论文部分内容阅读
【摘 要】本文概述了在工作当中接收卫星信号时，对卫星接收天线调整和操作情况的方法及经验介绍。
【关键词】卫星接收天线；接收；调整技术
引言
作为江西广播电视台节目传输中心机房移动多媒体广播和数字地面电视的信号来源，深知卫星接收天线的调整定位是否准确直接影响着整个系统的播出质量。因此机房上下对卫星接收天线的日常维护与保养高度重视，定期安排技术人员完成维护保养与检修工作。在这一过程当中，积累了一些实用经验与心得体会。
一、天线安装位置选择
在天线接收方向的正前方应无阻挡物，如高层建筑、树林、山丘等。从天线安装的高度（以天线反射面几何中心为参考）平视，天线反射面仰角5°以上、水平方位以正南为基准±60°内无阻挡物即可。
天线接收方向的前方应尽量避开微波通信线路及高压输电线，以防接收信号时受到干扰。天线的安装位置与机房的距离最好在30米以内，过长的传输电缆，会使接收的信号衰减，一般最长不要超过50米。
二、卫星接收天线的调试
安装好接收天线后，准备一台小电视机、一台寻星灵敏的数字机等寻星工具后就可以开始调试信号。接收卫星信号，必须要知道卫星天线定位的三大参数：天线的方位角、仰角和馈源的极化角。最简单的方法是上网下载专门的软件（现在的接收机都有此功能），只要输入你所在地区的经纬度和卫星的经度，就可以自动计算出天线的仰角、方位角和极化角。也可以通过查找各种资料或者自己计算。现将其定义阐述如下：（1）卫星的方位角：卫星天线的方位角可根据公式来计算，通常我们通过计算软件或在资料中得到的结果应该是以正南方向为标准，将卫星天线的指向偏东或偏西调整一个角度，该角度即是所谓的方位角。方位角的调整很简单，首先用指南针找到正南方，天线方向正对正南方，如果计算的角度是负值，则天线向正南偏西转动，如果是正值，则天线向正南偏东转动，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与天线中心线所形成的角度。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。需要注意的是：方位角和仰角的调整顺序是先调整好仰角，再调整方位角。（3）极化角：极化的选择依卫星转发电波的极化特性而定，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，极化角通俗点说，就是高频头平着安装还是竖着安装的角度。极化角调整不准确，就会产生极化不匹配，造成接收信号载噪比大大降低，严重时有明显干扰，甚至无法收看节目。计算极化角的简单公式为：极化角=卫星经度-当地经度。
在接收卫星信号时，地面接收天线与卫星辐射电磁波必须满足水平——水平，垂直——垂直的极化匹配条件。在进行天线指向调整前，高频头馈源矩形波导口极化角预置方向应大致正确。因为对一般高频头，极化探针正好和矩形馈源口的窄边平行，当馈源口窄边与水平面平行时接收的是水平极化波，馈源口窄边与水平面垂直时接收的是垂直极化波。据此在接收水平极化信号时，先将馈源矩形波导口窄边调整为平行于地面，接收垂直极化信号时将馈源矩形波导口宽边调整为平行于地面，再根据查到的极化角值进行相应调整。极化角为正值时，顺时针旋转；为负值时，逆时针旋转。
在收到信号后，可对以上参数做进一步的细调。必要时还可调整馈源安装的上下位置，保证馈源安装垂直度良好，并正好安装在抛物面焦点，使接收到的信号强度显示最大。
三、常见故障及解决办法
无图像无伴音故障的一般原因如下：系统供电电源、高频头供电电源不正常；馈线电缆接触不良；高频头损坏；天线未对准卫星；信号发射中断。
