天线方位角计算公式
卫星通信基础知识(六)卫星天线的方位 仰角 极化角
卫星通信基础知识（六）卫星天线的方位仰角极化角要进行卫星接收，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、方位角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(ψs－ψg)/sinθ｝----------(1)公式（1）中的ψg是接收站经度，ψs为卫星的经度，θ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。
即可完成方位角的调整。
2、仰角 仰角是接收站所在地的地平面水平线于天线中心线所形成的角度，如图2所示。
仰角的计算公式是： .-----------------⑵ 仰角的调整最好是用量角器加上一个垂针作成的仰角调整专用工具进行调整。
方位角和仰角的调整顺序是，先调整好仰角，在调整方位角。
3、极化角 国内或区域卫星一般都是线极化，线极化分为水平极化（以E‖表示）和垂直极化（以E⊥表示）。
计算方法
介绍一种计算天线焦距简单计算方法：根据物面天线焦距比公式：F/D≈0.34~0.4，现以3M天线为例计算其焦距F=3Ⅹ0.35+0.15=1.2（米），式中0.15为修正值。
3M 天线焦距为1.2米。
卫星天线角度计算公式卫星天线安装主要调整三个角度，按先后次序分别为仰角、方位角、高频头极化角。
方位角计算公式：Az=arctg(tgX/sinY)仰角计算公式：El=arctg[(cosXcosY-0.1513)/(1-cos²Xcos²Y)开根] 极化角=X（当X为正值，高频头顺时针转动X度，反之逆时针转动）X=卫星经度-接收地经度Y=接收地纬度dBm、W计算公式1、首先记住1W=30dBm，30dBm是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1mw），W=1000mw。
2、接下来介绍一下dBm和W的转换口算方法吧。
将dBm转换为W的口算规律是要先记住“1个基准”和“2个原则”：“1个基准”：30dBm＝1W ；“2个原则”：1)＋3dBm，功率乘2倍；－3dBm，功率乘1/2；举例：33dBm＝30dBm+3dBm＝1W×2=2W27dBm＝30dBm－3dBm＝1W×1/2=0.5W2)＋10dBm，功率乘10倍；－10dBm，功率乘1/10；举例：40dBm＝30dBm+10dBm＝1W×10=10W20dBm＝30dBm－10dBm＝1W×0.1=0.1W以上可以简单的记作：30是基准，等于1W整，加3乘以2，加10乘以10；减3除以2，减10除以10。
将dBm转换为W的口算方法dBm是一个表示功率绝对值的值（也可以认为是以1mW功率为基准的一个比值），计算公式为：10log（功率值/1mw）。
这里将dBm转换为W的口算规律是要先记住“1个基准”和“2个原则”：“1个基准”：30dBm＝1W“2个原则”：1)＋3dBm，功率乘2倍；－3dBm，功率乘1/2举例：33dBm＝30dBm+3dBm＝1W×2=2W27dBm＝30dBm－3dBm＝1W×1/2=0.5W2)＋10dBm，功率乘10倍；－10dBm，功率乘1/10举例：40dBm＝30dBm+10dBm＝1W×10=10W20dBm＝30dBm－10dBm＝1W×0.1=0.1W以上可以简单的记作：30是基准，等于1W整，互换不算难，口算可完成。
天线方位角俯仰角以及指向计算
而BC在天线面坐标系 下可描述为 ,因而有:
因而有：
通过上式即可求得双轴机构所需转角( , )。
课题二地球同步轨道卫星理想轨道计算模型
这部分我们分两部分进行，第一部分是卫星的发射阶段，第二阶段是在轨运行阶段。
一．发射阶段
发射地球同步定点卫星必须采用多次变轨的发射轨道。一般,发射轨道可分为两种类型,一是有停泊轨道的发射轨道,其中又可分为停泊轨道和转移轨道共平面和不共平面两种;另一是无停泊轨道的发射轨道。
因此，星载天线的指向精度是非常重要的。要保证星载天线的指向精度，首先就是要确保星载天线驱动机构在地指向精度分析的正确性，只有这样才能对接下来的在轨指向精度分析和指向误差补偿进行分析。星载天线驱动机构的末端位姿误差主要来源于机构的结构参数误差和热变形误差，这些误差是驱动机构指向误差最原始的根源，由于受实际生产加工装配能力和空间环境的限制，这些引起末端指向误差的零部件结构参数误差是必须进行合理控制的，引起结构参数变化的热影响因素是必须加以考虑的，只有这样才能使在轨天线驱动机构指向精度动态分析和误差补偿都得到较理想的结果。纵观整个星载天线驱动机构末端位姿误差的分析，提出源于结构参数误差和热变形误差引起的星载天线驱动机构末端位姿误差的研究是必要的。
地球同步卫星及其轨道在万有引力作用下,如果把地球与人造卫星，化为两个质点作为二体问题来考虑,那么,人造卫星的轨道方程和运行速度可表述如下。
