如何調試衛星電視天線

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【明慧網二零零四年六月二日】新唐人電視台於亞洲衛星W5對亞洲播出無鎖碼的全天新唐人節目。只要購買用於接受 Free-To-Air 信號的接收機,和接收通訊衛星信號的小耳朵天線(一般直徑為75cm或以上),就可以自行安裝收看了,沒有月費和年費。經觀測和調試後,已確定W5最佳收看參數:

位置(Position):東經70.5度(70.5 degree East)
下載頻率(Downlink freq):11334 MHz
極化(Polarity):垂直(Vertical)
前向糾錯率(FEC): 1/2
符率(Symbol Rate): 6511

W5在中國主要城市的天線角度

城市經度緯度天線仰角天線偏角天線極化角
瀋陽123.38 41.818.563.2341.73
北京116.4639.9224.358.1840.67
天津 117.239.1324.2259.2641.81
濟南11736.6525.760.4744.27
石家莊114.4838.0326.7857.4541.6
太原112.5337.8728.2555.7440.73
鄭州113.6534.7629.2558.6944.58
西安108.9534.2733.0554.6642.38
蘭州103.73 36.0335.548.0837
武漢 114.3130.523162.149.58
長沙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
貴陽106.7126.5739.4958.5849.75
成都104.0630.6739.0552.4442.99
重慶106.5429.5937.8355.8446.02
南昌115.8928.6830.5664.6752.46
廣州 113.2323.1635.4166.9457.77
香港 114.122.234.9968.3659.38
台北121.525.0527.0271.0758.98


說明
  • 天線仰角為接收點天線口平面與鉛垂線的夾角。如為偏饋天線,實際仰角應為計算仰角減天線偏饋角。
  • 天線方向偏角為接收點天線口平面的垂線與正南方向(南半球為正北方向)的夾角,向西旋轉為正。
  • 饋源極化角為饋源極化安裝角度與鉛垂線的夾角,面向天線向西旋轉為正。

參考文章:1衛星接收天線調整的關鍵

在轉星天線調試過程中,我們摸索到一些經驗,即衛星接收天線調整的關鍵是要掌握好方位角、仰角、極化方式3大要素。確定天線的方位角和仰角可以根據本地區的經、緯度和衛星軌道的位置進行計算。例如:廣州市的地理位置是東經113.2°,北緯23.1° ,W5衛星軌道位置是東經70.5°。天線仰角是指拋物面天線中心MN與水平線OM之間的夾角H。天線方位角是指:從接收點的正北方向開始,順時針方向至天線中心線在水平面上正投影線的角度。根據以下公式:
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為天線所指衛星的徑度;x為地面站徑度;φ為地面站緯度;R為地球半徑;h為衛星高度;R/(R+h)=0.1513 。
經計算得出廣州市接收W5衛星的天線仰角為35.4°,方位角南偏66.9°。 這裏需要指出,中國處於北半球,地球赤道在中國的南邊,由於靜止軌道平面與赤道平面重合,因此,中國任何地方建立的接收站其天線方位均指向東南、南及西南區域的方向,只有南半球國家的接收站天線才會指向北方。根據調整天線的3大要素,首先把衛星接收天線調整到計算出來的角度上,然後確定極化方式,衛星接收天線極化方式應與衛星下行極化方式保持一致,我們接收的W5衛星上的轉發器下行極化方式為垂直極化,因此,我們將饋源矩形波導口寬邊與地面平行,如果下行極化為水平極化,則必須將波導口窄邊與地面平行。接收天線焦距位置可以調整,饋源應處於天線焦距的邊線上,不宜偏離過多。做好上述工作,就可以利用數字衛星接收機來接收信號。根據轉發器下行頻率、符碼率、糾錯方式等確定預接收頻道的電視節目。確定天線最佳接收位置有多種方式,這裏介紹實用的兩種方式,一種是工程測量法(適用於天線配裝有角度尺),另一種是中心點投影調試法。工程上計算出來的方位角是對真北(或真南)而言,如果用羅盤儀測出的磁北(或磁南),因此,還要考慮當地的磁偏角,即計算出來的方位角加上當地的磁偏角即是天線的實際指向。對於有配裝角度尺的天線,應該先調天線仰角,再調方位角的指向。實際對角度時,首先把天線中心方向調為水平,再把角度尺角度校正為0°,上仰天線至需要角度。然後鬆開天線水平方向的緊固螺母,水平推動天線至出現圖象,即達到Eb/No門限值以上,若監視器上即將出現馬賽克現象,再細調仰角、方位角、焦距直到圖象清晰。對於沒有配裝角度尺的天線可採用中心點投影調試法。調天線方位角時,選擇正午時在地面上垂直豎一根木桿,那麼這木桿的投影所指的方向就是真正的南北方向。以此方向為圓點作半圓,劃出等分刻度線,調整天線,使接收到的信號由弱變強、再變弱,並在刻度線上做好標記,然後,朝相反方向轉動天線,同樣使天線處於剛接收不到信號的位置,在刻度線上再做上標記,從這兩個標記之間取出中心點,為接收天線方位角的最佳位置。調試仰角時,根據計算出的仰角,由幾何知識可知:圖中∠θ=∠H=∠β,在調整前,從天線頂端C點用細線拉一直線至D點,然後掉一重物使直線自然下垂,用量角器即可量出∠β。如計算出周口市的仰角是5034°,調整天線使∠β=5034°即可。若進一步細調,仍採用使接收到的信號由弱變強,由強變弱、做好刻度線,並在接收信號最強時做好標記,最後再將方位角、仰角反覆微調,使接收天線位置達到最佳點,並鎖定天線。使用這種方法需要注意:轉動天線速度不宜過快,最好是每轉動一個刻度稍作停頓、觀察數字接收機信號強度是否變化以及變化的趨勢,天線左右移動時,兩方位之間刻度線上的距離,隨著天線直徑的變化而變化,直徑大的天線移動角度範圍較大,反之,移動的角度較小,越是小天線調整越要仔細。

