衛(wèi)星電視天線計算方法及工作原理

衛(wèi)星天線系統(tǒng)作為衛(wèi)星電視的窗口，在有線電視系統(tǒng)中占有非常重要的地位，衛(wèi)星天線的優(yōu)劣及其饋源的對焦?fàn)顩r對衛(wèi)星節(jié)目質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。

　　見于實際中天饋系統(tǒng)存在的一些問題，本文想就衛(wèi)星天線及其饋源的對焦談一點自己的看法和建議。實際中，衛(wèi)星天線普遍采用旋轉(zhuǎn)拋物面天線，旋轉(zhuǎn)拋物面天線具有兩個非常重要的特性：

　?。?）由焦點發(fā)出的電磁波經(jīng)拋物面反射后，傳播方向與軸線平行;反之，平行于軸線的電磁波經(jīng)拋物面反射后會聚于焦點。

　?。?）由焦點發(fā)出的電磁波經(jīng)拋物面反射后，到達拋物面天線口徑平面及其任一平行面時，所有射線行程相等，即焦點發(fā)出的球面波經(jīng)拋物面反射后轉(zhuǎn)換為平面波，反之亦然。位于地球上空約3600km的同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到地面某一點的電磁波可視作平行射線（平面波），當(dāng)拋物面天線對準衛(wèi)星，或者說旋轉(zhuǎn)拋物面的軸線調(diào)整到與電磁波射來方向一致（夾角為0°）時，經(jīng)拋物面反射后的所有電磁波會聚于焦點。由此可見，要準確、有效地接收到衛(wèi)星電視信號，首要的兩件工作就是衛(wèi)星天線的對星與對焦。實際中，人們往往只注重衛(wèi)星天線的對星而忽視了對焦，事實上，天線的對焦與對星同等甚至更為重要，當(dāng)饋源口與焦點位置稍有偏離，饋入信號將會大大減小，這是可想而知的。因此，必須重視衛(wèi)星天線的對焦工作，就是說要準確地將饋源口調(diào)整到拋物面天線的焦點位置。

　　拋物面天線焦點位置的求算方法如下：設(shè)拋物面天線口徑為D，深度（拋物面頂點到口徑平面圓心的距離）為h，焦距（拋物面頂點到焦點的距離）為f，可由下式計算焦距值：

　　f=D216h（1）

　　實際中，可以通過測量求得D和h，然后由（1）式求出f。

　　知道拋物面天線的特點與工作原理及焦點位置的計算方法對我們非常重要，但必須注意到實際天線與理論之間的差別。所謂旋轉(zhuǎn)拋物面是由拋物線繞其對稱軸旋轉(zhuǎn)而構(gòu)成的拋物面，拋物線必須是按其定義所形成的軌跡曲線，但實際中由于種種原因，實際拋物面天線往往和理想的拋物面天線有一定出入。對正規(guī)天線生產(chǎn)廠家，從設(shè)計、材料、結(jié)構(gòu)及制作工藝等各方面保證了天線形狀的標(biāo)準性與尺寸的精確性，但由于衛(wèi)星天線市場魚目混珠現(xiàn)象比較嚴重，很多非正規(guī)天線生產(chǎn)廠家大量非標(biāo)準不規(guī)范天線的涌現(xiàn)，給衛(wèi)星電視窗口帶來不少麻煩，一些從事有線電視系統(tǒng)設(shè)計安裝的人及營銷商竟然認為衛(wèi)星天線也就是一口鍋，誰都可以生產(chǎn)，因而實際中的衛(wèi)星天線存在不少問題，歸納起來有以下四種情況：

　　1）饋源支架不規(guī)則，支撐桿長度不合適，使饋源口無法準確地置于焦點位置。

　　2）由于制作工藝問題，使天線變形成為非標(biāo)準拋物面天線。

　　3）由于材料或結(jié)構(gòu)的問題，在運輸或安裝、使用過程中天線變形。

　　4）由于設(shè)計上的問題，看似拋物面，其實并非標(biāo)準拋物線旋轉(zhuǎn)而成。

　　對于第一種情況，只要拋物面比較標(biāo)準，對饋源架加以改造，使之合乎要求，將饋源口調(diào)整到焦點位置，可收到很好的效果。對于第2）和第3）種情況， 若變形不嚴重，按（1）式求得焦距，使饋源口置于焦點位置，并略加調(diào)整也可取得較為滿意的效果。當(dāng)變形較嚴重時，會聚于焦點的電磁波大大減小，對焦后效果很差甚至無法收視。對于第4）種情況，不存在焦點，屬假冒偽劣產(chǎn)品，無法使用。對天線安裝者來說，在購買衛(wèi)星天線時，對標(biāo)準合格天線與上述第4）種天線通常肉眼難以識別，天線標(biāo)準與否可用下面方法幫助判別：一是否正規(guī)生產(chǎn)廠家。二是與同口徑標(biāo)準天線作比較。將天線對準同一顆衛(wèi)星，使用相同饋源與高頻頭及衛(wèi)星接收機，使饋源置于焦點位置，接收同一套節(jié)目，比較信號強度，相同或接近則優(yōu)，否則劣。

　　下面談一點自己的建議：

　　1）廣電部門應(yīng)對衛(wèi)星天線制定出嚴格的標(biāo)準要求和檢測手段。

　　2）產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測部門應(yīng)嚴格按照有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準指標(biāo)，通過科學(xué)的檢測手段對衛(wèi)星天線進行質(zhì)量檢測，對假冒偽劣產(chǎn)品予以取締，并給以處罰。

　　3）作為購家一定要購買由正規(guī)廠家生產(chǎn)的經(jīng)過質(zhì)檢部門檢測過的合格產(chǎn)品。

　　4）作為有線電視系統(tǒng)設(shè)計安裝單位要有自己的一套衛(wèi)星天線質(zhì)量檢測或判斷方法，使偽劣天線無生根之處。

　　5）有線電視系統(tǒng)設(shè)計安裝單位應(yīng)重視饋源的對焦，務(wù)必將饋源口置于拋物面天線的焦點位置。