天线对星(调整)与卫星信标 精品
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关于地面站天线对准卫星调试方法的探讨作者:胡静波来源:《大东方》2016年第01期任何一条卫星通信线路都包括发端和收端地面站、上行和下行线路以及通信卫星转发器,卫星地面站是卫星系统中的一个重要组成部分。
地面站的基本作用是向卫星发射信号,同时接收由其它地面站经卫星转发来的信号。
地面站天线对准卫星的精度直接决定了收发信号的强度,其调试方法至关重要。
一、地面站天线对准卫星指向的计算地面站天线观察卫星的参数是由地面站天线的位置和同步轨道卫星的位置确定。
静止卫星的位置用其星下点的经度表示,地面站天线的位置用所在地的地理经度和地理纬度表示。
根据地面站天线所在地的经度和纬度以及卫星经度,就可计算出天线对准卫星的方位角(AZ)、俯仰角(EL)和极化角(Apol)。
设地面站的纬度为fe (北纬为正,南纬为负),经度为le (东经为正,西经为负),卫星经度为ls (东经为正,西经为负),方位以正北为零,顺时针方向为正。
则利用静止卫星和地面站的几何关系,由几何学和球面三角学很容易推导出地面站天线对准卫星的方位角AZ、俯仰角EL和极化角Apol的计算公式。
公式如下:二、地面站天线对准卫星的步骤第一步:建立测试系统,将频谱分析仪与低噪声放大器连接,接入地面站天线,然后调试天线,对准卫星。
需要注意的是,直流电源的接线是否正确,其输出电压是否符合低噪声放大器的供电要求,注意千万不能给低噪声放大器供电的正负级接反,否则会损坏低噪声放大器;检查低噪声放大器的直流供电线和射频线是否分开,若射频线和直流线没有分开的话,频谱分析仪的输入端应加隔直流器。
第二步:测试系统加热预电。
①给频谱分析仪加电。
打开频谱仪的电源开关,则频谱仪开始自检,频谱仪自检完毕后,可以按频谱仪的硬键 PRESET;②低噪声放大器加电。
给低噪声放大器加电,一般情况下,由于放大器噪声的影响,在放大器工作频段内,其噪声电平抬高。
第三步:预置天线的极化角。
依据计算的极化角和极化旋向确定方法。
常见天线以及调整方法及规范常见天线以及调整方法及规范1、板状天线调整方式板状天线就是定向天线,板状天线是移动通信系统天线的一种,主要用于室外信号覆盖。
无论是GSM 还是CDMA、LTE,板状天线是用得最为普遍的一类极为重要的基站天线。
这种天线的优点是:增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能可靠以及使用寿命长。
1.1 天线方位角调整使用扳手等工具对锯齿夹码处的螺丝进行松动(上图中红圈位置),然后将天线以安装抱杆为中心转动调节,达到期望方位角后再次将螺丝拧紧固定好。
板状天线方位角调整范围比较大,可以根据实际需求调整.1.2 下倾角的调节1.2.1 机械下倾角的调节使用扳手等工具对连接臂处的螺丝进行松动(图片中红圈位置),然后对天线的机械角度进行调节,达到期望角度后将螺丝拧紧固定好。
电子下倾的调整1.2.2 电子倾角的调节板状天线电调有两种,一种是旋转调节,一种是插拔调节。
上图为旋钮式调节电调。
旋转旋钮(图中蓝色部分),电调滑标会移动,红色指针(图中箭头指示的地方)到达某一刻度电调即为多少度。
上图为插拔式调节电调。
在调节电子下倾的时候直接通过插拔电调滑标(图中红圈标示部分)即可对其进行调节,滑标漏出的刻度即为当前电子下倾值。
电子下倾的可调范围一般在天线标签上都有标示,如下图:2、美化天线的调节随着移动通信网络的迅速发展,传统基站天线与周边环境的冲突越来越大,很难融入周边的环境,因此直接影响到城市的美好环境。
另外,随着人们环保意识的提高,大多数市民因为对移动通信基站的不了解而对基站进入其周边大楼具有一种盲目的排斥心理。
这些都极大地加大了移动通信运营商基站物业协调、工程实施和基站维护等工作的难度。
天线美化工程作为一种手段,满足了人们对城市环境要求越来越高的需求,越来越受到有关各方的广泛关注。
美化天线一般可以分为以下几个类型分类:1、美化排气管2、美化集束3、美化路灯杆4、美化方柱5、美化空调6、其他美化天线2.1 美化天线的调整方式2.1.1 美化排气管河南联通LTE-FDD美化排气管目前已知只有京信和摩比两种天线方位角的测量中心点(上图中红圈内的点)对着的方向为天线的主控方向,也就是方位角,在测量时罗盘方向与主控方向一致,读出示数即为当前方位角。
小天线调试方法及操作步骤1天线的安装依据天线生产厂家对天线各部位的理论设计尺寸,对天线各个部位进行调整,譬如天线馈源的位置、副面位置、副面支撑杆等等。
2对星操作1)依据地球站天线的地理位置和卫星经度计算地球站天线对准卫星的方位角、俯仰角和极化角;2)依据计算的地球站天线对准卫星的极化角,粗调天线极化;3)使用地质罗盘,将天线转动至计算的方位角和俯仰角附近;4)与馈源连接LNA(或LNB),连接电缆至频谱仪。
使用频谱分析仪作为信号接收机,置入卫星信标频率(注意若使用LNB,下行频率为变频后的频率,并注意接入频谱仪的信号没有直流成分),转动天线搜索卫星信标信号。
5)找到卫星信标信号后,依次微调天线方位和俯仰,在信号最大处停止转动。
6)天线对准卫星,要调整天线极化与卫星极化匹配。
方法:一般卫星上有水平和垂直两个信标,将频谱仪置入反极化信标频率。
转动天线极化,将频谱仪显示的反极化信标信号调至最小,此时天线主极化处于最佳状态;7)判断天线是否对准卫星。
正常情况下,转动天线方位或者俯仰,信号的每个第一旁瓣电平从最大值下降-14dB以下,说明天线对准卫星。
