卫星通信基础知识讲义

卫星接收技术2019整理的各行业企管，经济，房产，策划，方案等工作范文，希望你用得上，不足之处请指正一、卫星通信基础知识1无线电通信基本知识1.1电磁波的概念振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频电视信号，医院里物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。1.2 电磁波的物理量 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。频率是指在单位时间内电场强度矢量E（或磁场强度矢量H）进行完全振动的次数，通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v表示。频率f，波长，和波速v之间满足如下关系： v=f如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz ，即发f=1/T在国际单位制中，波速的单位是m/s(米/秒) ，波长的单位是m(米) ，频率的单位是Hz.对于无线电信号，它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。波长 图1-1 电磁波图例如：对于一个频率为102MHz的调频广播节目，其波长为300,000,000米除102,000,000Hz，等于2.94米。1.3 电磁波的种类 不同频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在300GHz(1GHz=109Hz)以下的波称为无线电波，主要用于广播，电视或其他通讯。频率在31011Hz-41014Hz之间的波称为红外线，它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3.841014HZ-7.691014Hz之间的波为可见光，它能引起人们的视觉，频率在81014Hz-31017Hz之间的波称为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌，消毒，频率在31017 Hz-51019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等，在原子核物理中还有频率为1018Hz-1022Hz以上的射线，其穿透能力就更强了。1.4 波段与频道的概念 由于利用频率可以计算出波长，一个频率范围将对应一个波长范围，所以频段与波段具有同样的意思。两个叫法是对应的，也是通用的，在电视广播领域中，更多使用波段。频道是指传送一个信号源节目所使用的频率（或波长）范围。通常一个频段（或波段）能够再分成多个频道。1.5 波段的划分 按照波长和用途不同，人们把无线电波又分成许多波段，如表1.1所示。表1.1 无线电波波段的划分名称英文波长范围频率范围极低频（极长波）Km10000Km3Hz30Hz超低频（超长波）10000Km1000Km30Hz300Hz特低频（特长波）ULF1000Km100Km300Hz3000Hz甚低频（甚长波）VLF100Km10Km3KHz30KHz低频（长波）LF10000m1000m30KHz300KHz中频（中波）MF1000m100m300KHz3000KHz高频（短波）HF100m10m3MHz30MHz甚高频（米波）VHF10m1m30MHz300MHz微波特高频（分米波）UHF10dm1dm300MHz3000MHz超高频（厘米波）SHF10cm1cm3GHz30GHz极高频（毫米波）EHF10mm1mm30GHz300GHz至高频（亚毫米波）0.3nm1um300GHz1000GHz微波是指波长在微米级的无线电信号。1.6 电磁波的极化方式当电磁波在空间传播时，其电场强度矢量E的方向具有确定的规律，这种现象称为电磁波的极化。在均匀无限空间中传播的电磁波是一种横波，其电场矢量E、磁场强度矢量H和波的传播方向三者之间，两两互相垂直，常用电场强度矢量E的变化来代表电磁波的变化。极化方式即卫星电视信号的电磁场的振动方向的变化方式。按照极化方式的不同，电磁波可分为线极化波和圆极化波等各种不同的类型。所谓线极化波，就是其电场强度矢量E的尾端在一直线上改变的电磁波。当E与地面垂直时，称为垂直极化波；当E与地面平行时，称为水平极化波。考虑到发射天线和接收天线的架设方便，减少重影，以及避开其他电波的干扰等因素，一般垂直极化波大多用于中波广播、移动通讯、卫星电视广播等，水平极化波大多用于短波广播、地面电视广播、调频广播和卫星电视广播等。1.7 Ku波段卫星通信波段及其极化方式卫星通信使用微波频段300MHz30GHz，采用高频信号的目的是保证地面上发射的电磁波能够穿透电离层到达卫星。在卫星通信中，不同的卫星，或者同一颗卫星上的不同转发器所使用的频率范围都不相同，不同频率范围有不同的代号。