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沈阳卫星天线及其馈源的对焦
发布人:admin [2012-08-07]

标准的卫星电视地面接收系统由天线、馈源、高频头、功分器、接收机等多种设备组成。这些设备的性能和种类各不相同。为了实现高质量的接收,应恰当地选择接收设备,既能满足接收的要求,又要避免功能上的冲突。

以下简要地介绍卫星地面接收站的相关设备

天线

从馈电的方式上分,接收天线可分为前馈式和后馈式两种;从跟踪调整的方式上分,可分为单轴跟踪式和双轴跟踪式;从馈源的安放位置上分,可分为正馈式和偏馈式;从馈源的数量上分,可分为单馈式和多馈式。

1、前馈式天线

这是一种标准抛物面天线,馈源位于其焦点上。考虑到安装和调整馈源的方便,这种天线的口径一般在3米以下。

2、后馈式天线

是有两个反射面的天线,主面是抛物面,依副面形状的不同,分为卡塞格伦天线(双曲面)、格里高利天线(椭圆面)和环焦天线(特殊结构的某种二次曲面)。副反射面之所以有这样一些形状,其目的主要是提高接收效率,改善驻波比。通常口径较大的天线才采用后馈式结构,主要是考虑到馈源安装起来比较方便。

3、双轴跟踪式天线

一般天线的调整分为方位和俯仰两个轴向,可依靠电机或人力驱动。大口径的天线往往需要电动伺服机构,以方便对星和选星。

4、单轴跟踪式天线

又称为极轴天线,沿一个轴向进行驱动。与双轴跟踪天线不同的是,极轴天线的口径一般不超过3米。调整中,整个天线面围绕极轴进行转动,完成选星过程。极轴是指与地球自转轴平行的一根轴线。但是,如果天线的主轴向与极轴垂直,则天线的主轴将无法对准卫星。为此,实际中需将天线口面向下调整一个角度β,此角称为补偿角,其取值范围约为0度~8.5度。

经过补偿角的调整,极轴天线主轴的扫描径迹是一个与同步卫星轨道不同心的圆。为了在一定范围的方位上,极轴天线都能较准确地对准卫星,需再将极轴向赤道面方向调整一个角度δ,此角称为极轴的校准角,其最大值只有1.5度,相当小。所以,在实际中,对补偿角和校准角的调整可统一进行。首先,将天线接收正南方向的卫星,调准补偿角,然后将天线向东和向西偏离约45度,根据卫星信号反复进行补偿角和校准角的统调。

5、正馈式天线

即馈源安装在天线系统主轴方向上的天线。

6、偏馈式天线

即馈源位于天线系统的照射区之外,也有前馈与后馈之区别。偏馈式天线的反射面实际上是正馈式天线上的一部分。

7、多馈源天线

有些有线电视系统采用多焦点抛物面天线,用一个固定天线同时接收多颗卫星的电视信号。这种天线装有多个馈源,可以形成多个波束,每个馈源分别接收来自不同卫星的信号。其反射器使用变形的球面或抛物面,例如用球面上载取的矩形,或用两种曲线构成反射器,水平方向是圆弧,垂直方向是抛物线的一部分。 天

馈源

从极化的方式上,可分为单线极化和线/圆极化馈源;从极化的匹配上,可分为单极化和双极化馈源;从结构上可分为分列式馈源和一体化馈源。

1、单线极化馈源

只能接收线极化(或是单一极化、或是双极化)信号的馈源。

2、线/圆极化馈源

既能接收线极化信号,又能接收圆极化信号的馈源,与单线极化馈源相比,实际上多了一套圆/线极化转换器。能接收圆极化信号的馈源,必然能够接收线极化信号。

3、单极化馈源

只输出一个极化方向的线极化或圆极化信号。

4、双极化馈源

可输出两个极化方向的线极化或圆极化信号。对于线极化来说,通常将垂直极化探针安置在后部。

5、分别式馈源

馈源与高频头是分开的,能过法兰盘连接。

6、一体化馈源

馈源与高频头是一体的。常见于KU波段的接收。

高频头

高频头是低噪声下变频器的俗称。它有多种形式,从极化方式可分为单极化和双极化高频头;从本振个数上可分为单本振和双本振高频头;从工作频段上可分为单波段和双波段高频头。

