衛(wèi)星電視天線工作原理及計(jì)算方法

衛(wèi)星天線系統(tǒng)作為衛(wèi)星電視的窗口，在有線電視系統(tǒng)中占有非常重要的地位，衛(wèi)星天線的優(yōu)劣及其饋源的對焦?fàn)顩r對衛(wèi)星節(jié)目質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。

　　見于實(shí)際中天饋系統(tǒng)存在的一些問題，本文想就衛(wèi)星天線及其饋源的對焦談一點(diǎn)自己的看法和建議。實(shí)際中，衛(wèi)星天線普遍采用旋轉(zhuǎn)拋物面天線，旋轉(zhuǎn)拋物面天線具有兩個非常重要的特性：

　?。?）由焦點(diǎn)發(fā)出的電磁波經(jīng)拋物面反射后，傳播方向與軸線平行;反之，平行于軸線的電磁波經(jīng)拋物面反射后會聚于焦點(diǎn)。

　?。?）由焦點(diǎn)發(fā)出的電磁波經(jīng)拋物面反射后，到達(dá)拋物面天線口徑平面及其任一平行面時，所有射線行程相等，即焦點(diǎn)發(fā)出的球面波經(jīng)拋物面反射后轉(zhuǎn)換為平面波，反之亦然。位于地球上空約3600km的同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到地面某一點(diǎn)的電磁波可視作平行射線（平面波），當(dāng)拋物面天線對準(zhǔn)衛(wèi)星，或者說旋轉(zhuǎn)拋物面的軸線調(diào)整到與電磁波射來方向一致（夾角為0°）時，經(jīng)拋物面反射后的所有電磁波會聚于焦點(diǎn)。由此可見，要準(zhǔn)確、有效地接收到衛(wèi)星電視信號，首要的兩件工作就是衛(wèi)星天線的對星與對焦。實(shí)際中，人們往往只注重衛(wèi)星天線的對星而忽視了對焦，事實(shí)上，天線的對焦與對星同等甚至更為重要，當(dāng)饋源口與焦點(diǎn)位置稍有偏離，饋入信號將會大大減小，這是可想而知的。因此，必須重視衛(wèi)星天線的對焦工作，就是說要準(zhǔn)確地將饋源口調(diào)整到拋物面天線的焦點(diǎn)位置。

　　拋物面天線焦點(diǎn)位置的求算方法如下：設(shè)拋物面天線口徑為D，深度（拋物面頂點(diǎn)到口徑平面圓心的距離）為h，焦距（拋物面頂點(diǎn)到焦點(diǎn)的距離）為f，可由下式計(jì)算焦距值：

　　f=D216h（1）

　　實(shí)際中，可以通過測量求得D和h，然后由（1）式求出f。

　　知道拋物面天線的特點(diǎn)與工作原理及焦點(diǎn)位置的計(jì)算方法對我們非常重要，但必須注意到實(shí)際天線與理論之間的差別。所謂旋轉(zhuǎn)拋物面是由拋物線繞其對稱軸旋轉(zhuǎn)而構(gòu)成的拋物面，拋物線必須是按其定義所形成的軌跡曲線，但實(shí)際中由于種種原因，實(shí)際拋物面天線往往和理想的拋物面天線有一定出入。對正規(guī)天線生產(chǎn)廠家，從設(shè)計(jì)、材料、結(jié)構(gòu)及制作工藝等各方面保證了天線形狀的標(biāo)準(zhǔn)性與尺寸的精確性，但由于衛(wèi)星天線市場魚目混珠現(xiàn)象比較嚴(yán)重，很多非正規(guī)天線生產(chǎn)廠家大量非標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范天線的涌現(xiàn)，給衛(wèi)星電視窗口帶來不少麻煩，一些從事有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝的人及營銷商竟然認(rèn)為衛(wèi)星天線也就是一口鍋，誰都可以生產(chǎn)，因而實(shí)際中的衛(wèi)星天線存在不少問題，歸納起來有以下四種情況：

　　1）饋源支架不規(guī)則，支撐桿長度不合適，使饋源口無法準(zhǔn)確地置于焦點(diǎn)位置。

　　2）由于制作工藝問題，使天線變形成為非標(biāo)準(zhǔn)拋物面天線。

　　3）由于材料或結(jié)構(gòu)的問題，在運(yùn)輸或安裝、使用過程中天線變形。

　　4）由于設(shè)計(jì)上的問題，看似拋物面，其實(shí)并非標(biāo)準(zhǔn)拋物線旋轉(zhuǎn)而成。

　　對于第一種情況，只要拋物面比較標(biāo)準(zhǔn)，對饋源架加以改造，使之合乎要求，將饋源口調(diào)整到焦點(diǎn)位置，可收到很好的效果。對于第2）和第3）種情況， 若變形不嚴(yán)重，按（1）式求得焦距，使饋源口置于焦點(diǎn)位置，并略加調(diào)整也可取得較為滿意的效果。當(dāng)變形較嚴(yán)重時，會聚于焦點(diǎn)的電磁波大大減小，對焦后效果很差甚至無法收視。對于第4）種情況，不存在焦點(diǎn)，屬假冒偽劣產(chǎn)品，無法使用。對天線安裝者來說，在購買衛(wèi)星天線時，對標(biāo)準(zhǔn)合格天線與上述第4）種天線通常肉眼難以識別，天線標(biāo)準(zhǔn)與否可用下面方法幫助判別：一是否正規(guī)生產(chǎn)廠家。二是與同口徑標(biāo)準(zhǔn)天線作比較。將天線對準(zhǔn)同一顆衛(wèi)星，使用相同饋源與高頻頭及衛(wèi)星接收機(jī)，使饋源置于焦點(diǎn)位置，接收同一套節(jié)目，比較信號強(qiáng)度，相同或接近則優(yōu)，否則劣。

　　下面談一點(diǎn)自己的建議：

　　1）廣電部門應(yīng)對衛(wèi)星天線制定出嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求和檢測手段。

　　2）產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測部門應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，通過科學(xué)的檢測手段對衛(wèi)星天線進(jìn)行質(zhì)量檢測，對假冒偽劣產(chǎn)品予以取締，并給以處罰。

　　3）作為購家一定要購買由正規(guī)廠家生產(chǎn)的經(jīng)過質(zhì)檢部門檢測過的合格產(chǎn)品。

　　4）作為有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝單位要有自己的一套衛(wèi)星天線質(zhì)量檢測或判斷方法，使偽劣天線無生根之處。

　　5）有線電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝單位應(yīng)重視饋源的對焦，務(wù)必將饋源口置于拋物面天線的焦點(diǎn)位置。