卫星电视接收天线doc.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————卫星电视接收天线 doc 卫星电视接收天线是有线电视前端重要组成部分, 主要用于接收电视节目信号, 其原理是利用电波的反射原理, 将电波集焦后, 辐射到馈源上的高频头, 然后通过馈线将信号传送到卫星接收机并解码出电视节目。卫星接收天线形式有多种多样,但最常见的有以下几种: 一、正馈(前馈)抛物面卫星天线正馈抛物面卫星接收天线类似于太阳灶, 由抛物面反射面和馈源组成。它的增益和天线口径成正比,主要用于接收 C 波段的信号。由于它便于调试, 所以广泛的应用于卫星电视接收系统中。它的馈源位于反射面的前方,故人们又称它为前馈天线(如图 1 所示)。正馈抛物面卫星天线的缺点是: 1 、馈源是背向卫星的,反射面对准卫星时,馈源方向指向地面,会使噪声温度提高。 2 、馈源的位置在反射面以上,要用较长的馈线,这也会使噪声温度升高。 3 、馈源位于反射面的正前方, 它对反射面产生一定程度的遮挡, 使天线的口径效率会有所降低。优点就是反射面的直径一般为 --3M ,所以便于安装,而且接收卫星信号时也比较好调试。 11 二、卡塞格伦(后馈式抛物面)天线卡塞格伦是一个法国物理学家和天文学家,他于 1672 年设计出卡塞格伦反射望远镜。 1961 年,汉南将卡塞格伦反射器的结构移植到了微波天线上,他采用了几何光学的方法,分析了反射面的形状, ------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————并提出了等效抛物面的概念。卡塞格伦天线, 它克服了正馈式抛物面天线的缺陷, 由一个抛物面主反射面、双曲面副反射面、和馈源构成, 是一个双反射面天线, 它多用作大口径的卫星信号接收天线或发射天线。抛物面的焦点与双曲面的虚焦点重合, 而馈源则位于双曲面的实焦点之处, 双曲面汇聚抛物面反射波的能量, 再辐射到抛物面后馈源上(如图 2 所示) 。由于卡塞格伦天线的馈源是安装在副反射面的后面,因此人们通常称它为后馈式天线,以区别于前馈天线。 11 卡塞格伦天线与普通抛物面天线相比较,它的优点是: 1 、设计灵活,两个反射面共有四个独立的几何参数可以调整; 2 、利用焦距较短的抛物面到达了较长焦距抛物面的性能, 因此减少了天线的纵向尺寸,这一点对大口径天线很有意义; 3 、减少了馈源的漏溢和旁瓣的辐射; 4 、作为卫星地面接收天线时,因为馈源是指向天空的,所以由于馈源漏溢而产生的噪声温度比较低。缺点是副反射面对主反射面会产生一定的遮挡, 使天线的口径效率有所降低。由于其口径都在 以上, 所以制造成本较高, 而且接收卫星信号时调试有点复杂。 11 三、格里高利天线格里高利是十七世纪苏格兰的一位数学家,他于 1663 年设计出了格里高利望远镜,格里高利天线就是从格里高利望远镜演变而来的。格里高利天线由主反射面、副反射面和馈源组成, 也是一种双反射面天线, 也属于后馈天线, 它通常在上行地球站中作为卫星信号发------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————射天线使用。其主面仍然是抛物面, 而副反射面为凹椭球面, 格里高利天线可以安装两个馈源,这样接收和发射就能够同时共用一副天线, 通常接收馈源安放在焦点 1处, 而发射馈源则安放在焦点 2处(如图3 所示) 。格里高利天线优、缺点和卡塞格伦天线差不多,它最主要的优点就是有两个实焦点, 因此可以安装两个馈源, 一个用于发射信号,一个用于接收信号。 11 四、偏馈天线偏馈天线又称 OFF SET 天线, 主要用于接收 KU 波段的卫星信号, 其是截取前馈天线或后馈天线一部分而构成的, 这样馈源或副反射面对主反射面就不会产生遮挡, 从而提高了天线口径的效率。如图 4所示, 从图可以清楚的看出, 偏馈天线的工作原理与前馈天线或后馈天线是完全一样的。一般来说相同尺寸的偏馈和正馈天线接收同一颗卫星时, 因反射的角度不同, 偏馈天线的盘面仰角会比正馈天线盘面略垂直约 25-30 度。偏馈天线的优点是: 1 、卫星信号不会像正馈天线一样