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【转载】卫星节目接收系统中的地面天线调整  

2013-01-27 21:59:02|  分类: 电视 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  有线电视技术人员经常碰到设置卫星地面天线和调试卫星节目的问题。目前,亚洲区可收到30多颗卫星,100多套电视节目。如何快速、准确地设置卫星地面接收天线,调整接收卫星电视信号呢?
  1器材的检验
  接收系统中器材的优劣对接收信号质量的影响很大,在调整卫星节目时应充分考虑器材因素,下面对卫星节目接收系统中用到的器材逐一介绍。
  (1)卫星地面接收天线
  卫星地面接收天线是影响前端信号质量的关键器材,天线应有很高的精度,不同品牌的天线质量差别很大,质差或变形的天线,因为焦点已经改变或者弥散,口径再大也无济于事。选用天线不宜盲目追求小口径或迷信大口径,只要使所接收的信号幅度达到接收机门限要求就行,关键要重视天线锅面的精度品质。
  (2)高频头
  低价位的高频头质量很难保证,每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。
  (3)同轴电缆与F接头
  同轴电缆与F接头虽不是关键器材,但倘若选用不当,也会影响到信号的质量。如同轴电缆芯线太细、屏蔽网过稀,对信号的泄漏与衰减就大,实际应用中,一般选用-9同轴电缆较为合适。F头与电缆之间的连接也要讲究工艺,若连接不好会造成屏蔽网与芯线短路,或造成屏蔽网与F头断路;此外,要处理好F头的防水问题,否则,风吹日晒雨淋之下容易氧化,导致与高频头接触不良,造成信号质量大幅度下降。
  (4)功分器
   当在同一卫星上接收多套节目时就要用“功分”器,常用的“功分”器有二“功分”、四“功分”、六“功分”、八“功分”。“功分”器的质量也参差不齐,劣质的“功分”器对信号的损耗很大,过多的“功分”也会对信号造成很大影响,这些都会严重影响收视质量,实际应用中,使用四“功分”较多。
  (5)数字接收机
  现在的卫星节目多为数字节目,所以应选用工作稳定可靠的,售后服务及品牌信誉较好的数字接收机。初次调试最好选用有信号强度显示的、门限比较低、画质上乘的数字接收机,功能不一定很多,要求实用即可。门限高的接收机往往收不到弱信号,尤其当其他器材的性能裕量不是很大时,接收机的门限就至关重要,如在相同配套器材中,用了品质不同的接收机,好的接收机恰好能够使用,差的接收机在收弱信号时就收不到了,或者画面不稳定,有马赛克等。
  2天线的选址
   安装卫星接收天线时,安装地点的选择要考虑的因素较多,选址不当会带来意想不到的困惑和麻烦。选择天线安装地址时,应注意以下几个方面。
  (1)避开建筑物的遮挡
  在天线指向卫星的方向上应该没有树木、房屋、铁塔、高压线及高山等任何物体遮挡。一般来说,天线指向周围遮挡物的连线与天线指向卫星的连线之间的夹角应以大于5°为宜。
  (2)避开微波信号的干扰
  当接收卫星电视的时候,有的地点会遇到地面微波信号的明显干扰,主要表现在3.4~4.2 GHz的C波段范围内。最简单的办法是变换天线的安装位置,利用高大建筑物挡住干扰,或者在天线前方加金属屏蔽网,将干扰波吸收与隔离。干扰对KU波段天线来说不是主要问题,因为KU波段的干扰信号比C波段要少得多。
  (3)缩短天线与接收机的距离
  天线不要离接收机太远,馈线长度一般以不超过30 m为宜,太长会直接影响接收质量。条件允许的话,最好把天线安装在视野开阔、平时无人走动的地方,而且周围留有一定的工作空间。
  (4)注意天线防风
  C波段卫星天线由于口径较大,一定要注意天线底部结构强度,一般情况下,应保证天线在12级台风下不受破坏。避免天线座落在两个高大建筑物之间,因为刮风时此处的风力会比其他地方更大。KU波段天线的口径较小,相应的风阻也小,选址条件要宽裕得多,但也应安装在风力小的地方。
  (5)采取防雷措施
