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衛(wèi)星天線及其控制系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)
衛(wèi)星天線及其控制系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)【1】
摘要:天線在衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)中是非常重要的設(shè)備之一,其正常工作是保證廣播電視節(jié)目安全有效傳輸?shù)幕颈WC。
本文就常用的卡塞格倫天線和格里高利天線的基本結(jié)構(gòu)與原理做了簡(jiǎn)要介紹,著重介紹了衛(wèi)星天線及其控制系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)及典型故障處理。
關(guān)鍵詞:衛(wèi)星天線 控制系統(tǒng) 維護(hù)保養(yǎng)
近年來(lái)隨著科技的發(fā)展,衛(wèi)星廣播技術(shù)也從模擬技術(shù)發(fā)展到數(shù)字技術(shù),實(shí)現(xiàn)今天的直播方式。
天線作為無(wú)線電波接收和發(fā)射的窗口,被廣泛用于衛(wèi)星廣播電視與通信領(lǐng)域。
因此,天線及其控制系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)的質(zhì)量直接影響了數(shù)字信號(hào)播出與傳輸?shù)馁|(zhì)量。
由此看來(lái),加強(qiáng)衛(wèi)星天線及其控制系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)顯得尤為重要,亦成為衛(wèi)星通信的必要前提。
在衛(wèi)星廣播領(lǐng)域,目前普遍應(yīng)用的天線主要有卡塞格倫天線和格里高利天線,本文首先簡(jiǎn)要介紹這兩種類型天線的基本結(jié)構(gòu)與原理,著重介紹衛(wèi)星天線及其控制系統(tǒng)在使用過(guò)程的維護(hù)保養(yǎng)及典型故障處理。
1、衛(wèi)星天線及其控制系統(tǒng)
衛(wèi)星廣播系統(tǒng)中使用的天線通常有反射面天線和微帶天線兩種類型。
反射面天線由反射面和饋源兩部分組成,工程上通常根據(jù)饋源與反射面的相對(duì)位置,將反射面天線分為前饋天線、后饋天線和偏饋天線三種形式。
其中后饋天線為雙反射面天線,由于其饋源安裝在副反射面之后而得名。
雙反射面天線由主反射面、副反射面和饋源三部分組成,多用于大口徑反射面天線,常見(jiàn)的有標(biāo)準(zhǔn)卡塞格倫天線、變形卡塞格倫天線、格里高利天線等。
下面就對(duì)應(yīng)用比較廣泛的卡塞格倫天線和格里高利天線進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
1.1 卡塞格倫天線
卡塞格倫天線是一種在衛(wèi)星通信領(lǐng)域常用的天線。
此種天線主要由三大部分組成,即主反射面、副反射面和饋源。
其中主反射面為旋轉(zhuǎn)拋物面,副反射面為旋轉(zhuǎn)雙曲面。
在結(jié)構(gòu)上,雙曲面的一個(gè)焦點(diǎn)F1與拋物面的焦點(diǎn)F重合,雙曲面焦軸與拋物面的焦軸重合,而饋源位于雙曲面的另一焦點(diǎn)F2上,如圖1所示。
當(dāng)饋源位于旋轉(zhuǎn)雙曲面的實(shí)焦點(diǎn)F2處時(shí),由饋源發(fā)射出的電磁波到達(dá)副反射面進(jìn)行第一次反射,就相當(dāng)于由雙曲面的虛焦點(diǎn)F1直接發(fā)射出的電磁波,此時(shí)雙曲面的虛焦F1點(diǎn)與拋物面的焦點(diǎn)F相重合,副反射面將電磁波反射到主反射面上,電磁波到達(dá)主反射面后再次被反射,從而獲得平面波波束,最終實(shí)現(xiàn)定向發(fā)射。
卡塞格倫天線是卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡的工作原理上發(fā)展而來(lái)的衛(wèi)星通信天線,它的結(jié)構(gòu)比較緊湊,加工起來(lái)也較為方便。