式中r——卫星沿轨道运行的向径变量
v——卫星沿轨道运行的速度变量
P——圆锥曲线参变量;抛物线轨道半通径
a——椭圆轨道半长径;双曲线轨道半主径
e——圆锥曲线离心率
f——真近点角
与此同时，我国对星载天线驱动机构的研究、生产制造技术进行了一定时间的学习积累，也成功的应用到了一些卫星上，具有一定的自主能力。自2000年后，我国在发射的卫星中，有很多采用了自主研发的天线驱动机构。相应的研究单位也蓬勃发展，航天科技集团、上海航天局等相关单位对星载天线驱动机构的研究已经取得了很大的成就和进展。特别是伴随着我国自主导航系统—北斗导航系统的不断发展，以及空间实验室和“嫦娥计划”的不断深入。星载天线双轴驱动机构得到了极大地发展。即便如此，我们跟国外还是有一定差距的，目前国内与国外的差距主要在双轴驱动机构精度、使用寿命、可靠性方面，因此还是需要进行深入研究，提高其精度、使用寿命、可靠性。
天线横滚角计算公式表
天线横滚角计算公式表在雷达车辆、卫星信号接收等场合，天线通常会发生横滚运动。
天线的横滚角是天线相对于地面竖直方向的偏转角度。
由于天线信号接收质量的影响，需要对天线横滚角进行精确的计算和校正。
下面是天线横滚角计算公式表，是常用的天线横滚角计算公式及公式解释：1.基本公式$$ θ = arctan(cos(?)tan(β)) $$其中$θ$ 为天线横滚角，$?$ 为地面经度，$β$ 为到达天线的信号旋转方位角。
该公式适用于天线相对于地面水平的横滚角度不大的情况。
2.对于纬度较大的地区的精确公式$$ θ = arctan(\frac{cos(?)}{sin(γ)tan(β)-cos(γ)tan(δ)}) $$其中$θ$ 为天线横滚角度，$?$ 为地面的经度，$β$ 为到达天线的信号旋转方位角度，$δ$ 为信号在经度方向上的入射角度，$γ$ 为地面纬度。
3.高斯近似公式$$ θ = arcsin( \frac{cos(δ)}{cos(γ)cos(β)} - tan(γ)tan(β) ) $$其中$θ$ 表示天线横滚角，$δ$ 为天线纬度方向上的信号入射角，$γ$ 表示地面的纬度，$β$ 表示入射信号的方位角。
4.Klobuchar 和 Bettadpur 公式$$ θ = arcsin( cos(γ)cos(β) - sin(γ)sin(β)cos(δ) ) $$其中$θ$ 表示天线横滚角，$γ$ 是地面的纬度，$β$ 是入射信号的方位角，$δ$ 是信号在天线的入射角。
通过以上公式，可以准确计算并校正天线横滚角，从而提高天线的信号接收质量。
在雷达车辆、卫星信号接收等场合，精度的天线横滚角计算十分关键，可以提高信号接收质量，保证通讯和数据传输的准确性。
天线方位角 俯仰角以及指向计算
创新实验课作业报告姓名：王紫潇苗成国学号：1121830101 1121830106 专业：飞行器环境与生命保障工程课题一双轴驱动机构转角到天线波束空间指向课题意义：随着科学技术的迅猛发展，特别是航天科技成果不断向军事、商业领域的转化，航天科技得到了极大的发展，航天器机构朝着高精度、高可靠性的方向发展。
因此对航天机构的可靠性、精度、寿命等要求越来越高，对航天器机构精度的要求显得愈发突出，无论是航天器自身的工作，还是航天器在轨服务都对其精度有着严格的要求。
航天器中的外伸指向机构通常指的是星载天线机构，星载天线是航天器对地通信的主要设备，肩负着对地通信的主要任务，同时随着卫星导航的广泛应用，星载天线就愈发的重要起来，而其指向精度的要求就愈发的突出，指向精度不足，将会导致通信信号质量下降，卫星导航精度下降等结果。
民用方面移动通信和车载导航等，军用方面舰船导航、精确打击等这些都对星载天线的指向精度有着极高的依赖性。
因此，星载天线的指向精度是非常重要的。
要保证星载天线的指向精度，首先就是要确保星载天线驱动机构在地指向精度分析的正确性，只有这样才能对接下来的在轨指向精度分析和指向误差补偿进行分析。
星载天线驱动机构的末端位姿误差主要来源于机构的结构参数误差和热变形误差，这些误差是驱动机构指向误差最原始的根源，由于受实际生产加工装配能力和空间环境的限制，这些引起末端指向误差的零部件结构参数误差是必须进行合理控制的，引起结构参数变化的热影响因素是必须加以考虑的，只有这样才能使在轨天线驱动机构指向精度动态分析和误差补偿都得到较理想的结果。
纵观整个星载天线驱动机构末端位姿误差的分析，提出源于结构参数误差和热变形误差引起的星载天线驱动机构末端位姿误差的研究是必要的。
发展现状：星载天线最初大多是以固定形式与卫星本体相连的，仅仅通过增大天线波束宽度和覆盖面积来提高其工作范围，对其精度要求不是很高，但是随着航天科技的不断发展和市场需求的不断变化，这就要求，星载天线要具备一定的自由度，因此促使了星载天线双轴驱动机构的发展。
浅析卫星地面站接收天线方位角、仰角和极化角的计算
利用上述公式，可以计算 出在不同位置接收卫 星信号 时 的３ 角度 ，以广州 、哈 尔滨 、乌鲁 木齐 个
