衛(wèi)星地面接收站的設(shè)置

文丨鄭英蘭

1 前言

為了解決邊遠農(nóng)牧地區(qū)收聽收看廣播電視難的問題，原廣電部和國家計委于1998年初啟動了廣播電視村村通工程。永春縣地處山區(qū)，地形復(fù)雜，海拔高度懸殊，人口居住分散，廣播電視村村通工程建設(shè)難度大。當(dāng)時邊遠的自然村主要采取“村鍋”、“村網(wǎng)”等方式，就是廣播電視部門幫助村里把衛(wèi)星接收小前端建立起來，然后村民集體籌措資金建有線電視小片網(wǎng)，自行收取維護費，自己維護管理。無論“村村通”還是“戶戶通”，都是利用衛(wèi)星提供廣播電視公共服務(wù)，這種技術(shù)手段具有見效快和投資少等優(yōu)點。

2 衛(wèi)星地面接收站站址的選擇

要修建衛(wèi)星地面接收站，首先必須選好站址。站址選擇要兼顧兩個主要因素，第一是接收站具有盡可能大的可視范圍，既可接收衛(wèi)星廣播節(jié)目的天線的方位角和仰角范圍，便于換星調(diào)節(jié)；第二是接收站應(yīng)盡量避開地面大的干擾源。因此，站址選擇應(yīng)考慮以下幾個方面。

1）天線在正南方向東西90°范圍內(nèi)盡量開闊，不為高大建筑物或山丘所阻擋；為了減少噪聲，改善接收結(jié)果，天線仰角比天際線電軸仰角大于5°。如果站址的北方有山頭，可充分利用北方山頭的屏蔽作用，減少干擾。2）周圍有無微波站，雷達站及其它微波干擾設(shè)備，特別要注意避免同頻干擾。同時盡量遠離高壓電力線、多雷區(qū)、飛機航道或其它不安全因素。在一般情況下，要求干擾信號比最小的接收信號低30dB以上才能保證衛(wèi)星接收站的正常工作。衛(wèi)星接收干擾源主要集中在C波段和Ku波段。地面射頻干擾問題是另外問題，不是接收衛(wèi)星干擾，是有線電視網(wǎng)頻道設(shè)置問題。

表1 輻射干擾源的規(guī)定值與其頻率關(guān)系

當(dāng)有轉(zhuǎn)發(fā)衛(wèi)星電視節(jié)目需要時，要注意摸清地面電視臺、電視差轉(zhuǎn)臺的發(fā)射頻道、發(fā)射功率及覆蓋區(qū)域等具體問題。在這種情況下，測得的不同頻率范圍內(nèi)的電磁輻射干擾的大小應(yīng)能滿足表1要求，最好用電視場強儀實測。注意：表中V2、V2：V2=50f2-6000f2在130～150MHz內(nèi)；V2=600/19f2-19000/19f2208～470MHz；3）對于3米口徑以上天線安裝位置的選擇，必須考慮基礎(chǔ)重力負荷能力。此外，有必要對可能遇到的最大風(fēng)力作出估算，加以保護。固定牽引鐵此應(yīng)裝在堅固地方，亂大風(fēng)時，有必要把天線反射面調(diào)成與風(fēng)力方向近乎平行狀態(tài)，盡量減少受風(fēng)面積。

3 衛(wèi)星接收天線三個角度的定義和計算

選好站址后，要想使衛(wèi)星地面站接收好衛(wèi)星廣播電視信號，應(yīng)根據(jù)本地的經(jīng)緯度，首先計算衛(wèi)星接收天線仰角EL、方位角AE及極化角α，然后根據(jù)計算進行調(diào)整。

3.1 地面站天線的仰角的定義及計算公式

它是地面站天線指向衛(wèi)星時，天線的中心軸線與水平面構(gòu)成的夾角。地面站天線仰角EL的計算公式：

式中φr：接收點的緯度，λr：接收點的經(jīng)度，λs：衛(wèi)星的接度。

3.2 地面站天線的方位角及計算公式

地面站天線方位角的定義：通常以正北為基準，由于我國位于北半球，接收赤道上空的衛(wèi)星信號時簡化計算，我們以正南為基準，這時計算結(jié)果和正北方向差180°。當(dāng)?shù)孛嬲窘邮仗炀€對準衛(wèi)星時，地面站所在的點到衛(wèi)星的視線在地面站的水平面上有一條正投影線，以地面站所在點的正南方向開始，順時針方向到這投影線（為銳角）的角度為正的（即南偏西），從正南方向開始沿逆時針方向至投影線（為銳角）的角度（即南偏東）為負的。

地面站天線方位角的計算公式：以正北方0°時針方位角的公式：

以正南為0°時求方位角的公式：

用公式 ③計算地面站天線方位角時會出現(xiàn)AE=0、AE>0、AE<0的情況。AE=0表示天線方位為正南；AE>0表示地面站天線南偏西的度數(shù)；AE<0表示地面站天線南偏東的度數(shù)。

3.3 地面站天線線極化波極化角的定義及計算公式

位于衛(wèi)星星下點的接收天線的極化與衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器輻射電磁波的極化要匹配，而星下點之外的地區(qū)的接收天線因受地面天線所在地理位置與衛(wèi)星星下點經(jīng)緯度差和地球曲率的影響。衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器輻射極化波的極化相對接收點衛(wèi)星天線的極化面有一定的夾角，這個夾角稱為極化角。極化角的計算公式：

注：式②③④中的λr、λs、φr與①中的含義相同。極化角計算沒有多大實際意義，因為解決極化角問題主要在于調(diào)整天線高頻頭位置角度，使之該波段接收信號最佳為止就行，因為調(diào)試時沒有根據(jù)該角度來調(diào)。

3.4 衛(wèi)星接收天線EL、AE、α角度的計算舉例

已知泉州地區(qū)的φr=24.9°、λr=118.6°，試求出分別接收亞太Ⅳ號λs=134°，亞洲3Sλs=105.5°亞洲5號λs=100.5°三星信號的AE、EL和α角。根據(jù)已知條件編程序用電腦計算：結(jié)果如表2所示。

4 加強對衛(wèi)星接收的管理

衛(wèi)星廣播電視接收使我國農(nóng)村實現(xiàn)“村村通”提供一種立竿見影的途徑，但它的無序發(fā)展也會給我們的生活帶來一些隱憂。目前，覆蓋我國的境外衛(wèi)星電視節(jié)目就有100多套。其中大多數(shù)帶有宣傳目的的商業(yè)行為，也有一些帶有文化滲透的性質(zhì)，一些節(jié)目甚至宣傳不適合我國國情的觀點、思想，我國有些集體和個人不顧國家有關(guān)法律法規(guī)，非法私自銷售安裝衛(wèi)星接收設(shè)備，如不對其進行規(guī)范管理則很有可能損害我國民族影視文化的發(fā)展，并且對國家的安全穩(wěn)定造成很大的影響。

表2 計算舉例

5 結(jié)束語

早日實現(xiàn)“村村通”任務(wù)，打擊非法銷售安裝衛(wèi)星電視接收設(shè)備，造福廣大農(nóng)村，維護穩(wěn)定發(fā)展局面，提供一個良好的社會氛圍，為社會主義現(xiàn)代化建設(shè)保駕護航，是我們廣電系統(tǒng)廣大工作人員義不容辭的責(zé)任。

[1] 王錫勝.有線電視技術(shù).北京：電子工業(yè)出版社，1998（8）：34-35.

[2] 戴志賢，官春華.衛(wèi)星電視與家庭接收技術(shù).福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，1992（5）：68-69.