1、单极化高频头

只能接收一个线极化方向的信号。单极化高频头的馈电耦合。

2、双极化高频头

可接收两个线极化方向的信号。双分为双极化单输出和双极化双输出高频头。C波段双极化单输出高频头采用了双本振结构,而KU波段双极化单输出高频头则靠直流供电电压来选择输出。当供电电压为18V时,输出的是水平极化的信号,供电电压为13V时输出垂直极化的信号。

3、单本振高频头

只提供一个本振频率(在同一频段内)的高频头。

4、双本振高频头

在同一频段内可提供两个本振频率的高频头。双分C波段和KU波段两种形式。

对于双极化单输出的C波段高频头,两个本振分别对应两个极化,比如,水平极化对应的本振为5150MHZ,则输出的中频在950-1450MHZ范围内,而垂直极化对应的本振频率为5750MHZ,输出的中频为1550~2050MHZ。这样就可以把3.7~4.2GHZ范围内的双极化C波段信号转变为950~2050MHZ的中频同时输出,无需采取其它切换措施。此种类型的特点是两个本振是同时工作的。此高频头的工作模式。这种高频头的好处是只需向卫星接收机连接一条电缆就能接收两个极化上的信号。

KU波段高频头把KU波段频率分为高、低二段,即10.7~11.8GHZ和1.7~12.75GHZ。对应的本振频率分别为9.75GHZ和10.6GHZ,二个本振的工作由0/22KHZ开关来切换,所以两个本振始终只有一个在工作,这样可以把整个KU波段频率转变为950~2150MHZ接收机所能接收的中频范围内。当高频头无22KHZ脉冲输入时其本振频率为9.75MHZ,而当高频头输入22KHZ脉冲时,其本振频率为10.6GHZ。

5、单波段高频头

也就是只工作在一个波段的高频头。
6、双波段高频头

可同时工作在C和KU两个波段的高频头。通常是双极化(又分为双输出和四输出)高频头。

功分器

从分配的路数上可分为二功分、三功分、四功分、六功分和八功分等;从是否具有放大能力上可分为有源功分器和无源功分器;从向高频头直流供电的形式上可分为直流隔离式功分器和直流共电式功分器。

1、无源功分器

不能提供功率增益,无法弥补其插入损耗。

2、有源功分器

实际上是一个微带放大器和一个无源功分器的组合,有一定的功率增益,可以弥补功分器的插入损耗。

3、直流隔离式功分器

只有一路直流通路通向高频头,其余各支路都是隔直流的。

4、直流共电式功分器

各支路均可向高频头提供直流电源。

切换开关

切的开关用来选择来自不同高频头的下行信号。从输入的路数上可分为二输入和四输入;从输出的路数上可分为单输出和多输出;从控制方式上可分为电压频率信令控制和DISEQC控制。

一个四输入四输出的切换开关,具有矩阵式的切换模式,使用起来颇为灵活,但只能配接单极化单本振的高频头。

利用13V/18V电压的切换和0/22KHZ单一频率的有无,结合0/12V控制电压可以组合出形形色色的多选一切换开关。这种控制方式称为电压频率信令控制。

卫星电视接收机

从接收的信号上,可分为数字接收机和模拟接收机,目前模拟机已基本上退出历史舞台;从应用的场合上,可分为工程机和家用机;从有否射频调制输出上可分为单收机和调制输出一体机;从有否条件接收的功能上,可分为普通机和插卡机。从对条件接收制式的适应性能上,插卡机又可分为CA机和CI(通用CA接口)机(俗称小卡机和大卡机)。随着数字电视的迅速推广,带有TS流输出的接收机颇受欢迎,它输出的TS流可直接送入数字有线电视前端的复用器,大大简化了信号的处理过程。

数字接收机的功能往往从其菜单上便可一目了然。

 


 
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