通信衛(wèi)星天線的發(fā)展,經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單天線(標(biāo)準(zhǔn)圓或橢圓波束)、賦形無(wú)線(多饋源波束賦形和反射器賦形)到為支持個(gè)人移動(dòng)通信而研制的多波束成形大天線。
目前,全球波束仍采用圓波束,區(qū)域通信,大多數(shù)衛(wèi)星通信都采用雙柵、正交、單饋源、反射器賦形的天線設(shè)計(jì)。這種天線技術(shù)不僅已在大多數(shù)的通信衛(wèi)星上采用;同時(shí)也被世界上各主要的衛(wèi)星天線制造商所掌握,為支持個(gè)人移動(dòng)通信而研制的多波束成型大天線,目前也開始使用。主要的衛(wèi)星天線有以下幾種。
HURYU衛(wèi)星天線
該衛(wèi)星天線由休斯公司研制。天線的物理尺寸為12.25米×16米,投影直徑12米,128個(gè)饋源,收發(fā)合一。該無(wú)線尤如一個(gè)由若干支撐桿支撐的雙環(huán)形,上環(huán)有一透明的拋物面支撐面,下環(huán)有一透明的拋物面反射器,兩拋物面之間由許多細(xì)繩拉緊。展開和收攏簡(jiǎn)易可靠,每個(gè)支撐桿結(jié)點(diǎn)處由齒輪連接、控制。
該無(wú)線的設(shè)計(jì)具有下列特點(diǎn):
一副收發(fā)合一的衛(wèi)星天線。對(duì)于任何一個(gè)點(diǎn)波束、發(fā)射波束和接收波束將完全重疊(同時(shí),不需要做第二副天線,極大地降低了天線分系統(tǒng)的重量。
新穎的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),達(dá)到了收攏狀態(tài)的小型化和簡(jiǎn)易、可靠展開的目的。
反射面采用介質(zhì)薄膜上鍍有金屬環(huán)的頻率選擇面,它只對(duì)工作頻率產(chǎn)生諧振而反射,其余則全部通過(guò),消除了金屬對(duì)金屬之間的接觸,將使無(wú)源交調(diào)小。
介質(zhì)薄膜采用非完全絕緣體材料--氧化銦,其電阻率在10(8次方)Ω左右,從而既保證了靜電完全卸載,又保持電磁波的穿透不受影響。
128個(gè)饋源,同星上數(shù)字信號(hào)處理器的完美結(jié)合,有效保證覆蓋區(qū)點(diǎn)波束的要求。利用偏饋技術(shù),每8或20個(gè),甚至更多的饋源形成一個(gè)波束,總數(shù)可形成200-300個(gè)點(diǎn)波束。
多點(diǎn)波束,14分貝的波束隔離;大大提高了頻率復(fù)用的次數(shù)(波束數(shù)/7),極大地節(jié)省了衛(wèi)星的頻率和頻帶。
點(diǎn)波束的設(shè)計(jì),保證了天線的高增益,有效地支持了個(gè)人通信的需求。
2、設(shè)備原因
A、天線對(duì)星不準(zhǔn)
先考慮一下是否有大風(fēng)可能將天線吹偏,如天線質(zhì)量較差還有可能變形,以致對(duì)星不準(zhǔn);或是天線受到外物碰擊;或是因多年工作天線產(chǎn)生機(jī)械形變等。
B、高頻頭本振L.O.(Locaf oscillator)頻率漂移過(guò)大——影響正常收視的常見(jiàn)故障原因
衡量低噪聲變頻放大器LNB的指標(biāo)較多,主要有:本振穩(wěn)定度、噪聲溫度、增益和相位噪聲等。高頻頭出現(xiàn)問(wèn)題較多的是本振頻率漂移過(guò)大。普通家用級(jí)高頻頭一般百十元左右,而專業(yè)級(jí)高頻頭價(jià)位卻在干元以上,區(qū)別主要體現(xiàn)在本振頻率穩(wěn)定度上。而噪聲溫度、增益和相位噪聲這幾項(xiàng)指標(biāo)固然也很重要,但從廠家提供的指標(biāo)上對(duì)比來(lái)看,二者相差并不大,體現(xiàn)不出差別來(lái)。各生產(chǎn)廠家的標(biāo)定并不統(tǒng)一,實(shí)測(cè)可能會(huì)更離譜。如噪聲溫度,有的廠家17KLNB同其它廠家20K的LNB是一樣的。因此不能用上述3項(xiàng)指標(biāo)的高低來(lái)衡量判別高頻頭的優(yōu)劣,相信一分錢一分貨還是有道理的。
LNB的頻率穩(wěn)定度由其本機(jī)振蕩器的頻率穩(wěn)定度決定,本振種類如表一所示。家用LNB一般不帶鎖相環(huán)PLL(Phase Locked Loop),而專業(yè)級(jí)LN B基本都帶PLL,即使不帶PLL其內(nèi)部也會(huì)采用高穩(wěn)定度介質(zhì)共振器DRO(Dielectric Resonator Oscillator)。
