天线对星(调整)与卫星信标

天线对星（调整）与卫星信标
卫星通信技术联盟62407999
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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
110.579.937.136.36135.57
3.3、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。

除了上述准备的资料和器材外还可以准备一些相关器材来应对一些现场环境特殊情况：
a)，自制220V插头转F母（N母）连接器+自制F母或N母转220V插排+机房到天线的RX信号线（F头）=解决天线下无的220V电源问题（注意，有些RX信号线串接线放，此方法不符合强弱电规范，非万不得已不用）
如原有220V功放供电航空头在天线附近，可以考虑制作一个航空头座转插排。

b)，笔记本电源适配器+自制对应适配器直
流插座转F公（N公）连接器+功分器=解
决LNB供电问题。

c)，更变态当然还可以用笔记本双USB接
口+5V逆变15VDC模块+Tee=实现笔记本
电池给LNB供电。

d)，用无线PA，其网口联接可Web监控的以固定到机架上调制器，可利用TX电缆（或其他备份电缆）串接于PA天线座和PA天线之间，如果只有RX电缆，那就还需两个功分器，如果RX电缆也没有，可延长调制器与PA间的网线到合适地点（例如：窗外），只要能保证天线附近的笔记本（带无线网卡）或手机（WIFI）能接收到PA信号，这样就可以调整天线的同时利用笔记本或手机监控到接收机接收载波的信号（强度，质量，电平，Eb/N0，Es/N0……）
|
| 无
| 线天线平台
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| 信机房
| 号
|
网
线
连
接
四、对星过程经常遇到的问题
1）万用表确认LNB供直流电，LNB供电后接功分器到频谱仪就会有类似下图的噪底，或在解调器的monitor里有电流值和RSL值，同时注意LNB极化角不要搞反。

2）天线对星方向遮挡与半遮挡的判断
可利用太阳高度角和方位角判断，也可以利用网络地图和楼层数等估算
3）方位角转动速度不宜过快，下表是半功率角（θ≈70×λ/D），细微调整方位俯仰角度，第一旁瓣小于14dB也可判断对星的准确性。

天线口径0.45 0.6 0.75 1.2 1.8 2.4 3 3.7 4.5
Ku（收） 3.66 2.75 2.19 1.34 0.99 0.75 0.59 0.48 0.38
C（收） 4.17 2.96 2.22 1.77 1.44 1.14。