衛星接收天線在節目傳輸系統中的應用及日常維護

耿旭東

摘要：近年來我國國民經濟發展迅速，人均可支配收入日益提高，有線電視系統走進千家萬戶得到應用和普及，越來越多的人們選擇收看衛星有線電視節目。然而衛星接收天線需要置于戶外，長期經受風吹日曬。因此，如何提高衛星接收天線的應用率以及對其進行日常維護已成為當前十分重要的研究課題之一。

關鍵詞：節目傳輸系統;衛星接收天線;應用與維護

中圖分類號：TN943 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）10-0084-02

0 引言

作為接收衛星廣播電視信號的設備——衛星接收天線，它和收集電磁波的裝置沒有兩樣，它是將地面上微弱的波紋收集起來轉化為流動的電流，然后傳遞到頂部進行處理，很顯然，它是一個播放節目的非常重要的部分，其收集的電波的強度和優劣影響很大很深遠。在日常生活中，卡塞格倫天線和環焦天線是我們常見的衛星接收天線。二者在實際應用中各有優劣，我們對其維護的方式也不盡相同。以下筆者就此展開探討。

1 卡塞格倫天線

1.1 結構分析

卡塞格倫天線別號卡式天線。它擁有三個組成方面，分別是反射器、副反射器和輻射源。它的輻射方式是后饋方式。

1.2 工作原理

從圖1能夠看出，標準型卡塞格倫天線的主反射面、副反射面和饋源這三個部分，均在一個軸上。另外由雙曲面的實虛焦點發出射線，射線通過雙曲面反射后，兩條射線的路徑相同，卡塞格倫天線的基本原理大致如此。

1.3 優點分析

（1）結構緊湊。卡塞格倫天線在在設計時把自身結構設計得比較緊湊，因此它可以將饋源喇叭、噪音接收機以及大功率發射機等方面的功能有機的結合起來，這樣使得在電波的影響下出現的噪音損耗問題大大降低。（2）便于調整。由于卡塞格倫天線存在著主、副兩個反射面，這兩個反射面可以進行調整，從而能夠提升天線效率。其主反射面是短焦距拋物面，這樣做能夠減少了天線的縱向長度。另外，副反射鏡將饋線喇叭處電波的輻射從其邊緣漏出，并將電波輻射射向天空，所以反射噪音過大的問題得到明顯緩解。（3）性能優越。卡塞格倫天線對后饋方式的采用使得它擁有尺寸較大的饋源喇叭。這種大尺寸饋源喇叭的設計，使得它擁有十分優越的去偶性能。另外，卡塞格倫天線的駐波小、頻帶寬的特點，大大提高了它的使用性能。在實際應用中，對其正副面的簡單調整便能大幅度提高它的反射效率。3.7-4.2GHz，是卡塞格倫天線的主要接收頻段。以及C波段數字衛星技術的成熟運用使得卡塞格倫天線受到惡劣天氣的影響得到大幅度降低。

1.4 缺點分析

（1）卡塞格倫天線比較笨重，造價也十分昂貴。運用到家庭中不方便運輸，另外體積較大以不便于安裝，雖然覆蓋范圍廣但是價格昂貴這就增大了其在日常生活中的普及運用的難度。（2）卡塞格倫天線的二次反射面積較大，這種大反射面的設計將會造成反射面遮擋損失，在家庭生活中不需要那么大的覆蓋范圍，因此，它不宜用于家用衛星天線。（3）C波段數字衛星信號受到地面微波的干擾較大，所以卡塞格倫天線的接收天線的口徑較大，所以在安裝時十分較為麻煩。

2 環焦天線

2.1 結構分析

一般的環焦天線主要包括中心體、主反射面及其背架、副反射面及其支架、饋源系統、饋線套筒、極化調整結構等幾部分。

2.2 工作原理

從圖2可以看出，電波由環焦天線饋源相位中心發出，然后照射在橢圓副面的中間，其形成的射線通過副面反射到主面邊沿區域，再從主面進行第二次反射，最后發射到天線的前方。在射線的一個周期行走路線中，射線與橢圓面的焦點F相交。由于主副面的圓形對稱，因此在焦點旋轉一周之后就會形成焦環，環焦天線的名字由此而來。天線在接收端的工作原理和發射的原理是相同的，只是電波運行線路剛好相反。