8)小站对准卫星(利用频谱仪接收信标,直至信号电平最大,此时天线方位俯仰的任何变化都会使信号电平降低);9)调整到主极化位置,使接收到的主极化信标电平最大;10)调整到交叉极化位置,使接收到的主极化信标电平最小,并记录此时反极化信标电平值;11)调整回主极化位置,使接收到的反极化信标电平最小;12)小站发射单载波,主站测试此时的发射极化隔离度;13)如果发射极化隔离度大于等于30dB,则不需要再调整馈源;14)如果发射极化隔离度小于30dB,则需要调整馈源,使发射极化隔离度满足要求;15)再次测试接收的反极化信标电平,并计算此时的接收极化隔离度;16)最终调整的目标应使发送和接收极化隔离度均大于等于30dB;17)发射极化隔离度测试时的频谱图由中国卫通负责记录并提交给移动公司;3天线加固及作标记方法安装时可以采取以下几种方式来改善天线的抗风性能:1)现场调整好后,根据当地情况,采取辅助措施增强抗风能力,例如:加焊筋、风口方向加围墙等。
南京邮电大学通信与信息工程学院卫星通信实验报告院系专业班级学号姓名实验一卫星信号传输测试实验二天线馈源系统测试卫星通信技术实验室2015年10月实验一卫星信号传输测试一、实验目的1.掌握卫星通信系统的组成及其工作原理。
2.掌握频谱分析仪的操作和参数设置。
3.掌握天线对准卫星的调整方法。
4。
掌握地球站发送和接收参数的设置、E B/N0、误码率和接收信号频谱的测量方法.5.掌握天线方向图的测量原理和方法.二、实验内容1.安装调整便携站、固定站卫星通信地球站设备,使其工作正常。
2.调整便携站、固定站卫星通信地球站天线对准目标卫星.3.用频谱仪测量便携站、固定站接收的卫星信标信号电平,并测出天线极化隔离度。
4.利用卫星链路在便携站、固定站两个地球站之间传输IP电话(或其他)信号.5.按要求调整便携站、固定站的接收和发送参数,使卫星通信系统处于最佳工作状态。
6.改变传输速率,测试不同传输速率下便携站发、固定站收的E B/N0、误码率和接收信号频谱,观察不同传输速率下接收信号的质量有何变化。
7.测量便携站天线接收方向图,计算便携站天线接收增益。
三、实验图形与实验数据表1.接收信号频谱测试图,见图1-8、图1—9、图1—10.2.天线接收方向图的测试图,见图1-11、图1—12。
其中:图1-11方位方向图(1)主瓣电平、(2)副瓣电平、(3)3dB波束宽度、(4)10dB波束宽度。
图1—12俯仰方向图(1)主瓣电平、(2)副瓣电平、(3)3dB波束宽度、(4)10dB波束宽度。
3.天线对星调整、卫星信号传输测试、天线方向图测试数据见表1—1。
图1—8 激励电平为-25dBm,数据速率256Kbps的接收信号频谱图图1-9 激励电平为25dBm,数据速率1024kbps的接收信号频谱图图1—10 激励电平为-25dBm,数据速率为2048kbps的接收信号频谱图图1-11 方位方向图(1)主瓣电平、(2)副瓣电平、(3)3dB波束宽、(4)10dB波束宽度1—11 (1)方位方向图主瓣电平1—11 (2)方位方向图副瓣电平1—11 (3)方位方向图3dB波束宽度1-11 (4)方位方向图10dB波束宽度图1—12 俯仰方向图(1)主瓣电平、(2)副瓣电平、(3)3dB波束宽、(4)10dB波束宽度1-12 (1)俯仰方向图主瓣电平1-12 (2)俯仰方向图副瓣电平1-12 (3)俯仰方向图3dB波束宽度1-12 (4)俯仰方向图10dB波束宽度表1-1:实验一数据表七、思考题1.双工器发射端口的宽边平行于地面时,发射和接收的各是什么极化波?答:发射垂直极化,接收水平极化.2.LNB和BUC的作用是什么?答:LNB是低噪声下变频器,其任务是将接收的卫星信号进行低噪声放大和下变频,送解调器解调.BUC是上变频功率放大器,其任务是将调制器送来的中频信号上变频和功率放大,送天线发到卫星。
小天线调试方法及操作步骤1天线的安装依据天线生产厂家对天线各部位的理论设计尺寸,对天线各个部位进行调整,譬如天线馈源的位置、副面位置、副面支撑杆等等。
2对星操作1)依据地球站天线的地理位置和卫星经度计算地球站天线对准卫星的方位角、俯仰角和极化角;2)依据计算的地球站天线对准卫星的极化角,粗调天线极化;3)使用地质罗盘,将天线转动至计算的方位角和俯仰角附近;4)与馈源连接LNA(或LNB),连接电缆至频谱仪。
使用频谱分析仪作为信号接收机,置入卫星信标频率(注意若使用LNB,下行频率为变频后的频率,并注意接入频谱仪的信号没有直流成分),转动天线搜索卫星信标信号。
5)找到卫星信标信号后,依次微调天线方位和俯仰,在信号最大处停止转动。
6)天线对准卫星,要调整天线极化与卫星极化匹配。
方法:一般卫星上有水平和垂直两个信标,将频谱仪置入反极化信标频率。
转动天线极化,将频谱仪显示的反极化信标信号调至最小,此时天线主极化处于最佳状态;7)判断天线是否对准卫星。
正常情况下,转动天线方位或者俯仰,信号的每个第一旁瓣电平从最大值下降-14dB以下,说明天线对准卫星。
8)小站对准卫星(利用频谱仪接收信标,直至信号电平最大,此时天线方位俯仰的任何变化都会使信号电平降低);9)调整到主极化位置,使接收到的主极化信标电平最大;10)调整到交叉极化位置,使接收到的主极化信标电平最小,并记录此时反极化信标电平值;11)调整回主极化位置,使接收到的反极化信标电平最小;12)小站发射单载波,主站测试此时的发射极化隔离度;13)如果发射极化隔离度大于等于30dB,则不需要再调整馈源;14)如果发射极化隔离度小于30dB,则需要调整馈源,使发射极化隔离度满足要求;15)再次测试接收的反极化信标电平,并计算此时的接收极化隔离度;16)最终调整的目标应使发送和接收极化隔离度均大于等于30dB;17)发射极化隔离度测试时的频谱图由中国卫通负责记录并提交给移动公司;3天线加固及作标记方法安装时可以采取以下几种方式来改善天线的抗风性能:1)现场调整好后,根据当地情况,采取辅助措施增强抗风能力,例如:加焊筋、风口方向加围墙等。