图１ 地 面 接 收 站 与卫 星位 置 的 关 系
三地分别接收鑫诺 ｌ 号卫星信号为例 ， 计算结果见
表 １ 。
图ｌ 点表示卫星位置 ，位 于赤道上空 ，ｃ 中Ｐ 点 是其在 赤道 上对 应 的星下点位 置 ，该 星下点 的经度
和极 化角 的确定 是地 面接 收站能 否进行 有效 数据通
信的关键 。本文简要介绍了这三个参数的理论计算
方法 ，并 利用平 面几何 知识 推导 出另 外一 种方位 角
计算 公 式
一
Ｏ ／ 。利用球面三角形正 、余弦定理 ，推导出其计算
公式 为 ：
：
１ ０ ｇｔ （ Ｏ１ （ ８ ＋ｔ Ｏ ） 单位为度） ｔ ｇ 一
（ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ０） ０ １ －
ｌ ｃｓ￣ ｏ‘ － １ — ｏ‘ｃｓ（ Ｏ １ ： ０
； 一
以广州 、哈尔滨 和 乌鲁木 齐 三地 分别 接收 鑫诺 ｌ 、亚 太２ 卫 星信 号 为例 ，表 ２ 出 了原公 式 与 号 号 给
新公式计算得到的方位角 。
表 ２ 两 个 方 位角 计 算 公 式 结 果 对 照 表 （ ：度） 单位
２ ２０ ０ ２ ２０ ８ ｏ ．６ ０ ．５
Ｏ０ ２ ．ｏ
乌鲁木齐 ８ ． ４ ． ７６ ３８
广 州 １ ６ ３ ． １ ． ９９ ４
１ ８６４ １８６ ７ － ．ｏ ４ ． ４ ．Ｏ ００ ３ ０
２ ２５ ６ ２ ２５ ３ ３ ． ３ ．０ ０ 亚 太 ２号
藤
ｌ ｃ ｓ ｏ‘ － １ — ｏ ｃ ｓ（ ０ ） ０
坐标,方位角计算公式
坐标,方位角计算公式坐标方位角=磁方位角+(±磁坐偏角)。
方位角是卫星接收天线，在水平面上转0°-360°。
设定方位角时，抛物面在水平面上左右移动。
方位角（方位角，缩写为Az）是用于测量平面中物体之间的角度差的方法之一。
它是从点的北方向顺时针方向和目标方向之间的水平角度。
一、计算方法1、按给定的坐标数据计算方位角αBA、αBPΔxBA=xA-xB=+123.461m；ΔyBA=yA-yB=+91.508m；由于ΔxBA>0，ΔyBA>0；可知αBA位于第Ⅰ象限，即αBA=arctg=36°32'43.64"；ΔxBP=xP-xB=-37.819m；ΔyBP=yP-yB=+9.048m；由于ΔxBP<0，ΔyBP>0；公式计算出来的方位角，可知αBP位于第Ⅱ象限。
αBP=180o-α=180o-arctg=180o-13o27'17.33"=166°32'42.67"；此外，当Δx<0，Δy<0；位于第Ⅲ象限，方位角=180°+arctg；当Δx>0，Δy<0；位于第Ⅳ象限，方位角=360°-arctg。
2、计算放样数据∠PBA、DBP∠PBA=αBP-αBA=129°59'59.03"。
3、测设时，把经纬仪安置在B点，瞄准A点，按顺时针方向测设∠PBA，得到BP方向，沿此方向测设水平距离DBP，就得到P点的平面位置。
当受地形限制不便于量距时，可采用角度交会法测设放样点平面位置上例中，当BP间量距受限时，通过计算测设∠PAB、∠PBA来定P点。
根据给定坐标计算∠PAB；ΔxAP=xP-xA=-161.28m；ΔyAP=yP-yA=-82.46m；αAP=180°+arctg=207°4'47.88"；又αAB=180°+αBA=180°+36°32'43.64"=216°32'43.64"；∠PAB=αAB-αAP=9°27'55.76"。
卫星天线的方位、仰角、极化角
卫星天线的方位、仰角、极化角要进行卫星接收，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、方位角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75－1 35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(ψs－ψg)/sinθ｝----------(1)公式（1）中的ψg是接收站经度，ψs为卫星的经度，θ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。
即可完成方位角的调整。
2、仰角仰角是接收站所在地的地平面水平线于天线中心线所形成的角度，如图2所示。
仰角的计算公式是：. -----------------⑵仰角的调整最好是用量角器加上一个垂针作成的仰角调整专用工具进行调整。
方位角和仰角的调整顺序是，先调整好仰角，在调整方位角。
3、极化角国内或区域卫星一般都是线极化，线极化分为水平极化（以E‖表示）和垂直极化（以E⊥表示）。
怎样确定卫星电视地面接收站天线的_知识之窗_仰角和方位角
新疆丰收电厂 李景强近 10 年来, 各地许多单位和部门都建立了 卫星电视地面接收站, 向千家万户输送电视节 目。
新装碟形天线或变动已装天线的仰角和方 位角进行换星选台, 都存在着如何确定天线的 仰角和方位角的问题。