另外卡塞格倫天線可等效為具有長(zhǎng)焦距的拋物面天線,而這種長(zhǎng)焦距可以使天線從焦點(diǎn)至口面各點(diǎn)的距離接近于常數(shù),因而空間衰耗對(duì)饋電器輻射的影響要小,使得其微波通信的效率比標(biāo)準(zhǔn)拋物面天線要高。
1.2 格里高利天線
格里高利天線主要由三部分組成,即主反射面、副反射面和饋源。
其中主反射面同樣為旋轉(zhuǎn)拋物面,副反射面則為凹橢球面。
與雙曲面一樣,作為副反射面的凹橢球面也有兩個(gè)焦點(diǎn)F1和F2,其中F1置于與主反射面焦點(diǎn)重合的位置,另一個(gè)焦點(diǎn)F2置于饋源喇叭的相位中心,如圖2所示。
格里高利天線的許多特性都與卡塞格倫天線相似,工作原理也是副反射面將饋源發(fā)出的電磁波進(jìn)行一次反射,把電磁波反射到主反射面上,然后再經(jīng)過(guò)主反射面反射,最后獲得平面波波束,最終得以實(shí)現(xiàn)定向發(fā)射。
1.3 天線控制系統(tǒng)
天線控制系統(tǒng)即天線跟蹤伺服系統(tǒng),由信標(biāo)接收機(jī)、天線控制單元及室外驅(qū)動(dòng)柜組成,其作用是保證天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。
當(dāng)衛(wèi)星在同步軌道上漂移時(shí),天線電軸偏離衛(wèi)星會(huì)引起天線增益下降以及交叉極化特性惡化。
另外由于風(fēng)、雨雪、溫度的影響,也會(huì)使天線電軸偏離衛(wèi)星,使接收增益下降,為此需要一個(gè)良好的跟蹤控制系統(tǒng),在衛(wèi)星漂移以及給定的環(huán)境條件和內(nèi)部干擾下,能精確地保證天線窄波束時(shí)準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星保證信號(hào)接收和發(fā)射。
信標(biāo)接收機(jī)用于確定天線指向需要的衛(wèi)星并確認(rèn)處于最佳的位置;給天線控制器提供自動(dòng)跟蹤信號(hào)(信標(biāo)信號(hào))。
天線控制器控制天線方位、俯仰、極化轉(zhuǎn)動(dòng),顯示工作的角度,可根據(jù)設(shè)定跟蹤范圍、步距、時(shí)間周期、信號(hào)門限、自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星的漂移,避免因偏離衛(wèi)星造成信號(hào)衰減、極化隔離度惡化。
包括室外驅(qū)動(dòng)柜和室內(nèi)控制單元。
2、衛(wèi)星天線安裝時(shí)對(duì)外部環(huán)境的要求
(1)衛(wèi)星天線在指向衛(wèi)星的方向上沒(méi)有高大樹(shù)木、建筑物、高壓線以及高山等遮擋。
(2)在天線主波束方向上要有足夠的視界,保證天線正前方盡可能寬的視角。
(3)天線指向衛(wèi)星的連線之間的平角5度之內(nèi)不應(yīng)有遮擋物。
(4)注意不能安裝在微波干擾嚴(yán)重的地區(qū),如微波站、差轉(zhuǎn)臺(tái)、雷達(dá)站、變電站等。
(5)如環(huán)境條件許可,在天線附近可以設(shè)置金屬網(wǎng),這對(duì)于消除干擾有一定效果。
(6)對(duì)裝在山頂、高樓頂?shù)奶炀基礎(chǔ)設(shè)施(處在風(fēng)口區(qū))要滿足10級(jí)大風(fēng)條件能工作,12級(jí)大風(fēng)不毀壞;衛(wèi)星天線的架設(shè)位置盡量避開(kāi)風(fēng)口,以減小天線的風(fēng)載,有條件的可以設(shè)置擋風(fēng)裝置。
(7)在雷雨多發(fā)地區(qū),衛(wèi)星天線的架設(shè)位置應(yīng)避開(kāi)雷擊多發(fā)地點(diǎn),并安裝避雷器,同時(shí)要采取多種避雷措施。
(8)天線的方位可調(diào)整的范圍內(nèi),應(yīng)保證有足夠的調(diào)整余地。
要保證天線安裝場(chǎng)地周圍的平整,為天線及其它室外設(shè)備的安裝提供方便。
