衛(wèi)星接收天線調(diào)整心得

□張 元 王 毅

衛(wèi)星信號具有覆蓋面廣、可靠性高等特點，已經(jīng)成為廣播電視行業(yè)傳輸信號重要手段。在實際工作中因換星、更換天線等情況都需要對衛(wèi)星接收天線重新調(diào)整，作為廣播電視系統(tǒng)的工程技術(shù)人員，熟練掌握衛(wèi)星接收天線調(diào)整的相關(guān)方法很有必要。

衛(wèi)星通信的原理

衛(wèi)星通信主要利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波，從而實現(xiàn)兩個或多個地球站之間的通信，衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由衛(wèi)星和地球站組成。

根據(jù)IEEE的定義，衛(wèi)星通信頻段的劃分如下：UHF波段（300MHz-1GHz）、L 波段（1-2GHz）、S 波段（2-4GHz）、C 波段（4-8GHz）、X 波段（8-12GHz）、Ku 波段（12-18GHz）、K 波段（18-27GHz）、Ka 波段（26.5-40GHz）、U 波段（40-60GHz）、E 波段（60 -90GHz）、F 波段（90-140GHz）等。目前我國采用C 波段和Ku 波段進(jìn)行廣播電視節(jié)目信號的傳輸。C 波段轉(zhuǎn)發(fā)器功率相對較小，因此地面接收站天線口徑一般較大，安裝維護(hù)較為復(fù)雜，但受天氣影響小，因波束寬故對星精度要求低；而Ku 波段轉(zhuǎn)發(fā)器功率比較大，地面接收站天線小，便于安裝和維護(hù)，但受雨衰影響大，因波束窄故對星精度要求高。

衛(wèi)星接收天線的調(diào)整方法

第一，準(zhǔn)備器材工具。需要的器材包括衛(wèi)星接收機、單極化高頻頭、頻譜儀、功分器、指南針、坡度儀、同軸電纜、工具、線纜盤等。

第二，了解衛(wèi)星及節(jié)目參數(shù)。提前了解的衛(wèi)星相關(guān)數(shù)據(jù)有衛(wèi)星的軌道位置，接收天線所處的經(jīng)緯度，衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的下行頻率、符號率和極化方式，高頻頭的本振頻率，音視頻節(jié)目PID 等。若沒有這些數(shù)據(jù)，可以利用電腦（或手機）下載對星軟件，可獲得所需的方位角、俯仰角和極化角等參數(shù)。

第三，設(shè)備連接。因LNB 工作需要由衛(wèi)星接收機供電（水平極化為+13VDC，垂直極化為+18VDC），所以將LNB 輸出信號經(jīng)功分器分配后分別與衛(wèi)星接收機和頻譜儀相連。若無頻譜儀則將衛(wèi)星接收機直接與LNB 相連即可。

第四，天線粗調(diào)。首先通過指南針確定方位角，并在天線正下方畫條輔助線，參考輔助線調(diào)整接收天線方位，以高頻頭和天線反射面中點的連線與輔助線平行為準(zhǔn)。其次進(jìn)行俯仰角調(diào)整。可借助坡度儀或量角器等工具，測量高頻頭與鍋體垂面中點延長線和地面的夾角。由于Ku 波段天線對天線方位角精度要求較C 波段更高，故對天線方位角的粗調(diào)應(yīng)盡可能精確。

