淺談衛星地面站天線的建設與維護

謝 欣，陶春燕，李保東

（北京導航信息中心，北京 100094）

淺談衛星地面站天線的建設與維護

謝 欣，陶春燕，李保東

（北京導航信息中心，北京 100094）

本文結合衛星地面站天線的安裝及維護工作實踐，簡要介紹了在各種自然環境和電磁環境下地面站天線的選址、安裝調試及維護保養經驗。

衛星地面站天線；檢查和維護；拋物面天線

衛星地面站天線的架設必須充分考慮當地的自然環境和電磁環境，架設場地的選擇尤為重要。衛星地面站天線一般都是露天放置，冰凌日曬，風吹雨打，時間久了難免出現故障，所以天線的維護工作不可忽視。

1 衛星地面站天線的建設

1.1 衛星地面站天線的選址

衛星天線不論口徑尺寸大小，都應盡可能架設在當地開闊空曠地最高處，避開山坡、樹林、高層建筑物、鐵塔、高壓輸電線等對天線波束的阻擋。天線主波束方向上應有足夠的視界，天線正前方應有盡可能寬的視角。一般要求以天線基點為參考，對障礙物最高點所成的夾角小于3度。天線的架設位置應避開風口，以減小天線的風載。天線的風載太大時會導致天線變形，影響信號的接收效果。在多雷雨地區，天線的架設位置應避開雷擊多發地點，同時要采取多種避雷措施。大口徑天線的架設必須考慮運輸、施工、管理、維護等條件是否合適。原則上，衛星地面站天線周圍不應有干擾源。有沒有阻擋的條件下，天線的架設位置也不是越高越好。在微波干擾嚴重的城市樓群中架設時需特別注意，為了保證衛星信號接收的質量，一般應使用頻譜分析儀或微波場強儀對衛星天線架設位置進行實地測量，利用地形或建筑物巧妙地避開微波干擾。

1.2 天線的基礎建設

衛星地面站天線尤其是大口徑拋物面天線的架設點要有牢固的地基，保證能夠充分承載天線自身的負荷。在最大12級風、降雨1000mm/h條件下能正常工作，不致出現坍塌或遇大風時被連“根”拔起。建墩時預先埋設地基螺栓，且按尺寸要求與天線基座相對應；若天線墩建在已有建筑物屋頂時，應充分與建筑物混凝土頂面相接，澆灌前應將樓板防曬層除盡，使天線墩底面與樓板水泥面充分結合，天線墩與樓板結合處應至少用四根較粗的鏍紋鋼或膨脹鏍絲加固，天線墩建在地面時，應選擇建在堅固的地質層上。

1.3 天線饋線的選擇

饋線是引導電磁波傳播、輸送電磁能量的金屬導體，它是衛星通信等系統的配套設備之一，其性能的好壞直接影響著其傳輸信號的質量。因此，在天線的架設過程中，要充分考慮使戶外單元與戶內單元的距離盡可能短，以減少因傳輸線過長而造成的信號損耗。在實際工程中常使用低損耗射頻電纜，電纜接頭處要做好防水處理。

1.4 特殊地區天線材料的選擇

在一些特殊地區，除了要選好一個合適的衛星接收點外，還要對天線材料本身進行特殊選擇或處理。在沿海地區，由于鹽霧和霉菌侵蝕嚴重，衛星地面站天線可選擇經防腐處理的反射面和饋源；在太陽紫外線輻射嚴重的高山地區，不宜選用玻璃鋼制品的天線，以防老化而縮短天線使用壽命；在有臺風的地區，要十分注意天線的支撐結構是否堅固，為減小風壓負荷還可以考慮選用網狀天線。

2 衛星地面站天線的維護

2.1 天線重點活動部位的維護

天線安裝調試完成后，在接收某確定衛星的信號時，其方位角、俯仰角基本不動。為消除衛星漂移帶來的影響，可以根據實際收測效果，定期或不定期對天線指向進行微調，以便之始終處于最佳接收狀態。所以對衛星天線活動部件要重點保養，對天線系統的活動支點、軸承、絲桿等應定期涂注潤滑油，方位和俯仰調節絲桿的保護罩不能破損，絲桿上應涂足二硫化鉬鋰基潤滑脂，3個月添加1次，1年左右用汽油清洗一次絲杠并更換潤滑脂，絲桿螺母中發現有塵土、雜物時應及時用汽油清洗并及時更換潤滑脂。以確保衛星天線在需要時調節自如。

