浅谈广播卫星天线的日常维护与测试

2018-06-07 06:02徐文
神州·中旬刊 2018年5期
关键词:频谱仪日常维护

徐文

摘要:卫星接收天线系统的组成:天线口面锅、馈源喇叭、天线基座、高频头,高频电缆和卫星接收机,用于接收广播卫星信号。卫星接收天线安装在室外视野开阔的位置,容易受到地理环境因素的影响,结合本台工作实际,简要探讨卫星天线的日常维护工作要点和测试。

关键词:卫星接收天线;方向图;日常维护;频谱仪

我台是位于东南沿海的广播发射台,接收来自中星6B卫星和亚太VI号卫星的两套节目,由于地理环境因素,卫星接收天线容易受海风腐蚀和台风季强风侵袭,日常维护更要细致入微。

卫星接收天线是广播电台的组成部分,主要是用于接收广播卫星的节目信号,是根据电磁波的反射原理,卫星辐射下来的微弱电磁波汇聚到天线锅面,反射到馈源上的高频头,变频为合适的中频信号,通过高频电缆线将中频信号传送至卫星接收机,解码为广播节目信号。卫星接收天线形式有多种形式,最常见的有:前馈天线、卡塞格伦天线、格里高利天线、双环焦天线、偏馈天线等等。

一、卫星接收天线的组成与选择

卫星天线系统一般由天线口面锅、馈源喇叭、天线基座、高频头,高频电缆、卫星接收机等部分组成。卫星天线主要的电子特性为:、主瓣宽度、副瓣电平,方向图、天线增益、极化方式、频带宽度、驻波比、噪声温度比和天线风载荷等。

1、结合室外噪声环境,根据接收卫星的等效全向辐射功率(EIRP)和接收天线的品质因数(G/T)值的要求,选择合适的天线。

2、天线方位角、俯仰角调节螺丝杆要方便调节,螺距粗细合适,天线基座要用水泥浇筑,支撑牢靠,天线结构合理,能抵御东南沿海台风季的强风吹袭。

3、选择前馈式或后馈式馈源天线,后馈天线也可作为卫星通信的上行天线,因此广播站一般选用后馈式天线。根据自身接收节目信号的特点选择垂直极化或水平极化的极化方式。

4、接收小天线(偏馈天线)也可应用在KU波段,它一般分為正馈和偏馈两种,偏馈天线是椭圆型或菱形偏聚焦,而正馈天线是以圆抛物中心聚焦,正馈焦距要短一些,在相同尺寸情况下,偏馈天线比正馈天线的增益略高,因此Ku 波段小天线都是采用偏馈式的。我台根据实际情况选用了一台村村通偏馈天线作为KU波段的备份天线。

因此我台根据工作实际和工作要求,C频段选用4.5米卡塞格伦天线接收中星6B卫星,KU频段选用3.6米双环焦天线接收亚太VI号卫星,两套节目源互为备份,分别安装于开阔视野的屋顶。

二、卫星天线的测试

卫星天线系统投入使用后,定期对接收系统进行测试,一般测试天线的方向图特性、驻波比、极化隔离度等指标。测试工作是个细致的工作,要有细心和耐心,测试过程要注意:

1.测试前要拆掉卫星天线的电源,卫星天线一般通过卫星接收机给高频头供电,拆掉卫星接收机电源以防止损坏接收机和高频头。

2.测试时要选择晴朗的天气进行,雷雨天气、大风等恶劣天气时禁止上线测试。

3.事先准备好需要的工具:扳手、螺丝刀、射频电缆、量角器、频谱仪卫星接收机等。

4.是日常维护中的测试,已经有了方位角、俯仰角等参数,可以稍微放送松俯仰螺杆螺丝和方位转向螺丝,一方面可作为信号细调,另一方面也可作为螺丝防锈维护处理。等测试结束后必须紧固好各个位置螺丝。

方向图的测试

利用频谱仪测试方向图,如图1所示连接设备,把一台设置好参数的卫星接收机连接到卫星天线的高频头,接收机可直接给高频头供电(水平极化供电电压18V~21V、垂直极化供电电压11V~14V)。

频谱仪连接上功分器,然后调整好测试参数,如:输入频率、分辨率带度、扫描宽度、扫描时间、参考电平等,可得到接收卫星天线的方向图。

为了保障接收信号的可靠性,我们对于同一卫星设有主备两副接收天线,利用频谱仪分析得到卫星接收天线的信号质量对比,可选择使用主用天线或是备用天线,在实际工作中,我台位于屋顶的C频段天线受到地面微波的干扰,接收时有出现杂波,位于地面的C频段天线接收信号良好,因此我台C频段主用卫星天线位于地面,而屋顶的天线作为备用天线。

除了方向图测试,我们还可利用频谱仪对电缆阻抗、供电、高频头等器件进行测量分析,排查故障隐患,并及时进行修复处理,以达到保证安全传输的目的。

三、卫星天线的日常维护

卫星天线结构原理比较简单,日常维护并不复杂,一般卫星天线都是安装在室外视野开阔、正面无遮挡的屋顶或地面,根据自身特点和地理环境进行维护即可达到保证设备正常运行。

1.东南沿海每年都会面临台风的正面袭击,强台风风速在32m/s以上,还伴有强降雨,对天线面和基座是个不小的威胁,所以在台风来临前有必要把天线俯仰朝天,减小迎风面积确保安全。主用天线在播音中不能转动的,可用钢丝一头固定在地面,一头锁定天线面板框架,形成牵引力抵御阵风的晃动。

2.做好天线各部件的防锈、防腐蚀、防止变形的工作。沿海海风具有较强的腐蚀性,天线面要隔两到三年进行一次刷漆工作,使用三防漆即可;轴承、丝杠、螺丝等每三个月检查一次,同时添加加润滑剂(牛油润滑脂,润滑油),确保运转灵活;定期检查天线抛物面里有无异物或积水,要及时清理。

3.馈源喇叭口要有防雨密封膜,定期检查是否有破损或有异物附着,若发现破损必须及时更换,否则雨水进入馈源口影响接收信号,也可能损坏高频头。

4.定期检查高频头、电缆线、功分器、接收机等接收系统设备,检查电缆头是否有氧化、接触不良、电缆线破损的现象,定期测试电缆线的结缘电阻情况;屋顶高处装有避雷针,天线接地线应与避雷接地线分开,每年应由专门部门对避雷系统进行测试防雷功能是否良好。

小结:

卫星天线系统的好坏直接影响着整个信号的接收质量,因此对卫星天线的维护很关键,在日常工作中维护人员要有耐心,做好各方面准备工作,调试过程要耐心细致,这样才能提高工作效率和质量,才能达到良好的接收效果。

参考文献:

[1]田向东.如何调整卫星天线接收卫星信号.实用影音技术,2010:96-98

[2]邵卫平.卫星接天线调试方法[J].西部广播电视.2014:19

[3]方兴 苏勇 杜啸岚.卫星数字传输与微波技术.中国广播电视出版社,2005:55-68

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