卫星信标机指标详解及选型指南本文的作用:从卫星信标机的作用入手,首先介绍卫星信标机的工作原理,详细讲解信标机的各项指标,以及国内相关产品的指标情况进行对比。
根据指标的作用,告知用户如何选择一款优质的卫星信标机。
一.用途分析二.指标分析三.选型总结一、用途分析:卫星信标机:全名是卫星信标跟踪接收机,产品是属于专用信号接收机。
以下简称为:信标机。
用于卫星地面站天线辅助对星和其他卫星通信终端自动跟踪。
主要有:地面站、车载动中通、静中通、船载动中通、便携站等卫星通信终端。
此类终端需要自动对星,或随时保持跟踪的载体。
需要随时保持跟踪的车载动中通、船载动中通、机载动中通等需要较快的处理速度,而静态对星的则可以选择处理速度较慢的卫星信标机。
信标机工作原理图:LNB信标接收机XS2XS1DB15串口1串口2 AGC引线输出电源输入调制解调器功分器二、指标对比:卫星信标机的关键指标有:名称名词解释标准值频率信标机输入频率950-2200MHz解调速度从信号进入到电压信号输出3ms接收功率能解调的信号功率范围-100dBm~-50dBm识别精度能识别的信号变化差异的最小值≤0.1dB输出精度在输入固定的情况下,输出电压的变化值±0.01V频率精度信标机识别频率精度±1ppm斜率输出电压的放大/缩小倍数0.1-2≤46dBc/Hz解调门限能解调的最小相位噪声C/N捕获带宽接收机的接收信号带宽50kHz;100kHz; 200kHz频率和频率精度:频率:是指从LNB 变频后,信标机识别到的频率。
目前常用的频率为950-2200MHz。
成都宇通信标目前有做过从100M-6G频率范围的跟踪接收机,且接收带宽能做到20M以上。
因为卫星转发器原本有一定的频率误差,LNB一般也有一定的频率误差,信标机自身也有一定的频率误差,所以就要求信标机本身也有一定的带宽,带宽需要包含以上的误差。
正确识别卫星频率才能更好的跟踪卫星信号。
卫星天线调试方法1.定位天线:首先,需要确保卫星天线正确安装在预定位置上,避免物体遮挡、干扰和阻挡信号的天线。
2.方向调整:根据卫星的方位和仰角坐标系统,调整卫星天线的方向,使其准确指向目标卫星。
可根据卫星提供的位置参数,使用仰角和方位角来调整天线方向。
仰角是指卫星天线与水平面的夹角,而方位角是指天线与地球北极的夹角。
3.对频器调整:对频器是用来调整卫星天线接收到的信号频率的设备。
通过调整对频器,可以确保卫星天线和接收器之间的频率匹配,以避免信号的丢失和变形。
4.极化调整:极化是指卫星天线振动方向相对于信号波的方向。
卫星天线和卫星之间的极化必须匹配,否则会导致信号损失和性能下降。
通过调整卫星天线的极化方向,可以获得最佳的信号接收质量。
5.信号强度调整:使用信号强度仪器检测卫星天线接收到的信号强度。
根据信号强度的读数,可以调整天线的位置和方向,以获得最佳的信号接收质量。
通常,通过微调卫星天线的位置和方向,可以最大限度地提高信号强度。
6.多轴调整:对于高性能天线,可以进行多轴调整,包括方位角、仰角、横滚角和俯仰角。
通过多轴调整,可以实现更精确的天线定位,以提高信号接收质量和性能。
7.反射板调整:卫星天线通常与反射板组合使用,以增强信号的接收。
通过调整反射板的位置和倾斜角度,可以获得更好的信号接收效果。
根据卫星天线的类型和特性,可以选择合适的反射板调整方法。
8.噪声调整:噪声是指干扰信号和杂波信号对正常信号的影响。
通过调整卫星天线和接收器之间的噪声参数,可以降低噪声的干扰,提高信号的清晰度和质量。
9.实时监测:在调试卫星天线时,应实时监测接收到的信号和数据,以确保调试的准确性和有效性。
可以使用监测设备和仪器来检测和记录信号的强度、质量和性能参数。
以上是关于卫星天线调试方法的一些常用技巧和步骤。
在实际操作中,需根据具体的卫星天线类型和要求,结合专业知识和经验,调整和优化卫星天线的性能和接收质量。
C波段卫星地球站天线对星的基本方法1.手动对星手动对星是一种基本的对星方法,需要操作人员通过观察卫星信号的强度和接收器的指示来调整天线的方位角和俯仰角,以使天线与卫星保持最佳的对准角度。
操作人员通常需要根据卫星信号的强度和接收器的指示逐步调整天线位置,直至达到最佳对星状态。
这种方法需要操作人员具有较强的经验和技巧,且对星过程比较耗时。
2.自动对星自动对星是一种更加智能化和高效的对星方法,通常采用预先设定好的对星算法和控制系统,实现对天线方位角和俯仰角的自动调整。
自动对星系统可以通过读取与卫星通信的参数和数据,自动计算出最佳对准角度,并通过电动控制系统来实现天线位置的自动调整。
自动对星系统通常具有较高的精确度和响应速度,能够快速实现对星操作。
3.GPS辅助对星GPS辅助对星是一种利用全球定位系统(GPS)来辅助对星的方法,通过在地球参考站和卫星地球站天线上安装GPS接收器,可以获取到准确的地理位置和时间信息。
在对星过程中,可以利用GPS提供的准确位置和时间信息来帮助计算和调整天线的方位角和俯仰角,以实现更精确的对星。
4.光学定位对星光学定位对星是一种使用光学设备来辅助对星的方法,通常使用望远镜等设备来观察卫星的位置和运动轨迹,并通过对卫星的观察和测量,来确定天线的方位角和俯仰角。
这种方法通常适用于需要长时间观察和跟踪卫星运动的情况,具有较高的精度和可靠性。
总的来说,C波段卫星地球站天线对星的基本方法包括手动对星、自动对星、GPS辅助对星和光学定位对星。
不同的方法适用于不同的场景和要求,可以根据具体情况选择合适的对星方法。