  卫星天线如果装在楼顶等较高的地方,一定要为其安装避雷针。天线本身也要可靠接地。注意避雷针的地线不要和天线的地线接在一起,即不要共用一个地线。
  3天线的调整
  对于县级广电部门来说,一般没有倾角仪、寻星仪等调星专用工具,复杂的方位角、仰角、磁偏角计算公式更让人头痛。特别是近年兴起的KU偏馈天线的仰角问题,让人感到天线调试是一件十分困难的事。能不能轻轻松松、又快又准地把天线指向所要接收的卫星呢?实践过程中我们发现,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。KU波段可偏离的角度最小,但也总可以偏离调整。基于以上认识,我们在“调星”时可以实行简便的模糊寻星方法,具体操作分为以下几个步骤。
  (1)准备好有关的器材
  包括监视节目用的小屏幕电视机或监视器,测方向用的指南针,安装天线用的扳手,卫星接收机、接收天线、高频头、馈源及同轴电缆、电源和天线固定器材。将所有器材搬运到天线旁边,安装好天线、高频头,连接好数字卫星接收机和监视器,以便于调整时观测。
  (2)了解卫星及节目的数据
  如卫星轨道位置(经度)、本地位置(经度、纬度),所接收的卫星、节目内容、波段、下行频率、符号率、极化方式、是否加密等,并事先将所需数据输入数字卫星接收机。
  (3)确定天线的大致方向
  可根据指南针或太阳的起落判断出东西、南北的大致方向,然后查地图或其他资料找出接收点所处的经度,再与卫星的轨道位置进行比较,得出大致方向。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。譬如肥城市广播电视局网络中心卫星地面接收站处于东经116.76°,北纬36.24°,要接收105.5°的亚洲3S卫星,天线就要指向西南方向;要接收134°的亚太1A卫星,天线就要指向东南方向。按照我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。
  (4)调整接收机的参数
  一般情况下,数字接收机都预置了卫星节目参数,但也有一些新的卫星节目参数需要手工输入。使用时,将卫星节目的下行频率、符号率、极化方式等数据输入接收机中,使接收机处于接收状态。
  (5)选择天线的极化方式
  架设好天线之后,首先要考虑的是极化(偏振)的选择与调整。极化的选择依卫星转发电波的极化特性而定。在接收圆极化波时,并不要求矩形波导宽边平行于地面,只要矩形波导与极化器配合就行了。接收线极化波时,不需要极化器,可将它取下,但也可以不取走,而将介质片置于矩形波导宽边平行的位置,这时介质片与电波极化方向垂直,引入的损耗比介质片平行于电波极化方向时小。特别要注意,在接收线极化波时,矩形波导宽边一般不是平行或垂直于平面,而是与水平面有一夹角。这是由于卫星上发射的线极化波受到卫星姿态及接收站地理位置影响,存在极化偏转角的缘故。
  (6)调整天线的具体方向
  天线对星准确与否可根据电视画面上雪花点的多少来判别。雪花点愈少时表明天线对星愈准。当雪花点完全消失时,为了进一步调准天线指向,可用一块湿布包住天线的馈源,由于电波被湿布衰减,这时电视画面上又出现雪花点。再调整天线的仰角和方位角,使雪化点减至最少。调整完毕要记住去掉湿布,并锁定方位角和仰角。当然,有的接收机有信号电平显示,这时可根据显示的电平进行准确对星。对星时,将天线仰角从最小位置慢慢向90°方向调整,用手慢慢抬高天线,调整过程中要注意观察监视器的图像或接收机前面板上的信号电平强度指示,如监视器出现了电视信号或信号电平指示有增大的迹象,就应把天线调到最佳点,再调方位角。有些数字机的信号电平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,观察时应观察信号增大的趋势。如果没有出现图像或信号增大的趋势,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。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°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,通过观察接收机面板上的信号指示灯来判断收到信号与否,这种寻星方法在操作熟练以后是相当快捷的。