如3.95-5.85GHz频率范围的代号是，该频率范围简称C波段；12.24-18GHz频率范围的代号是Ku, 该频率范围简称Ku波段。项目卫星通信所用的电磁波在12.24-18GHz频率范围，属于微波范围的Ku波段，极化方式为垂直线极化。1.8 同步通信卫星简介由于电视信号属于微波信号，早期的电视广播信号主要在地面传播，其传播方式为直线传播。由于地球本身是一个球体，传播距离受地球弯曲弧度的影响,一般传播距离为40-60公里。要使电视信号传播得更远，就需要加高天线或增加中继站。天线高度的增加是有限的，中继站的增加会使信号衰减，成本加大。要想减少中继站的数量，只能增加天线的高度，当我们把中继站搬到天上后，就变成了卫星。卫星通信的目的是扩大信息的覆盖面，减少地面微波中继站，减少信息传播过程中的故障率，极大地提高信息的传输范围，提高信号的传送质量。图12 当卫星的轨道是圆形且在赤道平面上，卫星离地面35786.6公里，飞行方向和速度与地球自转的方向和速度相同时，从地面上任意一点看，卫星都是静止不动，这种对地静止的卫星称为同步通信卫星。利用三颗同步卫星，就能够使信号覆盖地球的表面。用于电视节目转发的卫星一般都是同步通信卫星。所以不同国家发射的通信卫星都在赤道的上空，同步通信卫星所处的纬度都为0，经度在0-360之间。2. 卫星IP数据广播技术简介2.1 卫星数据广播技术简介卫星数据IP广播是通过UDP协议将数据打包送上卫星，再通过卫星下发至接收端。接收端使用指定的PC卡/接收机和相应的接收软件即可接收。IP广播是基于新一代的卫星数据广播方式，需要占用专门的IP频道资源。在我国目前有取代VBI（电视逆程窄带数据广播）的趋势。中国教育电视台的远程教育节目将由VBI转移到IP数据广播方式。卫星IP数据广播每个通道的数据传送速率可达1Mbps，甚至更高，可以在实时传输高清晰度的数字视频信号的同时传输远程教学所需的其他多媒体信息，完全能够满足远程教学对带宽的要求。由于是基于广播方式传输，其带宽不受上网人数的制约，每个用户都能拥有同样的带宽。IP数据广播不同于VBI，它可以根据需要，把卫星上的转发器带宽分成许多份，每一份叫一个IP通道，能够用于传送一组类型的数据内容，可以是计算机网站信息，多媒体数据等。IP数据广播目前在我国基本上是单向，即只能接收，也可以是双向，即学校或家庭利用地面卫星天线和双向设备在接收信号的同时能够向卫星发射数据信息。2.2 卫星数字广播常用术语2.2.1 上行频率：指发射站把信号发射到卫星上用的频率，由于信号是由地面向上发射，所以叫上行频率。2.2.2 转发器：指卫星上用于接收地面发射来的信号，并对该信号进行放大，再以另一个频率向地面进行发射的设备。一颗卫星上可以有多个转发器。2.2.3 下行频率：指卫星向地面发射信号所使用的频率，不同的转发器所使用的下行频率不同，换句话说，当我们接收不同的节目内容时，所使用的下行频率不同，在使用卫星接收机时所设置的参数也就不同，如果设置不正确，将不能接收相应的节目内容。例如：我国鑫诺一号卫星用于数据广播的下行频率之一为12,620MHz。一颗卫星上有多个转发器，所以会有多个下行频率。2.2.4 符号率：卫星节目的符号率，指数据传输的速率，与信号的比特率及信道参数有关，单位为MB/s。目前市场上普遍使用的“诺基亚”、“菲力浦”、“现代”、“同洲”、“九洲”等卫星电视数字解压机的Symbol rate值在 6-30MBs。从世界上卫星发展趋势看，卫星电视的符号率越来越高，当一个载波信号携带的节目数越多时，此值越大。2.2.5 MPEG-2: 是一种动态音、视频信号的压缩传输标准(Moving Pictures Experts Group)，它分为音频、视频，传输标准等多种形式。2.2.6 DVB：DVB(Digital video broadcasting)指数字视频广播，其主要目的是找一种对所有传输媒体都适用的数字电视技术与标准，其核心是以MPEG2音、视频编码，有三种标准：DVB-S 数据广播-卫星方式DVB-C 数据广播-闭路方式DVB-T 数据广播-地面微波中继方式2.2.7 纠错方式：FEC EP前向纠错码方式，不同的系统会有不同的设置，接收机的FEC方式的设置必须与上行站编码方式一致才能正确解码，目前亚洲2号卫星的FEC值为34。2.2.8 本振频率：C波段卫星接收机的LNB本振频率一般为5150MHz，而Ku频段高频头的本振频率各不相同，常用的高频头的本振频率为11250或11300，具体是多少需仔细查看高频头包装盒上的说明。2.2.9 DiSEqC：英文为Digital Satellite Equipment Control，直译为：“数字卫星设备控制”，有1.0、1.1、1.2、2.0等不同版本的标准，是用数字卫星电视接收机控制，发出指令集(控制指令)给相应设备，如切换开关、切换器、天线驱动设备、LNB等。