1.2M自动便携站天线使用说明书Ver1.2系统功能1.伺服控制采用智能化设计,具有一键通、一键对星、一键收藏功能;2. 对星快速,对星精度高;4. 具有状态指示、故障诊断功能,便于判断天线状态和进行天线维护;5. 有硬限位、软限位等多项安全防护措施,保证天线安全运行。
技术指标1.角度范围:方位正负120°俯仰-68.5°~ 81.5°极化‐95º~+95º2.驱动速度0.01° /s ~ 4°/s 可调;3.控制精度0.1°4.跟踪精度≤1/10 波束宽度5.对星时间≤2 分钟6.预置星数:9 个(其中3 个可自定义);7.工作环境:工作温度:‐20℃~+55℃8.供电:AC 220V±10%,50~60 Hz,容量600V A控制系统的工作原理系统工作原理如图一所示。
系统通过串口接收GPS、电子罗盘及信标接收机信息;通过IO口接收天线状态(方位和俯仰两个方向上的正、反限位、天线锁定状态等)信息;通过手持机键盘和显示发出控制指令和监视系统状态;经主处理器进行数据处理、坐标变换、控制算法解算后,输出控制信号。
将天线转动到对星位置。
采用回形扫描与十字扫描准确捕获卫星后进入微调状态,自跟踪状态。
图一TY1000天线伺服控制系统原理图软件系统操作过程系统参数:上电后,系统将检测并显示系统运行相关参数,如图一:图一系统参数说明:●GP S:显示的是本地经纬度,若与当地经纬度不一致,需连接GPS天线重新定位当地经纬度坐标,或手动进行输入。
示例:108.5E/34.1N108.5为本地经度,E表示东经;34.1为本地纬度,N表示北纬;表示锁定(当连接上GPS天线并有效定位时才会锁定),表示未锁定。
若GPS出现故障需手动输入本地经纬度,具体操作如下:1.按“1”键,选中GPS,再按“1”键进入经度矩形编辑框,按相应的数字键进行修改,编辑完成后按“Mode”键进行东经/西经选择,后面的大写字母表示E(东经)/W(西经),按0键可进行切换。
卫星接收天线调整的三大参数广州电子技术网一一一思维卫星广播电视从模拟到数字,从C波段到Ku波段,从传输到直播的发展非常迅速,我国有线电视的信源多数来自于卫星。
利用卫星传送技术进行覆盖是我国广播电视传输的一个重要组成部分,如村村通广播电视工程中利用卫星信号进行覆盖的就占了很大的比例。
为此,卫星接收是广电机构技术人员所必须掌握的一门技术。
要进行卫星接收,关键点是卫星接收天线的定位,它包括:天线的方位角、仰角和馈源的极化角这三大参数。
1、1、方位角图1 图2从地球的北极到南极的等分线称为经线(0- 180度),把地球分为东方西方,偏东的经线称为东经,偏西方的经线称为西经。
从地球的东到西的等分线称纬线(0-90度),把地球分为南北半球,以赤道为界(赤道的纬度为0), 北半球的纬线称北纬,南半球的纬线称南纬。
我国处于北半球的东方,约在东经75- 135度,北纬18-55度之间。
所有的广播电视卫星都分布在地球赤道上空35786.6公里的高空同步轨道的不同经度上,平时我们惯称多少度的卫星,这个度指的是地球的经线,卫星在地球上的投影称为星下点,它是位于赤道上,经度与卫星经度相同的地方。
如亚太6号卫星的星下点是位于赤道上的东经134度的位置,我们在寻星时,如果你所在的地方(北半球)的经度大于星下点的经度,那么天线的方位角必定时正南(以正南为基准)偏西,反过来,如果你所在的位置的经度小于星下点的经度,那么天线的方位角是正南偏东。
卫星天线的方位角计算公式是: A = arctg {tg(® s—® g)/sin 0} --------- (1)公式(1)中的” g是接收站经度,"s为卫星的经度,0为接收站的纬度。
图1是卫星的方位角示意图。
方位角的调整方法很简单,首先用指南针找到正南方,天线方向正对正南方,如果计算的角度A是负值,则天线向正南偏西转动A度,如果A是正值,则天线向正南偏东方向转动A度。
天线对星调试、IUAT1.连接线缆。
在连接线缆之前,须用万用表测试线缆,确保射频线缆无问题,方可连接设备。
天线对星调试时,使用10m标准调试线连接设备,用五类以太网交叉线将CB RJ-45 口与笔记本电脑RJ-45 口相连。
注:CB必须在关机的状态下,方可连接室内、室外射频电缆。
切勿开机连接,以免损坏设备。
2.PC配置。
打开TCP/IP协议,配置IP地址、子网掩码、默认网关,首选DNS服务器。
3.检查CB与PC之间的网络连通性。
可用Ping 命令测试。
在开始–运行中输入cmd,然后输入ping 192.168.5.100(即CB地址)4.安装运行IUAT软件如果是初次运行IUAT,需注意“Frequency Profile”所显示的频率文件信息是否为中国区的文件信息,如果不是,必须加载中国区的频率文件信息方可使用。
●点“Load profile”加载于所处地区相对应的频率文件;●加载完成后,重新启动IUAT,更新加载的频率文件;●加载成功时,“Frequency Profile”显示为CHN-*。
(CHN开头的文件均为中国地区使用,分别对应不同关口站)CHN-0北京CHN-1 北京308波束和311波束CHN-3 广州CHN-4上海①输入安装信息●输入由IPSTAR卫星公司提供的“Installer ID(安装ID)“和“Password(密码)”;(每一安装工程师有一特定的Installer ID,普信不另外提供)●输入由卫星地面关口站提供的“JOB ID”和“Authorized Code(授权编码)”;●用GPS测出安装场所的经纬度,在“Specify Location(指定位置)”前打“∨”,在“Latitude(纬度)”一栏输入GPS所测纬度,在“Longitude(经度)”一栏输入GPS 所测经度;●点“Next”。
注:通常不用在“Specify Location(指定位置)”前打“∨,不用填写安装场所的经纬度。