信号质量下降的一般原因如下：天线未对准卫星；同轴电缆连接不好，F头短路；高频头性能下降；天线偏焦、抛物面变形偏差以至焦距不对；日凌或日蚀的影响。遇到故障，通常凭经验分析采用代换法，主要代换高频头、功分器、F头和接收机，必要时借助频谱仪等专门仪表来判断。
四、注意事项
1.调整时间的选择。在调整天线时，应尽量避免在阴雨天或下雪天调试，恶劣的天气对信号的损耗很大。此外还要了解调试时有无太阳黑子的干扰，云层是否太厚，最好选在天气晴朗的上午十点后至下午三点前，但在晴朗的天气调试时，如果发射信号源所在地的天气恶劣，信号强度也会受到影响。遇到调试的转发器停播、每周二下午上星节目机器检修等情况时，要及时更改天线调整时间。
2.應避开日凌时间调整天线。每年的春分和秋分前后，会出现日凌现象，这种“日凌”现象，主要是由于太阳、同步卫星、地球卫星电视接收站三点处于一条直线或接近一条直线时，太阳黑子、热噪声等太阳辐射干扰卫星信号。日凌时，卫星信号被严重干扰，少则干扰时间几十秒，多则可达几十分钟。现在各站用的基本上都是数字接收机，在遇到日凌干扰时，从干扰产生时即解调不出信号，到干扰过后数秒钟才出现信号。每逢日凌前，总局都会下发日凌影响各转发器的时间表，在调整天线时，要注意避开此时间段。
3.选准天线的波瓣宽度。波瓣宽度是指接收天线方向图中接收主瓣的宽度。接收信号的直径3米以下抛物面天线，其接收的主瓣宽度都在2°以内，天线口径越大，精度越高，接收波瓣宽度越小。尽管各站采用的都是高效率、低噪声和低旁瓣的天线，但一些高增益天线，其主瓣宽度在1°左右，有时用质量较好的接收机（特别是模拟机）接收副瓣信号时，接收效果也会很好，使技术人员误认为已调整好了天线，而改用数字接收机接收该信号时，又出现图像出马赛克、中断或者打不开门限的现象。接收的是主瓣还是副瓣，有一个明显的区分方法，就是在天线方位角和仰角不变的情况下，调整高频头（馈源）的角度，如果高频头向某一方向偏了一定角度后，信号反而好转时，即可认定天线接收的是副瓣。
4.选用质量高的高频头。低价位的高频头质量很难保证，同个批次都可能不一样。高频头存在的质量问题主要反映在工作性能不稳定，如本振频率漂移、热稳定性差、频段的一致性差、增益低等。在使用中会产生信号不稳、时有时无，有的频段好、有的频段差，甚至收不到，接收的信号品质明显下降。所以在调试时要对所用高频头的品质了解清楚，最好是选用优质名牌产品。
5.做好天线的日常防护。（1）要注意防风和防雨雪：固定好地面接收天线的底座，并将各螺丝紧固好，防止被大风刮倒。高频头与电缆接头处，应用防水胶带包好，防止雨水顺着电缆进入接收机，损坏元器件。冬天下大雪时应及时除雪，以保证收视效果。（2）要注意防雷：天线应妥善接地，天线位置过高时最好能在卫星天线旁边竖立避雷针，避雷针接地体不能与其它接地体混用，必须独立接地，确保天线不被雷击。（3）要注意防锈：随着空中的卫星越来越多，地面接收天线会经常调整，所以应在方位角、仰角等有关调节螺丝上涂抹黄油，以方便下次操作。（4）要注意防蛀虫：老式馈源管口没有遮盖，很容易住进马峰、蜘蛛等昆虫，应定期检查。（5）做好记录：包括卫星名称及卫星参数、节目名称、波段、下行频率、符号率、极化方式、是否加密、调量时间、技术人员等，以便再次调整时参考、借鉴。
参考文献：
[1] 符顺炳. 单体偏置多功能卫星接收天线基本原理[J].实用影音技术，1999，07
[2] 林培通. 卫星接收极化角计算公式的推导[J].宁德师专学报（自然科学版），2004，04