工作过程是数字卫星电视接收机内部在同步时钟脉冲配合下，通过与LNB高频头相连的同轴电缆线，经调制于22KHz频率上交替变化的数字信号串行转送相关控制指令，DiSEqC1.0常用于控制多入一出的中频切换器的控制；DiSEqC1.1是1.0的扩充版本；DiSEqC1.2则加入驱动并控制推动杆或极轴座的功能；DiSEqC2.0就具有双向控制的功能，外设就会有信息传回数字卫星电视接收机。简单地理解，可认为DiSEqC是数字卫星接收机中的一个设置参数，它能够使一个卫星接收机接收多个不同卫星天线的信号。在只有一个卫星接收天线时，该值设置为关（OFF）状态。2.2.10 PID码：PID码是英文Packet Identifier简称,是包识别码的意思。电视信号上传至卫星首先要对音视频及数据信号进行编码，用MPEG-2标准压缩成PES包，再将PES包转换成长度为188字节的传送IP包，它代表每帧画面的信息量。在188字节中，用3B来表示包开始前缀，以1B来表示包标识，2B表示PES包的包长度剩下的是实时压缩的活动图像声音等可变PES包，PID在传送包的包头上。如果不知道PID值，就不能正确接收相应的节目。具体来讲，PID可分视频、音频两大类，其中视频类又分图像、图文类，音频类则分电视与广播类。简单理解，PID就是为卫星上传送的节目加一个编号，数字卫星接收机或PC接收卡要根据这个编号来判断所接收的信号属于那一个节目。PID就是收信人的地址和姓名。在卫星数据广播中，每一个节目都有自己的PID。项目扶贫频道的PID=b2。总之，PID值是为了区分各种数据包的用途，DVB和MPEG-2标准中规定在数据包中所加的标识符。要想接收所需IP数据频道，必须添加相应的PID值。附录4给出了中国教育卫星宽带传输网各频道编号和PID值,以及相应的远程教育节目名称。3. 中国教育卫星宽带多媒体传输网简介3.1 鑫诺一号卫星“鑫诺一号”通信卫星于1998年7月18日发射成功，它是一颗服务于中国及亚太地区的广播通信卫星,同时也是一颗专门为电视直播业务和卫星专用通信网业务设计的通信广播卫星。该星定点在东经110.5E赤道上空，轨道位置优越，保证了高仰角、低雨衰。整个天线覆盖区，最低仰角均大于30。这使得它在实现电视“村村通”、“校校通”的任务中，更具有其他轨道位置(位于偏西或偏东的卫星)所不具备的优势。该星在设计天线波束时，充分考虑了卫星直播电视业务的需求，波束覆盖整个中国及周边国家和地区。Ku频段天线波束充分考虑了卫星直播电视业务的需求和国家各部委、各省市、各大公司及各行业专用通信网的需求，波束覆盖整个中国及周边国家和地区，并按照中国地区的不同分布，对波束覆盖进行优化设计，使得在中国国土的绝大部分地区，卫星的EIRP均大于47dBw,东南部地区加权6dBw以上，卫星的EIRP可达5254.5dBw。所具有的覆盖区边缘卫星EIRP较大、覆盖区内EIRP功率分布合理等特点将有利于地面通信网、站的设计和选型，降低地面通信网、站的费用。由于以往卫星通信网以C频段居多，Ku频段通信是目前卫星的发展方向，为更好地支持卫星通信网用户的业务发展，鑫诺一号卫星配置有一对C-Ku频段互联转发器，即C频段通信网(地球站)发上行信号，可直接由Ku频段通信网(地球站)接收其下行信号，从而实现了C频段通信网(地球站)与Ku频段通信网(地球站)之间的互联通信，有效支持了C频段通信网向Ku频段通信的过渡、兼容和发展。3.2 中国教育卫星宽带多媒体传输网为贯彻中共中央国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定，落实国务院批转教育部的通知中“实施现代远程教育工程”的总体部署，为构建中国教育卫星宽带多媒体传输平台，教育部于1999年9月份开始组织实施了“卫星电视教育网络改造项目”。该项目集成和应用了卫星通信技术、数字电视压缩技术、计算机及网络技术、信息安全技术等新技术，将原租用的1个C波段36MHz带宽的卫星转发器，改为租用大功率的54MHz带宽的Ku频段转发器，增加空间频率资源，加大卫星转发器传送信号强度，减小地面接收天线的尺寸，利于推广应用；将模拟电视传送方式改为数字压缩传送方式，从而充分利用卫星转发器的资源，增加电视频道、语音广播频道、IP广播频道的数量，扩大多媒体广播的应用规模，推进信息化教育和计算机技术的应用普及，实现电视网、计算机网的相融合。中国教育卫星宽带传输网（CEBsat）于2000年7月1日开始试播。10月31日正式启动了现代远程教育卫星宽带多媒体传输平台。该网采用鑫诺一号卫星Ku波段传送，主要接收参数为：下行频率为12620MHz，符号率为32553KB/s ，极化方式为垂直。改造后的新系统具备播出6套电视、6套语音、20套以上IP数据广播的能力，此外，还能开展卫星因特网接入服务实验，重点是为西部地区、通信设施不发达地区的单位提供双向远程教育服务。3.3 中国教育卫星宽带多媒体传输网近期节目安排中国教育卫星宽带多媒体传输网的节目包括电视节目、IP节目、语音节目和用户服务等四个栏目，其中IP节目又分为信息类、课件类和节目类。电视节目、语音节目的传送和接收采用国家广电总局制定的数字卫星电视调制、接收标准。IP信息、课件广播采用多路广播方式。