3、衛(wèi)星天線維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)
3.1 機(jī)械結(jié)構(gòu)部分
(1)天線方位、俯仰驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常,是否有異響。
(2)天線方位、俯仰絲杠護(hù)套是否老化、破損,定期檢查,及時(shí)更換。
(3)天線方位、俯仰絲杠潤(rùn)滑油脂是否缺少,根據(jù)需要添加,潤(rùn)滑脂通常使用二硫化鉬。
(4)天線方位、俯仰限位開(kāi)關(guān)接點(diǎn)是否銹蝕、老化,如有需要,及時(shí)更換。
(5)天線方位、俯仰驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供電電纜有無(wú)老化、破損。
(6)天線減速箱內(nèi)潤(rùn)滑油脂是否缺少,根據(jù)需要及時(shí)添加二硫化鉬。
(7)金屬構(gòu)件連接有無(wú)松動(dòng)、變形,及時(shí)緊固。
(8)金屬構(gòu)件有無(wú)銹蝕,及時(shí)進(jìn)行除銹、補(bǔ)漆處理。
(9)饋源吹風(fēng)加熱單元是否正常,定期檢查。
(10)饋源膜有無(wú)破損、老化,根據(jù)需要及時(shí)更換。
(11)定期對(duì)天線進(jìn)行大范圍轉(zhuǎn)動(dòng),包括方位、俯仰,建議每半年一次。
3.2 其他部分
(1)經(jīng)常查看信標(biāo)機(jī)、天控器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)情況,確保散熱良好。
(2)定期對(duì)信標(biāo)機(jī)、天控器進(jìn)行除塵,保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
(3)波導(dǎo)充氣機(jī)是否工作正常,是否出現(xiàn)頻繁充氣現(xiàn)象。
(4)波導(dǎo)充氣機(jī)內(nèi)干燥劑是否干燥,如有需要及時(shí)更換。
(5)LNB與電纜接頭處,要做防水處理,用防水膠帶包好。
(6)冬天下雪時(shí)應(yīng)及時(shí)去除天線主反射面上的和饋源膜上的積雪,以保證上下行信號(hào)質(zhì)量。
(7)做好天線的接地工作且接地電阻應(yīng)小于4Ω,并在衛(wèi)星天線旁邊豎立避雷針,防止雷擊。
(8)做好防蟲(chóng)、防鼠工作,饋源管口應(yīng)遮蓋,并定期檢查。
4、天控系統(tǒng)維護(hù)和保養(yǎng)實(shí)例
天控系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)可分為天線系統(tǒng)、饋線系統(tǒng)、天線基座系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四個(gè)部分,我們就經(jīng)常遇到的故障實(shí)例進(jìn)行分析。
4.1 天線系統(tǒng)實(shí)例
(1)饋源膜損壞,多為饋源膜老化或鳥(niǎo)類啄食引起,為確保天線正常運(yùn)行,建議至少每年更換一次,并定期檢查。
(2)天線表面漆脫落時(shí),應(yīng)選擇專用的高頻低損耗白漆補(bǔ)涂,不可用普通白漆代替。
(3)定期測(cè)量天線接地電阻值,應(yīng)安裝性能較好的避雷及防雷設(shè)備。
(4)大雪天氣及時(shí)清除覆蓋在天線上的積雪,目前常用的有高壓水龍頭高空沖淋和強(qiáng)力吹風(fēng)除雪兩種方式。
4.2 饋線系統(tǒng)實(shí)例
(1)波導(dǎo)充氣機(jī)頻繁啟動(dòng),多是因波導(dǎo)封閉性不好而導(dǎo)致頻繁充氣現(xiàn)象,應(yīng)及時(shí)檢查,找出泄漏點(diǎn),進(jìn)行相應(yīng)處理;另外一個(gè)導(dǎo)致充氣機(jī)頻繁啟動(dòng)的原因是繼電器損壞,過(guò)壓保護(hù)裝置失靈,這種情況易造成充氣壓力過(guò)大致使饋源膜破裂。
