卫星电视接收技术
高频头常识
一、高频头原理
    (1)LNBLow Noise Block Kownconverter ,低噪声降频放大器的意思,俗称高频头.作用是C波段频率范围3.4-GHz--4.2GHz; Ku波段10.75GHz--12.75GHz卫星传送下来的微弱信号放大后再与其中的本振作用后输出卫星接收机所需要的950MHz---2150MHz中频信号。
    (2)高频头内部结构
    基本上由4个单元组成, 即低噪声前置放大----极化信号变换---本振电路、混频器--中频放大输出信号,和电源部分。
    (3)本振频率
    (C)段高频头本振频率一般为5150MHz,双本振5150MHz5750MHz两种;Ku段本振较多,9.75GHz10.0GHz10.6GHz10.75GHz11.25GHz11.30GHz.了解本振频率很重要,因为卫星下行频率与本振混频后所产生的信号中频,必需在接收机输入频率950MHz----2150GHz之内.否则收不到或者部分信号,通过查阅卫星下行频率,我们就很快知道应该选用什么本振的高频头。(br)     C段输出中频=本振频率-下行频率; Ku段输出中频=下行频率-本振频率
    (4)噪声系数: C波段高频头的质量标准是噪声系数,( K )表示如25°卫星电视接收机升级K 17°K等。都说数字越小越好;Ku波段则用dB (分贝)表示0.8dB0.6dB等。     (5) 增益(GAIN)
    常见LBN增益为60dB,数值偏高为好.但不能太高,放大倍数过高容易使放大器工作不稳定高频自激,形成网纹干扰.一般来讲,单输出窄带高频头双极性宽带高频头有更高的增益,低噪声温度高噪声温度的高频头对信号的接收有更高增益。
    (6)双极性LNBF
每个卫星上通常拥有24个转发器24个频道,为充分利用这些频道,以及避免相邻频道的相互干扰,通常将频道顺序按单、双分开,分别以不同极化方式的电磁波发射,即水平与垂直,因为卫星的带宽为27MHz,但频道间隔为20MHz.说明有部分频率重合了.双极化高频头是一种不用伺服马达的与馈源一体化的.LNB 圆波导口看进去,您将看到两个互相垂直的探针,用来分别接收垂直极化和水平极化的信号. LNBF 波导采用最先进的设计,使两个探针间的水平/垂直信号隔离度超过20dB 并获得超低系数噪声温度 利用来自接收机的13/18V 两种可切换的供电电压来确定所需要的是水平极化信号还是垂直极化信号。
    (7)双本振高频头:
    普通的C波段双极化高频头一般只有一个本振频率5150MHZ.当节目设置水平极化时,接收
机向高频头馈送18V电压;垂直极化时,馈送13V电压.高频头识别工作电压,使相应的极化探针工作.所以高频头只能工作在一种极化方式,不是水平就是垂直.而双本振高频头是两个单本振高频头组合而成,各自工作混合输出.水平探针5150MHZ本振;垂直为5750MHZ本振.两个本振频率相差600MHZ,足以使两种极化信号的中频频率拉开距离.此时接收机识别到的只是不同频率的信号.极化设置无效.所以使用双本振高频头时接收机的设置很重要:一般水平节目的本振设5150MHZ;垂直节目设5750MHZ。水平节目设置一般与平常的设置没什从区别。而垂直5750MHZ本振极化信号.接收机中如本振仍为5150。则下行频率要减去600;若设5750,则下行频率应加上600MHz
二、高频头位置的调整
    1)首先应检查馈源是否处于抛物面天线的中心,焦点是否正确,否则可以稍微调整馈源支撑杆:使之对准(以信号最大为准)。
    2 极化角:
    进行极化角的调整时,顺时针转动为正,逆时针转动为负.由于不同品牌.类型的高频头标识极化角的方式一般不同,我们只需按说明书将高频头上的0刻度线对准垂直或水平方向,然后顺时针或逆时针稍微旋动它,同时在馈源盘内上下微动,使信号品质达到最大.因为只有在卫星所在
经度的子午线上,其极化方向才完全是水平或垂直的,而在其他地区接收时,会略有偏差,在实际接收中按以上方调整以使信号最大为好,这时LNBF 顶端面上的刻度0可能不完全是垂直于水平面。调过星的朋友都会遇到这种情况,假如现在接收的是亚3号卫星要转到134°亚6,必需把高频头转动差不多九十度.这都是纬度高低造成的偏差。
三、高频的防护措施
    (1) 防水