2一種不需要任何儀器的尋星方法

在實踐過程中都會發現,即使偏離正確的方位角、仰角位置,都可以收到信號。偏離位置與衛星信號的強弱、波段有關,信號越強,波段越低,可偏離的位置就越大。我們發現在接收W5中央四台等節目的時候,可調位置是相當大的。KU波段的可調角度最小,但也總可以調偏。極化角的可調角度就更大了,有時調偏六、七十度都可收到信號。基於以上的認識,我們便可以得到以下的尋星方法。

首先確定衛星的大致方位。據太陽的起落判斷出東西、南北的大致方向,然後查地圖找出接收站所處的經度,再與衛星的軌道位置進行比較,得出為準的大致方位。如果衛星軌道經度等於接收站經度,天線就指向正南方;如果如果衛星軌道經度小於接收站經度,天線就指向西南方;如果衛星軌道經度大於接收站經度,天線就指向東南方。假如接收站處於北半球的113度,要接收70.5度的W5,天線就要指向西南偏西方向;假如要收113度帕拉帕衛星,天線就指向正南方,照此類推。按照中國處於北半球的地理位置,調整天線應以正東和正西方向為極限,天線是沒有可能指向北邊的。實際操作時,可在所確定方向周圍幾十度的範圍作來回搜索。第二步,將所接收的頻率等數據輸入接收機中,使機器處於接收狀態。有條件的用戶還可以觀察接收機上的場強表或通過菜單顯出信號強度。這一步要注意可能有的衛星接收機頻率有誤差,如我的接收機所顯示的頻率與實際差110MHz,這個問題事先要核實好。

接下來就可以調整天線了。把天線固定在你認為正確的方位上,然後將天線仰角從最小位置慢滿向90度方向調整,(請注意國內有些地區接收泛美二號時仰角可能負於0度)調整過程中要觀察監視器的圖象或信號強度指示,如監視器出現了電視信號或信號指示有增大的跡象(有些信號指示如數字機的信號指示在天線沒有對準衛星時也是有顯示的,那是高頻頭的噪聲,觀察時應觀察它的趨勢),就應把天線調到最佳點,在調方位角。如果沒有圖象出現或信號增大的趨勢,就將天線向東或向西調整到一適中角度再搜索。對C波段來說,這個角度可稍大,對KU波段來說應稍小,但也不必過小。根據我在C波段搜索的經驗,一般在所確定的範圍內更換幾個角度即可收到,讀者可據此得出所要移動角度的大小。如一個方向收不到,可向另一個方向繼續搜索。

至於極化角,搜索時可先置於任意位置,如搜索不到,將其旋轉90度後再搜索。
這種方法無論對C波段或KU波段,數字信號或模擬信號都適用,用偏饋天線搜索KU波段的數字信號時,如果你的接收機沒有信號強度指示,就顯得困難一些,這時方位角移動要小,通過觀察麵板上的信號指示燈來判斷收到信號與否,這種尋星方法在熟練以後是相當快捷的,本人在初次搜索KU波段的數字信號時,僅用幾分鐘即搜索到泛美二號及國際702號衛星。 

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