使用1.5m天線接收C、Ku波段衛(wèi)星電視

如何用1．5m天線同時(shí)接收衛(wèi)星上的C、Ku波段衛(wèi)星電視節(jié)目，對(duì)眾多的衛(wèi)星電視接收愛好者來說是個(gè)努力探索的問題，以下從原理上給出一些數(shù)據(jù)，希望能對(duì)大家有所幫助。

　　天線的主要參數(shù)主要由天線的直徑D、工作波長(zhǎng)λ、效率η、增益G等來表示。它們之間的關(guān)系由下式表示：

　　G（Db）＝10lg[η(Лd／λ）2〕…………①

　　C波段的工作波長(zhǎng)λc＝0．076m（中心頻率），取η＝0．6(一般為0．5~0．7），代入①得：

　　Gc＝10lg[0．6(3．14×1．5／0．076) 2〕＝34(Db)

　　1．5m天線的焦距f＝0．58m，焦距口徑比f／D＝0．58／1．5＝0．39。從拋物面方程X2＝4fZ（只取X面），可算出饋電角∮C＝140°（也是C波段饋源波束10dB處的寬度），式中X為拋物線軌跡，f為焦距，Z為旋轉(zhuǎn)軸相應(yīng)尺寸，如圖1所示。

　　由于市場(chǎng)上的Ku波段高頻頭（帶饋源）其饋源波束10dB處的寬度為68°（E、H面有所差別），用在上述特定的1．5m天線上，其實(shí)際天線口徑為0．75m，為了增加Ku天線的實(shí)際使用面積，增大其增益，以及減小C、Ku波段饋源之間的相互影響，可把Ku波段饋源加工成為圖2形狀。

　　加工后Ku波段饋源波束10dB處的寬度由原來的約68°增至約80°（也即是饋電角），由此可以求出其利用的反射體直徑D，由原來的0．75m增至0．9m，Ku波段的工作波長(zhǎng)λKu＝0．024m（中心頻率），將D和λKu代入①式，其增益Gku＝10lg〔0．6(3．14×0．9／0．024)2〕＝0．392(Db)

　　天線波束半功率點(diǎn)的張角可由下式計(jì)算：2Q3dB＝1．26λ/D×57°……………②
則2Q3dBC＝1．26(0.076/1.5)×57°＝3．6°
2Q3dBKu＝1．26(0.024/0.9)×57°＝1．9°

　　如果我們把C波段的饋源相位中心置于拋物面天線的焦點(diǎn)F上，其天線波束最大指向與天線軸相一致，為使Ku天線能接收到偏離天線軸某一角度（如5°）另一衛(wèi)星上的Ku波段的電視節(jié)目，Ku天線的饋源相位中心必須偏離天線軸線，通過焦點(diǎn)并垂直于軸線的直線上某一點(diǎn)B，其對(duì)反射體頂點(diǎn)的入射角設(shè)為∮，反射角為∮＇，它們之間有以下的關(guān)系，∮＇/∮＝0．95，由于我們需要∮＇＝5°(也即是接收的經(jīng)度相差5°的兩顆衛(wèi)星的角差）所以
∮＝∮＇/0.95＝5°/0.95＝5．26°

　　由此，B點(diǎn)與F點(diǎn)之間的距離可由tg5．26°＝FB／F＝0．092求出，F(xiàn)B＝0．092F＝0．092×580＝53(mm），C、Ku波段有關(guān)參數(shù)可用圖3表示（未按比例）。

　　由于Ku波段相位中心偏焦53mm，其增益將由原來的39．2dB降至38．7dB，波束也會(huì)變寬，2Q3dBKu將由原來的1．9°增至2．1°，為能同時(shí)收視113°E帕拉帕和116°E韓星3號(hào)衛(wèi)星上的Ku波段節(jié)目，試計(jì)算其2QKu＝3°時(shí)的天線增益，可算得波束3°時(shí)的增益為38．7dB-4．3dB＝34．4dB，可以接受。即把Ku波段最大方向指向（113°+116°）／2＝114．5°。C波段天線波束最大指向?qū)⒅赶?14．5°-5°＝109．5°，與其波束最大指向?qū)?zhǔn)110．5°E的鑫諾一號(hào)只相差1°，比原來的最大增益34dB只降低約1dB。

　　為滿足FB＝53mm的要求，需在C波段饋源中的∮130mm圓盤適當(dāng)位置加工一個(gè)圓孔，以便讓Ku波段的饋源能裝進(jìn)去，如圖4所示。C、Ku波段饋源加工后的裝配圖如圖5所示。如上改動(dòng)后，即可選擇接收以下兩顆衛(wèi)星的電視節(jié)目了：

　　1． 接收100．5°E亞洲2號(hào)的C波段節(jié)目，同時(shí)接收105．5°E亞洲3S的Ku波段節(jié)目。反之亦然，但需把C波段饋源∮130mm圓盤（連帶Ku波段饋源）旋轉(zhuǎn)180°，把Ku波段饋源移至另一邊。

　　2．接收105．5°E亞洲3S的C波段節(jié)目，同時(shí)接收110．5°E鑫諾一號(hào)的Ku波段節(jié)目。反之亦然，方法同上。

　　3．接收110．5°E鑫諾一號(hào)上的C波段節(jié)目，同時(shí)接收113°E帕拉帕和116°E的韓星3號(hào)Ku波段節(jié)目等。

　　隨著衛(wèi)星電視業(yè)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星密度還將不斷增加，用一副天線同時(shí)接收多顆衛(wèi)星節(jié)目的天線從理論和實(shí)踐上都是現(xiàn)實(shí)的。例如在C波段饋源的圓盤上對(duì)稱加工兩個(gè)圓孔，多裝一個(gè)Ku波段的饋源，不是又可同時(shí)多接收另一顆衛(wèi)星上的Ku波段節(jié)目了嗎？

　　提示：

　　1．安裝時(shí)，C、Ku波段的極化方向和極化偏轉(zhuǎn)角需一致，并且為保證C波段的相位中心置于焦點(diǎn)F上以及使其波束最大指向與天線軸線相一致，需使其C波段∮130mm圓盤圓周距該天線反射體四周的最短距離相等（選適當(dāng)?shù)膸讉€(gè)點(diǎn)測(cè)量即可），而且使∮63mm的圓筒伸出圓盤的距離（約5mm）也一致，不能斜著安裝。

　　2．Ku波段饋源偏離焦點(diǎn)的水平方向位置視需要而定，如果C波段收視的衛(wèi)星是經(jīng)度∮°，收視∮°+5°經(jīng)度的Ku波段節(jié)目時(shí)，從俯視看，需把Ku波段饋源置于右邊，如果收視∮°-5°經(jīng)度的Ku波段節(jié)目，則置于左邊。

　　3．經(jīng)調(diào)試，收視效果滿意后，需加固天線，以免風(fēng)吹移動(dòng)。