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豫东地区一锅三星的分析与实践

2015-8-29 12:38| 点击快速提问| 查看: 3357

摘要: 随着我国两颗广播电视卫星的投入使用,亚洲上空的免费中文频道大都集中在中星6B、鑫诺3号、亚洲3S这3颗卫星上。笔者曾在《卫星信号集体接收方案》一文中简单介绍了一锅三星技术,文章刊登后许多朋友在论坛上留言询问 ...



随着我国两颗广播电视卫星的投入使用,亚洲上空的免费中文频道大都集中在中星6B、鑫诺3号、亚洲3S这3颗卫星上。笔者曾在《卫星信号集体接收方案》一文中简单介绍了“一锅三星”技术,文章刊登后许多朋友在论坛上留言询问我具体安装数据,笔者现把理论计算和实践过程写成本文以飨读者。

理论设计篇

一锅多星的原理与光学反射原理是相同的,因为二者在本质上都是电磁波,只是波长不一样罢了。根据光学原理,任意平行射向球面镜的光束,其焦点位于与该球面同心、半径为球1/2的球面上。因此在抛物面面前任意发出的电磁波信号,都将在此半径为球1/2的球面上产生焦点,黑色抛物线代表天线面,蓝色抛物线代表半径为球1/2的球面,最上面的三个黑点代表三颗卫星,蓝色抛物线上的三个点代表接收三颗卫星信号的高频头。我们可以看出相邻两颗卫星之间的经度约差10°,通常一锅多星应选择位于中间位置(中星6B)卫星作为主收卫星,其它卫星作为偏收卫星。

1、天线三大角的确定

我们一旦确定主收的卫星就可以依据数学公式(1)、(2)进行计算。也可以利用计算机进行计算,笔者使用寻星计算程序。该软件只需要输入所在地的名字,即可算出亚太上空常见卫星的“三大角”,如果有新的卫星还可以手动增加新卫星。

接收实践篇

地点:114.63°E 33.63°N

器材:已经使用2年的1.5M华太天线、卓异2500F接收机、高斯贝尔2900A高频头(2006年产品)

主收115.5°E中星6B。根据计算值粗调三大角。实践中气象频道信号较弱,依据气象频道信号细调三大角,使信号质量最大,锁定天线。

偏收125°E鑫诺3号。在偏收中,固定高频头是一个令广大爱好者头痛的问题,市场上购买的多星夹具普遍反映固定牢固但调试不便。笔者使用化学实验室固定铁架台上各种支架的双拧丝来固定高频头。该夹具是铜制的不易生锈,在化学器材店即可买到。使用双拧丝固定高频头具有调节灵活、固定牢固、价格便宜等特点。依据理论计算篇的计算结果,利用广西卫视作为引导,手持连接高频头的短杆,在中星6B高频头左上方约10CM-20CM范围内可以很快找到固定点,轻微调节高频头的上下左右方向和极化角,使新疆一组的信号最强,使用双拧丝锁紧高频头即可。

偏收105.5°E亚洲3S卫星。在继续实践中发现无论怎样调节高频头的位置与方向,3S卫星NOW一组信号始终超不过20%,亚洲3S无法稳定偏收。当时天色已晚,遂暂时收工。没想到这次暂时的停工竟然发现了一个有趣的问题,本文后面还要讨论。在后来的日子里笔者多次尝试偏收亚洲3S都以失败告终,笔者甚至产生过放弃“一锅三星”方案实践的念头。在当地星友的鼓励帮助下,通过反复对比实践测量数据和理论计算数据,终于发现了问题——馈源盘的支撑杆正好占据了偏收亚洲3S高频头的位置。笔者想把三根支撑杆逆时针旋转60°,此时接收亚洲3S卫星的高频头恰好落在两根支撑杆之间,但是另外一根支撑杆却把偏收鑫诺3号高频头的位置占了。解决支撑杆遮挡问题是关键,如果把遮挡的支撑杆分成两根来支撑馈源盘,正好可以留出空间安装偏收亚洲3S卫星的高频头。说干就干……高频头的调节和安装同上,问题就这样在困惑笔者一月后被解决了。

至此,豫东地区“一锅三星”实践成功。安装毕后三颗卫星上部分转发器的接收机显示信号质量。事实证明主收中星6B的“一锅三星”方案在理论上和实践上都是可行的。

思考讨论篇

自2007年8月1日大规模转星以来,广大烧友写了多篇关于“一锅多星”的文章,理论上讲在我国大部分地区,主收中星6B偏收鑫诺3号和亚洲3S卫星是最佳的方案。曾经在论坛上闻一河北烧友与笔者使用的同是1.5M正馈天线,但是在主收中星6B偏收鑫诺3号成功后偏收亚洲3S却失败了,最后不得不以110.5°E鑫诺3号为主收,其他全作为偏收卫星。笔者分析很可能就是支撑杆遮挡的问题,才使这位烧友在最后偏收亚洲3S失败。江苏省一烧友也是使用1.5M正馈天线,采用主收亚洲3S的方案,虽然该方法避免了支撑杆摭挡的问题,但是在偏收鑫诺3号时,由于偏离主星角度过大,有些转发器的信号达不到稳定接收的要求。

在没有意识到支撑杆遮挡问题之前,笔者也一度认为主收中星6B偏收亚洲3S是不能成功的,但是理论计算显示可以的事情,为什么在实践中行不通呢?笔者抱着即使不成功也要找出原因的态度,通过近一个月的试验,终于找出了问题所在。在没有安装亚洲3S高频头的一段时间里笔者记录了鑫诺3号各转发器的信号质量,全部完成后发现未安装3S高频头时鑫诺3号各转发器的信号质量比安装后平均高5%。之所以产生这个有趣的问题,是因为两个偏收高频头关于天线的主轴基本对称,相互遮挡了天线反射面的有效面积,信号质量自然就下降了。

在确定偏收高频头位置的时候使用公式需要比较准确的天线参数,现在市场上大部分天线实际值与标称值不符,计算也就不准确。实践中我们还是手持高频头寻找偏焦更直观,但是还要以电磁波反射原理为指导:偏收主星东边卫星的时候,要在主收高频头的西边寻找信号,反之亦然。安装完毕后实际测量偏收鑫诺3号高频头与主馈之间的距离为18CM,偏收亚洲3S高频头与主馈之间的距离为14CM,在允许误差范围内与理论计算值相符。

最后希望厂家能生产出适合常见型号正馈天线使用的免调试“三星”馈源盘,该馈源盘易于批量加工生产而且价格便宜。使用该馈源盘即节省了安装时间也不会安装过程中出现支撑杆遮挡的问题。


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