賈莉

【摘要】天線系統(tǒng)在衛(wèi)星廣播電視傳輸、發(fā)射中是非常重要的設(shè)備，天線的高效率運(yùn)行是衛(wèi)星廣播電視安全播出的重要保障。本文介紹了衛(wèi)星天線系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，結(jié)合我站在天線維護(hù)中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)天線系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

【關(guān)鍵詞】天線系統(tǒng);衛(wèi)星地球站;廣播電視

中圖分類號(hào)：TN94? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.24.013

衛(wèi)星通信系統(tǒng)由五部分組成：空間分系統(tǒng)（衛(wèi)星）、衛(wèi)星地球站、衛(wèi)星數(shù)字電視接收站、跟蹤遙測(cè)及指令站和監(jiān)控管理站?？梢?jiàn)，衛(wèi)星地球站是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要組成部分之一，其中天線是衛(wèi)星地球站負(fù)責(zé)上行發(fā)射與下行接收的重要設(shè)備。由于天線裝置一般大多數(shù)安裝在室外空曠處，長(zhǎng)期受惡劣自然條件的侵蝕，就會(huì)使天線出現(xiàn)一些故障問(wèn)題，從而影響其技術(shù)指標(biāo)與性能。為此，定期對(duì)天線裝置的維護(hù)保養(yǎng)尤為重要。

1. 衛(wèi)星天線

1.1 衛(wèi)星天線基本結(jié)構(gòu)

衛(wèi)星天線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖一所示，由反射面天線和立柱式方位-俯仰型座駕組成。反射面天線主要由反射面、支撐調(diào)整機(jī)構(gòu)和背架機(jī)構(gòu)組成。天線座駕支承方式為前三角架式，主要由支承轉(zhuǎn)動(dòng)部分及軸角檢測(cè)裝置、扶梯、平臺(tái)和安全保護(hù)裝置等組成。目前使用的衛(wèi)星天線有C頻段和Ku頻段兩種，主反射面一般為鋁合金板和玻璃鋼天線。

1.2 衛(wèi)星天線分類

衛(wèi)星地球站與衛(wèi)星之間的距離非常遙遠(yuǎn)，為保證廣播電視信號(hào)的高效率傳輸，一般衛(wèi)星地球站大都用拋物面天線。從饋源所處位置來(lái)分，可分為正饋天線、后饋天線、偏饋天線，其中后饋天線為雙反射面天線，由于其饋源安裝在主反射面之后而得名。從工作原理來(lái)說(shuō)，可分為拋物面天線、卡塞格倫天線、環(huán)焦天線等。

2. 衛(wèi)星天線的工作原理

一般衛(wèi)星天線都具有可逆性，即同一副天線可收發(fā)共用。衛(wèi)星天線的作用是將高功放輸出的射頻信號(hào)發(fā)向衛(wèi)星，同時(shí)也可以接收衛(wèi)星發(fā)射的下行信號(hào)，傳送給地球站的接收設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。安徽地球站使用的大口徑發(fā)射天線為后饋式天線。下面主要介紹后饋式天線的工作原理。如圖二所示。

在反射面天線的軸線準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)了衛(wèi)星之后，衛(wèi)星發(fā)出的電磁波信號(hào)平行于天線的軸線方向傳播，首先到達(dá)天線的主反射面，由主反射面將電磁波反射到副反射面，最后由副反射面將電磁波反射給饋源，在饋源處聚焦。衛(wèi)星天線發(fā)射電磁波時(shí)，和接收電磁波的路徑是相反的，饋源輻射出來(lái)的電磁波先經(jīng)過(guò)副反射面反射給主反射面，然后平行于天線的軸向方向?qū)㈦姶挪ㄝ椛涑鋈?，供衛(wèi)星接收。這就是后饋式天線的基本工作原理。

3. 衛(wèi)星天線的維護(hù)

天線系統(tǒng)在地球站上行系統(tǒng)中非常重要，若天線系統(tǒng)發(fā)生事故，將造成巨大損失。因此，為了更好地確保衛(wèi)星地球站的安全播出，也為了保護(hù)衛(wèi)星天線、延長(zhǎng)衛(wèi)星天線壽命，定期對(duì)衛(wèi)星天線系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)尤為重要。

安徽地球站現(xiàn)有2套上行系統(tǒng)上星，安徽衛(wèi)視標(biāo)清上行系統(tǒng)和安徽衛(wèi)視高清上行系統(tǒng)。每套上行系統(tǒng)各配備主備2副天線，9米主用天線和7米備用天線，共4副天線。這4副大口徑發(fā)射天線都是架設(shè)在距離地面20多米的樓頂，常年累月的風(fēng)吹日曬造成天線的機(jī)械和伺服系統(tǒng)有磨損老化銹蝕等現(xiàn)象，12月中旬安徽地球站技術(shù)人員配合廠家工程師對(duì)4副天線進(jìn)行了深度維護(hù)和專業(yè)檢測(cè)。

