浅谈卫星接收天线的种类及调试方法

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　　摘要：数字卫星广播在我国早已成为广播主要方式，利用卫星传送技术进行覆盖是我国广播电视传输的一个重要组成部分。在卫星广播系统中，接收上行地球站传送来的卫星信号要靠地面卫星接收系统来完成。本文对接收天线的类型做了详细的介绍，并从实用的角度阐述了卫星接收天线的调试方法及日常工作中应该注意的维护保养事宜。
　　关键词：接收天线、仰角、方位角、极化角
　　目前，我国的广播事业已经取得了令人瞩目的成就。卫星广播电视从模拟到数字，从C波段到Ku波段，从传输到直播，发展迅速。卫星直播电视的开播，更是解决了我国偏远山村收看电视难的问题，现阶段的村村通广电工程也是利用卫星信号进行覆盖的。
　　1.卫星接收天线的作用
　　广播电视节目是靠卫星接收系统来完成的，系统是由卫星接收天线、高频头、馈源、第一中频电缆、功分器和卫星接收机等几部分组成。
　　最常用的卫星接收天线就是我们所说的大锅，是一个金属抛物面，它把从星空传来的卫星信号能量反射会聚成一个焦点。馈源是在天线焦点处设置的一个卫星信号的喇叭，它把会聚到焦点的能量全部收集起来。高频头是将馈源送来的信号进行降频和放大后再传送到卫星接收机。一般来说，天线的口径越大，节目信号越强，接收到的信号质量越高。
　　2.卫星天线的种类
　　卫星天线的类型可分为两种，正馈和偏馈。正馈天线即我们说的大锅，接收C波段的节目。它属于一次反射式天线，卫星信号经反射面反射后，聚焦到天线的中心焦点处。偏馈天线是指天线的馈源和高频头的安装位置偏离反射面的正前方，因此对反射面没有遮挡，即没有馈源阴影的影响，从而提高了天线的口面效率。偏馈天线也叫小锅，常用于接收Ku波段的节目。
　　2.1 按天线的接收性质和构造分类
　　2.1.1 旋转抛物面天线
　　也称为中心聚焦天线，是最常用的卫星接收天线形式，由一个反射面和馈源组成。高频头和馈源安置于天线的中央焦点。其盘面为正圆，成抛物线形。旋转抛物面天线的盘面（反射面）多以铝合金板状结构最为普遍，这种结构的天线，强度大、精度高、结实耐用、反射效率高，但它的重量大、风阻较大，对天线支架的要求比较严格，价格偏高。现在使用的卫星接收天线的反射面均为铝质网状结构，它重量轻、对风的阻力小，价格相对便宜，但精度差、强度较低、耐用性比较差。
　　2.1.2 卡塞格伦天线
　　卡塞格伦天线是双曲面天线，由主反射面、副反射面和馈源组成。这类天线多为大口径接收天线，其馈源位于抛物面顶点附近，焦距较短，馈线的长度也较短。馈源是指向天空的，由馈源漏溢的电波产生的噪声温度低。由于用了副反射面面，在设计时增加了灵活性，容易控制天线开口上场的分布，其设备的机械结构和调整维护也比较简单。
　　2.1.3 球形反射面天线
　　球形反射面天线是指反射面是球面的一部分，在接收系统中，使用此种天线的目的就是通过一幅天线来进行多星接收，在焦点上，安装了多个馈源，并根据所接收卫星的方向适当地调整各馈源的位置。
　　2.1.4 微带天线
　　在Ku波段可以使用微带天线作为接收天线。它采用微带技术，高频头设置在天线内部，外形是一块平板，所以也称平面天线。它是采用在一块薄介质基片上，一面贴上一薄金属层作为接地板，另一面用光刻腐蚀等方法做出一定形状的金属贴片，利用微带线和轴线探针对贴片馈电的形式接收信号。这种天线的体积小、重量轻、电性能多样化，价格较低，比较适合在家中使用。
　　2.2 按天线的使用材料分类
　　1、板状天线:有钢板、铝板、不锈钢、玻璃钢、塑酯等材质构成的天线。
　　2、网状天线:用金属丝网模压成型，多用于C波段的个人接收方式。
　　3、螺旋天线：通常由多个螺旋部分和一个反射器组成，螺旋部分的长度等于或略大于接收信号的一个波长，反射器呈圆形或方形，用在接收L波段的广播电视上。
　　2.3 按天线的驱动方式分类
　　1、普通天线：通过手动来调节天线的方位角、仰角、极化角，结构简单，价格低，但使用麻烦，精度低。
　　2、电动天线：通过低速电动机驱动减速换向机构（蜗轮等）来调节天线的方位角和仰角。
　　3、自动跟踪天线：这种天线精度高，捕捉时间短，使用寿命长，操作简单，多用于轮船、汽车、火车等移动的交通工具上。
　　3.卫星天线调试方法
　　要进行卫星接收，关键点是卫星的定位。即天线的方位角、仰角、馈源的极化角这三大参数的调试。下面，就以旋转抛物面天线为例，介绍一下怎样调试天线的参数。
　　3.1 仰角
　　从接收点仰望卫星天线的视线与水平线构成的夹角即为仰角。这里介绍两种简便实用的调整方法。
　　3.1.1 直线、双线法：在直尺的一端(记为A处)钻一个小孔，挂上一根细线，细线下面系上一小重物。在直尺的中间(记为B处)再钻一个小孔也挂上一根细线，并将该细线拉直贴近A处的小孔，在该处将细线打一个结。于是此细线从A端转向另一端是，线上的小结就会画出一个无形的半圆弧。将直尺贴紧天线圆盘，使挂有细线的一端向上，此时，挂在A端的细线在重物的作用下就会自然下垂，然后拉紧挂在尺中间的那根细线，使它上面的小结与垂线相交，交点记为C,量出AC、和BC的长度，就很容易得出仰角的数值了。
　　3.1.2 量角器法：用一个较大的量角器，稍作加工就可以做成一个仰角测试器。将量角器的直边垂直的靠在天线圆盘平面上，（不是量角器刻有0度的一端朝下）此时，一边转动天线的仰角一边就可以直接读出仰角的数值了。
　　3.2 极化角
　　接收天线的极化角是指接收点地平面与接收天线口面的交线和电波的水平极化矢量之间的夹角。粗调极化角，按公式算出P的理论值。可能有三种情况，P>0、P=0、P<0。对应极化角的调整方向是P=0 时，接收站与卫星同经度，极化为理想的水平(垂直)极化。
　　细调：用AGC(自动电压增益控制)电压法或卫星接收机中的信号强度指示条等方法进行精确的调整。电压法一般用于模拟卫星电视场合。它是利用卫星接收机输出的AGC电压来调整接收天线的极化匹配的。
　　4.卫星天线的保养
　　当卫星天线调试完成后，其方位角、仰角等就基本不动了。为了消除卫星漂移带来的影响，可依据实际收测结果，定期或不定期的对天线进行微调，使之能始终能处于最佳的接收状态。为防止天线遭雷击，最好在天线上方安装避雷针。从室外高频头到室内接收机的电线馈线也最好穿于金属管道内，以免长时间的裸露在外面造成老化。要保持馈源和反射面的清洁，千万不要让馈源进水。

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