卫星地面接收站的设置

文丨郑英兰

1 前言

为了解决边远农牧地区收听收看广播电视难的问题，原广电部和国家计委于1998年初启动了广播电视村村通工程。永春县地处山区，地形复杂，海拔高度悬殊，人口居住分散，广播电视村村通工程建设难度大。当时边远的自然村主要采取“村锅”、“村网”等方式，就是广播电视部门帮助村里把卫星接收小前端建立起来，然后村民集体筹措资金建有线电视小片网，自行收取维护费，自己维护管理。无论“村村通”还是“户户通”，都是利用卫星提供广播电视公共服务，这种技术手段具有见效快和投资少等优点。

2 卫星地面接收站站址的选择

要修建卫星地面接收站，首先必须选好站址。站址选择要兼顾两个主要因素，第一是接收站具有尽可能大的可视范围，既可接收卫星广播节目的天线的方位角和仰角范围，便于换星调节；第二是接收站应尽量避开地面大的干扰源。因此，站址选择应考虑以下几个方面。

1）天线在正南方向东西90°范围内尽量开阔，不为高大建筑物或山丘所阻挡；为了减少噪声，改善接收结果，天线仰角比天际线电轴仰角大于5°。如果站址的北方有山头，可充分利用北方山头的屏蔽作用，减少干扰。2）周围有无微波站，雷达站及其它微波干扰设备，特别要注意避免同频干扰。同时尽量远离高压电力线、多雷区、飞机航道或其它不安全因素。在一般情况下，要求干扰信号比最小的接收信号低30dB以上才能保证卫星接收站的正常工作。卫星接收干扰源主要集中在C波段和Ku波段。地面射频干扰问题是另外问题，不是接收卫星干扰，是有线电视网频道设置问题。

表1 辐射干扰源的规定值与其频率关系

当有转发卫星电视节目需要时，要注意摸清地面电视台、电视差转台的发射频道、发射功率及覆盖区域等具体问题。在这种情况下，测得的不同频率范围内的电磁辐射干扰的大小应能满足表1要求，最好用电视场强仪实测。注意：表中V2、V2：V2=50f2-6000f2在130～150MHz内；V2=600/19f2-19000/19f2208～470MHz；3）对于3米口径以上天线安装位置的选择，必须考虑基础重力负荷能力。此外，有必要对可能遇到的最大风力作出估算，加以保护。固定牵引铁此应装在坚固地方，乱大风时，有必要把天线反射面调成与风力方向近乎平行状态，尽量减少受风面积。

3 卫星接收天线三个角度的定义和计算

选好站址后，要想使卫星地面站接收好卫星广播电视信号，应根据本地的经纬度，首先计算卫星接收天线仰角EL、方位角AE及极化角α，然后根据计算进行调整。

3.1 地面站天线的仰角的定义及计算公式

它是地面站天线指向卫星时，天线的中心轴线与水平面构成的夹角。地面站天线仰角EL的计算公式：

式中φr：接收点的纬度，λr：接收点的经度，λs：卫星的接度。

3.2 地面站天线的方位角及计算公式

地面站天线方位角的定义：通常以正北为基准，由于我国位于北半球，接收赤道上空的卫星信号时简化计算，我们以正南为基准，这时计算结果和正北方向差180°。当地面站接收天线对准卫星时，地面站所在的点到卫星的视线在地面站的水平面上有一条正投影线，以地面站所在点的正南方向开始，顺时针方向到这投影线（为锐角）的角度为正的（即南偏西），从正南方向开始沿逆时针方向至投影线（为锐角）的角度（即南偏东）为负的。

地面站天线方位角的计算公式：以正北方0°时针方位角的公式：

以正南为0°时求方位角的公式：

用公式 ③计算地面站天线方位角时会出现AE=0、AE>0、AE<0的情况。AE=0表示天线方位为正南；AE>0表示地面站天线南偏西的度数；AE<0表示地面站天线南偏东的度数。

3.3 地面站天线线极化波极化角的定义及计算公式

位于卫星星下点的接收天线的极化与卫星转发器辐射电磁波的极化要匹配，而星下点之外的地区的接收天线因受地面天线所在地理位置与卫星星下点经纬度差和地球曲率的影响。卫星转发器辐射极化波的极化相对接收点卫星天线的极化面有一定的夹角，这个夹角称为极化角。极化角的计算公式：

注：式②③④中的λr、λs、φr与①中的含义相同。极化角计算没有多大实际意义，因为解决极化角问题主要在于调整天线高频头位置角度，使之该波段接收信号最佳为止就行，因为调试时没有根据该角度来调。

3.4 卫星接收天线EL、AE、α角度的计算举例

已知泉州地区的φr=24.9°、λr=118.6°，试求出分别接收亚太Ⅳ号λs=134°，亚洲3Sλs=105.5°亚洲5号λs=100.5°三星信号的AE、EL和α角。根据已知条件编程序用电脑计算：结果如表2所示。

4 加强对卫星接收的管理

卫星广播电视接收使我国农村实现“村村通”提供一种立竿见影的途径，但它的无序发展也会给我们的生活带来一些隐忧。目前，覆盖我国的境外卫星电视节目就有100多套。其中大多数带有宣传目的的商业行为，也有一些带有文化渗透的性质，一些节目甚至宣传不适合我国国情的观点、思想，我国有些集体和个人不顾国家有关法律法规，非法私自销售安装卫星接收设备，如不对其进行规范管理则很有可能损害我国民族影视文化的发展，并且对国家的安全稳定造成很大的影响。

表2 计算举例

5 结束语

早日实现“村村通”任务，打击非法销售安装卫星电视接收设备，造福广大农村，维护稳定发展局面，提供一个良好的社会氛围，为社会主义现代化建设保驾护航，是我们广电系统广大工作人员义不容辞的责任。

[1] 王锡胜.有线电视技术.北京：电子工业出版社，1998（8）：34-35.

[2] 戴志贤，官春华.卫星电视与家庭接收技术.福州：福建科学技术出版社，1992（5）：68-69.