下面介紹我站天線維護(hù)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。在對(duì)某一副天線進(jìn)行維護(hù)前，一定要確保該天線處于非在用狀態(tài)，以免造成安全播出事故。

3.1 伺服系統(tǒng)的維護(hù)

3.1.1方位電機(jī)和絲杠維護(hù)

（1）拆除天線方位絲杠的保護(hù)套，清除絲杠上原有潤(rùn)滑劑。（2）在絲杠上涂涂抹新的潤(rùn)滑油（二硫化鉬鋰基潤(rùn)滑油），潤(rùn)滑油要適量。（3）涂抹均勻后，手動(dòng)調(diào)整方位先盡可能的向一邊轉(zhuǎn)動(dòng)到最大幅度，到達(dá)后在向另一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)到最大幅度，讓潤(rùn)滑油充分的填充整個(gè)絲杠，中途可適當(dāng)添加，保證涂抹均勻。（4）調(diào)整天線方位轉(zhuǎn)速，現(xiàn)在設(shè)定為：高轉(zhuǎn)速0.032°/s（50Hz）;低轉(zhuǎn)速48Hz，相差很小，高低同速。測(cè)量轉(zhuǎn)速的方法：轉(zhuǎn)動(dòng)5°，記下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間。注意：波束寬度0.6°，最大轉(zhuǎn)速不能超過(guò)波束寬度的十分之一，即0.06°/s。（5）還原方位角度，安裝還原絲杠的保護(hù)套。（6）方位角度還原后，調(diào)整方位編碼器，使方位編碼器的傳感螺絲在中間部位。調(diào)整后需要在7200上設(shè)置當(dāng)前位置的方位角度。連接線如有損壞，需重新焊接。

3.1.2俯仰電機(jī)和絲杠維護(hù)

（1）拆除天線俯仰絲杠的保護(hù)套。（2）清除掉絲杠上原有的潤(rùn)滑油。（3）在絲杠上涂抹新的潤(rùn)滑油（二硫化鉬鋰基潤(rùn)滑油）。（4）涂抹均勻后，手動(dòng)調(diào)整俯仰角，先盡可能的向一邊轉(zhuǎn)動(dòng)到最大幅度，到達(dá)后在向另一側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)到最大幅度，讓潤(rùn)滑油充分的填充整個(gè)絲杠，中途可適當(dāng)添加，保證涂抹均勻。（5）調(diào)整天線俯仰轉(zhuǎn)速，現(xiàn)在設(shè)定為：高轉(zhuǎn)速0.045°/s（50Hz）;低轉(zhuǎn)速48Hz，相差很小，高低同速。當(dāng)前俯仰硬限位：上最高85.2°，下最低34°。（6）還原俯仰角度，安裝還原絲杠的保護(hù)套。

3.2 天線座駕的維護(hù)

檢查天線座駕上的螺紋連接件，對(duì)有松動(dòng)的螺紋連接件及時(shí)擰緊。對(duì)傳動(dòng)裝置進(jìn)行了除銹和潤(rùn)滑，對(duì)連接電纜和波導(dǎo)外露部分進(jìn)行了老化損壞程度檢測(cè)和修復(fù)處理。

3.3 天線饋源膜更換

在衛(wèi)星地球站天線系統(tǒng)中，天線饋源膜是最薄弱的環(huán)節(jié)，饋源膜破損及老化影響天線的正常運(yùn)行，本次維護(hù)中，對(duì)4副發(fā)射天線的饋源膜進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)有2副天線饋源膜老化損壞嚴(yán)重，及時(shí)進(jìn)行了饋源膜更換，確保天線高質(zhì)量工作。最后對(duì)天線發(fā)射指標(biāo)，電纜電氣設(shè)備的可靠性進(jìn)行了詳細(xì)測(cè)試和評(píng)估。檢測(cè)表明，4副發(fā)射天線的技術(shù)指標(biāo)均滿足入網(wǎng)要求，總體性能達(dá)標(biāo)。

4. 結(jié)語(yǔ)

衛(wèi)星天線的正常工作是衛(wèi)星廣播電視安全播出的基本保證。因此，我們要做好衛(wèi)星天線的日常維護(hù)和保養(yǎng)工作，同時(shí)要定期對(duì)天線系統(tǒng)進(jìn)行檢查，確保天線高效率工作。

參考文獻(xiàn)：

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