平時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查波導(dǎo)的氣密性,觀察充氣機(jī)是否工作正常,發(fā)現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)排除。
(2)天線大角度范圍轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),注意觀察戶外軟波導(dǎo)的曲張程度,防止出現(xiàn)裂紋或斷裂。
4.3 天線基座系統(tǒng)實(shí)例
(1)選擇型號(hào)相符的潤(rùn)滑脂、低溫極壓脂及防腐漆等,定期換油及補(bǔ)涂。
(2)當(dāng)碰到天線不能轉(zhuǎn)動(dòng)故障時(shí),排除天控器故障后,應(yīng)重要檢查方位或俯仰限位開(kāi)關(guān),此處一般為常閉接點(diǎn),主要是因?yàn)閼敉怙L(fēng)雨侵蝕導(dǎo)致限位開(kāi)關(guān)接點(diǎn)接觸不良引起,應(yīng)定期檢查及時(shí)更換。
4.4 天線控制系統(tǒng)實(shí)例
(1)天線驅(qū)動(dòng)部分多為380伏高壓,對(duì)天線進(jìn)行檢修時(shí),原則上應(yīng)斷開(kāi)工作范圍內(nèi)的所有電源。
(2)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)控制箱內(nèi)DC 24V電源容易出現(xiàn)故障,多為熔斷器燒斷,經(jīng)檢查后續(xù)電路無(wú)短路性故障時(shí),更換后即可,或直接更換DC 24V電源恢復(fù)正常。
(3)定期檢查馬達(dá)控制箱內(nèi)的各電源接頭是否松動(dòng),檢查各中間繼電器及交流接觸器是否有因打火而燒黑的現(xiàn)象,如有應(yīng)及時(shí)更換。
(4)對(duì)ACU中的各種技術(shù)參數(shù)如EOS、AOS等切勿隨意改動(dòng)。
(5)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的ACU及信標(biāo)接收機(jī),對(duì)環(huán)境溫度要求較高,應(yīng)定期檢查其散熱系統(tǒng)正常與否,一般會(huì)出現(xiàn)排風(fēng)扇老化而停止轉(zhuǎn)動(dòng),引起機(jī)箱內(nèi)溫度升高,使機(jī)器工作性能不穩(wěn)定,一般更換排風(fēng)扇后即可排除。
5、結(jié)語(yǔ)
衛(wèi)星天線及其控制系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)是衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)安全高質(zhì)量運(yùn)行的重要保障,其技術(shù)要求高,維護(hù)工作具有長(zhǎng)期性和艱巨性,我們應(yīng)從設(shè)備的日常維護(hù)入手,定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查、測(cè)試,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理,同時(shí)提高維護(hù)人員技術(shù)素質(zhì),掌握維護(hù)方法,快速、準(zhǔn)確的診斷、排除故障,提高維護(hù)效率,確保衛(wèi)星天線及其控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)良好、可靠。
星天線的工作原理及其調(diào)試和維護(hù)【2】
摘要:天線是無(wú)線電通信、廣播、導(dǎo)航、雷達(dá)、測(cè)控、微波遙感、射電天文及電子對(duì)抗等各種民用和軍用無(wú)線電系統(tǒng)不可少的設(shè)備之一。
在各種反射面天線中,卡塞格倫天線是在前饋式拋物面天線的廣泛應(yīng)用基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。
