一、衛(wèi)星接收天線的調(diào)整
1、天線角度的計(jì)算和含義···
要進(jìn)行衛(wèi)星接收,關(guān)鍵點(diǎn)是衛(wèi)星接收天線的定位,它包括:天線的方位角、仰角和饋源的極化角這三大參數(shù)。我們需要知道接收衛(wèi)星的經(jīng)度和本地接收點(diǎn)的經(jīng)緯度就可以根據(jù)公式計(jì)算出所需角度。
我們常說接收多少度的衛(wèi)星,如115.5度中星6B,這個衛(wèi)星度數(shù)定義是什么?首先說明一下衛(wèi)星經(jīng)度的定義。
衛(wèi)星天線
從地球的北極到南極的等分線稱為經(jīng)線(0-180度),偏東的經(jīng)線稱為東經(jīng),偏西方的經(jīng)線稱為西經(jīng)。按國際規(guī)定英國首都倫敦格林尼治天文臺原址的那一條經(jīng)線定為0°經(jīng)線從地球的東到西的等分線稱緯線(0-90度),以赤道為界(赤道的緯度為0),北半球的緯線稱北緯,南半球的緯線稱南緯。我國處于北半球的東方,約在東經(jīng)75-135度,北緯18-55度之間。所有的廣播電視衛(wèi)星都分布在地球赤道上空35786.6公里的高空同步軌道的不同經(jīng)度上,平時我們慣稱多少度的衛(wèi)星,這個度指的是地球的經(jīng)線,衛(wèi)星在地球上的投影稱為星下點(diǎn),它是位于赤道上,經(jīng)度與衛(wèi)星經(jīng)度相同的地方。
了解了衛(wèi)星經(jīng)度的定義,我們根據(jù)接收地的經(jīng)緯度就很容易的推測出天線對準(zhǔn)衛(wèi)星的方向和大致角度。
我們在尋星時,如果你所在的地方(北半球)的經(jīng)度大于星下點(diǎn)的經(jīng)度,那么天線的方位角必定時正南(以正南為基準(zhǔn))偏西,反過來,如果你所在的位置的經(jīng)度小于星下點(diǎn)的經(jīng)度,那么天線的方位角是正南偏東。對俯仰角而言,緯度越高,天線仰角越低;緯度越低,仰角越高,如在赤道上,天線仰角就是90度(朝天),因?yàn)樾l(wèi)星就在你頭頂上。
具體接收角度計(jì)算,在網(wǎng)上有一些軟件,可以方便的計(jì)算。如:尋星精靈軟件,只需選擇地方名稱、接收的衛(wèi)星,就可以將天線接受的角度用圖形來顯示,十分直觀。
2、天線調(diào)整的步驟
一般而言,我們先調(diào)整好仰角,再是方位角,最后是極化角。
仰角調(diào)整簡單的方法是用量角器加上一個垂針作成的仰角調(diào)整工具進(jìn)行簡單的測量。方位角的調(diào)整首先用指南針找到正南方,天線方向正對正南方,如果計(jì)算的角度A是負(fù)值,則天線向正南偏西轉(zhuǎn)動A度,如果A是正值,則天線向正南偏東方向轉(zhuǎn)動A度。即可完成方位角的調(diào)整。
極化角的調(diào)整復(fù)雜一些。對線極化而言,如果接收水平信號,極化角的“0”度是指高頻頭的矩形接口的寬邊和地面垂直;接收垂直信號,“0”度是指高頻頭的矩形接口的寬邊和地面平行。如果極化角P>0,天線饋源順時針旋轉(zhuǎn)(站在天線的前);當(dāng)P<0,逆時針旋轉(zhuǎn)。園極化一般不需要調(diào)整極化角。
二、衛(wèi)星接收的常見故障分析
衛(wèi)星接收站一般由天線、饋源、高頻頭(又稱低噪聲下變頻模塊)、饋線和衛(wèi)星數(shù)字電視接收機(jī) (又稱綜合解碼接收機(jī))組成。
?、?、天線