2.3 優點分析

環焦天線在電壓駐波比低、旁瓣低以及效率高等方面具有較大優勢，相比卡塞格倫天線來說，環焦天線的副反射面大于喇叭口徑，因此主反射面遮擋問題便不復存在。它對副反射面的調整，使得饋源對副反射波的干擾得到解決，因此在旁瓣和駐波方面的特性，環焦天線是優于卡塞格倫天線的。

在Ku波段數字衛星信號的接收領域中，環焦天線應用廣泛。它的工作頻段可以達到11.7～12.2GHz水平。環焦天線還具有傳輸容量大、抗干擾能力強、波長短、頻段高、易安裝、初始投入成本較低的優點。

2.4 缺點分析

這個頻段的主要缺點是電磁波受降水的影響較大。在降水量較多得的天氣情況下，電波的吸收，將會受到較大影響。因此在降雨量比較大的區域，雨衰現象便容易大面積出現。因此，接收天線至少需要達到20°以上的仰角，雖然這樣會影響到天線的服務范圍，但可以降低雨衰現象。

3 衛星接收天線的維護

衛星接收天線長期置于戶外，自然環境對它的影響便特別大。為了保證衛星接收信號質量，日常檢修工作便顯得格外重要。針對衛星接收天線的特點以及出現的問題進行針對性的提出合理的解決方案。下面是我針對衛星天線的維護總結的幾個重要注意和解決的方案。

（1）加強對衛星天線各個部件的保護，防止部件變形、生銹或腐蝕。注重對天線結構的保護。嚴格按照說明說或廠商要求，認真對衛星天線進行日常維護工作。在使用過程中，加強對天線拋物面的保護。禁止在天線支撐桿上懸掛物品。從而避免副反射面與主反射面中心軸線偏離。因為這樣會影響到天線的性能，導致信號變壞。（2）饋源口和拋物面的表面積雪、積水、結冰對信號接收功率的影響特別大。這會導致C/N下降，從而增大圖像雜波。因此，我們應該及時清理饋源口和拋物面的表面積雪、積水、結冰。在饋源口安裝密封罩，避免雨雪與泥沙的進入。其他的容易受到雨淋、風吹、日曬的地方也應該進行防水、防曬的處理。尤其是電纜插座的地方。（3）高頻頭密封不嚴很容易使其受潮，影響其正常工作。檢修時要用無水酒精清潔它的受潮部位。同時，還要檢查蓋板的密封圈，確保蓋板密封圈的質量。電子設備最怕的就是進水和受潮，一旦進水和受潮就極容易造成設備的損壞，所以要嚴格密封，定期進行檢查，確保不出現受潮和進水的情況發生。（4）在調整衛星天線時，要對微動開關進行檢查，確保其工作良好。對衛星天線仰角的調整要確保它在6°-90°之間。仰角的大小跟衛星接收天線是否能夠更好的接收信號有著很大的關系。所以要確保仰角在一定的規定范圍內。（5）在調整衛星天線時，要避開惡劣天氣。因為在天氣狀況不好的條件下，調整天線容易造成設備損壞。同時有很多天線安裝在較高的地方，在雷雨等惡劣天氣下很容易造成事故。另外調整天線時，盡量要兩個人或者更多。（6）在安裝衛星天線時，要確保天線接地是否良好，安裝在高樓、高山上的衛星接收站應當安裝質量過關的避雷設施，并安裝良好的地線設施，對于供電系統也要安裝避雷設施。要確保一切因為外界原因造成的接收信號不準確，損壞衛生接收天線的事情發生。（7）建立起定期檢查的制度，要將檢查工作責任落實到人。對檢查人員進行責任劃分，明確其職責范圍，并對檢查人員的履職情況進行監督。確保檢查制度落實到實處。對衛星接收天線進行有效地檢查能夠進行及時的維護，增加衛星接收天線的使用壽命，所以說建立嚴格的檢查制度是非常有必要的。

4 結語

通過對兩種不同的衛星接收天線進行對比，我們詳細了解了它們各自的工作原理以及它們不同的優缺點。兩種天線各有優劣，在安裝使用時要因時制宜、因地制宜，一切以時間、地點、條件為轉移，切記要避免教條主義。此外，我們還應該注重對兩種天線的日常維護與保養，確保它們的信號接收質量和提高它們的使用壽命。這就要求我們不僅要提高自身對于衛星接收天線原理的理解與認識，還有增強自己是實際操作能力，做到理論與實踐的辯證統一。還要在實踐中不斷檢驗與發展自己對于衛星天線的認識。

參考文獻

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