對(duì)此文章簡(jiǎn)單介紹了拋物面天線和卡塞格倫天線的工作原理,進(jìn)而分析了衛(wèi)星天線的調(diào)試、維護(hù)和保養(yǎng)方法。
關(guān)鍵詞:拋物面天線;卡塞格倫天線;維護(hù)和保養(yǎng)
自從人類進(jìn)入信息時(shí)代以來(lái),電子通訊技術(shù)不斷發(fā)展。
作為電子通訊的基本工具,天線更是在工程實(shí)際中得到廣泛的應(yīng)用。
從地面到太空,從軍事領(lǐng)域到民用領(lǐng)域,無(wú)處不活躍著天線的身影。
譬如在航天領(lǐng)域內(nèi),衛(wèi)星信號(hào)的發(fā)射和傳送,航天器的通訊等都離不開(kāi)星載天線的工作。
天線是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要組成部分,是地球站射頻信號(hào)的輸入和輸出通道,天線系統(tǒng)性能的優(yōu)劣影響整個(gè)通信系統(tǒng)的性能。
地球站與衛(wèi)星之間的距離遙遠(yuǎn),為保證信號(hào)的有效傳輸,大多數(shù)地球站采用反射面型天線。
反射面型天線的特點(diǎn)是方向性好,增益高,便于電波的遠(yuǎn)距離傳輸。
反射面的分類方法很多,按反射面的數(shù)量可分為雙反射面天線和單反射面天線;按饋電方式分為正饋天線和偏饋天線;按頻段可分為單頻段天線和多頻段天線;按反射面的形狀分為平板天線和拋物面天線等。
本文對(duì)一些常用的天線及其調(diào)試和維護(hù)作簡(jiǎn)單介紹。
1拋物面天線
1.1拋物面天線簡(jiǎn)介
拋物面天線是一種單反射面型天線,利用軸對(duì)稱的旋轉(zhuǎn)拋物面作為主反射面,將饋源置于拋物面的焦點(diǎn)F上,饋源通常采用喇叭天線或喇叭天線陣列,如圖1和圖2所示。
發(fā)射時(shí)信號(hào)從饋源向拋物面輻射,經(jīng)拋物面反射后向空中輻射。
由于饋源位于拋物面的焦點(diǎn)上,電波經(jīng)拋物面反射后,沿拋物面法向平行輻射。
接收時(shí),經(jīng)反射面反射后,電波匯聚到饋源,饋源可接收到最大信號(hào)能量。
1.2拋物面天線工作原理
拋物面具有如下重要的幾何光學(xué)特性:由焦點(diǎn)發(fā)出的各光線經(jīng)拋物面反射,其反射線都平行于z軸;反之,當(dāng)平行光線沿z軸入射時(shí),則被拋物面反射而聚焦于F點(diǎn)。
其原因是,由焦點(diǎn)發(fā)出的各光線經(jīng)拋物面反射后到達(dá)口徑面的行程相等(這一結(jié)論可利用拋物線的以下性質(zhì)來(lái)證明:從拋物線任一點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離等于該點(diǎn)到準(zhǔn)線的距離)。
微波的傳播特性與光相似,因此,位于焦點(diǎn)F的饋源所輻射的電磁波經(jīng)拋物面反射后,在拋物面口徑上得到同相波陣面,使電磁波沿天線軸向傳播。
如果拋物面口徑尺寸為無(wú)限大,那么拋物面就把球面波變?yōu)槔硐肫矫娌,能量只沿z軸正方向傳播,其它方向輻射為零。
但實(shí)際上拋物面的口徑是有限的,這時(shí)天線的輻射是波源發(fā)出的電磁波通過(guò)口徑面的繞射,它類似于透過(guò)屏上小孔的繞射,因而得到的是與口徑大小及口徑場(chǎng)分布有關(guān)的窄波波束。
1.3拋物面天線優(yōu)缺點(diǎn)
拋物面天線的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,較雙反射面天線便于裝配。
缺點(diǎn)是天線噪聲溫度較高;由于采用前饋,會(huì)對(duì)信號(hào)造成一定的遮擋;使用大功率功放時(shí),功放重量帶來(lái)的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性必須被考慮。
2卡塞格倫天線
2.1卡塞格倫天線簡(jiǎn)介
卡塞格倫天線作為雙反射面天線的一種,其工作原理和拋物面天線具有相似之處。
拋物面天線利用了拋物面的反射特性,饋源位于拋物面的焦點(diǎn)上,直接照射到拋物面口徑上,結(jié)構(gòu)和工作原理簡(jiǎn)單。
