中波转播台卫星信号接收天线调整方法探讨

2022-02-08 05:49
西部广播电视 2022年10期
关键词:高频头抛物面中波

嘎 旺

(作者单位:西藏自治区广电局亚东中波转播台)

中波发射台指的是利用专门设备向公众传送中波广播节目的发射台。在中波广播发射台的应用过程中,信号是收音机接收的广播电台信号。中波转播台可以根据接收的信号向听众提供质量可靠的信号节目。当前,我国中波广播频率范围是526.5~1606.5 kHz,频道间隔是9 kHz,共有120个频道信息由卫星天线发送。而各地需要应用卫星信号接收系统来接收信息,但各地所处的位置不一样,接收信息的条件也不一样,且各地所使用的设备性能也存在差异,不同的卫生信号接收系统接收的信号质量存在差异。因此,工作人员应当优选卫星信号接收的前端和终端设备,这是优化信号接收的前提。之后对设备进行安装和调试,以此优化前端和终端设备作业。另外,为了保证信号接收的稳定性,工作人员必须重视中波转播台卫星信号接收调整管理工作。

1 中波转播台卫星信号接收概述

中波转播台卫星信号接收系统主要包含抛物面天线、低噪声变频器组件(高频头)、同轴馈线、卫星信号接收机等。其中抛物面天线与低噪声变频器组件需要在室外进行安装,是整个中波转播台系统的室外单元,而卫星信号接收机需要在室内安装,室外室内单元通过同轴馈线进行连接。中波转播台的不同器件发挥着不同的作用,其中抛物面天线的主要作用是聚集天空中的卫星信号电磁波并将其反射到低噪声变频器组件中;低噪声变频器组件可以转化抛物面天线反射的电磁波,将其转换成高频电信号,完成信号放大与变频处理后可以形成第一中频信号;同轴馈线可以将室外低噪声变频组件的中频信号传输到卫星接收机终端,并将接收机的电源电压输入到低噪声变频器组件中;卫星接收机的主要功能是对低噪声变频器组件传输的中频信号进行处理和解调,从而获取需要的视频信号以及音频信号。除此之外,卫星接收机还要为低噪声变频器组件提供电源[1]。

2 中波转播台卫星信号接收天线的安装和调试

2.1 中波转播台卫星接收天线的安装

2.1.1 安装选址

安装卫星天线时,障碍物过多会引起信号的衰减,雷达与高压线等设施也会影响天线接收信号,于是天线选址要避开电信塔、高压输电线、微波塔等设施。为了保证信号接收质量,应选择宽阔平整的区域,如可以在楼顶安装,但要选择天线口没有障碍物的位置,并且周围30 m的范围内不能有机房、天线等可能会干扰到无线信号的物品,特别需要关注的是,选址要尽可能远离附近的5G移动通信基站。因为5G信号会对C波段产生干扰,若5G信号干扰比较强烈,需要安装抗5G干扰的高频头。且尽量不要选择在风口或者易遭雷电击毁的位置,避免自然因素毁损设备,同时要避免选在人群活动较多的位置,以免人为因素毁损设备。安装时则要仔细调整对仰角和方位角,防止被遮挡。

2.1.2 天线固定架与基础安装

首先安装天线基础,然后依次安装固定架、天线、配套设施,安装时要根据选址进行基础安装和架定架的安装。如果将天线安装在屋顶上,那么屋顶本身就是天线的基础,此时可在屋顶上设置1.5 m长的井字角钢架作为固定架。在安装前要做好测试,确定屋顶是否能够承载得起固定架,确保天线结构的稳定性。假如选择空阔的位置,那么就要构建相应的混凝土基础,长宽800 mm左右,高度400 mm左右。天线基础设定完毕后要做好地脚螺栓的埋设,并安装固定支架,支架放置平稳后将它与地脚螺栓焊牢。

2.1.3 天线连接安装

在固定支架上进行天线主体结构的安装时,应先将托盘与调节螺杆安装到固定支架上,令固定支架变得稳固,完成这一步安装后将加强支架设置到托盘上,支架安装完毕后再进行反射板的安装。之后要调整安装的成果,确定结构稳固以后调整并连接螺栓,令以上的几个零部件能够形成一个整体。接下来安装馈源支架、固定盘、调节杆、反射面、方位套筒,即将一系列的配套设施安装齐全。调整馈源时,要让它与反射板上的天线发射点重合,这是确保信号能够稳定接收的重要环节,只有信号接收良好,才能够进行后续的作业。在此要注意,部分反射板上标注了专门用于安装馈源支架的点,因此在安装时要依照这一提示对准标记点,避免支架结构不稳、不对称。部分品牌的馈线与反射板是一个整体,在安装时就可跳过这一环节。