地球站天线对星方法简介一、做好必要的准备:1. 准备工具:频谱仪、罗盘仪、测试电缆、扳手。
2. 参数计算:先从资料中查出天线所在地的经度Lg 、纬度φg 、所用卫星的经度Ls 。
可计算出:天线方位角()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+︒=g Sin Ls Lg tg Arctg Az φ180 (度)注:以正北为方位角0°天线俯仰角(度)天线极化角()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=g tg Ls Lg Arctg P φsin (度) 注:以地球站低噪放LNA 宽面与大地垂直时为0°基准,在天线背面,面对卫星旋转馈源。
若P 为正值,则将馈源顺时针旋转P 度,若P 为负值,则将馈源逆时针旋转P 度。
二、对星:1. 根据计算出的Az 、El 值和极化脚P 粗调天线:• 粗调俯仰:以天线中心体的背面平面作为基准,把罗盘仪的一个侧面紧靠此基准面,可以从罗盘仪上读出此天线仰角,调整俯仰调节螺杆,使天线的仰角为所需值。
• 粗调方位:一人站于天线正前方(即面对天线口面)约4~5米处,手()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡---=Az Ls Ld g Ls Lg Arctg El sin sin cos cos 15126.0φ持水平放置的罗盘仪,旋转使之指针指向计算出的方位角。
然后另一人调整方位调节螺杆(在此时要去掉天线的方位微调螺杆),使天线中心轴指向和罗盘仪指针处于同一方向上。
•粗调馈源极化。
(此时应注意使用卫星上的信标极化)2. 细调:经过以上的调整以后,天线基本上已经对准卫星,这时再用接收机或频谱仪作为指示器,细调天线俯仰和方位。
•把频谱仪与室外单元(ODU)用测试电缆连接起来。
打开频谱仪,把频谱仪中心频率设到卫星的信标频率(若经ODU,应设到经下变频后的频率),选择适当的分辨带宽(RBW),视频带宽(VBW),扫描带宽(SPAN)等参数,使之能清楚地读出信标的指示(有一定的信噪比)。
一般设为RBW=10KHz,VBW=300KHz,SPAN=300KHz。
中海油卫星通信站天线对星及极化调整程序一、准备工作1、熟悉天线的方位、俯仰、极化调整装置的使用方法2、熟悉LNB、ODU的使用方法3、熟悉频谱仪操作方法及使用安全要求4、根据当地经纬度,计算天线对卫星的方位角、俯仰角和极化角假定:卫星经度为θs(东经为正),地面站经度为θe(东经为正),地面站纬度为φe(北纬为正),则有:(1)方位角AZ(以正北为基准,顺时针)计算公式如下:AZ = 180 - AZ b:地面站在卫星星下点西北;AZ = 180 + AZ b:地面站在卫星星下点东北;AZ = 360 - AZ b:地面站在卫星星下点东南;AZ = AZ b:地面站在卫星星下点西南。
其中:AZ b = tg-1(tg(|θe-θs|)/sin(φe))(2)俯仰角EL(以地面站地平面为基准)计算公式如下:EL = tg-1((β- α)/SQR(1 - β*β))其中:α= 0.1512,β= cos(φe) * cos(θe-θs)(3)极化角POL(顺时针)计算公式如下:POL = tg-1(sin(θe - θs)/tg(φe))5、调整天线初始位置状态俯仰调整到计算值,精度应控制在1度左右(直接关系到对星需要的时间);方位调整到计算值,大致准确即可(由于地磁影响,指南针的指向角度不准);接收极化按水平设置,极化角粗略对准即可。
二、天线对星1、连接图和信标频点(1)利用LNB对星C频段LNB的本振957MHz。
用表测试,确认无直流信号。
(2)利用ODU对星(IF Rx Out不能有直流分量)SINOSAT-1 C频段信标频率为4193MHz;将ODU中心频率设置为4190MHz,因此SINOSAT-1 C频段信标在70MHz中频输出中对应的频点为73MHz。
注意:频谱仪输入中不能有直流信号!在测试电缆接入频谱仪输入前需用万用表测试,确认无直流信号。
2、对星过程(1)初始时,频谱仪的SPAN可设置大一些,如10MHz,RBW、VBW设置可大一些,保证ST在1s以内,LOG=10dB/Div,RL合适(噪底在频谱仪最下1~2格内)。
卫星信标的用途及应用卢育凤国家广播电视总局五五二台福建省福州市350007【摘要】卫星通信是当今通信领域重要的组成部分,它具有多址能力、网络灵活、能适应业务量和网络结构的变化、覆盖面积大、不受距离和地理条件限制等特点。
天线系统是卫星通信地球站最具特色的设备,是地球站射频信号的输入输出通道。
卫星通信地球站天线系统包括天线、馈源及伺服跟踪设备。
伺服跟踪设备包括信标跟踪接收机、天线控制单元ACU、天线驱动单元等。
地球站能否及时准确的对准卫星,除了伺服跟踪系统之外,关键的一个因素是卫星信标,卫星信标和卫星转发器一样,是通信卫星不可或缺的重要器件之一,信标发射与通信信号使用的转发器信道无关。
本文主要介绍卫星信标的一些用途及应用。
【关键词】信标的计算用途应用【中图分类号】TN943【文献标识码】B【文章编号】2096-0751(2020)01-0010-021卫星信标的计算信标接收机是卫星通信地球站中用于天线跟踪卫星的设备,五十四研究所自主研制的一系列信标接收机具有L/C/Ku各频段的信标接收能力,能够完成卫星的信标信号锁定、鉴相,并将其转换成与功率成正比的直流信号送给伺服控制系统,确保天线对准卫星工作,获得最佳天线增益。
其中,步进信标接收机广泛应用于固定卫星通讯地球站和车载静中通系统中;单脉冲跟踪接收机广泛应用在车载动中通、船载和机载卫星通信系统中。