IP节目采用视频MPEG4压缩方式。详情参见表12。表12中国教育卫星宽带传输网节目表分类PID值频道编号频道名称频道内容备注电视节目CEBsat-TV-1CEBsatCEBsat介绍及测试CEBsat-TV-2CETV-1综合教育节目CEBsat-TV-3CETV-2中央电大教学节目CEBsat-TV-4CETV-SD中小学教育节目与C波段并发CEBsat-TV-5CCTV-1中央电视台第一套节目转发、加密测试CEBsat-TV-6CCTV-9中央电视台英语频道转发IP节目信息类B0CEBsat-I-0CEBsat播出信息CEBsat播出的相关信息B1CEBsat-I-1教育部信息教育网站B2CEBsat-I-2扶贫教育信息基础教育、农业科技信息、气象、报刊等 B3CEBsat-I-3星空放送经济、文化、科技、报刊等B4CEBsat-I-4绿网工程部队政治思想教育、军事科技、报刊等 B5CEBsat-I-5青少年教育校外活动、科技创新等B6CEBsat-I-6数字图书图书资料及信息等B7CEBsat-I-7测试课件类D0CEBsat-C-1北京大学国际经济与贸易、法学专业教学等课业 D1CEBsat-C-2北京大学（医学部）远程医学等课业D2CEBsat-C-3北京邮电大学先行代数、C语言、概率论等教学课件 D3CEBsat-C-4中央广播电视大学电大课程多媒体教学课件D4CEBsat-C-5东南大学国内贸易、计算机应用教学等课件 D5CEBsat-C-6信息技术教育和培训计算机网络等技术课件D6CEBsat-C-7自学考试待定D7CEBsat-C-8测试 节目类F0CEBsat-P-1外语、科普中小学学生及教师外语远程学习与培训;科学知识普及、科技知识讲座 F1CEBsat-P-2中小教育中国农业大学全国各地中学名校优质课展播;农业远程教育F2CEBsat-P-3小学教育小学同步教学F3CEBsat-P-4测试语音节目CEBsat-A-1卫星英语课堂初高中英语与C波段并发CEBsat-A-2中央人民广播电视台（1套） 转发CEBsat-A-3测试 用户服务CEBsat-S-1教育双向卫星因特网接入服务实验阶段 二、卫星接收天线1卫星数据接收天线常识1.1接收天线的组成与作用天线是收集和处理远处的卫星发出的高频电磁波信号的装置，不同频率和不同发送方式的无线电波必须采用相应的接收天线，才能有效地将卫星发送的微弱信号接收下来，并达到高频头输入电平的要求。它的通信器件主要包括反射器、馈源、高频头和馈线。天线是无线电波的输入端口。 反射器（俗称“锅”）：用于反射和聚焦卫星发送的高频电磁波信号，通常选择抛物面天线，即利用抛物面的聚焦特性，将卫星发送的电磁信号经过一次或二次反射到天线的焦点上，并通过馈源和波导将聚焦的电磁波传送至高频头（LNB）。馈源：位于天线反射面焦点处，是一个会聚卫星信号的装置，其作用是聚集卫星信号能量并馈送给高频头（低噪声降频放大器，简称LNB）。高频头：将接收到的卫星下行频率信号进行放大和变频处理的部件。高频头的作用是先将卫星高频信号放大，再利用本机振荡电路将高频信号转换成中频950MHz-2050MHz，以利于同轴电缆传输和卫星接收设备处理（调制解调）。图1-3 Ku波段一体化高频头功分器：是将高频头接收的卫星信号分成两路或几路信号的设备，本项目功分器输出的两路信号分别送给数字卫星接收机和数据接收卡馈线：从高频头输出到接收机的射频输入插口的一段电缆线，一般选用75 同轴馈线，长度不宜超过30m，在室外环境条件下，最好用SYV757电缆（通常室内-5 室外-7，功分器为界）。接头芯线的长度和粗细应适宜，以免过长损坏高频头，过短接触不上，过粗损坏高频头输出座簧片。节目调好后，将接头拧紧，确保接头良好，做好防水处理，保护好高频头，固定好馈线。卫星接收天线有以下几方面的作用： 接收卫星发出的高频电磁波的能量 选择所需要的卫星电视信号，抑制外界干扰信号 放大接收到的微弱卫星高频信号 进行降频变换处理，将卫星高频信号转换成中频信号 除通信器件外，机械部件也是卫星信号接收天线的重要组成部分。天线的机械部件主要包括馈源支撑杆、俯仰角调整机构、方位转动机构和底座等。如图1-2所示为1.2 米偏馈天线，该天线选用固定式支座及支架，只能用来接收固定卫星的节目。天线的支撑系统主要有立柱、底座支架、托架和角钢组成；反射面由两块角钢和一个托架相互固定；馈源及支撑系统由一付馈源支架和三根馈源支撑杆组成；俯仰调整机构由一根仰角调整杆，一个调整块组成；方位转动机构由方位套筒和三个顶丝组成。图1-41.2mKu天线结构示意图1.2 接收天线与高频头的分类按接收波段划分，卫星通信接收天线一般可分为C波段天线和Ku波段天线。C波段天线接收卫星信号的频率范围为3.7GHz-4.2GHz；Ku波段天线接收卫星信号的频率范围为10.7GHz-12.75GHz。卫星数据广播接收系统装配和使用的天线为Ku波段天线。在实际工作中，根据中国教育卫星宽带网（CEBsat）的信号特点和技术规范，收视点建设应选择直径（椭圆短半轴）从0.75到1.5米Ku频段卫星接收天线。