普通家用級(jí)高頻頭質(zhì)量較難保證,工作性能不穩(wěn)定,主要體現(xiàn)在本振頻率熱穩(wěn)定性差,受環(huán)境溫度影響漂移較大。實(shí)際接收符號(hào)率較低(即載波占用帶寬小)的電視載波時(shí),容易出現(xiàn)載波失鎖現(xiàn)象。
對(duì)于本振頻率漂移不嚴(yán)重的高頻頭,如無(wú)頻譜儀測(cè)試頻偏大小,解決方法是:當(dāng)電視載波失鎖時(shí),將其應(yīng)設(shè)置的頻率增加或減小一個(gè)數(shù)值,如±500KHZ或±1MHZ,不斷嘗試加減直至穩(wěn)定收視。而后再不斷加減載波頻率找出接收機(jī)失鎖時(shí)的上/下限頻率,將其取中后設(shè)置為實(shí)際接收頻率即可。對(duì)于本振頻率漂移嚴(yán)重的高頻頭,只能進(jìn)行更換。
專業(yè)接收某星電視節(jié)目,每天例行巡檢情況對(duì)比,可見(jiàn)LNB頻偏在1.55MHz。之所以也采用普通高頻頭,目的是為了模擬個(gè)體單收情況。
C、線纜及接頭
一般情況下,線纜及接頭只要質(zhì)量過(guò)關(guān)出現(xiàn)問(wèn)題的可能性較小,但也不能完全排除。故出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),考慮一下:
※是否動(dòng)過(guò)線纜;
※重新布過(guò)線;
※電纜頭制作的質(zhì)量是否不高,造成接頭松動(dòng)、接觸不良或是芯皮短路;
※防水是否沒(méi)處理好,是否進(jìn)水等。
如一切照舊則基本不懷疑此項(xiàng)問(wèn)題。
一般專業(yè)接收天線饋源都加裝塑料保護(hù)罩,防止線纜頭、饋源進(jìn)水、進(jìn)異物等。家用接收可找個(gè)塑料飲料瓶套住即可。
D、接收機(jī)
接收機(jī)肯定要選用工作穩(wěn)定可靠、品質(zhì)好的。其內(nèi)部的視頻處理解碼器如存在問(wèn)題,會(huì)引起馬賽克現(xiàn)象。如是因?yàn)橥L(fēng)、散熱不良造成機(jī)內(nèi)視頻解碼器工作失常,則注意為接收機(jī)散熱即可;如是軟硬件設(shè)計(jì)等原因造成圖像出現(xiàn)馬賽克,則需換另一品牌品質(zhì)好些的接收機(jī)試一下,即可驗(yàn)證;如是網(wǎng)絡(luò)共享解碼,則網(wǎng)絡(luò)速度及共享服務(wù)器處理速度都是影響圖像質(zhì)量的因素。
E、各種切換開關(guān)
當(dāng)需要接收多顆衛(wèi)星或多戶接收時(shí),就需要用到切換開關(guān),如:0/12V、13/18V電壓切換開關(guān);0/22KHz脈沖切換開關(guān)、DiSEqC切換開關(guān)、各種功分器、線放等。這些器件如質(zhì)量較差,信號(hào)衰減損耗會(huì)比較大,直接影響收視質(zhì)量,因此選用好的切換開關(guān)也是非常重要的。
需要注意的是如采用的線纜長(zhǎng)度不夠,需串接電纜時(shí),應(yīng)注意電纜、接頭、連接器阻抗要匹配,否則會(huì)產(chǎn)生反射,駐波比變大。電視載波會(huì)出現(xiàn)如圖三所示的鋸齒狀,頻響很差同樣影響接收質(zhì)量。
雨衰大、天線偏、LNB頻偏及本地有干擾是個(gè)體接收衛(wèi)星信號(hào)質(zhì)量降低的常見(jiàn)故障原因;而衛(wèi)鼉公司以及上行站相對(duì)存在問(wèn)題較多的是:雨衰大、有干擾。
由于我國(guó)對(duì)廣播電視行業(yè)的可用度要求較高,對(duì)于衛(wèi)星和電視載波,衛(wèi)星公司及上行站都擁有一套成熟并且完善的監(jiān)測(cè)和備份系統(tǒng),以及周全的故障應(yīng)急處理預(yù)案。因此問(wèn)題出現(xiàn)時(shí),作為個(gè)體用戶應(yīng)先重點(diǎn)檢查一下自身原因。同時(shí)切忌盲目亂動(dòng)設(shè)備,如上來(lái)就對(duì)星、換線等,如能和附近其它用戶確認(rèn)下。自檢無(wú)誤后再懷疑可能是上行站或衛(wèi)星存在問(wèn)題,向其反映情況并在其指導(dǎo)建議下解決問(wèn)題。也可去某些衛(wèi)視論壇交流總結(jié)經(jīng)驗(yàn),以便今后更好地處理解決。