第五，天線微調(diào)。在完成天線粗調(diào)后，即進(jìn)行加電細(xì)調(diào)。首先用筆記本連接衛(wèi)星接收機，更改接收機的參數(shù)設(shè)置，給LNB 供電工作。設(shè)置頻譜分析儀中心頻率為衛(wèi)星信號下行頻率與LNB本振頻率之差的絕對值，即：f=│f 下行-f 本振│，將分析儀掃描帶寬設(shè)置為30MHz，然后調(diào)整參考電平和刻度值，使頻譜波形處于屏幕中央。完成設(shè)置后，衛(wèi)星接收機應(yīng)出現(xiàn)信號強度，頻譜儀中心頻點波形應(yīng)有一個小的凸起。此時水平方向緩慢轉(zhuǎn)動天線，觀察接收機的信號質(zhì)量及信號強度變化和頻譜儀波形的改變。由于衛(wèi)星接收機解調(diào)信號有一定延時，故應(yīng)以頻譜儀為主進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)頻譜儀中心頻點凸起信號波形逐漸變大時，即繼續(xù)該方向微調(diào)；變小時，即向相反方向調(diào)整，重復(fù)幾次即可找到一個波幅最大的位置。此后對天線俯仰角進(jìn)行調(diào)整，方法和原理同方位角調(diào)整類似。若無頻譜分析儀，則根據(jù)衛(wèi)星接收機信號質(zhì)量和強度進(jìn)行調(diào)整，信號強度越高誤碼率越低越好。

經(jīng)多次微調(diào)后，天線的方位角和俯仰角已經(jīng)基本處于最佳位置，此時對天線焦距和極化角進(jìn)行調(diào)整。焦距的調(diào)整，主要依靠改變高頻頭在固定架上伸出的長度來實現(xiàn)；極化角的調(diào)整則主要依靠轉(zhuǎn)動高頻頭在固定架上的位置來實現(xiàn)，兩者均可根據(jù)衛(wèi)星接收機狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

因最終的使用是以衛(wèi)星接收機的輸出為準(zhǔn)，所以天線調(diào)整的最終狀態(tài)應(yīng)以衛(wèi)星接收機的信號質(zhì)量最好、強度最大、誤碼率最低為準(zhǔn)，頻譜儀僅作為調(diào)整工具使用。

第六，天線的加固和維護(hù)。在完成天線對星以后，應(yīng)立即對天線進(jìn)行緊固，避免雷雨大風(fēng)等因素導(dǎo)致天線位置改變。除了對天線基座的螺絲固定外，還應(yīng)用鋼絲繩和緊線器對其緊固。完成上述工作后，還應(yīng)對天線基座和拉繩進(jìn)行涂抹黃油等防銹處理，并對各電纜接頭進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆浪幚怼?/p>

調(diào)整中的注意事項和技巧

一般對星時，可直接根據(jù)衛(wèi)星信號信標(biāo)進(jìn)行調(diào)整即可。如衛(wèi)星Ku 波段轉(zhuǎn)發(fā)器信標(biāo)信號強度較低、帶寬窄，則可根據(jù)載波信號進(jìn)行校準(zhǔn)，該信標(biāo)信號更適合在調(diào)整完成后，進(jìn)行確認(rèn)使用。Ku 波段信標(biāo)和下行載波經(jīng)高頻頭下變頻后的頻譜如下圖所示。

天線調(diào)好后，在緊固螺絲和拉線時應(yīng)當(dāng)注意對角方向逐步緊固，特別是拉繩緊固時并非越緊越好，應(yīng)時刻注意衛(wèi)星接收機和頻譜儀參數(shù)變化，避免造成天線接收方向改變。如果確實缺少指南針，坡度儀等儀器，可以借助智能手機進(jìn)行粗略調(diào)整。手機上可以下載諸如超級工程師等App，利用手機自帶的電子羅盤、GPS 模塊，重力感應(yīng)模塊、陀螺儀模塊等進(jìn)行粗略方位角和俯仰角的調(diào)整。

Ku波段信標(biāo)頻譜圖

12515MHz 載波頻譜圖

對于已調(diào)整到位的衛(wèi)星天線，應(yīng)及時對各項參數(shù)包括衛(wèi)星接收機設(shè)置和運行狀態(tài)等進(jìn)行記錄，在接收天線上做好方位角和俯仰角標(biāo)記，以方便日后的使用維護(hù)。

①施 劍：《淺談衛(wèi)星接收天線調(diào)星經(jīng)驗》，《數(shù)字化用戶》，2014年第2 期。

②張學(xué)軍：《地位天線捕星策略與技巧》，《有線電視技術(shù)》，2006年第3 期。

③張 皓：《地面衛(wèi)星天線的調(diào)試方法和技巧》，《環(huán)球市場信息導(dǎo)報》，2013年06期。