常用的抛物面天线按反射体的结构形式主要可分为分瓣拼装式和整体式，按抛物面的选用的材料可分为网式和板式，根据馈源在反射体的上方或下方可分为前馈式和后馈式。此外，根据馈源相对于反射体中轴线的位置，可将抛物面天线分为偏馈式和正馈式天线。卫星数据广播接收系统选配的天线一般为Ku频段整体偏馈板式天线。相应地，高频头一般也可分为C波段LNB和Ku波段LNB，接收卫星信号的频率范围同上。项目收视点装配和使用的高频头为Ku波段LNB，由于这种高频头内置了馈源部分，所以一般称这种高频头为馈源一体化高频头。1.3 天线的方位角天线方向指向角（方位角）是指从接收点到卫星的视线在接收点的水平面上有一条正投影线，从接收点的正北方向开始，顺时针方向至这条正投影线的角度就是方位角。在实际使用时应考虑当地的磁偏角数值。计算结果方位角负值为南偏西，正值为南偏东，通常方位指向角以北极为基准，即正北为0角边（规定北纬为正、南纬为负，东经为正、西经为负，顺时针为正）。在实际计算方位角时，可根据下面的公式进行计算即为：1A=tgtgasinba=(地面站所在地经度2卫星定点经度1) b地面站所在地纬度1.4 天线的俯仰角天线俯仰指向角（俯仰角）是指从接收点仰望卫星的视线于水平线构成的夹角就是俯仰角。在实际计算俯仰角时，可根据下面的公式进行计算： cosacosbRr21-(cosacosb)1E=tg式中：r/R=0.1510r地球半径，取值6378kmR同步轨道半径，取值42218kma=(地面站所在地经度2卫星定点经度1) b地面站所在地纬度在计算方位角、仰角之前先从地图上查出本地站址的经度和纬度。如果将本地的经纬度代入上面的计算公式，只要查出卫星的经度，就可以很方便地求出这颗卫星的方位角、仰角。如果将要寻找的卫星的方位角、仰角求出后列表记录。按照卫星的经度来分析记录列表，就可发现收视星的方位角、仰角的变化规律，即随经度的增加方位角由南偏西，向南偏东过渡，仰角逐渐升高。有些天线，尤其是变形天线的实际焦距已经超过了馈源能在法兰盘中移动的距离，或者馈源中心轴线不是与抛物面中心轴重合，而是形成一定的夹角，不能够最大能量的吸收反射波。上述情况均需要改变馈源支撑杆的长度来满足要求，最好是用带场强显示的接收机仔细寻找，挖掘出该天线的最大增益和效率。1.5 影响天线效率的主要因素天线效率可以说明有多少需要的输入信号到达馈源。在天线结构和材质等因素一定的情况下，影响天线效率的主要因素如下：天空噪声。这是由星体中的能量变换和某些大气层活动造成的大宽带辐射。这种噪声主要通过主瓣输入，与仰角的大小无关。大地噪声。温暖的地面中分子的激发造成的大带宽噪声称为大地噪声。在高纬度的低仰角中，它对天线噪声的作用最大。这是由于在较低仰角中，天线倾斜得更向着地面，所以增大在碟边衍射大地噪声的可能性。在较低的纬度上碟形天线的仰角更倾向天空，大地噪声的作用就大大减弱了。它主要是通过副瓣输入，而且对整个天线噪声起主要作用。人为噪声。机器和设备发出的噪声也会增大天线噪声。例如汽车的打火系统、剪草机以及萤光灯的开和关。这些设备都会由于瞬态高压发射大宽带的噪声，这种噪声主要也通过副瓣输入。在绝对零度的温度下（0K或者-273.15）,所有分子的激发都会停止。因此，温度越高，分子的活动越剧烈，因而噪声也越大。正因为这样，噪声是以相应的噪声温度即以开氏温度表示。天空噪声和人为噪声比起噪声的主要成份大地噪声的作用更小。一般来说，在仰角低于30左右时，天线噪声温度会迅速增加。2. 卫星接收天线的安装2.1 站址选择卫星电视接收天线不论架设在地面或建筑物上，选址是一个首要环节。必须充分考虑当地的自然环境和电磁环境，选址依据包括：卫星信号的场强、周围环境的干扰、操作的方便性、联网的方便性等因素。选址时均应注意以下几点：2.1.1 天线指向卫星方向上不能有任何障碍物，即要有一个开阔的视野。卫星天线不论口径尺寸大小，都应尽可能地架设在当地开阔空旷地最高处，避开山坡、树林、高层建筑物、铁塔、雷达站、差转台、微波通讯站及高压输电线等对天线波束的阻挡。天线主波束方向上应有足够的视野，天线正前方应有尽可能宽的视角。一般要求以天线基点为参考，对障碍物最高点所成的夹角小于3度。2.1.2 卫星天线尤其是大口径天线的架设，要有牢固的地基，保证能够充分承载天线自身的负荷，不致于出现坍塌或遇大风时被连“根”拔起。卫星天线的架设位置应避开风口，以减小天线的风载，天线的风载太大时会导致天线变形，影响信号的接收效果。2.1.3 卫星天线周围不应有干扰源。天线所对应的方向应避开雷达站、差转台、微波通讯站及高压电线等，应尽量避开这些干扰源；对于非同频干扰，由于卫星接收机的选频作用，允许干扰电平大于信号电平，但不能过大，使高频头进入饱和状态（接收机输入电平范围为-60dBm-30dBm），否则要在高频头与馈源之间加入带通滤波器，滤除干扰信号。在微波干扰严重的城市楼群中架设时要特别注意，为了保证信号接收的质量，一般应使用频谱分析仪或微波场强仪对卫星天线架设位置进行实地测量，利用地形或建筑物巧妙地避开微波干扰。