卫星接收天线的安装调试与抗干扰措施

张学兵

【摘 要】我国幅员辽阔，地域复杂，卫星传输是我国目前解决广播电视信号覆盖最经济有效的手段，本文从选址、组装等方面详细介绍了卫星接收天线的安装方法以及在没有专业寻星仪器条件下的调试方法；并全面分析了卫星信号接收中的干扰源的种类和形成的原因，以便于用户在工作中可以根据实际情况采取措施来避免干扰对卫星接收信号产生影响。

【关键词】卫星接收天线 安装 调试 干扰

卫星接收的关键在于卫星接收天线的定位、安装和调。对于普通用户来说，复杂的方位角、仰角、磁偏角等专业数据的计算公式更是犹如天书，甚至大部分广播行业内用户通常都没有仰角仪、电子罗盘、高度计、寻星仪等专用调星工具，让人感觉天线的安装调试无比困难。

1天线的安装方法

1.1天线的选址

天线架设地址的选择非常重要，特别应注意以下几点：

第一：卫星天线在架设前应先根据卫星的经度和架设地的经纬度来确定天线大致的仰角和方位角，并确定天线的指向上没有树木、房屋、铁塔、高压线等障碍物，特别是要尽量避开微波中继线路以及雷达航线等强场干扰。

第二：风载过大往往会导致卫星天线变形，从而影响节目信号的接收效果，因此卫星天线架设的位置要尽量避开风口。

第三：卫星天线的高频头（LBN）与室内接收机之间的中频电缆要尽量缩短，以减少传输损耗，最长不能超过50米。

第四：在雷雨高发地区，为避免卫星天线遭受雷击给用户带来不必要的损失，最好安装避雷针。

1.2基座的制作

根据用户选址的实际位置以及天线的尺寸，并参照天线附带的装配图纸，最终确定基座的种类，一般大尺寸的天线的基座都由水泥钢筋浇筑而成。

1.3天线的组装和架设

根据清单把天线各零部件清点清楚后，按照说明书及装配图纸把天线拼装完整。馈源的主要作用是把汇聚到焦点的信号能量全部收集起来，馈源安装不合理将会对天线的增益产生很大的影响。对于前馈天线来说，应将馈源的相位中心与抛物面天线的焦点重合；对于后馈天线来说，则应将馈源固定在主反射面得顶部椎体的安装位置上，并调整好副反射面的距离，使其能聚焦于馈源相位中心上。后馈天线的极化器安装在馈源之后，在接收线极化波时（垂直极化和水平极化），应使馈源输出口的矩形波导窄边与极化方向平行；而在接收圆极化波时（左旋极化和右旋极化），应使矩形波导口的两个窄边垂直线与移相器内的螺钉或介质片所在平面相交成45度角的位置。

2天线的调试

将天线安装完毕后，就要做好天线调试前的准备工作了，首先应准备好相关器材，如小电视、卫星接收机、指南针、同轴电缆、高频头等，将所有设备安装连接完毕后，把事先所需卫星数据如节目下行频率、符号率、极化方式等输入到卫星接收机中，准备对天线进行调整。

通过网络或其他途径，可以很容易获得所接受卫星轨道和接收地的经纬度以及卫星接收天线的仰角和方位角的数值。如果卫星轨道的经度与接收地的经度相等，天线的方位角就应该指向正南方；同理，如大于接收地的经度，就指向东南方；如小于接收地的经度，就指向西南方。因为我国处于地球的北半球天线是没有可能指向北边的，所以调整天线应该以正东和正西方向为极限。

极化方式的选择和调整。极化方式的选择依照卫星转发电波的极化特性而定。在接收圆极化波时，并不要求矩形波导宽边平行于地面，只要矩形波导与极化器配合就行了。接收线极化时，不需要极化器，可将它取下，若不取下可将介质片置于矩形波导宽边平行的位置，这是介质片与电波极化方向垂直，引入的损耗比介质片平行于极化电波方向时要小。特别要注意的是因为卫星上发射的线极化波受卫星姿态及接收天线地理位置影响存在极化偏转角，在接收线极化波时，矩形波导宽边一般并不是垂直或平行于平面，而是与水平面有一定的夹角。

卫星接收天线的细调。常用的卫星接收天线一般都带有安装调试（调星）模式，其界面会显示两条指示条，其中一条为信号强度指示，表示接收机与馈源链路的连接状态，与接收信号无关；另外一条为信号质量指示条，用来表示接收到来自卫星信号的状态，作为天线调试的主要参考依据。

当馈源与卫星接收机连接好后，打开接收机的安装调试模式，将天线的仰角从最小慢慢向上扬起，注意观察接收机信号电平强度，当出现电平值变大时，应慢慢调整天线，将其锁定在电平强度最大值的位置上，再慢慢调整方位角，正常情况下都会出现信号质量增大的现象并会出现图像，进而接收机会锁定信号。一些数字接收机在天线没有对准卫星时也会出现信号强度指示，在调整仰角时应注意观察信号强度指示增大的趋势或是否出现图像，如没有变化应将天线向东或向西进行适当调整后再重新搜索，直至锁定信号为止。如果重复搜索都没有锁定信号，应将极化角旋转90度后在进行搜索，无论对于C波段还是Ku波段、数字信号还是模拟信号都是有效的。最后慢慢旋转馈源，使信号的质量达到最大值，完成最后的极化匹配。