    常见方法一般两种;一种是用塑料袋包住扎好;另外一种较好办法是选一个1.2升雪碧塑料瓶剪去一半直接罩住高频头,很实在管用。
    (2) 防露
    F头(线缆与高频头间的一种接头)封口泥一般随高频头配送,没有的话可用玻璃代替.去掉高频头导波口的塑料盖,选用2厘米厚包装箱泡沫一块,切个稍比导波口大一点的圆圈塞进导波口即可
卫星天线的安装调试的基本方法
          一、天线的安装
    (一)准备工作:
        1.按说明书的地基施工图做好天线地基。
        2.安装工具。包括:活动扳手(大18寸*2、小4寸*2或钳子)、专用改锥、剪子、水平仪、防水胶布等。
        3.按照天线说明书线的另件清点卫星天数是否正确。
        4.调试设备准备:
            A)12寸--14寸带AV输入的彩或黑白电视机一台。
            B)视、音频线(AV线)一根。
            C)同轴电缆一根(3至5M)。
            D)220V电源及插座。
    (二)安装步骤:
        第一步:注意安装的基座立柱必须保证水平和垂直,可使用水平尺等进行调整。
        第二步:安装天线基座。
        第三步:将天线安装到天线基座的立柱上。
        第四步:安装高频头支撑杆。
        第五步:把高频头置于高频头固定盘上。
        第六步:使用馈线(同轴电缆)连接高频头的高频输出端至接收机的高频输入端。
(以上步骤中不要将螺栓上得太紧,留有调整的余地)
        第七步:使用AV线(视音频线)连接卫星接收机的视频输出到电视机的视频输入。
至此,天线的安装已经完成。        第八步:将电视机、接收机电源线插入电源插座。
            二、寻星调试
    (一)粗调:根据事先算出的仰角方位角,将天线的按这两个计算角度分别进行调整直至接收到电视信号。
        第一步:检查连接好的线路。
        第二步:用量角器调整好天线仰角。正馈天线的轴线与地平面的夹角与正确计算的仰角相同。而偏馈天线的轴线与地平面的夹角应小于正确计算的仰角,起调角度为仰角减三十度左右。
        第三步:把电视机和接收机的电源打开,且把接收机置于搜台状态。
        第四步:对于偏馈天线慢慢加大天线轴线与地平面的夹角,并从电视上看到卫星信号电平或信噪比的变化。直至号锁定。如果一直不到信号,可以回到原来位置,再微调一下天线的方位角,再改变仰角,直到到为止。
    (二)细调 :使所收的信号最佳。
        第五步:到信号后,微调高频头极化角,直至达到最佳。
        第六步:微调仰角,使接收信号达到最佳。
        第七步:重复5和6步使信号达到最佳。
        第八步:锁紧所有活动点。线的接点要有防水胶布裹好。 至此,天线寻星的调整便已完成。
              三、布线
    寻星完成后,就需要把信号引到机房里。这段距离就需要布线。
        1、布线不能有硬弯,如90度的弯。
        2、有条件的可使用金属管穿线。也可采用合成树脂材料的管线。
        3、每隔1米到2米安装一个固定卡。或固定线卡。
        4、布线应远离避雷系统。金属管线要做好避雷措施。
    信号连接电缆:要考虑使户外单元与户内单元的距离尽可能短.以减少因传输线过长而造
成的信号损耗。传输线的选择应考虑采用性能较好的同轴电缆,最好采用 75Ω—5(30米)或 75Ω—7(40米)的物理发泡电缆,电缆接头处要做好防水处理。
            四、防雷措施
1 直击雷防护。
    对于安装卫星接收天线的地方来说,为了防止雷击,需要安装避雷针,以保护卫星接收设备和操作人员的安全。如果安装卫星接收的地方,已有完好的房屋避雷针,而且所安装的卫星接收天线又在原有的避雷针的保护范围之内,可以利用原有的避雷针。但是,有的地方房屋避雷采用的是避雷网,只在房屋的顶上周边突出部份敷设金属网络。由于这种避雷设施高度有限,可能不能保护到卫星接收天线。需要另行安装单支避雷针。目前在正式出版的电工手册中提供了两种单支避雷针高度的计算方法。在避雷针到地面的保护半径之间有一个保存护曲线,在此保护曲线之内是安全的,这个安全曲线的半径称滚球半径,利用滚球半径进行计算的方法称滚球法。这种方法计算比较精确,但需要解一元二次方程式。另一种方法将这个安全曲线简化成析线,简化了计算,虽然精确度下降,但如对计算结果留有余地,也是可行的。这里重点介绍简化了的计算方法。计算公式如下:
    R1=1.5h (m) 表示地面保护范围的半径为避雷针高度的1.5倍。
    当h1≧h/2时 (表示被保护的卫星天线高度,大于等于避雷针高度的一半时)            R2 = ( h - h1) × P
    当 h1 < h / 2时 (表示当被保护的卫星天线高度,小于避雷针高度的一半时)
            R2 = ( 1.5 h - 2 h1 ) × P
    式中,h为避雷针的高度(以卫星天线的基座地面为起点计算),R1表示到卫星天线基座地面的保护半径,h1 表示卫星天线的高度(从卫星基座地面起算),P表示为高度影响系数。当 h ≤ 30m(米)时,P=1 。公式中的各参数如下图所示:
例1:当避雷针与卫星天线中心的距离为2m,卫星天线高为h1=1.5m,求避雷针的高度。
公式中R2 = 2m,设h1 < h/2。
    代入公式R2 = ( 1.5 h - 2 h1 ) × P中进行计算,得到避雷针高度为:h=3.3m。
    例2:如果卫星天线高为1.5m,原安装的避雷针底座与卫星天线底座的距离实测为10m,避雷针高度为:6m,那么卫星天线是否在保护范围之内?(注:如果避雷针底座与卫星天线底座不在一个平台上,则应以卫星天线底座为基准进行测量。)
    根据题意,h1=1.5m,h=6m, 求R2如果求得的数据大于实测值10m则在保护范围之内,如果小于10m则不在保护范围之内。
    由于h1<h/2 则:
用公式:R2 =( 1.5h -2h1)×P, 因h < 30m 所以 P=1 计算得,R2=6m 从结果看,计算值小于实测值(10m)。因此,卫星天线不在原避雷针的保护范围之内。解决办法,可以将卫星天线移到离避雷针距离6m的范围内。另一方法是将避雷针加高。加高值可以这样进行计算,
设避雷针高度为未知,卫星天线高仍为1.5m,卫星天线至避雷针距离为实测值,10m(=R2)。代入,R2=(1.5h-2h1)×P h=(R2+2h1)/1.5=8.6m。
    原避雷针高6m,所以需加高8.6m-6m=2.6m,即加高2.6米。
    从两种方法来看,移动卫星天线位置比较方便。
注意!这种计算方法只考虑了对卫星天线的保护,没有考虑对其它如建筑物的保护。如果要考虑对建筑物的保护,则对避雷针高度的计算,要从建筑物的地基平面开始起算,避雷针的高度要包括建筑物的高度,这时如果计算卫星天线的高度也要包含建筑物的高度。
    避雷针采用直径16毫米以上的镀锌园钢,引下线可用直径8毫米(截面50mm2)以上的镀锌园钢或截面积不小于48平方毫米的镀锌扁钢焊接。接地装置可用数段厚度为4毫米以上长1米以上的角钢,角钢与角钢之间用园钢或扁钢焊接(截面积不得小于引下线的截面积),埋入地下,接地电阻(用接地摇表测量)一般不得大于10欧姆(见电工手册)。
    如果楼层原有单支避雷针,也可以利用这种方法计算一下,卫星接收天线是否在保护范围之内。同样,也可以通过计算以选择卫星天线架设位置。
    避雷针引下线接地处应离活动场所和人行道路3米以上。防止雷击时人员受到产生的高电压在地面形成的跨步电压的击伤。如果达不到,应重新移动引下线的接地点,使其远离人员活动的区城,或采取其它防护措施。
  2、雷击静电感应防护。
    雷击时不仅有直击雷产生,还有因静电感应等原因造成从室外供电电源线以及从室外信号引入线,如局域网综合布线室外布线中涌入的瞬时高电压,同样对电器会造成损坏,为此在这些线路室外引入的地方,应加装防止瞬时高电压的小型避雷器,如FYS-0.22低压氧化锌避雷器或MY31-470-10KVA防雷型压敏电阻。
    3、防雷装置的检查与维护。
对于防雷装置需要经常进行检查,特别是在雷雨季节到来之前。主要检查内容:
      ㈠对避雷针引下线进行检查,是否有锈蚀、断裂,如锈蚀超过30%以上需要更换。
      ㈡测试接地装置的接地电阻,要求小于等于10Ω(欧姆)。如果超过规定值的20%,就需要进行处理,如增加接地装置的接地极、增加降阻剂等等。

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