但卻不能很好地通過(guò)調(diào)整饋源特性來(lái)控制天線口徑面上的波束和功率分布。
卡塞格倫天線由于引入了雙曲副面,并將前饋式饋源結(jié)構(gòu)變?yōu)楹箴伿降酿佋唇Y(jié)構(gòu)天線,使得饋源輻射出的電磁波經(jīng)副面與主面兩次反射,到達(dá)主面口徑面上。
所以卡式天線能夠很好地控制天線口徑面上的場(chǎng)分布。
2.2卡塞格倫天線工作原理
卡式天線的工作原理和拋物面天線相似。
卡式天線在結(jié)構(gòu)上多了一個(gè)雙曲副面,由饋源發(fā)出的球面波前首先遇到雙曲面發(fā)生反射,反射波再經(jīng)拋物面作用,出現(xiàn)二次反射。
與拋物面天線的結(jié)論相似,從O2點(diǎn)發(fā)出的入射波經(jīng)雙曲面和拋物面兩次反射后,到達(dá)拋物面口徑上各點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度都相等。
因而饋源所輻射的球面波前,將在主反射面口徑上變?yōu)槠矫娌ㄇ埃页尸F(xiàn)同相場(chǎng),使卡式天線同樣具有銳波束、高增益的性能。
接收狀態(tài)的過(guò)程則相反,外來(lái)平面波前經(jīng)拋物面和雙曲面先后作用后,射線在O2點(diǎn)匯聚,饋源接收到外來(lái)電波。
2.3卡塞格倫天線優(yōu)缺點(diǎn)
雙反射面天線最大的優(yōu)點(diǎn)是饋源位于主反射面頂點(diǎn)附近,給進(jìn)入饋源區(qū)提供了方便,減少了饋源硬件的支撐問(wèn)題,減小損耗。
雙反射面天線的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)如下優(yōu)點(diǎn):
(1)后饋式的饋源結(jié)構(gòu),大大縮短了饋線長(zhǎng)度,同時(shí)也給饋源的安裝和維修提供了方便;
(2)由于副反射面的引入,對(duì)控制主反射面的照射增加了一個(gè)可變因素,所以天線設(shè)計(jì)的靈活度增強(qiáng);
(3)可以通過(guò)控制賦形副反射面來(lái)改變主反射面上的照射幅度,同樣通過(guò)控制賦形主反射面可以改變相位,因此比較容易實(shí)現(xiàn)次所要求的級(jí)輻射方向圖;
(4)相對(duì)于單反射面天線來(lái)說(shuō),饋源在主反射面邊緣的漏失較小,降低了天線的噪聲溫度;
(5)饋源可進(jìn)行寬頻帶設(shè)計(jì),這是由于副反射面邊緣對(duì)饋源的相位中心的半張角一般小于450,多數(shù)情況可小于200;
(6)對(duì)于具有復(fù)雜饋源網(wǎng)絡(luò)的天線,雙反射面天線也適用。
缺點(diǎn):
(1)由于添加了一個(gè)副面,所以遮擋變大。
并且副面遮擋直接影響天線的近軸旁瓣,所以天線近軸旁瓣比單反射面天線要高;
(2)鑒于副面邊緣要有一定的照射錐削,因此不能使用弱方向性饋源。
3衛(wèi)星天線的調(diào)試方法
對(duì)于衛(wèi)星天線的調(diào)試,它包括天線的方向(仰角和方位角)、饋源的位置、極化取向和極化傾斜角調(diào)整等數(shù)項(xiàng)內(nèi)容(可根據(jù)相關(guān)材料查到所需信息)。
調(diào)試天線一般在天線安裝場(chǎng)地進(jìn)行,首先要設(shè)置好衛(wèi)星接收機(jī)接收電視信號(hào)的數(shù)據(jù)參數(shù),連接好衛(wèi)星接收天線上的LNB和衛(wèi)星接收機(jī)、電視監(jiān)視器的電纜,然后按照下面的步驟開(kāi)始調(diào)整天線。
3.1天線的固定
將天線連同支架安裝在天線座架上。
天線的方位通常有一定的調(diào)整范圍,應(yīng)保證在接收方向的左右有足夠的調(diào)整余地。
對(duì)于具有方位度盤和俯仰度盤的天線,應(yīng)使用權(quán)之方位度盤的0°與正北方向,俯仰度盤的0°與水平面保持一致。
正北方向的確定,一般采用指北針測(cè)出地磁北極,再根據(jù)當(dāng)?shù)氐拇牌侵颠M(jìn)行修正,也可利用北極星或太陽(yáng)確定。
較大的天線一般都采用分瓣包裝運(yùn)輸,故在安裝時(shí),應(yīng)將各部分重新組裝起來(lái)。