笔者从数学角度出发, 介 绍并推导确定仰角和方位角的方法。
已知某电视卫星在东经 Η0 ( 0°≤Η0 < 360°) 赤道上空, 某地面接收站的地理座标是东经 Η(0°≤Η< 360°) 北纬 Υ( 0°< Υ< 90°) , 如果该站能 直接接收该星传送的电视节目, 则该站接收天线的方位角是tg ( Η- Η0 )Α= a r c t 以地面站正南方为基准, Α> 0°, 向西偏; Α< 向东偏。
天线的仰角是0° 01150 430 565co s (Η- Η0 ) co s Υ- - 3 2 1- 61694 449 905×10 co s ΥΥ引力常数 G 0 5198 ×1024 度, 可求得 r = 42 257229 92 km 道 半 径 a = 6 3781164 km , 极 半 径 b = 63561779 km , 地球和电视卫星系统图如图 1 所示。
图中的点L 为电视卫星的位置。
设地面站M 地理座标是东经 Η( 0°≤Η< 360°) , 北纬 Υ, 电 视卫星在赤道上的投影点 Q 的地理座标是东经 Η0 (0°≤Η0 < 360°) , 纬度 0°, 并设M 点与L 点 之间无障碍(即M 站直收L 星的节目)。
切线指向正南方, 规定两切线的夹角 Α为M 点碟形天线的方 位角。
作直线M L ,M L 与弧M Q 的切线的夹角 Β 是天线的仰角, 首先求方位角 Α。
天线方位角 俯仰角以及指向计算
创新实验课作业报告姓名: 王紫潇苗成国学号：1１21830101 1121８3０10６专业：飞行器环境与生命保障工程课题一双轴驱动机构转角到天线波束空间指向课题意义:随着科学技术的迅猛发展，特别是航天科技成果不断向军事、商业领域的转化,航天科技得到了极大的发展,航天器机构朝着高精度、高可靠性的方向发展。
因此对航天机构的可靠性、精度、寿命等要求越来越高,对航天器机构精度的要求显得愈发突出，无论是航天器自身的工作,还是航天器在轨服务都对其精度有着严格的要求。
航天器中的外伸指向机构通常指的是星载天线机构，星载天线是航天器对地通信的主要设备,肩负着对地通信的主要任务，同时随着卫星导航的广泛应用，星载天线就愈发的重要起来,而其指向精度的要求就愈发的突出,指向精度不足，将会导致通信信号质量下降，卫星导航精度下降等结果。
民用方面移动通信和车载导航等，军用方面舰船导航、精确打击等这些都对星载天线的指向精度有着极高的依赖性。
因此，星载天线的指向精度是非常重要的。
要保证星载天线的指向精度，首先就是要确保星载天线驱动机构在地指向精度分析的正确性,只有这样才能对接下来的在轨指向精度分析和指向误差补偿进行分析.星载天线驱动机构的末端位姿误差主要来源于机构的结构参数误差和热变形误差，这些误差是驱动机构指向误差最原始的根源，由于受实际生产加工装配能力和空间环境的限制，这些引起末端指向误差的零部件结构参数误差是必须进行合理控制的，引起结构参数变化的热影响因素是必须加以考虑的，只有这样才能使在轨天线驱动机构指向精度动态分析和误差补偿都得到较理想的结果。
纵观整个星载天线驱动机构末端位姿误差的分析，提出源于结构参数误差和热变形误差引起的星载天线驱动机构末端位姿误差的研究是必要的。
发展现状：星载天线最初大多是以固定形式与卫星本体相连的,仅仅通过增大天线波束宽度和覆盖面积来提高其工作范围,对其精度要求不是很高，但是随着航天科技的不断发展和市场需求的不断变化,这就要求，星载天线要具备一定的自由度,因此促使了星载天线双轴驱动机构的发展。
天线方位角俯仰角以及指向计算
取如图1所示坐标系, 为焦点坐标系, 为定位机构转动坐标系, 为抛物面反射中心固联坐标系,图中h为初始时天线反射中心在焦点坐标系 下到yz平面的高度,Bc为入射线AC与yz平面的夹角, f为反射抛物面的焦距。则在 坐标系下,反射抛物面方程为: ,B的坐标为：
因此，星载天线的指向精度是非常重要的。要保证星载天线的指向精度，首先就是要确保星载天线驱动机构在地指向精度分析的正确性，只有这样才能对接下来的在轨指向精度分析和指向误差补偿进行分析。星载天线驱动机构的末端位姿误差主要来源于机构的结构参数误差和热变形误差，这些误差是驱动机构指向误差最原始的根源，由于受实际生产加工装配能力和空间环境的限制，这些引起末端指向误差的零部件结构参数误差是必须进行合理控制的，引起结构参数变化的热影响因素是必须加以考虑的，只有这样才能使在轨天线驱动机构指向精度动态分析和误差补偿都得到较理想的结果。纵观整个星载天线驱动机构末端位姿误差的分析，提出源于结构参数误差和热变形误差引起的星载天线驱动机构末端位姿误差的研究是必要的。
波束指向计算定位机构转角
据几何光学原理可知,如图2所示的直线BC、CD、BA、CA共面,设反射线CD的反向延长线与BA交于E点。
设平面图形中的夹角如图2所示,则向量BA已知,向量CD的单位向量已知,有
由平面三角几何有：
上式是单变量H的非线性超越函数,可变形为:
上述非线性方程可由非线性方程的数值解法求得,这样将从指向角到定位机构转角的双变量变换转化为以H为单变量的非线性方程求根问题,可以证明方程( 15)在[ 0, 45)范围内有唯一根。从而点 （ ， ， ）、点C( , , )的坐标可由三角形的正弦定理通过下式求:
天线挂高低倾角方位角
天线的覆盖范围要紧取决于天线高度、下倾、天线增益、天线口功率、无线链路等因素。
①天线挂高：是指不算地面只算天线悬空的长度或高度。
计算方式：算建筑物的高度加支撑架到天线的中点的距离。
②方位角：正北方向的平面顺时针旋转到和天线所在平面重合所经历的角度。
在实际的天线放置中，方位角通常有0度，120度和240度。
别离对应于A小区、B小区、C小区③下倾角是天线和竖直面的夹角。
天线下倾角的计算能够成立在如图1所示的模型下。
其中H表示天线的高度，D表示基站的覆盖半径，α就表示天线的下倾角，β/2 表示。
那么天线的下倾角α为(H/D)+β/2。
在实际中只要已知了基站的高度、覆盖半径和半功率角就能够够计算出天线的下倾角。
Andorid中的方位（antenna downtilt ）：是Android平台下的一款测量和下倾角的软件。
依照软件自身的功能描述，只要将电话的反面对着天线，软件就能够够测量出天线的方位角和下倾角。
天线下倾角的调整是网络优化中的一个超级重要的情形。
选择适合的下倾角能够使天线至本小区边界的射线与天线至受干扰小区边界的射线之间处于天线垂直方向图中增益衰减转变最大的部份，从而使受干扰小区的同频及邻频干扰减至最小；另外，选择适合的覆盖范围，使基站实际覆盖范围与预期的设计范围相同，同时增强本覆盖区的信号强度。
天线方向角的调整对移动通信的网络质量超级重要。
一方面，准确的方向角能保证基站的实际覆盖与所预期的相同，保证整个网络的运行质量；另一方面，依据话务量或网络存在的具体情形对方向角进行适当的调整，能够更好地优化现有的移动通信网络。
依照理想的蜂窝移动通信模型，一个小区的交壤处，如此信号相对互补。
与此相对应，在现行的GSM系统（要紧指ERICSSON设备）中，定向站一样被分为三个小区，即：A小区：方向角度0度，天线指向正北；B小区：方向角度120度，天线指向东南；C小区：方向角度240度，天线指向西南。
在GSM建设及计划中，咱们一样严格依照上述的规定对天线的方位角进行安装及调整，这也是天线安装的重要标准之一，若是方位角设置与之存在误差，那么易致使基站的实际覆盖与所设计的不相符，致使基站的覆盖范围不合理，从而致使一些意想不到的同频及邻频干扰。
天线方位角-俯仰角以及指向计算
天线方位角-俯仰角以及指向计算创新实验课作业报告姓名：王紫潇苗成国学号：1121830101 1121830106专业：飞行器环境与生命保障工程课题一双轴驱动机构转角到天线波束空间指向课题意义：随着科学技术的迅猛发展，特别是航天科技成果不断向军事、商业领域的转化，航天科技得到了极大的发展，航天器机构朝着高精度、高可靠性的方向发展。
因此对航天机构的可靠性、精度、寿命等要求越来越高，对航天器机构精度的要求显得愈发突出，无论是航天器自身的工作，还是航天器在轨服务都对其精度有着严格的要求。
航天器中的外伸指向机构通常指的是星载天线机构，星载天线是航天器对地通信的主要设备，肩负着对地通信的主要任务，同时随着卫星导航的广泛应用，星载天线就愈发的重要起来，而其指向精度的要求就愈发的突出，指向精度不足，将会导致通信信号质量下降，卫星导航精度下降等结果。
民用方面移动通信和车载导航等，军用方面舰船导航、精确打击等这些都对星载天线的指向精度有着极高的依赖性。
因此，星载天线的指向精度是非常重要的。
要保证星载天线的指向精度，首先就是要确保星载天线驱动机构在地指向精度分析的正确性，只有这样才能对接下来的在轨指向精度分析和指向误差补偿进行分析。
星载天线驱动机构的末端位姿误差主要来源于机构的结构参数误差和热变形误差，这些误差是驱动机构指向误差最原始的根源，由于受实际生产加工装配能力和空间环境的限制，这些引起末端指向误差的零部件结构参数误差是必须进行合理控制的，引起结构参数变化的热影响因素是必须加以考虑的，只有这样才能使在轨天线驱动机构指向精度动态分析和误差补偿都得到较理想的结果。
纵观整个星载天线驱动机构末端位姿误差的分析，提出源于结构参数误差和热变形误差引起的星载天线驱动机构末端位姿误差的研究是必要的。
发展现状：星载天线最初大多是以固定形式与卫星本体相连的，仅仅通过增大天线波束宽度和覆盖面积来提高其工作范围，对其精度要求不是很高，但是随着航天科技的不断发展和市场需求的不断变化，这就要求，星载天线要具备一定的自由度，因此促使了星载天线双轴驱动机构的发展。
楼顶天线角度计算公式
楼顶天线角度计算公式在建筑物的楼顶上安装天线是一项常见的工程，特别是在通信行业。
为了确保天线能够有效地接收和发送信号，需要对天线的角度进行精确的计算。
本文将介绍楼顶天线角度计算的公式和相关知识。
首先，我们需要了解一些基本概念。
天线的角度通常是指天线与水平面的夹角，也称为俯角。