2.1.4 接收系统的连接

接收系统的连接是指天线主体与高频头、卫星接收机、监视器这3个主要装置的安装。在安装的过程中需要先准备好连接用的电缆F头、固定盘负荷等设备。应用电缆连接馈源与高频头在连接时要注意接口必须对准,以免出现不能够顺利接收信号的问题。完成接口作业后,要在接口位置设置密封圈,进一步固定接口,避免接松动。且接口位置还需要与天线中心对齐,对准位置以后也做好固定接件的工作。以上工作处理完毕后,应将高频头的输出部分与卫星接收机的输入部分连接,以此把卫星接收机与监视器连接起来。但以上操作要注意所有的接口、所有要固定的位置都要应用胶布固定严密,避免雨水渗透到接口中引发一系列的使用故障。

2.1.5 防雷接地

卫星天线的安装不要选址在易受到雷电影响的位置,但有时雷电还是会对设备造成影响,如果没有做好防雷措施,那么不仅卫星天线会受到毁损,室内的设备也会受到影响,因而做好防雷接地的安装有非常重要的意义。安装前要检测接地线电阻,不同的电阻选择使用的接地体不同。一般来说,如果电阻在4 Ω以内,那么可以使用3根尺寸为50 mm×50 mm×2000 mm的角钢作为接地体,每根接地体之间保持2.5 m左右的间距,以此合理控制电阻参数。在安装时要合理设计避雷针的保护角,令它能够覆盖整个天线系统,并且避雷针至少要与天线之间保持3 m的距离,接地部分则要与建筑物或堆置需要防雷及避火构筑物距离5 m以上,避免在把雷电引入大地时出现安全问题。然而选址不同,环境不同,在实际安装接地体时还是有一定的差异。

2.2 中波转播台卫星接收天线的调试

2.2.1 对星

这一步需要调试是否能够正常接收信号。首先要依照说明书来确定卫星的方位角和仰角,然后应用专门的测量仪器测量一星天线是否在这个范围内,可以通过一边调整天线,一边结合测量仪器给出的数据结果将天线调整在相应范围内。比如,某卫星中波转播台要求应用过程中所处位置为东经114.4°方位角,其方向为正南偏东20°范围,仰角范围为30°~70°之间,那么就要按照上下左右的顺序移动天线,让天线在这一范围内,直到搜索出卫星信号为止。操作时需要控制操作的间隔时间,每次操作的间隔时间都要在3 s以上,这样利于了解信号是否真正稳定,画面清晰稳定后,代表卫星对星完成。

2.2.2 粗调

粗调是指通过调试,找到能够令信号最稳定的仰角、方位角参数,选址的位置不同,其适合选择的仰角、方位角参数也是存在差异的,进行粗调,就是要对仰角、方位角参数进行测量,优化参数的设置。首先应将正南方向定位为基准方向,然后通过不断观察信号状态,以调整对星的方式进行调整,但要注意调整的规范性,从而使调试效果顺利达到预期。

2.2.3 细调

细调的目的是为了让整个中波转播台卫星信号接收天线形成一个整体,以最佳的状态进行运作。在细调时需要观察红色信号条的变化,可通过调整让信号达到最佳状态。调整期间,若该参数能够让信号持续稳定、饱满,就应锁定天线。在锁定期间,需要结合电视台的收视效果进行调试,避免发生跑台的问题。之后可应用连接接收卡、接收机的F头,通过操作计算机等配套装置完成节目调试,使整体天线接收系统能够正常投入使用。

2.2.4 天线极化方式选择

极化角调试作业必须对信号质量这一栏的相关信息进行观察,对高频头进行左右旋转,确保信号质量最优。在对焦距进行调试时,需要上下移动高频头,保证信号质量能够最大化,这一环节最为常见是将极化器作为辅导进行调整,但不同的品牌设备,设计原理上会存在一定差异。然而无论应用什么方法进行调整,其都应使波导宽边、平面之间呈一定的角度,而非平行、垂直状态,以抵消偏转角的形成,增强天线极化效果。