2.1.4 若在建筑物上架设，应考虑在暴风情况下地面站因受力而产生的对屋顶的破坏性影响，即建筑物的承重能力。要满足10级大风能工作，12级大风不毁坏。2.1.5 若在平地上架设，特别是农村中小学要注意校舍、围墙、树木的遮挡，更要注意学生安全，要尽量安装在学生不易碰到的地方，或者在天线周围加设围栏。射频电缆线的走线采用埋地或空中架设，地下掩埋时要用20mm的钢管或者PVC管做线缆外套，空中架设时高度要在2.5m以上，空中距离超过10m时，要用钢绞线承载。2.1.6卫星天线的架设要考虑室外安装位置与室内接收机的距离尽可能短，应使到接收机插口的射频电缆线尽量短，以减少因传输线过长而造成的信号损耗。一般在30m以内。传输线选择应考虑采用性能较好的同轴电缆，最好采用75-7或75-9的藕芯电缆或物理高发泡电缆，电缆接头要做好防水处理。2.1.7 在多雷雨地区，卫星天线的架设位置应避开雷击多发地点，同时要采取多种避雷措施以防止雷击，如要安装好避雷针，避雷针的接地应良好。2.2 基座制作天线基座制作，可根据天线装配图纸提供的混凝土基础图尺寸施工，其图纸数据为基本要求，必须保证天线在刮大风时不被破坏。通常情况下，天线安装是固定于专门的基础上。对1.2mKu波段天线的固定，建议使用M12膨涨螺丝固定在混凝土基础上，或把地脚螺栓直接浇铸在水泥混凝土基础上直接固定。也可采用焊接钢架并用水泥沙袋等重物压紧，这种模式适用于临时性天线的架设。现场施工时，可根据实际情况加以处理。如1.2m天线的基础，要用10001000200（mm）见方的混凝土基础，重量约400Kg.2.3 组装与架设天线组装前，先根据装箱清单查点全部零件、标准件的规格、数量。然后，参照天线所附带的安装简图分别进行组装。各厂家的天线结构基本相同。天线的结构反射板有整体成型和分瓣两种（2米以上的反射板基本为分瓣），脚架主要有立柱脚架和三角架两种（立柱脚架较为常见），个别1.8米以下的结构为卧式脚架。抛物面天线的基本安装步骤：2.3.1 将立柱式脚架装在已经准备好的天线基础座上，校正水平，然后紧固脚架铁丝及地角固定螺栓。（对于卧式脚架须先调好方位角后方可固定脚架）。2.3.2 安装方位托盘和仰角调节螺杆。2.3.3 按照顺序将天线面的加强支架和天线面装在天线面托盘上，分瓣天线在天线面与天线面相连接处稍微固定即可，暂不紧固。等全部装上后再将全部螺丝紧固。整体成型的天线面装上加强支架和托盘架后，可直接将天线面装在方位托盘上即可。2.3.4 装上馈源支架，馈源固定夹。2.3.5把馈源、高频头和连接其矩形波导口必须对准、对齐，波导口内则要平整，两波导口之间加密封圈，拧紧螺丝防止渗水，将连接好的馈源高频头装在馈源固定夹上，对准抛物面天线中心位置集中焦点，对于ku波段接收的高频头一般是和馈源做成一体的，不需要专门的调整。直接装在馈源固定夹中即可。将天线连同支架安装在天线座架上。天线的方位通常有一定的调整范围，应保证在接收方向的左右有足够的调整余地。对于具有方位度盘和俯仰度盘的天线，安装过程中要使方位度盘的0线与正北方向一致，俯仰度盘的0与水平面保持一致。正北方向的确定，一般采用指北针（或者指南针）测出地磁北极，再根据当地的磁偏角值进行修正，也可利用北极星和太阳确定。较大的天线一般采用分瓣包装运输，在安装时，应将各部分重新组装起来。天线组装后，型面的误差，主面与副面之间的相对位置，馈源与副面的相对位置，均应用专用工具进行校验，保证误差在允许的范围内。校验完毕，应固紧螺拴。天线馈源安装是否合理，对天线的增益影响很大。对于前馈天线，应使馈源的相位中心与抛物面焦点重合；对于后馈天线，应将馈源固定于抛物面顶部锥体的安装孔上，并调整副反射面的距离，使抛物面能聚焦馈源相位中心上。天线的极化器安装在馈源之后。对于线极化（水平极化和垂直极化），应使馈源输出口的矩形波导窄边与极化方向平行；对于圆极化波（如右旋或左旋圆极化波），应使矩形导波口的两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角的位置。2.4 工程实例：华达1.2m偏馈天线组装、架设的方法步骤： 2.4.1 立柱、底座安装第一步：将立柱、底座直立在已经制作好的天线基础上，第二步：用水平尺测量底座平面应保持水平，若不水平要用铁垫片或橡皮垫进行垫补修正，直至水平便于仰角测量的准确性。第三步：用M10*100的地脚螺栓4套，将底座固定在基础上；2.4.2装仰角调节杆与方位套筒第四步：将方位套筒置于立柱顶端，并用M8*16的螺丝3只，将其固定在立柱上。顶丝不要拧得太紧，以便于方位角的调整；第五步：先将一只M12螺母拧至仰角调节杆中段偏上位置，然后套上调整块，再拧上一只M12螺母，使调整块位于仰角调节杆中段部位；第六步：用M8*16的顶丝螺栓加垫片2套，将调整块固定在方位套筒上，拧紧顶丝。