卫星信标是怎么算的呢。
如果以亚太2R为例,用Ku波段的转发器,本振是11300(C波段转发器的本振是5150)。
卫星的作者简介:卢育凤国家广播电视总局五五二台助理工程师信标信号是由卫星上发射的一个频率和幅度都固定的信号,主要用于卫星上行地球站的天线对星和自动跟踪,对普通接收用户而言意义不大。
一般每颗通讯卫星均带有C (Ku)波段信标信号。
亚太2R水平极化信标为12749MHz,垂直为12251MHz,如本振为11300MHz,接收下来的信标频率水平为12749-11300=1449MHz,垂直为12251-11300=951MHz。
卫星信标机指标详解及选型指南本文的作用:从卫星信标机的作用入手,首先介绍卫星信标机的工作原理,详细讲解信标机的各项指标,以及国内相关产品的指标情况进行对比。
根据指标的作用,告知用户如何选择一款优质的卫星信标机。
一.用途分析二.指标分析三.选型总结一、用途分析:卫星信标机:全名是卫星信标跟踪接收机,产品是属于专用信号接收机。
以下简称为:信标机。
用于卫星地面站天线辅助对星和其他卫星通信终端自动跟踪。
主要有:地面站、车载动中通、静中通、船载动中通、便携站等卫星通信终端。
此类终端需要自动对星,或随时保持跟踪的载体。
需要随时保持跟踪的车载动中通、船载动中通、机载动中通等需要较快的处理速度,而静态对星的则可以选择处理速度较慢的卫星信标机。
信标机工作原理图:LNB信标接收机XS2XS1DB15串口1串口2 AGC引线输出电源输入调制解调器功分器二、指标对比:卫星信标机的关键指标有:名称名词解释标准值频率信标机输入频率950-2200MHz解调速度从信号进入到电压信号输出3ms接收功率能解调的信号功率范围-100dBm~-50dBm识别精度能识别的信号变化差异的最小值≤0.1dB输出精度在输入固定的情况下,输出电压的变化值±0.01V频率精度信标机识别频率精度±1ppm斜率输出电压的放大/缩小倍数0.1-2≤46dBc/Hz解调门限能解调的最小相位噪声C/N捕获带宽接收机的接收信号带宽50kHz;100kHz; 200kHz频率和频率精度:频率:是指从LNB 变频后,信标机识别到的频率。
目前常用的频率为950-2200MHz。
成都宇通信标目前有做过从100M-6G频率范围的跟踪接收机,且接收带宽能做到20M以上。
因为卫星转发器原本有一定的频率误差,LNB一般也有一定的频率误差,信标机自身也有一定的频率误差,所以就要求信标机本身也有一定的带宽,带宽需要包含以上的误差。
正确识别卫星频率才能更好的跟踪卫星信号。
南京邮电大学通信与信息工程学院卫星通信实验报告院系通信与信息工程学院专业通信工程专业班级学号姓名实验一地面站天线对准卫星的调整实验二天线方向图测试实验三卫星信号传输测试实验四天馈线驻波比和天线端口隔离度测试卫星通信技术实验室2013年 10月 21日实验一地面站天线对准卫星的调整一、实验目的1.掌握地面站天线对准卫星的调整方法2.熟悉频谱分析仪的调整和使用二、实验内容1.调整地面站天线对准目标卫星2.用频谱分析仪测量卫星信标信号3.计算天线极化隔离度三、实验原理1.地面站天线对准卫星的方位角、仰角和极化角1) 方位角 (AZ) :从接收点到卫星的视线在接收点的水平面上有一条正投影线,从接收点的正北方向开始,顺时针方向至这条正投影线之间的角度称为方位角。
2)仰角 (EL) :从接收点仰望卫星的视线于水平线构成的夹角称为仰角。
3)极化角 (P ):极化角是由于接收天线所在地位置与卫星所在轨位的经度差及地球曲率的影响,而使天线馈源波导口相对于地面所形成的倾角。
方位角、仰角和极化角的示意图如图1-1 所示。
极化角图 1-1 方位角、仰角、极化角示意图4)方位角、仰角、极化角计算公式方位角、仰角、极化角是由地面站天线的位置和同步轨道卫星的位置确定的。
设地面站经度为λ e (东经为正,西经为负),纬度为φ e (北纬为正,南纬为负 ),卫星经度为λ s (东经为正,西经为负 ),方位以正北为零,顺时针方向为正,利用静止卫星和地面站的几何关系,可推出地面站天线对准卫星的方位角AZ 、仰角 EL 和极化角 P 的计算公式。
当地面站天线位于北半球时,天线对准卫星的方位角、仰角、极化角计算公式为:AZ 180arctgtg ( se)( 1-1)sinecos( se)cosR ee( 1-2)ELarctgR e H1 cos( s2e) cos esin(s e )P arctgtg( 1-3)e式中: R e —— 地球半经( 6378Km );H ——同步卫星距地球表面的高度(35786km )。
天线指标_利用卫星信标测试天线指标编者按:信标是表征卫星存在和特征的一种特别信号,为卫星地面测控站搜寻、测量、跟踪卫星提供了根据。
全部的卫星都有自己国有的信标信号,自卫星发射升空开始,信标信号便开始不间断地工作,直至卫星寿命终结。
要稳定可靠地接收卫星电视节目,需要有好的天线、好的高频头和好的接收机。
高频头和接收机的指标好坏,很简单就可以检测到,而接收天线的指标除了物理尺寸外,其电性能指标均不简单检测。
与卫星电视设备相关的GJ标准中有对天线指标进行检测的方案,但要租用卫星转发器,还需要多个地球站协作测试,无论从人力物力上看,实现起来都不简单(编者注:事实上,在地面上完全可以模拟卫星环境进行测量)。
假如我们对测试精度要求不是特别高的话,完全可以利用卫星信标。
实行相对简洁的方法来实现测试。
笔者依据国际卫星通信组织SSOG210标准提供的方法,再结合自己的实践阅历,总结出了以下测试方案供大家参考,方案适用于对卫星接收天线和频谱仪有肯定操作阅历的伴侣。