一般情況下,在天線對準(zhǔn)衛(wèi)星后,不易出現(xiàn)問題。如果在天氣變化時如大風(fēng)、降雪之后,同一座天線的所有接收信號的質(zhì)量都變差可能是天線的指向發(fā)生了變化,需要重調(diào)。
一般天線結(jié)構(gòu)體都是鋼件,維護(hù)主要是要注意定期進(jìn)行緊固、除銹蝕、噴涂保護(hù)漆等。
?、?、高頻頭
由于衛(wèi)星電視天線上的高頻頭在室外,受自然環(huán)境的影響較大,如隨意打開密封和接口不良等原因,就可能使高頻頭逐漸氧化、生銹甚至損壞,所以最好利用防護(hù)罩進(jìn)行保護(hù)。
高頻頭的本振頻率漂移:某些低價位的高頻頭質(zhì)量很難保證,存在本振頻率的熱穩(wěn)定性差,受環(huán)境溫度影響時漂移嚴(yán)重的問題。在使用過程中會產(chǎn)生信號不穩(wěn)、若現(xiàn)若隱,有的頻段好、有的頻段差,一些頻段甚至接收不到的現(xiàn)象。解決方法是對于本振頻率漂移不嚴(yán)重的高頻頭,只要將本振頻率增加或降低一個數(shù)值(C波段本振為5150M,修改為5151或5149),可能穩(wěn)定收視;而對于本振頻率漂移嚴(yán)重的高頻頭.只有進(jìn)行更換。
高頻頭的電源是由衛(wèi)星接收機(jī)饋送來的,正常電壓為13/ 18V,但由于某些原因,可能造成電纜短路等情況或者由于電源打火產(chǎn)生高頻脈沖信號造成高頻頭損壞,當(dāng)發(fā)現(xiàn)高頻頭損壞時,可用國內(nèi)市場上的相同型號和具有相同參數(shù)的高頻頭進(jìn)行更換,更換時注意高頻頭本振頻率要一致,同時盡量選用高增益(60 dB以上)、低噪聲溫度(25K以下)的高頻頭。
⑶、饋線
接觸不良:連接饋線或F型接頭、高頻頭、數(shù)字接收機(jī)連接端口等容易接觸不良。不管是饋線的芯線接觸不良,還是饋線的芯線與屏蔽層有輕微相碰,或者是屏蔽層似斷非斷,都會造成信號的衰減,從而導(dǎo)致出現(xiàn)收不到信號或收到信號畫面中有馬賽克的現(xiàn)象,解決方法是采用好的饋線和F型接頭,并注意正確連接。
每到刮風(fēng)、下雨天時信號出現(xiàn)間斷干擾,造成這類故障的原因可能是饋源、高頻頭上的連接頭松動。對室外電線進(jìn)行檢查,看是否有磨擦損壞的痕跡,判斷電纜皮中是否有雨水浸入。
分配、切換器件的損耗過大:無源功分器理論衰減值為一分二3 dB,一分四6dB,實(shí)際高出1-2dB,過多的采用分配切換裝置明顯降低信號電平,當(dāng)接收的信號電平低于接收機(jī)的輸入門限(一般為-65 dBm)時,會引起接收信號的中斷。
⑷、衛(wèi)星接收機(jī)
一般的衛(wèi)星接收機(jī)在接收節(jié)目的時候會顯示兩個參數(shù):質(zhì)量和強(qiáng)度。
強(qiáng)度:一般情況下在連接了接收機(jī)的LNB輸入線后就能出現(xiàn)強(qiáng)度,可以用于檢測線纜是否正常、高頻頭供電是否正常。測量接收機(jī)的LNB輸入口是否有電壓(一般13/ 18V)輸出;確認(rèn)接收機(jī)是否正常的供電。
質(zhì)量:一般顯示的是載噪比,一般而言,接收門限是5.5-6dB,低于這個數(shù)值畫面就會出現(xiàn)馬賽克直至黑場。
信號質(zhì)量低于門限引起接收畫面出現(xiàn)馬賽克甚至黑場,我們可以通過接收機(jī)的信號鎖定指示燈(LOCK)的閃爍來加以判斷。當(dāng)信號衰減到接近門限時,載噪比的下降會引起信噪比的急劇劣化,此時信號誤碼率猛增,即會出現(xiàn)圖像停頓或馬賽克現(xiàn)象,聲音也時有時無,同時接收機(jī)上的信號鎖定指示燈不能穩(wěn)定指示,而是隨機(jī)性地閃爍不定。這時就需要通過微調(diào)天線的接收角度或減少饋線長度等方法來盡量提高接收信號的質(zhì)量,一般高于門限3dB(即信號質(zhì)量在9左右),保證有3個dB的接收余量,在惡劣的天氣情況(如大雨、冰雹等)也可以正常接收。
