1 卫星上行天线的调整
1.1半功率波束宽
     卫星地面站所用的发射天线是射频信号的输入输出点，是决定地球站最大发射EIRP能力和品质因素G/T值的关键设备之一。对于抛物面型天线，其半功率波束宽度可以近似表示为θ1/2=70λ/D，其中λ为波长（m）；D为天线直径（m）。
     工作在C波段的中型地球站，发射天线的口径在7~15m之间，如我站所用天线的口径分别为7.3m、9m和12m，我站上行的频率为6134MHz。由此计算得，我站三面天线半功率波束宽度则分别为0.469，0.38，0.285。
     可见，口径大的天线由于其波束宽度窄，在对星调整过程中是件不容易的事，特别是上行发射天线，其对星调整精度要求要高。而口径小的接收天线由于其波束宽度大，其调整相对就容易得多，其对星调整精度要求也不用很严格。如C波段1.2~3m卫星接收天线，我站的1.2m接收天线半功率波束宽度为4.48。
1.2卫星天线方位、俯仰和极化角
     通常，我们在调整发射天线对星时，根据卫星所在的经度和本站所处的经、纬度计算出天线方位、俯仰和极化角。
     长春位于东经125.32度，北纬43.89度；所使用的鑫诺3号卫星位于东经125度，通过计算，本站天线对准鑫诺3号卫星，其仰角为39.4度，方位角为180.5度，极化角为-0.3度。
1.3卫星上行天线的微调
     在得到天线对星的初始数值后，我们可手动将发射天线调整到计算的方位、俯仰和极化角度上（因为发射天线室外单位均有传感器，通过手控单元调整可将天线的方位、俯仰和极化角度传至室内的ACU单元读出）。然后一定要在此位置进行调。但如何微调却是个细活，因为天线有俯仰和方位两个方向图，在天线没有完全调整好之前，单一的转动方位或俯仰所得的方向图并不是真正的方位或俯仰方向图。也就是说，此时所画得方向图的主瓣与第一旁瓣并不能完全真实，因为天线的另一个俯仰或方位并未调整到位，它的偏离与之叠加影响着当前方位或俯仰的方向图的形成。而极化的影响相比之下并不明显。
     此时若使之作为接收天线，则接收所对准的卫视节目可正常收看，观察其接收频谱，电平较高，载噪比也很好，但若用之作为发射天线，当前状态还不可使用。可以想象一下：在这样窄的波束条件下，0.1度的偏差，到位于地球赤道上35786.6km高空同步轨道上的广播电视卫星，卫星上小型接收天线是难以获得有效信号强度及载噪比的。