1、测试内容可以测试的指标包括天线接收方向图、天线增益、旁瓣特性和波瓣宽度(其实后三个指标就是从方向图中得到的)。
2、测试所需仪器设备待测天线、天线伺服系统(如无伺服系统,转XX亦可)、二功分器、卫星数字接收机和频谱仪(不小于2GHz)。
以上为必备仪器设备,如条件同意,还可增加电视机和计算机。
3、测试原理让天线精确对准某卫星,在频谱仪上监测该卫星的信标电平。
以此状态下的天线姿态为中心,将操作天线分别在方位和俯仰方向上匀速转动肯定角度(如是一维伺服系统或转XX,可只在方位上转动),在转动过程中,频谱仪会实时描绘出信标电平的改变状况,从而得到该天线的接收方向图,通过进一步的计算,可以得出波瓣宽度、增益、旁瓣等指标。
4、连接框图测试系统连接如图1所示。
5、测试步骤(1)、对星将接收机的馈电打开,操作天线对准卫星,在频谱仪上按信标频率进行设置。
例如76.5°E亚太2R卫星的水平极化的信标频率高频头本振频率11300MHz,则频谱仪上中心频率设置为12749MHz-11300MHz=1449MHz。
天线对星(调整)与卫星信标卫星通信技术联盟62407999★★★★(7020207)整理制作二〇一二年二月六日目录:一、天线对星与基本方法 (3)1.2、双向站自行对星 (3)1.3、在卫星公司地面业务运行中心指导下对星 (4)二、卫星信标与常用信标值 (5)2.1、每颗通信卫星均携带有C 和/ 或Ku 波段的信标 (5)2.2、常用卫星信标值 (7)三、对星前的准备工作 (8)3.1、天线地点经纬度查询: (8)3.2、方位俯仰计算 (10)3.3、方位、俯仰与太阳角 (10)3.4、工具与器材准备 (12)四、对星过程经常遇到的问题 (14)一、天线对星与基本方法所谓天线对星实际上是指通过调整天线的方位角、俯仰角和极化角,使天线波束中心对准目标卫星的过程,它是地球站进行入网验证和日常业务传输的基础。
天线只有准确地对准目标卫星,才能保证地球站稳定可靠地工作。
对星工作可由用户自行完成,也可在卫星公司地面测控中心协助下完成。
根据天线的不同类型,天线对星方法一般分为如下三种:1.1、单收站(前馈或偏馈天线)对星电视单收站或其他DVB数据接收小站多采用自行对星方式。
通过调整天线,使卫星数字电视接收机或接收卡上显示的信号强度和信号质量数值最大。
这种对星方法操作简单,但准确度较差。
具体操作步骤如下:1)在天线下用GPS实测当地的经纬度数据(或利用最近的大城市的相关数据);2)计算出当地天线对准目标卫星的方位角AZ、仰角EL和极化角POL(理论值);3)利用地质罗盘(或倾角仪)将天线仰角调整至理论值;4)连接LNB和接收机/接收卡,调整到要求的极化方向(粗调);5)选择目标卫星上已知的电视节目或数据广播信号,用户将接收机/接收卡的中心频率、符号率、前向纠错率设置为已知信号的参数;6)调整天线指向,锁定接收信号,使接收机/接收卡显示的接收到的信号强度最强、信号质量最好;7)固定天线方位角、俯仰角和极化角,对星完毕。
在选择目标信号时,既可以利用目标卫星上已有的宽带信号/电视节目,也可以使用本网络主站所发射的载波信号,还可以请求卫星公司业务运行中心发射一路数字电视信号。
1.2、双向站自行对星VSAT双向站对星一般采用自行对星的方式,利用频谱仪使接收到的同极化卫星信标信号最强(相应的反极化信标信号淹没在噪底里)。
Ku频段一般有两个互为正交的信标信号,C频段一般利用遥测信号作为对星参考信号。
用这种对星方法对星比较准确。
具体操作步骤如下:1)在天线下用GPS实测当地的经纬度数据(或利用最近的大城市的相关数据);4)转动馈源组件,粗调极化角;5)大范围缓慢转动天线方位角,寻找目标卫星的信标信号;6)建议频谱仪设置为:REF: –40dBm,5dB/div,ATT: AUTO,CF:信标中心频率,RBW: 10KHz,VBW: 100Hz,SPAN: 500KHz,SWEEP: AUTO;7)找到卫星信标信号后,利用MK→CF,将VBW改为30Hz,SPAN 改为0Hz,反复交替调整方位角和仰角,细致搜索和比较,使信标信号最大(至少应看到主瓣和左右两个第一旁瓣);8)锁定方位、俯仰丝杠,转动极化角,使接收到的信标信号电平值最大,记录信标C/N值作为资料保存;9)将频谱仪VBW改为30Hz SPAN改回500KHz,其余设置同上,记录信标C/N值。
1.3、在卫星公司地面业务运行中心指导下对星如用户没有频谱仪,可以通过卫星公司地面业务运行中心监测被测地球站发射的单载波幅度来进行对星。
操作步骤如下:1)用户先粗略对星,步骤同双向站自行对星步骤1-4步;2)用户在卫星公司地面业务运行中心指定的频点上按指定功率发射一个未调制单载波(CW);3)在卫星公司地面业务运行中心工程师指导下反复调整天线方位角和仰角,使地面测控中心接收到的未调制单载波信号最强;4)用户锁定天线,对星完毕。
注:(1)对于不同天线厂家的偏馈天线,其偏馈角各不相同,一般偏馈角在15゜–25゜之间。
(2)倾角仪应指示的角度为:计算出的EL–天线偏馈角(3)计算的极化角POL为正时,面对天线的主反射面逆时针转动馈源到相应的角度;极化角POL为负时,面对天线的主反射面顺时针转动馈源到相应的角度。
(4)若无所需极化的信标信号,可利用反极化信标信号先调好天线的方位角和仰角,再转动极化角使需接收的工作信号最强。
二、卫星信标与常用信标值2.1、每颗通信卫星均携带有C 和/ 或Ku 波段的信标信标的作用包括:2.1.1、向地面测控系统提供卫星遥测信息卫星各分系统的运行参数实时传送到星上信标发射机,经过相位调制后变为携带遥测信息的中频调制波,随后进行上变频并由星上的全向或定向天线发射出去,最终信标信号被地面测控系统接收。