機(jī)內(nèi)芯片的溫升過高:不少接收機(jī)因工作時間長,加上通風(fēng)、散熱不良,機(jī)內(nèi)的芯片會有溫升過高的情況。需要將接收機(jī)置于空間較大,空氣流暢,室溫較低的環(huán)境中;條件允許一年左右要對接收機(jī)進(jìn)行一次內(nèi)部除塵。
三、空間鏈路對衛(wèi)星接收的影響
由于衛(wèi)星處在3萬6千公里遠(yuǎn)的太空中,空間鏈路中對衛(wèi)星傳輸影響常見的是日凌、雨、雪等天氣的變化。
1、日凌
當(dāng)每年的春分和秋分前后,地球的赤道面(地球自轉(zhuǎn)的軌道與太陽成23.5度的傾斜角)與地球繞太陽旋轉(zhuǎn)的軌道面重合。在地球站(或衛(wèi)星接收站)所處地區(qū)中午前后的一小段時間,地球站(或衛(wèi)星接收站)天線、衛(wèi)星和太陽處于一條直線上,這常稱為日凌。這時地球站(或衛(wèi)星數(shù)字接收站)的天線在對準(zhǔn)衛(wèi)星的同時也對準(zhǔn)了太陽。
由于太陽是個強(qiáng)噪聲輻射源,由于太陽的噪聲溫度超過了25000K衛(wèi)星的輸出信號淹沒在強(qiáng)大的太陽輻射噪聲中,從而發(fā)生日凌通信中斷現(xiàn)象。日凌通信中斷每年發(fā)生二次,每次延續(xù)約6天,日凌中斷的發(fā)生時間與衛(wèi)星的定點(diǎn)經(jīng)度、地球站(或衛(wèi)星接收站)的地理位置有關(guān)。工程技術(shù)人員可登陸相關(guān)衛(wèi)星公司的網(wǎng)站查找日凌通信中斷的準(zhǔn)確時間。
2、雨衰
降雨對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的影響表現(xiàn)在三個方面:1、雨滴吸收了上、下行電磁波的能量形成雨衰(C波段的電波波長在187.5px左右,與雨滴半徑相關(guān)較大,因此受降雨影響較小,一般小于2dB。KU波段內(nèi)電波的波長在62.5px左右,故降雨對電波產(chǎn)生的影響比較明顯,最大可達(dá)20dB。)。2、降雨時雨滴的退極化作用使天線的交叉極化隔離度下降。3.雨滴吸收電磁波的能量的同時又發(fā)出噪聲,使接收天線的噪聲溫度升高。上面三點(diǎn)都可能會使衛(wèi)星數(shù)字電視接收站的C/N(載噪比)降低。一般接收C波段信號(如江西衛(wèi)視)而言,接收站余量在3 dB左右(即接收機(jī)顯示的信號質(zhì)量在9左右),基本上不受降雨的影響。
3.降雪
一般情況下,化雪比降雪對衛(wèi)星接收產(chǎn)生的影響更大。主要原因是:降雪過程中,雪花一般是比較均勻覆蓋在天線表面,而化雪的時候天線鍋面上產(chǎn)生凹凸不平的積雪,這時對電磁波產(chǎn)生了強(qiáng)弱不同的散射和吸收,降低了天線的增益同時也增加了天線的噪聲溫度。
因此我們在化雪前或剛剛開始化雪的時候就需要進(jìn)行人工的除雪,小天線可采用用高壓水槍(洗車用的即可)沖去積雪。注意:天線除雪(冰)時,一定要把天線上的雪完全除干凈,否則可能適得其反。實(shí)例:我們在對1.5米天線除雪過程中發(fā)現(xiàn),除雪前下行C/N為8dB,只清理天線上半部分的雪時下行C/N反而下降為7dB,完全干凈后,下行C/N為9dB