民航KU衛星遠端站的安裝調試

摘 要：KU衛星通信網是民航數據通信網絡的重要組成部分，遠端站是KU衛星通信網絡的主體，文章介紹了KU衛星遠端站安裝調試的一些實踐經驗。

關鍵詞：KU衛星；遠端站；安裝調試

引言

民航KU衛星通信網絡是一個覆蓋范圍廣、業務適應性強的民航專用傳輸網絡。KU衛星通信網絡借鑒當今世界上的最新技術，具有全網狀網，DAMA/PAMA工作方式，衛星單跳；突發速率可調，FEC可調；可實現多達32個頻率的跳頻；保密性強；分散控制方式，無中心站等優點。利用其靈活、可靠的中、低速率傳輸電路以及高速率的應急備用電路，為民航航班安全飛行提供各類話音通信、雷達信息引接、甚高頻遙控、數據廣播等功能，是一個具有更高可靠性的民航專用衛星通信網，真正的單一平臺實現綜合業務。KU衛星遠端站包含了KU衛星通信網的二、三、四類站點，是KU衛星網絡的主體。遠端站在室內機柜、天線、ODU等硬件安裝完成后，需進行對星、極化調整、設置參數、標定功率等調試工作，使之符合入網的要求。

1 遠端站的對星

通常通過接收亞洲四號衛星的信標信號的強度來調整對星角度，對星我們采用在中頻上觀察信標信號的方法完成對星工作。為了能夠在中頻上觀察到信標信號，我們首先需要把ODU的射頻頻率修改為12253MHZ才能在中頻70MHZ上觀察到信標信號。

1.1 建立測試系統

把LNA/LNC射頻饋線和ODU射頻輸入端用“三通”連接。“三通”中心端口接“隔直器”后與頻譜儀相連接。

設置頻譜儀的狀態參數：根據衛星信標的頻率設置中心頻率：12253MHz

其他參數可設置為：RES BW：1KHZ； VBW：300～10HZ； AMP： 5dB/DIV；

SWP TIME：AUTO； SPAN：500KHZ； 衰減：10dB。

1.2 天線俯仰角的調整

天線俯仰角是指天線的指向與水平面的夾角。天線的俯仰角等于中心體上沿與水平面的夾角。其調整是通過驅動俯仰螺桿手輪來實現的，在調整天線俯仰角前，應先用撬杠松掉鎖定螺桿的螺母，通過搬動調整桿手輪，即可驅動俯仰螺桿，實現天線的上仰或下仰，實現天線的方位指向變化。通過調整天線的俯仰角與觀察頻譜儀，使得信標信號的載噪比達到最大值。

1.3 天線方位角的調整

天線的方位角是指天線的實際指向與正北方向按順時針方向的夾角。在調整方位角過程中，我們首先根據天線計算所得的方位角，把天線方向大致預置在所計算的方位角，然后仔細調節。天線方位角的調整與俯仰角的調整類似，也是通過水平螺桿上的調節手輪進行方位調整。通過調整天線的俯仰角與觀察頻譜儀，使得信標信號的載噪比達到最大值。

1.4 對星需要注意的事項

（1）如果接收的信標信號強度不夠，可能是天線指向正好在旁瓣上，需要大范圍調整天線俯仰角和方位角。

（2）信標信號強度最大時俯仰角和信標信號強度最大時的方位角組合在一起的對星方位角度并不一定是最佳的方位角度，在對星過程中我們可采用逐次逼近的方法來取得俯仰角和方位角的最佳組合位置。選取俯仰角和方位角信號強度的次高點位置，向著信號強度最大值位置輪流調整俯仰角和方位角，通過逐次調整觀察，最后找到使得信標信號的載噪比達到最大值的俯仰角和方位角的組合。

（3）頻譜儀在接射頻對星時需要加隔直器，以防止直流功率過大損壞頻譜儀。

2 極化調整

2.1 極化調整的目的

衛星通信中通過采用不同的極化方式實現頻率復用，為了不造成極化干擾同時也為了節省發射功率，需要把極化隔離度指標調整到高于30DB。

2.2 極化調整的方法

松開天線雙工器固定螺栓，在室內單元監控軟件上進入INSTALLATION PARAMETERS菜單選項，在TESTS子菜單下選擇ENABLE CW（使能單載波）選項在網控分配的載波號上發射單載波。電話聯系亞洲衛星公司測控站，在衛星測控站的指導下轉動雙工器，當衛星公司技術人員表示極化隔離度達標后固定螺栓鎖定饋源并關閉單載波發射。

