衛星接收天線的日常維護

衛星接收天線在使用的過程中，長年暴露在戶外經受風吹日曬以及濃霧、酸雨的侵蝕，所以需要進行定期保養和維護，當天線外表面的油漆涂層出現破損時要及時進行噴涂和修補，一般兩到三年就要按照防腐工藝標準對天線整體噴漆一次。對絲杠、軸承以及傳動系統的活動指點等部位以及裝配螺絲都要定期涂注潤滑油并進行防腐處理。無論天線的仰角、方位角還是中頻電纜接頭都要定期進行檢查，根據天線的場強和信號質量等情況，定期對天線進行微調，消除衛星漂移造成的影響，以使其始終處于最佳接收狀態。