[3] 刘浩. 浅谈卫星接收天线的选址与防雷击方法[J].广播电视信息，2011，08
【关键词】卫星接收天线；接收；调整技术
引言
作为江西广播电视台节目传输中心机房移动多媒体广播和数字地面电视的信号来源，深知卫星接收天线的调整定位是否准确直接影响着整个系统的播出质量。因此机房上下对卫星接收天线的日常维护与保养高度重视，定期安排技术人员完成维护保养与检修工作。在这一过程当中，积累了一些实用经验与心得体会。
一、天线安装位置选择
在天线接收方向的正前方应无阻挡物，如高层建筑、树林、山丘等。从天线安装的高度（以天线反射面几何中心为参考）平视，天线反射面仰角5°以上、水平方位以正南为基准±60°内无阻挡物即可。
天线接收方向的前方应尽量避开微波通信线路及高压输电线，以防接收信号时受到干扰。天线的安装位置与机房的距离最好在30米以内，过长的传输电缆，会使接收的信号衰减，一般最长不要超过50米。
二、卫星接收天线的调试
安装好接收天线后，准备一台小电视机、一台寻星灵敏的数字机等寻星工具后就可以开始调试信号。接收卫星信号，必须要知道卫星天线定位的三大参数：天线的方位角、仰角和馈源的极化角。最简单的方法是上网下载专门的软件（现在的接收机都有此功能），只要输入你所在地区的经纬度和卫星的经度，就可以自动计算出天线的仰角、方位角和极化角。也可以通过查找各种资料或者自己计算。现将其定义阐述如下：（1）卫星的方位角：卫星天线的方位角可根据公式来计算，通常我们通过计算软件或在资料中得到的结果应该是以正南方向为标准，将卫星天线的指向偏东或偏西调整一个角度，该角度即是所谓的方位角。方位角的调整很简单，首先用指南针找到正南方，天线方向正对正南方，如果计算的角度是负值，则天线向正南偏西转动，如果是正值，则天线向正南偏东转动，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与天线中心线所形成的角度。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。需要注意的是：方位角和仰角的调整顺序是先调整好仰角，再调整方位角。（3）极化角：极化的选择依卫星转发电波的极化特性而定，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，极化角通俗点说，就是高频头平着安装还是竖着安装的角度。极化角调整不准确，就会产生极化不匹配，造成接收信号载噪比大大降低，严重时有明显干扰，甚至无法收看节目。计算极化角的简单公式为：极化角=卫星经度-当地经度。
在接收卫星信号时，地面接收天线与卫星辐射电磁波必须满足水平——水平，垂直——垂直的极化匹配条件。在进行天线指向调整前，高频头馈源矩形波导口极化角预置方向应大致正确。因为对一般高频头，极化探针正好和矩形馈源口的窄边平行，当馈源口窄边与水平面平行时接收的是水平极化波，馈源口窄边与水平面垂直时接收的是垂直极化波。据此在接收水平极化信号时，先将馈源矩形波导口窄边调整为平行于地面，接收垂直极化信号时将馈源矩形波导口宽边调整为平行于地面，再根据查到的极化角值进行相应调整。极化角为正值时，顺时针旋转；为负值时，逆时针旋转。
在收到信号后，可对以上参数做进一步的细调。必要时还可调整馈源安装的上下位置，保证馈源安装垂直度良好，并正好安装在抛物面焦点，使接收到的信号强度显示最大。
三、常见故障及解决办法
无图像无伴音故障的一般原因如下：系统供电电源、高频头供电电源不正常；馈线电缆接触不良；高频头损坏；天线未对准卫星；信号发射中断。