(注意:信标发射与通信信号使用的转发器信道无关)带遥测信息的信标的调制带宽约在200kHz 左右,而未带遥测信息的信标(常见于Ku 波段信标)则是未调制单载波。
2.1.2、转发卫星测距音信号卫星接收地面测控系统发射的测距音信号,经过指令接收机的处理后,测距音信号通过信标发射机发送回地面,被地面测控系统接收以进行卫星轨道确定。
2.1.3、为地面通信系统服务信标可以用于地面天线对星和自动跟踪,以及Ku 波段地面系统的自动上行功率控制。
中星6B C波段水平信标中星10号Ku波段信标信标与业务载波频点与功率差别2.2、常用卫星信标值卫星经度C波段信标(转发差2225M)Ku波段信标转发差亚太2R 76.5°E 4199.625水平3627垂直12749水平12251垂直1750中星5A(中卫1号) 87.5°E 4199.5水平3700.5垂直12749.5水平12250.5垂直1748中星9号92.2°E 12199(左旋)11701(右旋)亚洲五号100.5°E 4197.5水平4199.5垂直125251.25水平12749.75垂直1748亚洲3S 105.5°E 4198.500水平4199.625水平12749水平12250垂直1748鑫诺5号(中星10号)110.5°E 4193水平4198水平12260双线性12260.4双线性1750 原鑫诺1号(中星5B)中星6B 115.5°E 4199水平3701垂直亚洲四号122.0°E 4198.25水平4199.25水平12254水平12253垂直1750中星6A(鑫诺6号) 125.0°E 3700.08水平4196.34垂直12260垂直1750亚太VI 号134.0°E 4199.825水平3700垂直12250.5垂直1748亚太V号138.0°E 4199水平3630垂直12749水平12251垂直1748 信标值与接收频率的值可以双击下面表格计算出来发射频率BUC本振上行频率转发差下行频率LNB本振接收频率111621305014212175012462113001162已知发射频率212701305014320175012570113001270已知上行频率3130049006200222539755150-1175已知上行频率三、对星前的准备工作对星前要咨询好天线安装地点,现场条件是否具备条件,工具仪器准备等,3.1、天线地点经纬度查询双击下面的表格可查找国内的县级以上城市的经纬度国内地名经度纬度阿巴嘎旗114.9744.03阿巴嘎114.9744.03阿巴哈纳尔旗116.0843.95阿巴哈纳尔116.0843.95阿巴哈纳116.0843.95阿巴哈116.0843.95阿坝101.7231.93阿城126.9545.52阿合奇78.4241.91阿克塞94.2538.46阿克苏80.2941.15阿克陶75.9439.14阿拉善右旗101.6839.2阿拉善左旗105.6838.85阿拉善右101.6839.2阿拉善左105.6838.85阿勒泰88.1447.86阿鲁科尔沁旗120.0543.97阿鲁科尔沁120.0543.97阿鲁科尔120.0543.97阿荣旗123.548.13阿荣123.548.13阿图什76.1239.73阿瓦提80.3440.64爱辉127.5350.22安次116.6939.52安达125.3346.42安多91.6832.29安福114.6227.39安国115.338.41安化111.228.38安吉119.6830.68安康109.0232.7安龙105.4925.11安陆113.6931.25安宁102.4424.95安平115.538.22也可以通过网络精确查找某点的经纬度,例如Google地图中搜索天津市人民政府点右键选择这是什么,然后下图搜索栏显示出经纬度,同时注意观察楼房朝向对天线方位判断3.2、方位俯仰计算双击下表添入卫星经度,天线经纬度卫星经度小站经度小站纬度俯仰方位110.579.937.136.36135.573.3、方位、俯仰与太阳角现场调整天线仰角用地质罗盘(或倾角仪)很好,但是如果事先利用太阳角和北京时间也能确定方位(前提是要确定是个晴天,或在天气好时去对星)。
去网上下载软件---日梭万年历见界面下图:(现在本地时间是读取电脑的时间)选择省市和地点(这里也可以查询中国地点的经纬度)然后打开windows的日期时间界面,见右图:修改这里的年月日时分秒,就可以改变日梭万年历里的时间啦!对应那时的太阳方位和俯仰就显示出来,见下图太阳视位置:高度角。
方位角。
鼠标放到图示按钮就可见。
这样就可以列个角度与对星时间表出来了,例如2018年2月5号在新疆的和田对110.5°的中星10号卫星。
对星方向垂对星仰角对星仰角正南南偏东南偏西对星方向角直角南偏东角度90°45°45°90-7.81 36.36°36.36°44.43°对应的北京时间14:38 13:38 15:38 13:40 15:40 10:36 18:41对应方位南偏东92°这样我们那天到现场10点36时天线中心对准太阳(看馈源阴影在锅面中心),在俯仰丝杠上做好标记,向南旋转45°左右(92-44.43)附近调整即对星;也可等到13点40分再调整方位对准太阳方向,有北京时间就能对应出太阳高度角和方位角与计算出来的俯仰方位对照,灵活运用即可。
3.4、工具与器材准备根据现场和卫星天线情况准备自己罗列一张表格,准备工具盒器材,例如下表:解调器笔记本LNB 功分器频谱仪电缆头中频线内六角螺钉监控线罗盘天线手册相机转换盒工程单收条刀扳手锤子网线防水胶带扎带卷尺绳子万用表手套工具包压线钳电源线静电胶带出差时机械工具当地有得卖,而高频头、功分器和与之接口配套短电缆、N(公、母)到F(公、母)连接器等必须准备好。