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极轴天线原理与调试

2011-12-29 16:29| 发布者: 123456000000| 查看: 37| 评论: 0

摘要: 要想随意领受定位于同步轨道上的肆意一颗星,就要使用极轴天线。这种天线之所以被称为极轴天线,简单说来就是其抛闻缦沔天线本体可以绕一轴线动弹,而这一轴线在调试完成后根基与地球的极轴相平行,故称为极轴天线。 ...

要想随意领受定位于同步轨道上的肆意一颗星,就要使用极轴天线。这种天线之所以被称为极轴天线,简单说来就是其抛闻缦沔天线本体可以绕一轴线动弹,而这一轴线在调试完成后根基与地球的极轴相平行,故称为极轴天线。以济南地域为例,其极轴与地面的夹角约为36度。极轴天线上的抛闻缦沔本体在电动推杆的驱动下,可在年夜约140度典型围内绕极轴扭转,天控器以节制推杆长度的体例来使抛闻缦沔天线定位于某一颗星。

按一般的理解,抛闻缦沔天线的指向应与其极轴互成90度角,可以想象,那么抛闻缦沔的轴线与天线的极轴互成90度角,那么抛闻缦沔绕极轴扭转的扫描轨迹将是一平面,由几何事理可知,两平面订交其交线为一向线,这样一种天线的扫描轨迹与赤道平面订交只能是一条直线,而在地面上不雅察看到的同步卫星轨道除了在赤道上不雅察看外是一弧线,所以这种天线是不能完成使命的。其实解决之道也很简单,只须将抛闻缦沔绕极轴扭转的扫描轨迹由平面酿成象打开的伞一样的锥体,就会使其交线变为一弧线,当然这一锥体很是扁平。扫描轨迹由平面变为锥体,抛闻缦沔天线与其极职?髑度不在是90度,而是转变了一个小角度,这个角度称为抵偿角。抵偿角是一个主要参数,它关系到极轴天线是否能全程切确定位。 其计较公式为:

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为天线地址地的纬度,由公式可知δ的取值规模约为0度-8.5度。在现实调试中并不需要去计较δ角的值,而是有简单的调试体例。只要抵偿角正确,极轴天线对同步卫星轨道的切确扫描与定位就很轻易实现。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地址地的纬度的度数。可以想象,除了在南北南北极外,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分歧心的圆,所觉得了使扫描轨迹与同步卫星轨道重和,除了抵偿角以外,天线极轴的倾角也需要增添一个校准量,就北半球而言,既需要使天线极轴向南稍稍转变一个小角度δ,不难推出这个角δ的取值为:

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

由公式可知的取值规模为0度-1.5度。当然在现实调试中这个值也不需要计较,同样有简单的调试体例。

在现实安装时,要注重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年夜误差而无法校整。调试前要首先级会一下当地的经纬度是若干好多,以便对极轴倾角进行预留。调试设备需要一聊天线节制器,一台模拟领受机和一份亚太地域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,要求正一一颗尽可能接近天线地址地的经度,即尽可能接近卫星轨道的中心,此外两颗分袂在最东端与最西端。以济南地域为例,经度为117度,可选113度的Palapa-C2作为中心一颗,使用其上的CNBC(4040/H)作为参照台;东面一颗选用166度的Panamsat-8,使用膳缦沔彩条旌旗灯号(4190/H)作为参照台;西面一颗选用68.5度的Panamsat-4,使用膳缦沔的SONY(3907/H)作为参照台,如不美观有频谱仪调试会更便利,调试分以下几步:

一、 将极轴倾角和抵偿角预调好,使天线指向正南方,调整高频头使水安然安祥垂直极化标的目的摆正,即分袂平行和垂直于地面,并毗连到模拟领受机上。并将上述三颗星上的三套节目预调到模拟领受机上,如用频谱仪可直接看频谱。

二、找一颗旌旗灯号很强的星作为粗调的参照星,例如选Asiasat-3S,将模拟领受机预置到凤凰卫视台(3920),独霸天控器使天线向西动弹,如不美观以上几步都正确,那么就会搜索出清楚的凤凰台,此时进一轨范成天线极轴角度,使其倾角加倍切确。

三、将领受机调到113度星的CNBC频道,独霸天控器使天线向东动弹,正常情形下此时应能搜索到旌旗灯号,旌旗灯号较弱,但用来调试天线扫描轨道仍是没有问题的。用这个旌旗灯号近一步细调天线的仰角。

四、将领受机调到166度星的彩条旌旗灯号频道,独霸天控器使天线向东动弹,如不美观天线预调标的目的根基切确在接近天线最东端处应能收到旌旗灯号,此时水平标的目的轻细调成天线方位角,使之达到最佳状况。此时必然要设法做一记号将天线方位角标识表记标帜好。

五、将领受机调到68.5度星的SONY频道,独霸天控器使天线向西动弹,如不美观抵偿角适值切确,在领受天线转到最西端时应能收到旌旗灯号,如不美观抵偿角误差较年夜,就会收不到旌旗灯号,此时就要独霸 天控器并配合水平标的目的方位角的动弹一再搜索,直至收到旌旗灯号。此时天线的方位角与第四步的记号标出的必定会有所分歧,按照其转变标的目的和水平就会估量出抵偿角的误差。

六、对第五步后的天线方位角做记号,调成天线方位角使其取两次记号的中心位置,对抵偿角的误差量做校整,然后一再第三步至第五步,直至天线能切确扫描出三颗星,调试就此完成。


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