根據工程應用經驗，天線實時跟蹤在一天內俯仰角度或方位角度調整超過2°的情況下，一般每三年對伺杠進行一次更換，避免因磨損較大帶來的指向位置不準。

2.2 對避雷設施檢查和維護為防止衛星地面站天線遭受雷擊，天線上方應安裝避雷針，在澆筑基座時應使基座與天線一起可靠接地，接地電阻應小于4歐姆。在雷雨季節到來之前，必須仔細檢查避雷接地系統是否良好。在有關衛星地面站天線的安全檢測報告中顯示，其避雷針系統存在著種種隱患，有的避雷針接地不規范，接頭處僅以細鐵絲纏繞幾下，而且作為導線的鐵絲橫截面過小，不能達到安全避雷擊的作用。有的接地導線銹蝕嚴重、接頭松脫，從而導致接地阻抗過大，難于真正防雷。還有的避雷針設置高度低于地面站天線的高度，天線因此得不到避雷針的真正保護。最嚴重的是避雷導線銹斷，接地線路已斷開，或根本沒有裝避雷設施。所以，在每年入夏后，雷電天氣頻繁出現的季節來臨之前，維護人員務必針對天線的避雷設施進行一次安全檢查和維護。另外，天線在防雷檢測保養的同時，還應加強對防臺風、暴雨等惡劣天氣的安全檢查，主要是檢查天線底座、支架的堅固牢靠與否。

2.3 天線饋線的檢查和維護

從室外天線到機房內衛星接收機的電線饋線宜穿金屬管道，金屬管道與電纜饋線的屏蔽網應可靠接地。天線的戶外接地線不要與機房內衛星接收機等設備的接地線共用，要分別接地。室外天線饋線盡量放置在走線槽或PVC管保護，管道接口處盡量用密封膠或泡沫膨脹劑填充，防止進水和鼠咬。對于暴露在外受侵蝕的線纜、接頭及其他有關器件，最好能保證每月巡檢一次，以便及早發現問題，防止因線路受損等導致天線工作異常。

2.4 饋源薄膜的檢查和維護

天饋線系統最薄弱的環節是饋源薄膜，饋源膜一旦破損或密封不好不僅直接影響天饋線系統的性能，而且如果有雨水進入饋源造成的損失是非常嚴重的。所以平時檢修時應檢查饋源薄膜有無損傷，如有老化、劃痕，應該立即更換。饋源薄膜要選用質量好、耐用且對天線電氣指標影響小的。更換饋源膜后最好過24小時再進行充氣，以保證硅橡膠充分凝固。波導充氣機的工作狀態很大程度上能夠反映天線饋源膜及波導密封性的好壞，因此應保證在充氣機開啟時最多每隔幾小時就能巡視一次充氣機的工作狀態，因為充氣機的頻繁啟動往往是饋源薄膜出現故障的表現。這樣做一方面可以及時發現天饋線系統的異常漏氣，對及時定位故障、排除故障非常有益；另一方面可以防止因饋線系統嚴重漏氣使充氣機長時間工作燒毀氣泵的現象。同時應檢查充氣機內的硅膠干燥劑，發現其變紅應及時更換。

2.5 拋物面天線表面的維護與保養

在冬季，要適時除去拋物面上的積雪、冰凌以保證電性能正常，并及時除銹、噴涂油漆，以防拋物面腐蝕而影響反射效果，一般使用兩年左右應對天線重新油漆一次，氣候條件惡劣的地區，油漆的周期還可縮短，以油漆沒有剝落為原則。

3 結束語

本文結合衛星地面站天線的安裝及維護工作實踐，簡要介紹了在各種自然環境和電磁環境下地面站天線的選址、安裝調試及維護保養經驗。

中心牽頭起草6項標準獲中國通信標準化協會科學技術二等獎

在2016年12月28日舉行的中國通信標準化協會第十四次會員大會上，協會對獲得2016年科學技術獎的單位和個人進行了表彰。國家無線電監測中心聯合中國移動、中國信息通信研究院等單位牽頭起草的《5GHz無線接入系統動態頻率選擇（DFS）技術要求和測試方法》等6項國際和行業標準榮獲二等獎。

《5GHz無線接入系統動態頻率選擇（DFS）技術要求和測試方法》等標準根據我國頻率劃分、規劃和使用情況，規范了5GHz頻段無線接入系統動態頻率選擇技術要求和測試方法，為頻率規劃的后續實施提供了支撐。

休斯推出企業級廣域網技術

休斯網絡系統公司的HughesON ActiveTechnologies套件推出了一款新產品，能夠將普通寬帶連接轉化為快速、面向應用的企業級廣域網（Wide Area Networks - WANs）。Hughes ActiveClassifier是一種廣域網優化技術，可以實時自動分析流量，智能地對關鍵業務應用程序（如POS、視頻、VoIP和云應用程序）進行分類。ActiveClassifier確保應用程序映射到正確的服務類別，并與其他Hughes ActiveTechnologies技術相結合，通過WAN提供有效的優先級。

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Discussion on the Construction and Maintenance of Satellite Ground Station Antenna

Xie Xin, Tao Chunyan, Li Baodong
(Beijing Navigation Information Center, Beijing, 100094)

Based on the practice of installation and maintenance of satellite ground station antenna, this paper briefly introduces the location, installation, debugging and maintenance experience of ground station antenna under various natural and electromagnetic environments.

satellite ground station antenna; inspection and maintenance; parabolic antenna

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.01.011

TN82文獻標示碼：B

1672-7274（2017）01-0042-03