2.4.3 连接支臂与反射面，然后与方位套筒和仰角调节杆再连接第七步：将40*40的角钢2块,用M8*90的螺栓4套固定在反射面上；第八步：用M8*50的螺栓4套将托架与角钢进行固定；第九步：用两人抬起反射面，一人在反射面后面立柱前用M12*80和M8*20的螺栓各一套，将其固定在方位套筒上。注意，若方位套筒上方的角铁与托架之间缝隙较大时，要增加铁垫片或橡皮垫，以便于将反射面与托架紧密固定在一起。2.4.4安装馈源支杆、馈源夹、馈源第十步：用M8*50的螺栓3套，将三支馈源支杆固定在反射面上，其中两侧杆较长，底支撑杆较短；第十一步：用M8*16螺栓3套将馈源夹与馈源支杆固定在一起，然后将馈源用M6*16的螺栓固定在馈源夹上；馈源上的中心刻度应位于正上方。2.4.5 除调整机构部分，其余紧固件锁定牢固。3. 天线的调试3.1 天线定位调试的基本步骤卫星电视节目的接收，无论是使用c波段，还是ku波段，接收天线的主要形式都是抛物面天线。卫星天线的定位调试，包括天线的方向（俯仰角和方位角），馈源的位置，极化取向和极化倾斜角调整等项内容。调试天线一般在天线安装场地进行。首先，要设置好卫星接收机，接收数字卫星节目时，要向接收机输入下行频率，高频头本振频率；供电电压，极化方式，符号率及前向纠错码方式等数据参数，用同轴电缆将卫星天线上的LNB和卫星接收机连接好，用音视频电缆把电视监视器与卫星接收机相连接。其次，要确定正南方向。先由当地磁偏角年变化值和参考年值（可查表获得），计算当地当时的磁偏角（磁偏角参考年值+年变值年差），再用罗盘或指南针确定地磁南极方向，最后用计算的磁偏角，修正地磁南极，得到正南方向（正南地磁南极磁偏角）。并在天线座架上作上标记。另外，因为天线座架的实际指向一般都对着正南方向，可直接以天线座架的指向作参考，进行天线调试。第三，要弄清所要接收卫星的大致方向，一般来说东经110度左右的卫星（如鑫诺一号）就在正南。大于110度的星就在东南或东方，以次类推。如亚太2R 76.5度星，大致在西偏南方向，约正南偏西65度左右；亚太1A134度星大致在东南方向，约在正南偏东25度左右。第四，当确定了要接收哪颗卫星的信号后，通过前面介绍的公式计算或查找有关资料得到卫星在本地天线的俯仰角和方位角，进行天线方向调整。具体的说就是根据事先算出的俯仰角和方位角，将天线的这两个角度分别调到这两个数值上，使之对准所要接收的卫星，接收所要接收的卫星电视信号，这就是粗调。第五，借助寻星仪或数字卫星接收机信号质量指示进行细调，使所收的信号最佳。此过程需要反复多次、耐心细致，最后将信号强度调至最大。粗调是基础，如何判断天线的俯仰角和方位角已调到事先所算出的角度上呢？这要根据现场的条件和个人的不同情况，可以有多种简易而有效的方法。3.2 天线指向角的调整天线指向角的调整即天线定位，它主要包括天线方向指向角调整和天线俯仰指向角调整两个方面：3.2.1 天线方向指向角（方位角）的调整天线安装好以后，将高频头有标牌的一面水平朝上，然后利用指南针找到正南方向，并在天线的正南方向上做好正南的标记。同时应了解要找的卫星方位角是正南偏东还是偏西多少度，然后找一皮尺测量立柱的周长为多少厘米，在用360度除以它，得到每厘米是多少度。然后在用方位角去除以每厘米对应的度数，也就是得到了需要转动多少厘米，即可将天线转到附近位置。如某天线立柱周长为L31.4cm，以某地接收鑫诺一号卫星的方位角为A=168.59为例，则该卫星方位在正南偏东的度数为180A=11.41（正数为正南偏东，负数为正南偏西）。调整方位托盘需要转动的距离为X（1800A）*L/3600 = 0.995cm，即以正南偏东转动约1cm。的位置就是所要接收卫星的方位角位置。3.2.2 天线俯仰指向角（俯仰角）的调整经简单计算与实践得出结论，实际的俯仰角应为：将计算出的理论俯仰角值减去所采用的天线自身形成的误差值（不同天线形成的误差值范围大约在1923度之间），天线自身所形成的俯仰角误差值是指：当天线口面与地面垂直时，天线波束最大方向与水平线有一夹角，这个夹角就是该天线的俯仰角误差值。如华达1.2米天线=22.3。如果某地理位置对某颗星的仰角为，则仰角仪的实际读数为=即可。），然后将仰角仪放置在天线口平面上，细调俯仰角使仰角仪指针为计算出的差值（误差在正负一度之间），这一点是天线调试成败的关键。3.3 天线极化角的调整天线指向调整前，高频头馈源波导口极化角预置方向应大致正确，待收到信号后再进行细调，一般只需根据经度差（经度差卫星所在经度接收点经度）正负，即可大致判断极化角正负。经度差为正时极化角也为正，经度差为负时极化角也为负，经度差绝对值越大，极化角也越大。根据资料可以知道极化角的参数。现将高频头上有一横线的的标记对准天线支架上的零刻度线，人站在天线口的前面，当极化角大于零度时，高频头顺时针转动；当极化角小于零度时，高频头逆时针转动。当接收水平极化信号时，馈源波导口窄边应平行于地面，根据经度差正负及其绝对值大小预置极化角P，待收到信号后再进行微调。当接收垂直极化信号时馈源波导口宽边应平行地面，根据经度差正负及其绝对值大小预置极化角P。