卫星电视接收试验指导
42页1、word通信工程教研室、实验室编2004年7月一、卫星电视接收系统的组成1 卫星接收系统的根本组成卫星电视接收系统包括:抛物面天线;馈源、低噪声放大器、变频器三者组成的一体化高频头;馈线包括功分器和接收机几局部组成,如图一所示。图象质量信号强度高频头图一,卫星电视接收系统示意图 系统能够正常接收到卫星信号的条件是:系统各局部连接正确,接收机处于正确接收卫星转发的电视节目状态,天线准确对准所接收的卫星。要做到天线对准卫星,就必须使天线的方位角和仰角处于正确位置。天线的方位角和仰角可以通过下面的公式计算出来。 虽然方位角和仰角可以计算得出,但是要想使抛物面天线的角度达到要求值并不是容易的事,因为大多数天线的结构中没有指示方位角和仰角的装置,即便天线上有指示方位角和仰角的装置,由于它的基准位置正南正北方向和水平程度都很难准确定位,所以无法利用机械装置准确定位方位角和仰角,只能以正常接收到信号时的状态为准。实际安装天线时必须反复调整方位角和仰角,同时观察接收信号的效果,信号质量最好时说明方位角和仰角处于正确位置。 目前卫星多数采用数字信号的传输方式,它和模拟信号方式在调整天线时有很大不同,给天
2、线调整造成很多麻烦。接收模拟信号时,图像解调输出非常快,没有延时,只要天线对准卫星,立刻有图像输出。当天线接近对准位置时,也会有质量差的图像在监视器上反映出来。根据这些特点,可以采取以下步骤寻星:大致确定一个接近的仰角,在估计的方位角附近,缓慢转动天线,仔细观察监视器上杂波的变化,寻星时,监视器不要使用静噪功能。因为信号很差时屏幕为蓝底或黑屏,无法判断是否接近了卫星方位,如果出现了欲接收的图像,再仔细调到最优位置。可以采用平均法确定最优位置,即 将天线左偏至图像变坏,记下该点位置;再将天线右偏至图像变坏,记下位置;再将天线调到两点中间,即是最优位置。固定方位角,用同样的方法调整仰角到最优位置。固定仰角,重新调方位角至最优位置。如此反复几次,天线的方位角和仰角即可调好。天线调好后,仔细调整高频头的焦距和极化角,使图像达到最优。用数字接收机接收卫星电视信号时,由于数字信号解码需要两三秒钟的时间,才能播放出正常的图像,并且数字信号要达到一定的信噪比,即误码率要低于一定值才能正确解码。也就是说,即使天线对准了卫星,必须经过两三秒才能看到图像,而且图像质量没有从坏到好的逐渐变化过程,只要有图像质
3、量就是很好的,要么就一点图像都没有,即所谓峭壁效应。给寻星时的判断调整带来很多困难,采取与模拟接收一样的在较大围搜索的方法很难将天线调准,必须在接近对准卫星的较小围,每转动一个角度要停一下等待屏幕的变化,仔细地耐心地调整。因此比拟准确的测量定位方位角和仰角,在利用数字卫星接收机调整天线时,是非常必要的。2 天线仰角的测定方法 目前常用的对天线仰角的测量定位方法都存在一定局限性,使用受到限制。比如在天线结构中安装固定的仰角测量器,它会受到天线安装水平程度的影响,并且势必增加天线的本钱。有一种称为量角器垂线法测量仰角的方法,可以不受天线安装水平程度影响,但是会受天线结构限制。如图二所示,可见使用这种方法时,必须在天线上找到一个和天线口面平行的平面,如果天线结构中没有这个平面,就不能使用这种方法。下面介绍一种方法,可以称之为“垂线计算法,如图三所示。在天线的最高点悬挂一条垂线,称为高点垂线。另外在天线的最低点也悬挂一条垂线,称为低点垂线。测量高点垂线与低点垂线之间的距离L,它和天线的直径D,天线的仰角存在如下关系:可见仰角增大,L长度增大。先计算出L的长度,安照这个长度调整天线的仰角即准确又
4、方便。这种方法即不受天线安装水平程度的影响,也不受天线结构的限制,所用的工具仅一副卷尺,垂线可以就地取材,一条细线系上重物即可。图三,垂线计算法示意图图二,量角器垂线法示意图3 方位角的测定方法 用罗盘测定方位角的方法如图四所示,将罗盘的南北极连线与抛物天线的最高点和最低点连线对齐,即要求两条连线形成的平面与水平面与天线口面都垂直,通过罗盘指针即可读出方位角。在没有罗盘的条件下,可以利用太的影子确定方位角,图五,角度投影法示意图图四,罗盘定位法示意图称之为“角度投影法,如图五所示。自制一个标有角度刻度圆盘,在上面标出“12点和“6点的位置,圆盘中心O点处放一根与盘面垂直的细杆,形成一个“角度投影盘。用“角度投影盘测量天线方位角之前,先要确定它的正常投影位置,方法是:将它的“12点和“6点连线称之为“0度连线与南北方向对齐,圆盘面水平放置,标出细杆影子在“投影角度测量盘上的位置,并记下影子的长度。测量时,将“0度连线与抛物天线的最高点和最低点连线对齐,方法和用罗盘是一样,调整投影盘的水平位置,使细杆影子的长度与先前记下的一样,标出细杆影子在“角度投影盘上的位置,连线与的夹角就是天线的方位
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