天線組裝后,型面的誤差、主面與副面之間的相對(duì)位置、饋源與副面的相對(duì)位置,均應(yīng)用專用工具進(jìn)行校驗(yàn),保證誤差在允許的范圍內(nèi)。
校驗(yàn)完畢,應(yīng)固緊螺栓。
天線饋源安裝是否合理,對(duì)天線的增益影響極大。
對(duì)于前饋天線,應(yīng)合饋源的相位中心與拋物面焦點(diǎn)重合;對(duì)于后饋天線,應(yīng)將饋源固定于拋物面頂部錐體的安裝孔上,并調(diào)整副反射面的距離,使拋物面能聚焦于饋源相位中心上。
天線的極化器安裝于饋源之后。
對(duì)于線極化(水平極化和垂直極化),應(yīng)使饋源輸出口的矩形波導(dǎo)窄邊與極化方向平行;對(duì)于圓極化波(如歷旋圓極化波),應(yīng)使矩形導(dǎo)波口的兩窄邊垂直線與移相器內(nèi)的螺釘或介質(zhì)片所在平面相交成45°角的位置。
3.2天線方向的調(diào)整
確定正南方向。
先由當(dāng)?shù)卮牌悄曜冎岛蛥⒖寄曛?查表獲得),計(jì)算當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)的磁偏角(磁偏角=參考年值+年變值×年差),然后再用羅盤(或指南針)確定地磁南極方向,最后用計(jì)算的磁偏角,修正地磁南極,得到正南方向(正南=地磁南極+磁偏角)。
另外,因?yàn)樘炀座架的實(shí)際指向一般都對(duì)著正南方向,幫可直接以天線座架的指向作參考,進(jìn)行天線調(diào)整。
進(jìn)行方向調(diào)試。
天線方向的調(diào)試,具體地說(shuō)就是根據(jù)事先算出的仰角和方位角,將天線的這兩個(gè)角度分別調(diào)到這兩個(gè)數(shù)值上,使之對(duì)準(zhǔn)所要接收的衛(wèi)星,接收到電視信號(hào),這就是粗調(diào)。
然后進(jìn)行細(xì)調(diào),使所收的信號(hào)最佳。
粗調(diào)是基礎(chǔ),如何判斷天線的仰角和方位角已調(diào)到事先所算出的角度上呢?根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的條件和個(gè)人的不同條情況,可以有多種簡(jiǎn)易而有效的方法。
(1)方位角的調(diào)整
天線安裝好以后,將高頻頭有標(biāo)牌的一面水平朝上,然后利用指南針找到正南方向,并在天線的立柱上做好正南的標(biāo)記。
同時(shí)應(yīng)了解要找的衛(wèi)星方位角是正南的偏東或偏西多少度。
然后找一皮尺測(cè)量立柱的周長(zhǎng)為多少厘米,在用360度除以它,得到每厘米為多少度。
然后再用方位角去除以每厘米對(duì)應(yīng)的度數(shù),也就是得到了需要轉(zhuǎn)動(dòng)多少厘米。
即可將天線轉(zhuǎn)動(dòng)到附近位置。
(2)仰角的調(diào)整
經(jīng)簡(jiǎn)單計(jì)算與實(shí)踐得出結(jié)論,仰角應(yīng)為:將計(jì)算出的仰角減去20度的值(因?yàn)椴捎玫牟煌炀誤差在19度~22度之間)。
然后將指南針?lè)胖,?xì)調(diào)仰角使指針為計(jì)算出的差值(誤差在正負(fù)1度之間),這一點(diǎn)是天線調(diào)試成敗的關(guān)鍵。
下面我們簡(jiǎn)單介紹一種方法――量角器、垂線法:
用一個(gè)尺寸較大一點(diǎn)的量角器,稍作加工,即可制成一個(gè)方便實(shí)用的簡(jiǎn)易仰角測(cè)試器,不需作任何計(jì)算,仰角可直接隨時(shí)讀出(如圖三所示),在量角器的圓心處小心地鉆一小孔,將一根細(xì)線固定在此,在細(xì)線的另一端系一小重物,仰角測(cè)試器就做好了。
使用時(shí)如前述幾種方法一樣,將其直邊垂直地靠在圓盤平面上,并使量角器刻有0°的一端朝下。
此時(shí)一邊轉(zhuǎn)動(dòng)天線的仰角一邊可以讀出仰角值來(lái)。
(3)極化角的調(diào)整