在实际工程中，天线的角度会受到多种因素的影响，包括建筑物的高度、周围环境、信号传输距离等。
因此，正确计算天线角度是非常重要的。
天线角度的计算公式可以根据建筑物的高度和所需信号传输距离来确定。
一般来说，天线角度的计算公式如下：角度 = arctan(建筑物高度 / 信号传输距离)。
在这个公式中，arctan代表反正切函数，建筑物高度是指天线安装的楼顶高度，信号传输距离是指天线需要覆盖的范围。
通过这个公式，我们可以得到天线的最佳安装角度，以确保信号的有效传输。
在实际应用中，天线角度的计算还需要考虑到一些其他因素。
例如，如果建筑物周围有其他高层建筑物，需要考虑到这些建筑物对信号的遮挡影响。
此时，需要对天线的角度进行微调，以适应实际环境。
除了建筑物高度和信号传输距离外，天线角度的计算还需要考虑到信号的传播特性。
不同频段的信号在传播过程中会受到不同的衰减和反射，因此需要对天线角度进行综合考虑，以确保信号的稳定传输。
在实际工程中，天线角度的计算通常需要借助专业的软件工具来完成。
这些软件可以根据建筑物的结构和周围环境进行模拟，得出最佳的天线安装角度。
同时，工程师还需要考虑到天线的方向性和天线之间的干扰等因素，以确保整个通信系统的稳定运行。
总之，楼顶天线角度的计算是一项复杂的工程，需要考虑到多种因素。
通过合理的计算和精确的安装，可以确保天线能够有效地接收和发送信号，为通信系统的稳定运行提供保障。
希望本文介绍的天线角度计算公式和相关知识能够对相关工程人员有所帮助。
卫星天线仰角、方位角、极化角参数
安庆部分卫星接收仰角、方位角、极化角参数（近似值）
接收地经度117.0 接收地纬度30.5
注：
方位角——正北为0度（也就是正南为180度），顺时针为增加（由南向西）。
仰角——水平为0度，向上增加。
偏馈天线实际仰角（铅垂线与长轴的夹角）正装时等于卫星仰角减去角度差（偏焦角）。
倒装时等于卫星仰角加上角度差（偏焦角）。
极化角——就是高频头相对于标准位置（C头，以高频头0刻度平行于地面（3点钟方向）为0度或者高频头0刻度垂直于地面（6点钟方向）为0度，ku头，0刻度对应高频头上的F头朝指向时间4：30位置（见下图），对于KU波段弯头来讲，把
弯头长边与地面垂直规定为极化角0度。
）所旋转的角度，顺时针为正，逆时针为负。
极化角只是个理论值，实际操作时还要进行细调。
中卫偏馈偏焦角：
S035 0.35m 中卫天线偏焦角 24.62度 S040 0.40m 中卫天线偏焦角 24.62度 S046 0.46m 中卫天线偏焦角 24.62度 S055 0.50m 中卫天线偏焦角 24.62度 S060 0.60m 中卫天线偏焦角 22.75度 S065 0.65m 中卫天线偏焦角 24.62度 S075 0.75m 中卫天线偏焦角 22.75度 S080 0.80m 中卫天线偏焦角 24.62度 S085 0.85m 中卫天线偏焦角 24.62度 S090 0.90m 中卫天线偏焦角 24.62度 S100 1.00m 中卫天线偏焦角 24.62度 S120 1.20m 中卫天线偏焦角 24.62度 S150 1.50m 中卫天线偏焦角 24.62度。
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天线方位角计算公式公式中：A--方位角α--接收点的地理纬度β-- 接收点经度与星下点经度之差注：通常计算结果正南为零度，正数为正南偏西；负数为正南偏东。
天线仰角计算公式F公式中:B---仰角,其它字母表示同前；F偏馈天线都有一个偏馈角，不同厂家、不同规格的天线偏馈角有所不同，一般都在产品说明书标明。
成都新星和华达天线的偏馈角都是22.3度。
F偏馈天线的实际仰角等于计算仰角值－偏馈角值F正馈天线无偏馈角,其实际仰角即等于计算出的仰角值。
旗县方位角（度）仰角（度）F乌海市-5.78 43.91F阿拉善左旗-7.60 44.80F阿拉善右旗-13.80 43.83F额济纳旗-14.07 40.66F乌兰浩特市15.79 35.87F突泉县15.30 36.72F科右中旗15.35 36.93F科右前旗15.79 35.87F连接好卫星接收系统，确认接收天线仰角和方位角；F旋动天线俯仰调节杆（丝杠）上的螺母，确定天线的仰角。
一般采用仰角仪或量角器来测量仰角的大小。
注意：若天线是偏馈式，仰角应减去22.3度的偏馈角。
F将高频头的极化调整到垂直极化位置（站在天线前边看，高频头输出口应指向右并偏下约45度）。
F调整好天线仰角后，以正南为基准，根据计算出的天线方位角，将天线方位调整到大概位置。
F打开接收机和监视器，调整接收机并输入要接收卫星节目的下行频率（查表）、极化方式、符号率等数据，然后使接收机处于寻星状态，此时监视器上显示出卫星信号强度显示条。
F缓慢转动天线方位（在方位角左右范围内）搜寻卫星信号，同时观察监视器上的接收信号强度显示条。
注意：每转动一次需等待2－3秒，这不同于C波段。
