民航KU卫星远端站的安装调试

摘 要：KU卫星通信网是民航数据通信网络的重要组成部分，远端站是KU卫星通信网络的主体，文章介绍了KU卫星远端站安装调试的一些实践经验。

关键词：KU卫星；远端站；安装调试

引言

民航KU卫星通信网络是一个覆盖范围广、业务适应性强的民航专用传输网络。KU卫星通信网络借鉴当今世界上的最新技术，具有全网状网，DAMA/PAMA工作方式，卫星单跳；突发速率可调，FEC可调；可实现多达32个频率的跳频；保密性强；分散控制方式，无中心站等优点。利用其灵活、可靠的中、低速率传输电路以及高速率的应急备用电路，为民航航班安全飞行提供各类话音通信、雷达信息引接、甚高频遥控、数据广播等功能，是一个具有更高可靠性的民航专用卫星通信网，真正的单一平台实现综合业务。KU卫星远端站包含了KU卫星通信网的二、三、四类站点，是KU卫星网络的主体。远端站在室内机柜、天线、ODU等硬件安装完成后，需进行对星、极化调整、设置参数、标定功率等调试工作，使之符合入网的要求。

1 远端站的对星

通常通过接收亚洲四号卫星的信标信号的强度来调整对星角度，对星我们采用在中频上观察信标信号的方法完成对星工作。为了能够在中频上观察到信标信号，我们首先需要把ODU的射频频率修改为12253MHZ才能在中频70MHZ上观察到信标信号。

1.1 建立测试系统

把LNA/LNC射频馈线和ODU射频输入端用“三通”连接。“三通”中心端口接“隔直器”后与频谱仪相连接。

设置频谱仪的状态参数：根据卫星信标的频率设置中心频率：12253MHz

其他参数可设置为：RES BW：1KHZ； VBW：300～10HZ； AMP： 5dB/DIV；

SWP TIME：AUTO； SPAN：500KHZ； 衰減：10dB。

1.2 天线俯仰角的调整

天线俯仰角是指天线的指向与水平面的夹角。天线的俯仰角等于中心体上沿与水平面的夹角。其调整是通过驱动俯仰螺杆手轮来实现的，在调整天线俯仰角前，应先用撬杠松掉锁定螺杆的螺母，通过搬动调整杆手轮，即可驱动俯仰螺杆，实现天线的上仰或下仰，实现天线的方位指向变化。通过调整天线的俯仰角与观察频谱仪，使得信标信号的载噪比达到最大值。

1.3 天线方位角的调整

天线的方位角是指天线的实际指向与正北方向按顺时针方向的夹角。在调整方位角过程中，我们首先根据天线计算所得的方位角，把天线方向大致预置在所计算的方位角，然后仔细调节。天线方位角的调整与俯仰角的调整类似，也是通过水平螺杆上的调节手轮进行方位调整。通过调整天线的俯仰角与观察频谱仪，使得信标信号的载噪比达到最大值。

1.4 对星需要注意的事项

（1）如果接收的信标信号强度不够，可能是天线指向正好在旁瓣上，需要大范围调整天线俯仰角和方位角。

（2）信标信号强度最大时俯仰角和信标信号强度最大时的方位角组合在一起的对星方位角度并不一定是最佳的方位角度，在对星过程中我们可采用逐次逼近的方法来取得俯仰角和方位角的最佳组合位置。选取俯仰角和方位角信号强度的次高点位置，向着信号强度最大值位置轮流调整俯仰角和方位角，通过逐次调整观察，最后找到使得信标信号的载噪比达到最大值的俯仰角和方位角的组合。

（3）频谱仪在接射频对星时需要加隔直器，以防止直流功率过大损坏频谱仪。

2 极化调整

2.1 极化调整的目的

卫星通信中通过采用不同的极化方式实现频率复用，为了不造成极化干扰同时也为了节省发射功率，需要把极化隔离度指标调整到高于30DB。

2.2 极化调整的方法

松开天线双工器固定螺栓，在室内单元监控软件上进入INSTALLATION PARAMETERS菜单选项，在TESTS子菜单下选择ENABLE CW（使能单载波）选项在网控分配的载波号上发射单载波。电话联系亚洲卫星公司测控站，在卫星测控站的指导下转动双工器，当卫星公司技术人员表示极化隔离度达标后固定螺栓锁定馈源并关闭单载波发射。