  4节目的接收
  (1)C波段模拟信号的接收
  调整卫星接收机的频率,即高频头本振频率(5 150 MHz)减去所要接收卫星节目的下行频率。譬如需要接收东经134°亚太1A卫星上的山东卫视模拟信号,接收机的频率应为:5 150 MHz-4 100 MHz=1 050 MHz。如果收到的图像噪点很多,此时,可根据噪点判定原因。如图像上全是黑噪点,说明接收机频率偏高,应调低接收机频率。如图像上全是白噪点,说明接收机频率偏低,应调高接收机频率。直到图像上无噪点或有轻微的黑白噪点方为正常。如果图像上黑白噪点较多,应检查高频头支架安装、焦点的调整、极化的调整、方位角仰角的调整是否正确,天线方向上是否有建筑物、树木、电线等遮挡物。解决上述问题后,便可正常收视。
  (2)C波段数字信号的接收
  按上述方法捕捉到C波段模拟信号后换上数字机,一般情况下便可收到数字压缩的电视节目。如收不到数字节目,则显示无卫星信号,这是由于信号太弱,低于数字接收机的门限值造成的。模拟信号弱时表现为图像上有噪点,数字信号弱时表现为画面停顿或出现马赛克,低于门限值时则表现为无信号。此时,应将数字接收机设为天线调整状态,通过接收机面板上的模拟信号强度指示来再次调整天线的方位角、仰角、极化和高频头位置,边调整边观察,通过调整使场强指示最大。经过认真、仔细的调整便可收到数字压缩电视节目。
  (3)KU波段模拟信号的接收
  按上述方法调出C波段数字信号后,换上KU波段高频头,将接收机频率调整为所需接收的卫星节目下行频率减去高频头本振频率(11.300 GHz)。上下、左右微调天线和高频头,使方位角、仰角、极化、焦距等俱佳。
  (4)KU波段数字信号的接收
  经过上述一系列的调整、天线、高频头的状态已经是最佳状态,所以,只要换上数字接收机,调出所要接收的KU波段节目序号即可。如需增加新的节目,则要输入频率、符号率、极化等参数。
  5注意的问题
  (1)寻星时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,此外还应了解调试时有无太阳黑子的干扰,云层是否太厚。即使在晴朗天气调试,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,有时也会遇到调试的转发器停播、周二上星节目机器检修、或者卫星节目参数已经更改等情况。
  (2)在调试中应选择该卫星中最强信号的一组转发器,收到信号后再仔细调试到最佳点,使弱信号也能满意收看。
  (3)做好天线的防护工作。一要注意防风,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;二要注意防雷,天线应妥善接地且接地电阻应小于4 Ω,天线位置过高时最好能在卫星天线旁竖立避雷杆,确保天线不被雷击。三要注意防锈,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、仰角等有关调整螺丝上涂上黄油,以方便下次操作。四要注意防雨雪,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。五要注意防蛀虫,老式馈源管口没有遮盖,很容易住进蚂蜂、蜘蛛等昆虫,应定期检查。
  (4)做好记录,内容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、调星时间、技术人员等,以便再次调整时参考、借鉴。
  总之,卫星地面天线对星的精确程度是决定接收信号质量优劣的第一关,所以调整时一定要有耐心,如果对卫星地面天线的调整不太熟悉、缺乏经验,可利用一些调星用的辅助器材,如:指南针、寻星器、倾角仪等,或者找熟悉这项工作的技术人员帮忙。只要事先作好准备工作,调整中耐心细致,就会很快地将卫星天线调整好,收到声、像俱佳的卫视节目。
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