如何调试卫星电视天线

【明慧网二零零四年六月二日】新唐人电视台于亚洲卫星W5对亚洲播出无锁码的全天新唐人节目。只要购买用于接受 Free-To-Air 信号的接收机,和接收通讯卫星信号的小耳朵天线(一般直径为75cm或以上),就可以自行安装收看了,没有月费和年费。经观测和调试后,已确定W5最佳收看参数:

位置(Position):东经70.5度(70.5 degree East)
下载频率(Downlink freq):11334 MHz
极化(Polarity):垂直(Vertical)
前向纠错率(FEC): 1/2
符率(Symbol Rate): 6511

W5在中国主要城市的天线角度

城市经度纬度天线仰角天线偏角天线极化角
沈阳123.38 41.818.563.2341.73
北京116.4639.9224.358.1840.67
天津 117.239.1324.2259.2641.81
济南11736.6525.760.4744.27
石家庄114.4838.0326.7857.4541.6
太原112.5337.8728.2555.7440.73
郑州113.6534.7629.2558.6944.58
西安108.9534.2733.0554.6642.38
兰州103.73 36.0335.548.0837
武汉 114.3130.523162.149.58
长沙11328.2133.2662.7151.55
上海 121.4831.2224.6867.2252.04
南京118.78 32.0426.5764.6950.02
合肥117.27 31.8627.963.6149.54
福州 119.326.0828.6568.9556.96
贵阳106.7126.5739.4958.5849.75
成都104.0630.6739.0552.4442.99
重庆106.5429.5937.8355.8446.02
南昌115.8928.6830.5664.6752.46
广州 113.2323.1635.4166.9457.77
香港 114.122.234.9968.3659.38
台北121.525.0527.0271.0758.98

说明
  • 天线仰角为接收点天线口平面与铅垂线的夹角。如为偏馈天线,实际仰角应为计算仰角减天线偏馈角。
  • 天线方向偏角为接收点天线口平面的垂线与正南方向(南半球为正北方向)的夹角,向西旋转为正。
  • 馈源极化角为馈源极化安装角度与铅垂线的夹角,面向天线向西旋转为正。

参考文章:1卫星接收天线调整的关键

在转星天线调试过程中,我们摸索到一些经验,即卫星接收天线调整的关键是要掌握好方位角、仰角、极化方式3大要素。确定天线的方位角和仰角可以根据本地区的经、纬度和卫星轨道的位置进行计算。例如:广州市的地理位置是东经113.2°,北纬23.1° ,W5卫星轨道位置是东经70.5°。天线仰角是指抛物面天线中心MN与水平线OM之间的夹角H。天线方位角是指:从接收点的正北方向开始,顺时针方向至天线中心线在水平面上正投影线的角度。根据以下公式:
方位角 A=180°+arctg{tg(x-z)/sinφ}
仰角 H=arctg{[cosβ-R/(R+h)]/sinβ}
cosβ=cosφcos(x-z)
z为天线所指卫星的径度;x为地面站径度;φ为地面站纬度;R为地球半径;h为卫星高度;R/(R+h)=0.1513 。
经计算得出广州市接收W5卫星的天线仰角为35.4°,方位角南偏66.9°。 这里需要指出,中国处于北半球,地球赤道在中国的南边,由于静止轨道平面与赤道平面重合,因此,中国任何地方建立的接收站其天线方位均指向东南、南及西南区域的方向,只有南半球国家的接收站天线才会指向北方。根据调整天线的3大要素,首先把卫星接收天线调整到计算出来的角度上,然后确定极化方式,卫星接收天线极化方式应与卫星下行极化方式保持一致,我们接收的W5卫星上的转发器下行极化方式为垂直极化,因此,我们将馈源矩形波导口宽边与地面平行,如果下行极化为水平极化,则必须将波导口窄边与地面平行。接收天线焦距位置可以调整,馈源应处于天线焦距的边线上,不宜偏离过多。做好上述工作,就可以利用数字卫星接收机来接收信号。根据转发器下行频率、符码率、纠错方式等确定预接收频道的电视节目。确定天线最佳接收位置有多种方式,这里介绍实用的两种方式,一种是工程测量法(适用于天线配装有角度尺),另一种是中心点投影调试法。工程上计算出来的方位角是对真北(或真南)而言,如果用罗盘仪测出的磁北(或磁南),因此,还要考虑当地的磁偏角,即计算出来的方位角加上当地的磁偏角即是天线的实际指向。对于有配装角度尺的天线,应该先调天线仰角,再调方位角的指向。实际对角度时,首先把天线中心方向调为水平,再把角度尺角度校正为0°,上仰天线至需要角度。然后松开天线水平方向的紧固螺母,水平推动天线至出现图像,即达到Eb/No门限值以上,若监视器上即将出现马赛克现象,再细调仰角、方位角、焦距直到图像清晰。对于没有配装角度尺的天线可采用中心点投影调试法。调天线方位角时,选择正午时在地面上垂直竖一根木杆,那么这木杆的投影所指的方向就是真正的南北方向。以此方向为圆点作半圆,划出等分刻度线,调整天线,使接收到的信号由弱变强、再变弱,并在刻度线上做好标记,然后,朝相反方向转动天线,同样使天线处于刚接收不到信号的位置,在刻度线上再做上标记,从这两个标记之间取出中心点,为接收天线方位角的最佳位置。调试仰角时,根据计算出的仰角,由几何知识可知:图中∠θ=∠H=∠β,在调整前,从天线顶端C点用细线拉一直线至D点,然后掉一重物使直线自然下垂,用量角器即可量出∠β。如计算出周口市的仰角是5034°,调整天线使∠β=5034°即可。若进一步细调,仍采用使接收到的信号由弱变强,由强变弱、做好刻度线,并在接收信号最强时做好标记,最后再将方位角、仰角反复微调,使接收天线位置达到最佳点,并锁定天线。使用这种方法需要注意:转动天线速度不宜过快,最好是每转动一个刻度稍作停顿、观察数字接收机信号强度是否变化以及变化的趋势,天线左右移动时,两方位之间刻度线上的距离,随着天线直径的变化而变化,直径大的天线移动角度范围较大,反之,移动的角度较小,越是小天线调整越要仔细。