天線指向調(diào)整前,高頻頭饋源波導(dǎo)口極化角P預(yù)置方向應(yīng)大致正確,待收到信號(hào)后再進(jìn)行細(xì)調(diào),一般只需根據(jù)經(jīng)度差(經(jīng)度差=衛(wèi)星所在經(jīng)度-接收點(diǎn)經(jīng)度)正負(fù),即可大致判斷極化角正負(fù),經(jīng)度差為正時(shí)極化角也為正,經(jīng)度差為負(fù)時(shí)極化角也為負(fù),經(jīng)度差絕對(duì)值越大極化角也越大。
根據(jù)資料可以知道極化角的參數(shù)。
現(xiàn)將高頻頭上有一橫線的標(biāo)記對(duì)準(zhǔn)天線支架上的0刻度線,人站在天線口的前面,當(dāng)極化角大于零度時(shí),高頻頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)極化角小于零度時(shí),高頻頭逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)接收水平極化信號(hào)時(shí),饋源波導(dǎo)口窄邊應(yīng)平行于地面,根據(jù)經(jīng)度差正負(fù)及其絕對(duì)值大小預(yù)置極化角P,待收到信號(hào)后再進(jìn)行微調(diào)。
當(dāng)接收垂直極化信號(hào)時(shí)饋源波導(dǎo)口寬邊應(yīng)平行于地面,根據(jù)經(jīng)度差正負(fù)及其絕對(duì)值大小預(yù)置極化角P。
Ku波段通常采用饋源一體化高頻頭,為便于區(qū)別有的饋源一體化高頻頭在其端面有“Up”標(biāo)志(英文“向上”),標(biāo)有“Up”端面向上即為“水平極化”,旋轉(zhuǎn)90°即為“垂直極化”。
在進(jìn)行上述調(diào)整時(shí),應(yīng)一邊緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)天線,一邊注意觀察電視監(jiān)視器的屏幕顯示和衛(wèi)星接收機(jī)的信號(hào)強(qiáng)度指示條,注意調(diào)整到信號(hào)最強(qiáng)的位置固定這一項(xiàng)調(diào)整位置。
調(diào)整時(shí)應(yīng)一個(gè)項(xiàng)目一個(gè)項(xiàng)目順序進(jìn)行,每調(diào)整好一個(gè)調(diào)整點(diǎn)就固定住它,調(diào)整順序是:方位角――〉仰角――〉極化角,全部參數(shù)都整好后,最后將天線固定。
4衛(wèi)星天線的保養(yǎng)和維護(hù)
4.1應(yīng)檢查轉(zhuǎn)動(dòng)配合部件和緊固件是否生銹,如有銹斑及時(shí)清洗,涂上潤(rùn)滑脂。
對(duì)傳動(dòng)絲桿,支桿與立柱的配合面須涂潤(rùn)滑脂后才安裝。
4.2如在主反射面上須上人時(shí),最多容許體重較輕的1-2人,必須穿上軟底鞋,盡量踩在接縫處的筋條上,以防止反射面變形和劃傷
4.3如發(fā)現(xiàn)饋源喇叭上的薄膜破裂,要及時(shí)更換。
4.4饋源系統(tǒng)不容許進(jìn)水,進(jìn)水將嚴(yán)重影響天線性能,甚至?xí)袛嗤ㄐ拧?/p>
4.5天線在露天工作,應(yīng)隨時(shí)注意防銹,面漆脫落要及時(shí)補(bǔ)涂,對(duì)活動(dòng)零部件要定期清洗,涂潤(rùn)滑脂。
定期檢查緊固件,以防松動(dòng),特別在大風(fēng)過(guò)后,要及時(shí)將松動(dòng)的緊固件擰緊。
4.7天線的工作現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)杜絕人員逗留。
4.8及時(shí)清理天線上的積雪。
4.9天線使用兩年后,要重新將天線噴上白色醇酸磁漆。
4.10安裝避雷防護(hù)。
參考文獻(xiàn)
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【衛(wèi)星天線及其控制系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)】相關(guān)文章:
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