⑴ 卫星天线的仰角和方位角如何测量
本问题举例进行说明:
周口市的地理位置是东经114°38′,北纬33°37′,亚洲3S卫星轨道位置是东经10°55′。天线仰角是指抛物面天线中心MN与水平线OM之间的夹角H(如图)。天线方位角是指:从接收点的正北方向开始,顺时针方向至天线中心线在水平面上正投影线的角度。根据以下公式:
z为天线所指卫星的径度;
x为地面站径度;
φ为地面站纬度;
R为地球半径,R=6378km。
h为卫星高度,h=35786km。
R/(R+h)=42164km。
经计算得出周口市接收亚洲3S卫星的天线仰角为50°34′,方位角南偏162°。
(1)测量天线角度的方法扩展阅读
接收天线调整
天线方位角及仰角的调整:
调整天线的仰角及方位角,这里介绍两种行之有效的方法:相对值法与绝对值法。
①相对值法:此法是先计算出接收当前卫星与接收预收卫星时天线仰角与方位角的差值,然后对天线进行相应的调整。举例来说,在武汉市调整原接收中星五号(115.5°E)的天线至接收亚太1A号(134°E),天线的方位角及仰角分别为:
中星五号 AZ=177.6°;EL=54.3°
亚太1A号 AZ=144.9°;EL=48.3°
显然方位角应减少即向东转177.6°-144.9°=32. 7°,仰角应下调54.3°-48.3°=6.0°。
由于在调整中是取相对值进行的,测量位置本身的偏差在计算中已经被消除了,因此对罗盘的测量位置要求不高,只要保持测量位置不变即可。此法较适合于天线换星操作和偏馈天线。
②绝对值法:此法只需计算出天线最终仰角及方位角,而无需考虑当前状态。以罗盘读数作参考也能较快将天线调至所需位置,但在使用罗盘时一定要严格选择测量位置,尽量减小由于测量位置选择不当引起的误差。
这两种方法各有优缺点,可根据具体情况选择使用或结合使用。
天线仰角及方位角的调整对于接收C波段模拟电视信号或许不算太困难,但对于接收数字电视信号特别是Ku波段电视信号就没有那么简单。笔者建议务必按以下步骤进行,除非条件不具备。
首先接收该卫星上C波段模拟电视信号,以求将天线大致对准卫星,在多数情况下这一条件都能得到满足。
其次接收C波段数字电视信号或者改换Ku波段高频头接收该波段模拟电视信号,这一条件不一定能满足。
最后接收Ku波段数字电视信号。有些Ku波段天线不能换C波段高频头,但也应尽可能从第二步做起 。
微调
经过以上几个步骤,大多数情况下是能收到卫星信号的,但接收效果不一定理想,为此必须进行微调。
仰角、方位角的微调:反复微调仰角及方位角,注意监视器上图像、伴音的变化情况,直到图像、伴音信号达到最佳状态。在微调期间,一定要注意分清天线的主瓣和旁瓣,以主瓣接收信号,收视效果明显要优于旁瓣。
馈源及极化的调整:完成仰角及方位角的微调后应将其稍微固定,然后适当移动馈源的位置,调整焦距。同时由于我国卫星广播采用线极化方式传送,因此务必对极化进行细心的调整。最终的目标是使模拟接收机的输入信号电平最强,数字接收机的误码率最低,以保证监视器上信号最佳。
调试完毕后,整个卫星接收系统已处于最佳工作状态,可将馈源、极化器、仰角和方位角等固定好 。