F如果在调整中发现强度显示增加，要进一步放慢转动速度，通过调整方位角使信号强度达到最大，然后固定方位调节螺母；F再次缓慢调节天线的俯仰角度，使信号强度达到最大，然后固定天线俯仰调节螺母。
F反复微调天线的方位角和仰角，使信号强度显示最大；F保持天线方位与仰角不变，缓慢调节高频头前后位置和旋转高频头，同时观察信号强度显示，使信号最强，然后锁定高频头。
F注意：在锁定天线和高频头时，要注意观察接收机信号强度不要发生变化，以免在锁定天线时偏离方向使信号变弱跑台。
F连接高频头到接收机的连线，并用胶条（高频头盒内有）把高频头输出F5头缠紧，以防雨水浸入F按电源开关，再按遥控开关，先按MENU出主菜单，跳过填写密码（不设密码），在主菜单选节目设定，按OK。
出数据填写框并填入有关数据。
F卫星名称：ST 1；本地高振频：11300F本地低振频：00000；转频器编号：TS00F卫星频率：12620 Mhz 极性：垂直；F符码率：32553Ms FEC；AUTOF Diseqc:DISHA；F信号强度：对准卫星后有黄色条显示,达45％以上。
按OK后，出现寻星／稍后字样，等待数秒钟后，按OK，接着按频道数，可看CETV节目三套和CCTV－9。
F在我区范围内，以包头的土右旗为中点（110E）。
在土右旗以西的旗县，天线方位为正南偏东（负值）;土右旗以东的旗县，天线方位为正南偏西（正值）。
F举例：呼市地区方位角1.83，仰角42.8。
偏馈天线调试时以天线背面托盘的平面为参照对象，测量仰角应为69.5度。
由于新星天线加工的误差，经推算出的偏馈角为23.8度，所以测量角是71度。
注意：对于C频段节目，卫星接收机的接收本振频率需要设为5150MHz; 对于Ku频段节目，卫星接收机的接收本振频率需要设为11300MHz。
“科海”接收机具体操作步骤：(1)正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。
(2)打开接收机电源，按菜单键选择“修改本振频率”按确认键，输入新的本振频率（对于C波段节目为5150MHz; 对于Ku波段节目为11300MHz），按“OK”确认。
(3)在“菜单”中选择“扩展菜单→节目编辑→增加节目”项。
(4)正确输入节目的“下行频率”、“符号率”和“FEC”参数（其它参数不考虑）。
(5)看该节目是“水平极化”就选择“水平极化”；该节目是“垂直极化”就选择“垂直极化”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。
(6)此时，“信号强度”和“信号质量”有百分比显示，并且接收机面板的“信号锁定指示灯”为绿色（或锁定）。
(7)按“OK”，进行节目搜索，系统提示“节目搜索中，请稍候”。
(8)当系统所搜到节目并自动存储后，按“菜单”键退出，节目存储完毕。
(9)如收不到该节目，显示“无卫星信号”，则应重新检查（3）—（8）的操作是否正确。
“亚视达”接收机具体操作步骤：(1)正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。
(2)打开接收机电源，按菜单键选择“节目设置”按确认键。
(3)在“节目设置”菜单中选择“增加节目”按确认键。
(4)正确输入节目的“下行频率”、“符号率”和“FEC”参数。
(5)看该节目是“水平极化”就选择“水平极化”；该节目是“垂直极化”就选择“垂直极化”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。
(6)此时，“信号强度”和“信号质量”有百分比显示，并且接收机面板的“信号锁定指示灯”为绿色。
(7)按“OK”，进行节目搜索，系统提示“节目搜索中，按任意键退出”。
(8)当系统提示“节目搜索完成”，按“菜单”键退出，节目存储完毕。
(9)如收不到该节目则应重新检查（3）—（8）的操作是否正确。
“同洲”工程机具体操作步骤：(1)正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。
(2)打开接收机电源，按菜单键选择“设置转发器”按确认键。
(3)在“设置转发器”菜单中选择“添加转发器”按确认键。
(4)正确输入节目的“频率”及“符号率”（所谓“频率”是指节目参数表的“下行频率”），例如：江西台“频率”为3892；“符号率”为4420。
则“频率”应输入为03892；“符号率”应输入为04420。
(5)看该节目是“水平极化”就选择“水平极化”；该节目是“垂直极化”就选择“垂直极化”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。
(6)正确输入完毕后，在“添加转发器”菜单中选择“搜索”，并按左右键选择“是”，此时搜索开始，等待提示为“搜索完毕”后，按“菜单”键退出。
(7)如收不到该节目则应重新检查1—5的操作是否正确。