2.3 極化調整中應注意的問題

（1）聯系衛星公司前應該提前松開天線雙工器的固定螺栓，完成這個操作需要一定的時間，提前準備好可以提高極化調整的工作效率。

（2）當站點的極化隔離度達標后，操作人員將天線雙工器重新固定后，應再次讓衛星公司技術人員確定站點極化隔離度達到要求，防止固定雙工器時造成位置變化使得極化隔離度下降。

（3）遠端站在完成極化調整后，應通過撥動MODEM板上的復位開關復位MODEM板來關閉單載波的發射，從而確保不會影響到其它的衛星站。

3 設置本站參數

使用室內單元監控軟件Node View登錄后進入INSTALLATION PARAMETERS（安裝參數菜單），選擇VIEW LOCAL NODE PARAMETERS（本站參數一覽），然后開始設置本站參數：

本地節點號（Local Node Number）：按照網管中心分配的節點號設置。

本地節點名（Local Node Name）：設置一個英文字母縮寫的節點名稱

站點海拔（Local Elevation）：根據本地站點實測的海拔高度設置

站點緯度（Local Latitude）：根據本地站點實測的經度設置

站點經度（Local Longitude）：根據本地站點實測的緯度設置

衛星經度（Satellite Longitude）：122°12′00′′E

最大站點數（Maximum node per network）：347

突發速率（Bit Rate）：3696000

超幀大小（Super Frame Size）：60

CSC數量（CSC per Frame）：4

幀長（Frame Time）：20ms

捕獲方式（Acquisition Method）：保持缺省值，“自動（Auto）”

CSC大小（CSC Burst Size）：保持缺省值，“128”

關口站站號（Gateway Node Number）：保持缺省值，“0”

熱備份機箱（Redundancy Chassis）：除了網控站外，都是“No”

環路校準（Round Trip Calibration）：保持缺省值，“自動”

4 標定功率

4.1 調整方法

功率調整需要被調整遠端站發射一個調制波，網控中心接收該調制波后通過頻譜儀指導遠端站增加或者減少發射以及接收功率以達到標定的功率值。

4.2 接收功率的調整

使用室內單元監控軟件Node View登錄后進入Satellite Link Parameter，再進入 Display Satellite Link Parameter，觀察接收到的0號站信號的Rx Level和Eb/N0， 然后在網控的指導下通過增減接收外接衰減器的數量以及調整ODU接收增益值，使得0號站的Rx Level在0到3dB之間，Eb/N0>12dB。

4.3 發射功率的調整

使用室內單元監控軟件Node View登錄后進入Satellite Link Parameter，進入Current TX Power把MODEM板的輸出電平統一更改為0，再進入 Display Satellite Link Parameter，觀察接收到的本站信號的Rx Level和Eb/N0，然后在網控的指導下通過增減發射外接衰減器的數量以及調整ODU發射增益值，使得本站的Rx Level在0到5dB之間，Eb/N0>9dB。

4.4 功率調整需注意的問題

（1）遠端站功率標定必須在0號站與本遠端站均為晴天的情況下才能進行。

（2）遠端站應已與民航KU衛星網北京網控中心確認網絡及本地參數配置無誤。

（3）遠端站第一次入網前必須進行中頻自環操作，以確定其發射電平符合系統要求。

中頻自環的方法：使用一根短的BNC電纜和衰減器（共22dB）將VSAT Plus II機箱后面使用端的TXIF與RXIF連接起來。在Node View上，進入“安裝參數”菜單，將站號改為1號站，并確認“修改頻率”菜單中的載波0頻率不為0，“存儲參數”，之后對站點進行復位，重啟后，在Node View菜單的下部會看到“是否變為主參考站”，按“Y”后，MODEM板會自動進入主參考站捕獲程序，如果硬件及參數設置正確，大約一分鐘后，VSAT Plus II會顯示已上網。如果中頻自環可以通過，則說明室內單元是正常的，其發射電平符合系統要求。

（4）必須在網管同意的情況下，才能在相應的載波號上使用發射單載波及調制波功能。

5 結束語

遠端站是民航KU衛星通信網最基層的站點，是整個衛星網絡的主體，承擔著重要的保障任務，特別是近幾年來幾次發生施工挖斷通信光纜造成傳輸信號中斷，這就更加顯現出KU衛星這路信號傳輸線路的重要性。我們要加強對KU衛星網絡的建設，探討和提高衛星保障的相關技術，為民航通信保障做出貢獻。

參考文獻

[1]上海民航華東通信網絡發展有限公司.民航KU衛星通信網技術培訓講義[Z].2006.

[2]衛星通信設備操作維護手冊[M].人民郵電出版社，2009.

作者簡介：吳瀚（1974-），男，江蘇連云港人，本科，工程師，研究方向：民航通信導航。