     所以正确的调整方法就是用频谱仪观察信标频率，在调整方位或俯仰得到一个方向图后，在其出现的几个峰值处分别调整俯仰或方位，再在得到的峰值处再次反复调整，方可得到真正的方向图。也可通过计算，与实际接收的信标电平比较来确天线是否位于旁瓣。
     现以笔者在实际调整12m发射天线的具体操作2天线伺服系统的几点关键设置与操作说明
    由于Vertex RSI系列天控系统的稳定可靠跟踪精度和性能好，而被国内地球站广泛采用。天线控制单元（ACU）是主
要的人机交互界面，ACU采用多级菜单配合键盘操作的控制方式,对其进行正确的设置是其正常工作的前提，特别是初次设置或天线重新对星操作后跟踪系统的调整，此步骤必不可少，现以我站所用其MODEL7200天线伺服控制系统为例说明。
2.1 跟踪接收机的参数调整与设定
2.1.1  信标接收机的调整
     我站12m上行天线在手动微调完毕后，将接入信标接收机配合进行天线的自动跟踪。将L段信标信号接入信标接收机，信标接收电平显示为-55dBm，超过其工作上限（其工作电平范围为-55～-105dBm），我们在信标接收机的入口串入10dB的衰减器，使其工作在有效范围内，信标接收机电平显示为-59.6dBm。
2.1.2  0dB和-3dB点参数的设置操作
   信标接收机正常工作后，12m ACU设备上显示的A/D1电平为12.9dB。对于ACU来说，要使其正常工作，就要首先对其进行输入信号电平的校准工作，即设置0dB和-3dB点。
     方法为将天线在所有轴向上调整，使其电平最大,即可将之设置0dB相对基准点。上述天线调整完毕，可在ACU面板上通过Edit  system  configuration…menu的Tracking  receiver arameters…menu子菜单进行Set  0dB  point。光标移到Set 0dB  point上按  [ENTER]  ,则ACU显示的A/D1电平为0dB（相对值），跟踪控制系统对新的采样值将会以基准点“0dB”进行比较操作。设置此值后，按 [ENTER]确认退出。
     当Set  0dB  point操作完成后不退出，即可在当前子菜单下进行“Set  -3dB  point”的设置。方法为手动调整天线偏离目标（调方位或俯仰），使信标接收电平比当前值低3dB，即为-62.6dBm，使光标在ACU面板菜单Set  -3dB point 上按 [ENTER] 。若采用在信标接收机接入3dB的衰减器的方法设置-3dB点，虽可达到设置的目的，但其精度差，特别是在C/N低的条件下。而上述方法相比较而言，前者是最精确有效的方法。设置-3  dB点，目的是设置ACU跟踪的斜率，“A/D 斜率”存贮后会被记忆存贮。
     另外，关于Step  size的设置，可按3dB波束宽度0.410（计算所得）的1/10进行设置。
2.2  跟踪方式的选择
2.2.1  Step track跟踪方式和OPT跟踪方式
     天线伺服系统常用Step  track跟踪方式，这里谈一下OPT(Orbit Prediction Track)跟踪方式。
     OPT为轨道预置跟踪，OPT结合高效的Step  track跟踪操作单脉冲控制系统的跟踪方法，采用先进的轨道运算产生自动距离跟踪的状态轨迹预先跟踪。Step  track方式下跟踪精度理论上大于接收3dB波束宽度的10%，而OPT方式下跟踪精度理论上为接收3dB波束宽度的5%，天线伺服系统采用OPT方式跟踪，精度高、所用的原始数据最少。这种跟踪方式与Step  track跟踪方式相比，还可避免卫星固有的漂移现象造成天线伺服系统不必要的频繁动作。
     虽然OTP跟踪方式具有以上优点，但在实际运行中，因有的卫星运行轨道存在相当程度的漂移现象,采用此方式跟踪卫星时，对星精度偏差大，所以对于卫星位保精度差的步骤及数卫星，宜采用Step  track跟踪方式，不建议采用此方式进行天线的跟踪。
     例如鑫诺3号卫星位保精度为±0.1东西及南北，某站上行天线采用OPT跟踪模式，某下行接收出现黑屏，原因是上行12m天线自动跟踪系统方位角跟偏，后来采用手动跟踪方恢复节目正常接收。经了解，鑫诺3号卫星某时进行位保机动造成卫星实际位置与天控器历史存储数据不一致，从而导致天线出现跟偏。
2.2.2  Step track跟踪方式和OPT跟踪方式菜单的调用
     在菜单Edit  a  new  or  existing  target…menu中选择所要跟踪的卫星Sinosat-3（预先编辑存贮），在出现的子菜单 track mode 中选OPT，然后在track a target中选sinosat-3 确认后则天线方可实现OPT跟踪方式。
     由OPT模式切回至Step  track模式的方法为在Immediate tracking …menu中按确认键，在出现的子菜单Edit  immediate
target中选项改为  step  track  ,然后再使Immediate  target确认,则可回到step track跟踪方式。
     而菜单Modify  current  target中的内容随着当前跟踪模式Step track或OPT的不同而发生相应变化。
2.2.3  关于操作键盘菜单的说明
      KEYBOARD：有两个选项MOMENT（瞬间）和STICK（粘住）。MOMENT的含义为可通过各个方向键头（包括使用组合键SHIFT）调整方位、俯仰、极化；而STICK通过“+/- （YES/NO）”加上方位的左键（或右键）、俯仰的上键（下键）键入即可实现自动调整天线，而不用手一直放在其按键上。两种键盘操作方式在实际手动调整天线时均很
实用。
2.2.4 待机状态的设置
     除了Return  to  standby(stop  tracking)  Function菜单可使CU处于待机状态，还有Edit system configuration …menu中
如下子菜单Tracking  restoration  option …menu有关于待机状态的设置，如急停后在待机状态、马达控制器故障后转到待机状态、驱动柜掉电后转到待机状态的设置。这些设置也是天线跟踪重要的参数设置。

 

2.2.5 ACU显示常见故障现象及其处理
    当ACU显示如下英文信息时，其原因及解决办法如下。
（1）No  power  at  driver  cabinet：原因是室外驱动柜未加电，可检修驱动单元的电源有无；
（2）Emergency  stop  at  drive  cabinet：室外驱动柜急停开关被按下，检查急停开关按钮的状态，恢复至正常状态即
可；
（3）Maintenance  override  at  drive  cabinet：驱动柜内的Local/Remote开关位置至于Local状态，将之搬至Remote状态
即可；　
（4）Azimuth  drive  fault：驱动柜内方位变频调速器故障，检查方位电机，无问题重新合电；
（5）Elevation  drive  fault：驱动柜内俯仰变频调速器故障，检查俯仰电机，无问题重新合电；
（6）Summary  Limit：方位、俯仰、极化轴中任意一个碰到限位，查阅限位设置菜单可找到限位的原因，正常情况下是软限位告警。退出相应的限位即可；
（7）Drive  disabled  at  console：ACU面板上的Enable键未按
下时控制台上禁操作，按下即可恢复；
（8）Ke y b o a rd  s t o p：ACU面板上的STOP键按下，按SHIFT+RESUME键恢复。
3 总结
     对于卫星上行天线的调整和跟踪，各卫星上行站在实际设备的运行和维护中会有不同的处理办法，愿笔者的经验与同行分享，共同提高维护水平。据记录来分析天线方向图的调整。如表1所示。