2.2.5 天线故障调试

天线在使用一段时间以后,可能会存在信号接收不正常的现象,此时要对系统进行调试。在调试的过程中首先要对方位角和仰角进行核实,确认参数是否当初设定的参数。出于种种原因,有时方位角和仰角会被人为更改,此时可以应用粗调、细调、天线极化的方式重新调整参数,在达到预定的效果以后做好调整记录。如果发现方位角和仰角的参数没有变化,那么可以应用万用表查看线缆是否出现故障,这也是导致出现故障的因素之一。假如发现图像质量差,那么就要调整天线指像和高频头的性能,这两项因素都会导致出现图像信号不佳的问题。在作业时要注意,这些作业都必须在排除了外在因素干扰的情况下进行,若外在因素不排除,这些故障依然会出现。

3 中波转播台卫星信号接收天线的安装要点

3.1 安装与调整注意要点

在对中波转播台卫星天线进行安装和调整的过程中,需要注意相关要点,保证安装与调整质量。第一,质量好的抛物面天线体积比较大,分量相对较重,在室外单元安装时,必须科学选择具体的安装区域,保证抛物面天线基座的牢固。并且要利用紧固螺栓对抛物面天线进行加固,有效防止大风对抛物面天线产生影响,使天线位移。除此之外,要将防锈防油涂抹在螺栓上,提高螺栓防锈能力。第二,在调整抛物面天线方向时,需要先确定接收信号的具体卫星,然后以接收卫星的位置参数为基础对抛物面天线仰角和方位角进行计算。同时要将卫星接收机显示器的信号强度与信号质量作为参考开展调整工作,保证显示器画面和声音能够处于最佳状态[4]。

3.2 故障排除要点

除了加强卫星天线安装和调整管理工作之外,工作人员还要根据卫星接收机的具体运行状态开展有效的故障排除工作。第一,如果卫星接收机不能输出信号,需要对具体的故障原因进行查找。一般情况下,卫星接收机供电异常、接收机器损坏、同轴馈线量两端有一头或者两头接触不良、同轴馈线内部断线、高频头损坏偏移、抛物面天线表面存在杂物、抛物面天线与卫星之间有阻遮挡物或者卫星接收机存储的节目参数出现改变时,都可能会导致卫星接收机无法输出信号。针对以上问题,工作人员需要采取有针对性的措施进行处理。对供电线路、卫星接收机、同轴馈线损坏等情况进行处理时,要及时调整高频头的位置,并要对其进行加固或者更换高频头;对于抛物面天线问题,工作人员需要调整方向,及时清理杂物,并且要移除障碍物;如果卫星接收机存储的节目参数变化,工作人员要及时根据新的变化对节目参数进行调整。第二,信号弱、不稳定。此时工作人员要对具体的原因进行分析,并针对具体的原因提出有效的解决措施。如果抛物面天线出现问题,需要根据其方向是否出现偏移、表面是否存在杂物或者天线与卫星之间是否存在遮挡物等进行科学处理,一般要重新调整天线的方向或者清除杂物、移除遮挡物。刮风天气可能会导致抛物面天线晃动而影响信号的稳定性,这就需要对天线进行固定。此外,高频头性能受到干扰时,工作人员要及时根据具体的故障问题更换高频头。如果在日凌期,需要将卫星广播切换到其他信号源。在卫星通信系统运行过程中,日凌现象是不能避免的自然现象,但是日凌主要是对卫星地球站的下行链路产生影响,一般在每年的春分和秋分日凌发生,持续一周左右。一旦发生日凌现象,地球站台可能会连续几天内在同一时间段出现信号质量不佳或者通信中断等问题。为了保证卫星通信系统的稳定性,需要对日凌发生时间进行科学预测,并根据预测时间采取科学合理的措施达到预防目的,从而尽可能减弱日凌现象对卫星通信电路质量产生的负面影响。

4 结语

卫星广播信号接收系统运行的过程中,需要根据具体的卫星信号开展有效的安装和调整工作,保证每一步安装和调整环节的规范性和标准性。并且要根据中部转播台的具体运行状态,加强安装和调整过程中的质量管理工作,重视卫星接收机运行过程中的故障排除工作,尤其是要对影响卫星信号质量的各种干扰因素进行严格控制,保证广播信号的稳定性和可靠性。

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