ku波段通常采用馈源一体化高频头，为便于区别，有的馈源一体化高频头在其端面有“up”标志（英文“向上”的意思），标有“up”端面向上，即为“水平极化”，旋转90度，为“垂直极化”。在进行上述调整时，应一边缓慢的转动天线，一边注意观察电视监视器的屏幕显示和卫星接收机的信号强度指示条，注意调整到信号最强的位置固定这一项调整位置。调整时应一个项目一个项目顺序进行，每调整好一个调整点就固定它。调整顺序是：方位角仰角极化角，全部参数都调整好后，最后将天线固定。3.4 高频头的安装与调试高频头的安装较为简单，将高频头的输入波导口与馈源或极化器输出波导口对齐，中间加密封橡胶垫圈，并用螺钉固紧（一体化高频头可直接装在馈源夹上）。高频头的输出端与中频电缆线的相接端头用英制接头拧紧，并敷上防水粘胶或橡皮防水套，加钢制防水保护管套效果更理想。数字卫星电视接收时应选用数码专用高频头（有的在高频头铭牌上注“digital”），由于不可避免的磁偏和飘移，为使接收机工作在最佳状态，应对高频头输出中频频率进行微调，先让它接收卫星上的模拟信号，并降低或升高频率，使噪声点最小，图像最佳，在转回进行数字台接收。避免使用劣质高频头，这是数字卫星接收质量的保证。一体化高频头具体调试步骤如下： 将高频头固定在馈源支架中，并调整好焦距；高频头上的中心刻度应位于正上方。 将高频头的输出端与中频电缆线的相接端头用英制接头接好拧紧，并用防水胶布做好防水处理； 高频头的安装一定要在不加电的情况下进行。 高频头的方向本人以其接线头为准，当接收水平极化的信号时，其接线头朝向天线面的右侧或左侧（指人对着天线面站在正前方）；当接收垂直极化的信号时，其接线头朝向天线面的上方或下方；用双极化高频头时，其上面刻度的0格线朝向左或右侧。如收到图象还不理想时，还要微调高频头的方向和馈源离天线面的高度，使图象声音都达到最佳状态。3.5 天线定位与调试方法举例3.5.1 作图法定位（收视东经110.5鑫诺一号Ku波段节目） 在半圆量角器0与90垂直处，钻一个小孔穿一细线，线的下端系一个小线锤（作仰角测试仪用）； 利用计算器及相关公式，计算出欲寻卫星在接收地点的方位角和仰角，并制成表格； 把指南针放在地上，并沿南北方向画一条直线，然后在地面上用全圆量角器根据所寻卫星的方位角作图； 将天线的底座移入圆心处（天线口朝正南、仰角调整杆朝正北），并在底座上正南和正北处各作一个记号。（注意：1、计算方位角时，必须先知道接收地点的经纬度。2、用全圆量角器在地面上作图时，0在正北，180在正南）。 将Ku波段高频头（LNB）与卫星接收机用75欧姆射频电缆相连接。 把天线底座上作记号处，分别移到表中所示的位置（168.59）的直线上。 用半圆量角器所作的仰角测试仪量好附表中所示的仰角（47.57）。 打开电视机，接通DVS-398CE数字卫星接收机电源，按遥控器的“菜单”键，弹出主菜单。选中“节目设定”项，用遥控器直接输入本振频率11300MHz，下行频率12620MHz、符码率32553Kbs、垂直极化。然后按下确认键，屏幕提示“搜索卫星信号12620”； 然后观察“信号强度”栏进行天线微调，其步骤是： 先调方位角（168.59），即将天线反射面左右旋转微调； 然后调仰角（47.57），即将天线反射面上下转动微调； 再调极化角即高频头左右前后微调，微调到信号最强为止。 最后按下确认键，可收到“CETV1、CETV2、CETV3、CCTV1、 CCTV9等电视节目和几套音乐节目。注意： 若输入节目参数后无信号，提示“无法发现节目资料”，请调整极化方式。若系统搜索到节目，显示节目列表。 每次输入的节目参数必须是没加密的。用上述方法寻星，可以在短时间内就能找到一颗卫星，成功率较高。3.5.2 用SV-3000寻星仪进行天线定位调试法在上述初步定位的基础上用SV-3000寻星仪进行精确定位，方法如下： 用75射频电缆线将高频头（LNB）与SV-3000寻星仪的输入端（LNB INPUT Digital）插座连接好。连接接头是由寻星仪自带的F转BNC接头。 打开SV-3000寻星仪电源。 将Analog/Digital按键（频谱及模拟接收状态/数字接收机电源切换按键）置Digital（数字）位， 按彩显遥控器上的（POWER）键或彩显右侧的“POW”键。打开彩色液晶显示屏的电源开关。 按前面板上的（MENU）菜单键，屏幕出现如下菜单频道设置节目设置快捷寻星系统设置 按上下选择键，将光标移动至菜单项中的“快捷寻星”，按SELECT键进入“快捷寻星”子菜单； 根据子菜单画面提示，按左右选择键可上下移动光标到欲修改的参数项，按上下选择键可对欲修改的参数项进行调整，具体调整如下：信号微调：关 DisEqC：OFFLNB本振：11300下行频率：12620符号率： 32553极化： 垂直 Locked：YES(NO)22KHz： 关 BER信号质量：信号强度： 按MENU键或SELECT键均可返回上一级菜单，仔细观察信号质量和信号强度显示状况； 当LOCK为“YES”，信号质量和信号强度显示为红色时，说明预接收的卫星方向基本调准，细调天线，使信号质量尽可能达到最高约99%；