“九州”工程机、一体机的具体操作步骤：(1)正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。
(2)打开接收机电源，按菜单键选择“转发器设定”按确认键。
(3)在“转发器设定”菜单中按下键选择“射频频率”，按“确认”键并配合“上下左右”对其进行调整。
(4)在此菜单按下键选择“符号速率”，按“确认”键并配合“上下左右”对其进行调整。
(5)正确输入节目的“射频频率”及“符号速率”（所谓“射频频率”是指节目参数表的“下行频率”）。
(6)看该节目是“水平极化”就选择“水平极化”；该节目是“垂直极化”就选择“垂直极化”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。
(7)正确输入完毕后，在“转发器设定”菜单中选择“增加”，并按“确认”键，此时光标自动跳到“搜索一个转发器”按“确认”键，开始搜索。
(8)如收不到该节目则应重新检查1—5的操作是否正确。
“如意”工程机的具体操作步骤：(1)正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。
(2)打开接收机电源，按菜单键选择“节目设置”，按右键选择“编辑节目”再按右键选择“增加节目”并按确认键。
(3)在“增加节目”菜单中输入节目的“下行频率”及“符号率”。
例如：江西台“频率”为3892；“符号率”为4420。
则“下行频率”应输入为03892；“符号率”应输入为04420。
(4)看该节目是“水平极化”就选择“水平极化”；该节目是“垂直极化”就选择“垂直极化”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。
(5)正确输入完毕后，在“增加节目”菜单中按“确认”键，节目开始搜索。
(6)如收不到该节目则应重新检查1至5的操作是否正确。
“九州”DVS—398F+的具体操作步骤：(1)正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。
(2)打开接收机电源，按菜单键选择“安装调试”，按“确认”键进入，选择“新增节目”并输入密码“2005”按确认键并进入。
(3)在“本振频率”选项选择“LNBF双本振”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。
(4)在“下行频率”及“符号率”选项输入相对应的节目参数。
例如：江西台“频率”为3892；“符号率”为4420。
则“下行频率”应输入为03892；“符号率”应输入为04420。
(5)选择“确认”键，并“确认”。
(6)正确输入完毕后，节目开始搜索。
(7)等待节目搜索完毕后，按菜单键“退出”。
“航天”WTD—198AC的具体操作步骤(1)正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。
(2)打开接收机电源，按菜单键选择“节目设置”按“确认”键进入，选择“增加节目”并按“确认”键进入。
(3)在“本振频率”选项选择“LNBF双本振”（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化）。
(4)在“下行频率”及“符号率”选项输入相对应的节目参数。
例如：江西台“频率”为3892；“符号率”为4420。
则“下行频率”应输入为03892；“符号率”应输入为04420。
(5)输入完毕后按“确认”键。
(6)正确输入完毕后，节目开始搜索。
(7)如收不到该节目则应重新检查1—5的操作是否正确。
“同洲”CDVB3188C的具体操作步骤：(1)正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。
(2)打开接收机电源，按菜单键选择“节目设置”按“确认”键进入，选择“增加节目”并输入密码“8190”按“确认”键进入。
(3)输入要增加节目的“下行频率”及“符号率”。
例如：江西台“频率”为3892；“符号率”为4420。
则“下行频率”应输入为03892；“符号率”应输入为04420。
(4)对极化方式进行调整“水平极化”选择5150、“垂直极化”选择5750（“H”代表水平极化、“V”代表垂直极化），输入完毕后按“确认”键。
(5)正确输入完毕后，节目开始搜索，收到节目后按“菜单”键退出。
(6)如收不到该节目则应重新检查1—5的操作是否正确。
“长虹”DVB—S6800的具体操作步骤：(1)正确调整好卫星天线的方位角、仰角、极化角并连接好所有设备。
(2)打开接收机电源，输入密码“0722”，进入“主菜单”选择“搜索/编辑”按“确认”键进入。
(3)在“搜索/编辑”菜单中，按遥控器“绿色”键，将出现4个选项，选择其中“添加转发器”并确认，输入要增加节目的“下行频率”及“符号率”。
例如：江西台“频率”为3892；“符号率”为4420。
则“下行频率”应输入为03892；“符号率”应输入为04420。