信号质量下降的一般原因如下：天线未对准卫星；同轴电缆连接不好，F头短路；高频头性能下降；天线偏焦、抛物面变形偏差以至焦距不对；日凌或日蚀的影响。遇到故障，通常凭经验分析采用代换法，主要代换高频头、功分器、F头和接收机，必要时借助频谱仪等专门仪表来判断。
四、注意事项
1.调整时间的选择。在调整天线时，应尽量避免在阴雨天或下雪天调试，恶劣的天气对信号的损耗很大。此外还要了解调试时有无太阳黑子的干扰，云层是否太厚，最好选在天气晴朗的上午十点后至下午三点前，但在晴朗的天气调试时，如果发射信号源所在地的天气恶劣，信号强度也会受到影响。遇到调试的转发器停播、每周二下午上星节目机器检修等情况时，要及时更改天线调整时间。
2.應避开日凌时间调整天线。每年的春分和秋分前后，会出现日凌现象，这种“日凌”现象，主要是由于太阳、同步卫星、地球卫星电视接收站三点处于一条直线或接近一条直线时，太阳黑子、热噪声等太阳辐射干扰卫星信号。日凌时，卫星信号被严重干扰，少则干扰时间几十秒，多则可达几十分钟。现在各站用的基本上都是数字接收机，在遇到日凌干扰时，从干扰产生时即解调不出信号，到干扰过后数秒钟才出现信号。每逢日凌前，总局都会下发日凌影响各转发器的时间表，在调整天线时，要注意避开此时间段。
3.选准天线的波瓣宽度。波瓣宽度是指接收天线方向图中接收主瓣的宽度。接收信号的直径3米以下抛物面天线，其接收的主瓣宽度都在2°以内，天线口径越大，精度越高，接收波瓣宽度越小。尽管各站采用的都是高效率、低噪声和低旁瓣的天线，但一些高增益天线，其主瓣宽度在1°左右，有时用质量较好的接收机（特别是模拟机）接收副瓣信号时，接收效果也会很好，使技术人员误认为已调整好了天线，而改用数字接收机接收该信号时，又出现图像出马赛克、中断或者打不开门限的现象。接收的是主瓣还是副瓣，有一个明显的区分方法，就是在天线方位角和仰角不变的情况下，调整高频头（馈源）的角度，如果高频头向某一方向偏了一定角度后，信号反而好转时，即可认定天线接收的是副瓣。
4.选用质量高的高频头。低价位的高频头质量很难保证，同个批次都可能不一样。高频头存在的质量问题主要反映在工作性能不稳定，如本振频率漂移、热稳定性差、频段的一致性差、增益低等。在使用中会产生信号不稳、时有时无，有的频段好、有的频段差，甚至收不到，接收的信号品质明显下降。所以在调试时要对所用高频头的品质了解清楚，最好是选用优质名牌产品。
5.做好天线的日常防护。（1）要注意防风和防雨雪：固定好地面接收天线的底座，并将各螺丝紧固好，防止被大风刮倒。高频头与电缆接头处，应用防水胶带包好，防止雨水顺着电缆进入接收机，损坏元器件。冬天下大雪时应及时除雪，以保证收视效果。（2）要注意防雷：天线应妥善接地，天线位置过高时最好能在卫星天线旁边竖立避雷针，避雷针接地体不能与其它接地体混用，必须独立接地，确保天线不被雷击。（3）要注意防锈：随着空中的卫星越来越多，地面接收天线会经常调整，所以应在方位角、仰角等有关调节螺丝上涂抹黄油，以方便下次操作。（4）要注意防蛀虫：老式馈源管口没有遮盖，很容易住进马峰、蜘蛛等昆虫，应定期检查。（5）做好记录：包括卫星名称及卫星参数、节目名称、波段、下行频率、符号率、极化方式、是否加密、调量时间、技术人员等，以便再次调整时参考、借鉴。
参考文献：
[1] 符顺炳. 单体偏置多功能卫星接收天线基本原理[J].实用影音技术，1999，07
[2] 林培通. 卫星接收极化角计算公式的推导[J].宁德师专学报（自然科学版），2004，04
[3] 刘浩. 浅谈卫星接收天线的选址与防雷击方法[J].广播电视信息，2011，08