| 网站首页 | 下载中心 | 雁过留声 | 电子入门 | 电子制作 | 家电影音 | 卫星电视 | 电子网址 | 电子资料 | 
Google
 
您现在的位置: 电子爱好者 >> 卫星电视 >> 卫视初哥 >> 正文 用户登录 新用户注册
极轴天线原理与调试           ★★★ 【字体:
极轴天线原理与调试
作者:imefan    文章来源:网络    点击数:    更新时间:2008-3-18    

 

  要想随意接收定位于同步轨道上的任意一颗星,就要使用极轴天线。这种天线之所以被称为极轴天线,简单说来就是其抛物面天线本体可以绕一轴线转动,而这一轴线在调试完成后基本与地球的极轴相平行,故称为极轴天线。以济南地区为例,其极轴与地面的夹角约为36度。极轴天线上的抛物面本体在电动推杆的驱动下,可在大约140度的范围内绕极轴旋转,天控器以控制推杆长度的方式来使抛物面天线定位于某一颗星。

  按一般的理解,抛物面天线的指向应与其极轴互成90度角,可以想象,那么抛物面的轴线与天线的极轴互成90度角,那么抛物面绕极轴旋转的扫描轨迹将是一平面,由几何原理可知,两平面相交其交线为一直线,这样一种天线的扫描轨迹与赤道平面相交只能是一条直线,而在地面上观察到的同步卫星轨道除了在赤道上观察外是一弧线,所以这种天线是不能完成任务的。其实解决之道也很简单,只须将抛物面绕极轴旋转的扫描轨迹由平面变成象打开的伞一样的锥体,就会使其交线变为一弧线,当然这一锥体非常扁平。扫描轨迹由平面变为锥体,抛物面天线与其极轴的角度不在是90度,而是变化了一个小角度,这个角度称为补偿角。补偿角是一个重要参数,它关系到极轴天线是否能全程准确定位。 其计算公式为:

δ=arctg(Rsinθ/H+R)

  其中R为地球半径,H为同步卫星轨道距地面的距离,θ为天线所在地的纬度,由公式可知δ的取值范围约为0度-8.5度。在实际调试中并不需要去计算δ角的值,而是有简单的调试方法。只要补偿角正确,极轴天线对同步卫星轨道的准确扫描与定位就很容易实现。要使天线极轴与地球极轴相平行,只需将天线极轴向北倾斜,使其与地面的夹角为天线所在地的纬度的度数。可以想象,除了在南北两极外,当天线的极轴与地球的极轴相平行时,极轴天线在赤道平面上的扫描轨迹与同步卫星轨道是两个不同心的圆,所以为了使扫描轨迹与同步卫星轨道重和,除了补偿角以外,天线极轴的倾角也需要增加一个校准量,就北半球而言,既需要使天线极轴向南稍稍变化一个小角度δ,不难推出这个角δ的取值为:

δ′=arctg[Rsinθ/H+R(1-sinθ)]-arctg(Rsinθ/H+R)

 由公式可知的取值范围为0度-1.5度。当然在实际调试中这个值也不需要计算,同样有简单的调试方法。

  在实际安装时,要注意天线立柱相对地面的角度要尽可能垂直,以免在后面的调试中造成过大偏差而无法校整。调试前要首先了解一下当地的经纬度是多少,以便对极轴倾角进行预留。调试设备需要一台天线控制器,一台模拟接收机和一份亚太地区上空的卫星电视一览表。调试过程之前,要先确定三颗卫星作为调试的参照星,要求正中一颗尽可能接近天线所在地的经度,即尽可能接近卫星轨道的中心,另外两颗分别在最东端与最西端。以济南地区为例,经度为117度,可选113度的Palapa-C2作为中间一颗,使用其上的CNBC(4040/H)作为参照台;东面一颗选用166度的Panamsat-8,使用上面彩条信号(4190/H)作为参照台;西面一颗选用68.5度的Panamsat-4,使用上面的SONY(3907/H)作为参照台,如果有频谱仪调试会更方便,调试分以下几步:

 一、 将极轴倾角和补偿角预调好,使天线指向正南方,调整高频头使水平和垂直极化方向摆正,即分别平行和垂直于地面,并连接到模拟接收机上。并将上述三颗星上的三套节目预调到模拟接收机上,如用频谱仪可直接看频谱。

 二、找一颗信号很强的星作为粗调的参照星,例如选Asiasat-3S,将模拟接收机预置到凤凰卫视台(3920),操纵天控器使天线向西转动,如果以上几步都正确,那么就会搜索出清晰的凤凰台,此时进一步调整天线极轴角度,使其倾角更加准确。

 三、将接收机调到113度星的CNBC频道,操纵天控器使天线向东转动,正常情况下此时应能搜索到信号,信号较弱,但用来调试天线扫描轨道还是没有问题的。用这个信号近一步细调天线的仰角。

 四、将接收机调到166度星的彩条信号频道,操纵天控器使天线向东转动,如果天线预调方向基本准确在接近天线最东端处应能收到信号,此时水平方向轻微调整天线方位角,使之达到最佳状态。此时一定要设法做一记号将天线方位角标记好。

 五、将接收机调到68.5度星的SONY频道,操纵天控器使天线向西转动,如果补偿角恰巧准确,在接收天线转到最西端时应能收到信号,如果补偿角偏差较大,就会收不到信号,此时就要操纵 天控器并配合水平方向方位角的转动反复搜索,直至收到信号。此时天线的方位角与第四步的记号标出的肯定会有所不同,根据其变化方向和程度就会估计出补偿角的偏差。

 六、对第五步后的天线方位角做记号,调整天线方位角使其取两次记号的中间位置,对补偿角的偏差量做校整,然后重复第三步至第五步,直至天线能准确扫描出三颗星,调试就此完成。

文章录入:imefan    责任编辑:ImEfan 
  • 上一篇文章:

  • 下一篇文章:
  • 发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口
    最新热点 最新推荐 相关文章
    三张图介绍极轴天线工作原理
    极轴天线仰角的简单计算
    极轴天线的接收原理图解
    极轴天线及应用