使用1.5m天線(xiàn)接收C、Ku波段衛星電視

如何用1．5m天線(xiàn)同時(shí)接收衛星上的C、Ku波段衛星電視節目，對眾多的衛星電視接收愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是個(gè)努力探索的問(wèn)題，以下從原理上給出一些數據，希望能對大家有所幫助。

　　天線(xiàn)的主要參數主要由天線(xiàn)的直徑D、工作波長(cháng)λ、效率η、增益G等來(lái)表示。它們之間的關(guān)系由下式表示：

　　G（Db）＝10lg[η(Лd／λ）2〕…………①

　　C波段的工作波長(cháng)λc＝0．076m（中心頻率），取η＝0．6(一般為0．5~0．7），代入①得：

　　Gc＝10lg[0．6(3．14×1．5／0．076) 2〕＝34(Db)

　　1．5m天線(xiàn)的焦距f＝0．58m，焦距口徑比f(wàn)／D＝0．58／1．5＝0．39。從拋物面方程X2＝4fZ（只取X面），可算出饋電角∮C＝140°（也是C波段饋源波束10dB處的寬度），式中X為拋物線(xiàn)軌跡，f為焦距，Z為旋轉軸相應尺寸，如圖1所示。

　　由于市場(chǎng)上的Ku波段高頻頭（帶饋源）其饋源波束10dB處的寬度為68°（E、H面有所差別），用在上述特定的1．5m天線(xiàn)上，其實(shí)際天線(xiàn)口徑為0．75m，為了增加Ku天線(xiàn)的實(shí)際使用面積，增大其增益，以及減小C、Ku波段饋源之間的相互影響，可把Ku波段饋源加工成為圖2形狀。

　　加工后Ku波段饋源波束10dB處的寬度由原來(lái)的約68°增至約80°（也即是饋電角），由此可以求出其利用的反射體直徑D，由原來(lái)的0．75m增至0．9m，Ku波段的工作波長(cháng)λKu＝0．024m（中心頻率），將D和λKu代入①式，其增益Gku＝10lg〔0．6(3．14×0．9／0．024)2〕＝0．392(Db)

　　天線(xiàn)波束半功率點(diǎn)的張角可由下式計算：2Q3dB＝1．26λ/D×57°……………②
則2Q3dBC＝1．26(0.076/1.5)×57°＝3．6°
2Q3dBKu＝1．26(0.024/0.9)×57°＝1．9°

　　如果我們把C波段的饋源相位中心置于拋物面天線(xiàn)的焦點(diǎn)F上，其天線(xiàn)波束最大指向與天線(xiàn)軸相一致，為使Ku天線(xiàn)能接收到偏離天線(xiàn)軸某一角度（如5°）另一衛星上的Ku波段的電視節目，Ku天線(xiàn)的饋源相位中心必須偏離天線(xiàn)軸線(xiàn)，通過(guò)焦點(diǎn)并垂直于軸線(xiàn)的直線(xiàn)上某一點(diǎn)B，其對反射體頂點(diǎn)的入射角設為∮，反射角為∮＇，它們之間有以下的關(guān)系，∮＇/∮＝0．95，由于我們需要∮＇＝5°(也即是接收的經(jīng)度相差5°的兩顆衛星的角差）所以
∮＝∮＇/0.95＝5°/0.95＝5．26°

　　由此，B點(diǎn)與F點(diǎn)之間的距離可由tg5．26°＝FB／F＝0．092求出，FB＝0．092F＝0．092×580＝53(mm），C、Ku波段有關(guān)參數可用圖3表示（未按比例）。

　　由于Ku波段相位中心偏焦53mm，其增益將由原來(lái)的39．2dB降至38．7dB，波束也會(huì )變寬，2Q3dBKu將由原來(lái)的1．9°增至2．1°，為能同時(shí)收視113°E帕拉帕和116°E韓星3號衛星上的Ku波段節目，試計算其2QKu＝3°時(shí)的天線(xiàn)增益，可算得波束3°時(shí)的增益為38．7dB-4．3dB＝34．4dB，可以接受。即把Ku波段最大方向指向（113°+116°）／2＝114．5°。C波段天線(xiàn)波束最大指向將指向114．5°-5°＝109．5°，與其波束最大指向對準110．5°E的鑫諾一號只相差1°，比原來(lái)的最大增益34dB只降低約1dB。

　　為滿(mǎn)足FB＝53mm的要求，需在C波段饋源中的∮130mm圓盤(pán)適當位置加工一個(gè)圓孔，以便讓Ku波段的饋源能裝進(jìn)去，如圖4所示。C、Ku波段饋源加工后的裝配圖如圖5所示。如上改動(dòng)后，即可選擇接收以下兩顆衛星的電視節目了：

　　1． 接收100．5°E亞洲2號的C波段節目，同時(shí)接收105．5°E亞洲3S的Ku波段節目。反之亦然，但需把C波段饋源∮130mm圓盤(pán)（連帶Ku波段饋源）旋轉180°，把Ku波段饋源移至另一邊。

　　2．接收105．5°E亞洲3S的C波段節目，同時(shí)接收110．5°E鑫諾一號的Ku波段節目。反之亦然，方法同上。

　　3．接收110．5°E鑫諾一號上的C波段節目，同時(shí)接收113°E帕拉帕和116°E的韓星3號Ku波段節目等。

　　隨著(zhù)衛星電視業(yè)的不斷發(fā)展，衛星密度還將不斷增加，用一副天線(xiàn)同時(shí)接收多顆衛星節目的天線(xiàn)從理論和實(shí)踐上都是現實(shí)的。例如在C波段饋源的圓盤(pán)上對稱(chēng)加工兩個(gè)圓孔，多裝一個(gè)Ku波段的饋源，不是又可同時(shí)多接收另一顆衛星上的Ku波段節目了嗎？

　　提示：

　　1．安裝時(shí)，C、Ku波段的極化方向和極化偏轉角需一致，并且為保證C波段的相位中心置于焦點(diǎn)F上以及使其波束最大指向與天線(xiàn)軸線(xiàn)相一致，需使其C波段∮130mm圓盤(pán)圓周距該天線(xiàn)反射體四周的最短距離相等（選適當的幾個(gè)點(diǎn)測量即可），而且使∮63mm的圓筒伸出圓盤(pán)的距離（約5mm）也一致，不能斜著(zhù)安裝。

　　2．Ku波段饋源偏離焦點(diǎn)的水平方向位置視需要而定，如果C波段收視的衛星是經(jīng)度∮°，收視∮°+5°經(jīng)度的Ku波段節目時(shí)，從俯視看，需把Ku波段饋源置于右邊，如果收視∮°-5°經(jīng)度的Ku波段節目，則置于左邊。

　　3．經(jīng)調試，收視效果滿(mǎn)意后，需加固天線(xiàn)，以免風(fēng)吹移動(dòng)。