卫星天线的发展
通信卫星天线的发展,经历了从简单天线(标准圆或椭圆波束)、赋形无线(多馈源波束赋形和反射器赋形)到为支持个人移动通信而研制的多波束成形大天线。
目前,全球波束仍采用圆波束,区域通信,大多数卫星通信都采用双栅、正交、单馈源、反射器赋形的天线设计。这种天线技术不仅已在大多数的通信卫星上采用;同时也被世界上各主要的卫星天线制造商所掌握,为支持个人移动通信而研制的多波束成型大天线,目前也开始使用。主要的卫星天线有以下几种。
1)THURYU卫星天线:
该卫星天线由休斯公司研制。天线的物理尺寸为12.25米×16米,投影直径12米,128个馈源,收发合一。该无线尤如一个由若干支撑杆支撑的双环形,上环有一透明的抛物面支撑面,下环有一透明的抛物面反射器,两抛物面之间由许多细绳拉紧。展开和收拢简易可靠,每个支撑杆结点处由齿轮连接、控制。
该无线的设计具有下列特点:
·一副收发合一的卫星天线。对于任何一个点波束、发射波束和接收波束将完全重叠(同时,不需要做第二副天线,极大地降低了天线分系统的重量。
·新颖的结构设计,达到了收拢状态的小型化和简易、可靠展开的目的。
·反射面采用介质薄膜上镀有金属环的频率选择面,它只对工作频率产生谐振而反射,其余则全部通过,消除了金属对金属之间的接触,将使无源交调小。
·介质薄膜采用非完全绝缘体材料--氧化铟,其电阻率在10(8次方)Ω左右,从而既保证了静电完全卸载,又保持电磁波的穿透不受影响。
·128个馈源,同星上数字信号处理器的完美结合,有效保证覆盖区点波束的要求。利用偏馈技术,每8或20个,甚至更多的馈源形成一个波束,总数可形成200-300个点波束。
·多点波束,14分贝的波束隔离;大大提高了频率复用的次数(波束数/7),极大地节省了卫星的频率和频带。
·点波束的设计,保证了天线的高增益,有效地支持了个人通信的需求。
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卫星天线的安装调试(以南星108.2调试为例):
一、把锅盖组装好固高频头
二、连接机顶盒机顶盒与高频头的连接线,机顶盒与电视机的连接线。连接好之后,把电视机调到视频状态。可以看到机顶盒的开机画面,然后就可以开始安装锅盖了。
三、锅盖的安装方式:
1、正装
正装是容易的安装方式,但是必须条件满足,有平地方。一般农村住房用这种方式。
2、倒装
对于城市楼房,如果窗户上有防护网,用正装就不行了,倒装安装起来省事,牢固。
用铁丝固定好几年也不会出问题,对于有的高频头容易进水的,在安装的时候,把前面塑料罩弄掉,或者弄个大洞,小了不行。
四、调节天线的角度与方位
按遥控器信息键两次,屏幕上出现,信号强度和质量,当质量达到70%左右,信号就基本调好了,这时候把天线一定要固定好。以免风吹晃动,造成信号不稳定。如下图
至此,卫星天线就调好了可以看电视了。
4、若在建筑物上架设,应考虑在暴风情况下地面站因受力而产生的对屋顶的破坏性影响,即建筑物的承重能力。要满足10级大风能工作,12级大风不毁坏。
5、若在平地上架设,特别是农村中小学要注意校舍、围墙、树木的遮挡,更要注意学生..,要尽量安装在学生不易碰到的地方,或者在天线周围加设围栏。射频电缆线的走线采用埋地或空中架设,地下掩埋时要用20mm的钢管或者PVC管做线缆外套,空中架设时高度要在2.5m以上,空中距离超过10m时,要用钢绞线承载。
6、卫星天线的架设要考虑室外安装位置与室内接收机的距离尽可能短,应使到接收机插口的射频电缆线尽量短,以减少因传输线过长而造成的信号损耗。一般在30m以内。传输线选择应考虑采用性能较好的同轴电缆,.好采用75-7或75-9的藕芯电缆或物理高发泡电缆,电缆接头要做好防水处理。
7、在多雷雨地区,卫星天线的架设位置应避开雷击多发地点,同时要采取多种避雷措施以防止雷击,如要安装好避雷针,避雷针的接地应良好。
2. 基座制作
天线基座制作,可根据天线装配图纸提供的混凝土基础图尺寸施工,其图纸数据为基本要求,必须..天线在刮大风时不被破坏。通常情况下,天线安装是固定于专门的基础上,使用M12膨涨螺丝固定在混凝土基础上,或把地脚螺栓直接浇铸在水泥混凝土基础上直接固定。
3. 组装与架设
天线组装前,先根据装箱清单查点全部零件、标准件的规格、数量。然后,参照天线所附带的安装简图分别进行组装。抛物面天线的基本安装步骤:
1. 将立柱式脚架装在已经准备好的天线基础座上,校正水平,然后紧固脚架铁丝及地角固定螺栓。(对于卧式脚架须先调好方位角后方可固定脚架)。
2.安装方位托盘和仰角调节螺杆。
3.按照顺序将天线面的加强支架和天线面装在天线面托盘上,分瓣天线在天线面与天线面相连接处稍微固定即可,暂不紧固。等全部装上后再将全部螺丝紧固。
4.装上馈源支架,馈源固定夹。
5.把馈源、高频头和连接其矩形波导口必须对准、对齐,波导口内则要平整,两波导口之间加密封圈,拧紧螺丝防止渗水,将连接好的馈源高频头装在馈源固定夹上,对准抛物面天线中心位置集中焦点,对于ku波段接收的高频头一般是和馈源做成一体的,不需要专门的调整。直接装在馈源固定夹中即可。
将天线连同支架安装在天线座架上。天线的方位通常有一定的调整范围,应..在接收方向的左右有足够的调整余地。对于具有方位度盘和俯仰度盘的天线,安装过程中要使方位度盘的0º线与正北方向一致,俯仰度盘的0º与水平面保持一致。正北方向的确定,一般采用指北针(或者指南针)测出地磁北极,再根据当地的磁偏角值进行修正,也可利用北极星和太阳确定。