2.3 极化调整中应注意的问题

（1）联系卫星公司前应该提前松开天线双工器的固定螺栓，完成这个操作需要一定的时间，提前准备好可以提高极化调整的工作效率。

（2）当站点的极化隔离度达标后，操作人员将天线双工器重新固定后，应再次让卫星公司技术人员确定站点极化隔离度达到要求，防止固定双工器时造成位置变化使得极化隔离度下降。

（3）远端站在完成极化调整后，应通过拨动MODEM板上的复位开关复位MODEM板来关闭单载波的发射，从而确保不会影响到其它的卫星站。

3 设置本站参数

使用室内单元监控软件Node View登录后进入INSTALLATION PARAMETERS（安装参数菜单），选择VIEW LOCAL NODE PARAMETERS（本站参数一览），然后开始设置本站参数：

本地节点号（Local Node Number）：按照网管中心分配的节点号设置。

本地节点名（Local Node Name）：设置一个英文字母缩写的节点名称

站点海拔（Local Elevation）：根据本地站点实测的海拔高度设置

站点纬度（Local Latitude）：根据本地站点实测的经度设置

站点经度（Local Longitude）：根据本地站点实测的纬度设置

卫星经度（Satellite Longitude）：122°12′00′′E

最大站点数（Maximum node per network）：347

突发速率（Bit Rate）：3696000

超帧大小（Super Frame Size）：60

CSC数量（CSC per Frame）：4

帧长（Frame Time）：20ms

捕获方式（Acquisition Method）：保持缺省值，“自动（Auto）”

CSC大小（CSC Burst Size）：保持缺省值，“128”

关口站站号（Gateway Node Number）：保持缺省值，“0”

热备份机箱（Redundancy Chassis）：除了网控站外，都是“No”

环路校准（Round Trip Calibration）：保持缺省值，“自动”

4 标定功率

4.1 调整方法

功率调整需要被调整远端站发射一个调制波，网控中心接收该调制波后通过频谱仪指导远端站增加或者减少发射以及接收功率以达到标定的功率值。

4.2 接收功率的调整

使用室内单元监控软件Node View登录后进入Satellite Link Parameter，再进入 Display Satellite Link Parameter，观察接收到的0号站信号的Rx Level和Eb/N0， 然后在网控的指导下通过增减接收外接衰减器的数量以及调整ODU接收增益值，使得0号站的Rx Level在0到3dB之间，Eb/N0>12dB。

4.3 发射功率的调整

使用室内单元监控软件Node View登录后进入Satellite Link Parameter，进入Current TX Power把MODEM板的输出电平统一更改为0，再进入 Display Satellite Link Parameter，观察接收到的本站信号的Rx Level和Eb/N0，然后在网控的指导下通过增减发射外接衰减器的数量以及调整ODU发射增益值，使得本站的Rx Level在0到5dB之间，Eb/N0>9dB。

4.4 功率调整需注意的问题

（1）远端站功率标定必须在0号站与本远端站均为晴天的情况下才能进行。

（2）远端站应已与民航KU卫星网北京网控中心确认网络及本地参数配置无误。

（3）远端站第一次入网前必须进行中频自环操作，以确定其发射电平符合系统要求。

中频自环的方法：使用一根短的BNC电缆和衰减器（共22dB）将VSAT Plus II机箱后面使用端的TXIF與RXIF连接起来。在Node View上，进入“安装参数”菜单，将站号改为1号站，并确认“修改频率”菜单中的载波0频率不为0，“存储参数”，之后对站点进行复位，重启后，在Node View菜单的下部会看到“是否变为主参考站”，按“Y”后，MODEM板会自动进入主参考站捕获程序，如果硬件及参数设置正确，大约一分钟后，VSAT Plus II会显示已上网。如果中频自环可以通过，则说明室内单元是正常的，其发射电平符合系统要求。

（4）必须在网管同意的情况下，才能在相应的载波号上使用发射单载波及调制波功能。

5 结束语

远端站是民航KU卫星通信网最基层的站点，是整个卫星网络的主体，承担着重要的保障任务，特别是近几年来几次发生施工挖断通信光缆造成传输信号中断，这就更加显现出KU卫星这路信号传输线路的重要性。我们要加强对KU卫星网络的建设，探讨和提高卫星保障的相关技术，为民航通信保障做出贡献。

参考文献

[1]上海民航华东通信网络发展有限公司.民航KU卫星通信网技术培训讲义[Z].2006.

[2]卫星通信设备操作维护手册[M].人民邮电出版社，2009.

作者简介：吴瀚（1974-），男，江苏连云港人，本科，工程师，研究方向：民航通信导航。