2一种不需要任何仪器的寻星方法

在实践过程中都会发现,即使偏离正确的方位角、仰角位置,都可以收到信号。偏离位置与卫星信号的强弱、波段有关,信号越强,波段越低,可偏离的位置就越大。我们发现在接收W5中央四台等节目的时候,可调位置是相当大的。KU波段的可调角度最小,但也总可以调偏。极化角的可调角度就更大了,有时调偏六、七十度都可收到信号。基于以上的认识,我们便可以得到以下的寻星方法。

首先确定卫星的大致方位。据太阳的起落判断出东西、南北的大致方向,然后查地图找出接收站所处的经度,再与卫星的轨道位置进行比较,得出为准的大致方位。如果卫星轨道经度等于接收站经度,天线就指向正南方;如果如果卫星轨道经度小于接收站经度,天线就指向西南方;如果卫星轨道经度大于接收站经度,天线就指向东南方。假如接收站处于北半球的113度,要接收70.5度的W5,天线就要指向西南偏西方向;假如要收113度帕拉帕卫星,天线就指向正南方,照此类推。按照中国处于北半球的地理位置,调整天线应以正东和正西方向为极限,天线是没有可能指向北边的。实际操作时,可在所确定方向周围几十度的范围作来回搜索。第二步,将所接收的频率等数据输入接收机中,使机器处于接收状态。有条件的用户还可以观察接收机上的场强表或通过菜单显出信号强度。这一步要注意可能有的卫星接收机频率有误差,如我的接收机所显示的频率与实际差110MHz,这个问题事先要核实好。

接下来就可以调整天线了。把天线固定在你认为正确的方位上,然后将天线仰角从最小位置慢满向90度方向调整,(请注意国内有些地区接收泛美二号时仰角可能负于0度)调整过程中要观察监视器的图象或信号强度指示,如监视器出现了电视信号或信号指示有增大的迹象(有些信号指示如数字机的信号指示在天线没有对准卫星时也是有显示的,那是高频头的噪声,观察时应观察它的趋势),就应把天线调到最佳点,在调方位角。如果没有图像出现或信号增大的趋势,就将天线向东或向西调整到一适中角度再搜索。对C波段来说,这个角度可稍大,对KU波段来说应稍小,但也不必过小。根据我在C波段搜索的经验,一般在所确定的范围内更换几个角度即可收到,读者可据此得出所要移动角度的大小。如一个方向收不到,可向另一个方向继续搜索。

至于极化角,搜索时可先置于任意位置,如搜索不到,将其旋转90度后再搜索。
这种方法无论对C波段或KU波段,数字信号或模拟信号都适用,用偏馈天线搜索KU波段的数字信号时,如果你的接收机没有信号强度指示,就显得困难一些,这时方位角移动要小,通过观察面板上的信号指示灯来判断收到信号与否,这种寻星方法在熟练以后是相当快捷的,本人在初次搜索KU波段的数字信号时,仅用几分钟即搜索到泛美二号及国际702号卫星。 










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