3常见的干扰源及抗干扰措施

3.1自然干扰

自然干扰都是由天文现象造成的，我们只能采取一些措施将干扰减小到最小，而无法完全避免。其来源主要有以下几种：

雨致衰减：由于降雨对电波产生的衰减，称之为雨致衰减，简称为雨衰。这是由于雨滴会对穿过降雨区域的电波产生吸收和散射，从而进一步造成衰减。雨衰造成的影响与雨滴的半径和信号波长的比值有着很大的关系。根据相关测试结果可以发现，雨滴的半径约在0.025cm----0.3cm之间，而Ku波段的电波长度在2.5cm左右，C波段的电波长度在7.5cm左右，故而雨率对Ku波段的影响比较大，对C波段的影响较小，产生的衰减一般不会超过0.5dB。

日凌：日凌期出现在每年春分和秋分前后，这是由于在此期间的每天中午，卫星将处于太阳和地球间的直线上，卫星接收天线对准卫星的同时也对准了太阳，对于卫星接收天线来说，太阳本身是个强大的无线电干扰源，它产生的强大电磁波直接投射在卫星接收天线上，不论是模拟卫星广播还是数字卫星广播，都会造成卫星信号质量严重下降甚至中断，这就是卫星通讯的日凌现象。日凌只会对广播卫星的下线链路造成影响，接收点的地理位置不同其发生的时间也会不同。一般来说，春分时纬度越高的地区日凌开始结束的时间越早，秋分时则相反；接收频率越高或天线口径越大，则日凌持续时间短。

电离层闪烁：电离层的结构是呈不均匀状态分布的，因此，当电波穿越电离层之后，会造成信号的振幅、相位和极化状态发生较短周期的不规则变化，这种电波快速衰落的现象就叫电离层闪烁现象。发生电离层闪烁较为严重时段是秋分前后，会持续半小时到数小时，发生的时间通常在日落后到深夜。电离层闪烁与纬度、季节、时间和太阳活动的情况等因素有关。

卫星蚀：卫星蚀与月食较为类似，当卫星将进入地球的阴影区域后，卫星无法接受太阳光的照射，卫星上使用的能源是太阳能电池板，而在此期间，太阳能电池不能提供电能，卫星只能依靠蓄电池等备用电源供电，这一阶段就被叫做“星蚀期”。在前些年卫星蚀对卫星广播的影响极为严重，甚至会造成卫星通信中断，现在，随着卫星供电系统的改进和电池技术的发展，备用电源足以维持“星蚀期”卫星正常工作，虽然在每年的春季和秋季，在每天的特定时间内，卫星蚀本身依然存在，但是一般不会对通讯造成影响。

以上几种因天文自然现象造成的干扰是无法避免的，只能采取C波段和Ku波段天线互为备份的模式把干扰的影响降至最低。

3.2地面电磁干扰

微波干扰是地面电磁干扰的主要来源。同时也是卫星接收的最大杀手。在地面上存在着大量的如微波、雷达、广播工业电噪声等电磁信号，这些干扰最常出现在C波段，通常可分为定频干扰和雷达全频干扰。

定频干扰：当卫星接收天线架设好后，如果并未对准卫星，却可以从频谱分析仪中发现许多不属于卫星传送的频率信号，这些信号的频率是特定的，并不随着天线方位角和仰角的变化而变化，一般将这种情况称之为定频干扰。当要接收的卫星信号下行频率与所测干扰信号为同一频率时，卫星信号频率内的卫星节目将无法接收。这些干扰源通常来自电信局微波发射或中继站、军队通讯设备或电视台的微波信号。

雷达全频干扰：如果在卫星调试期间出现了整个卫星频段都被不明信号干扰时，就可能是出现了雷达全频干扰的情况。这些干扰源通常来自军用雷达或民用机场雷达。

地面电磁干扰源都属于人为因素造成的，可采取一些如架设防干扰网、降低天线高度、寻找较高大的建筑物作为屏蔽等方式来避免。

4卫星接收天线的日常维护

卫星接收天线在使用的过程中，长年暴露在户外经受风吹日晒以及浓雾、酸雨的侵蚀，所以需要进行定期保养和维护，当天线外表面的油漆涂层出现破损时要及时进行喷涂和修补，一般两到三年就要按照防腐工艺标准对天线整体喷漆一次。对丝杠、轴承以及传动系统的活动指点等部位以及装配螺丝都要定期涂注润滑油并进行防腐处理。无论天线的仰角、方位角还是中频电缆接头都要定期进行检查，根据天线的场强和信号质量等情况，定期对天线进行微调，消除卫星漂移造成的影响，以使其始终处于最佳接收状态。