 如何在阳台室内安装和调试卫星电视接收系统 |
如何在阳台室内安装和调试卫星电视接收系统 一、引言 卫星电视广播这是一个多么响亮而诱人的字眼,卫星电视广播源于二十世纪八十年代初,那时候广播的是模拟电视节目,所有频率均在C波段广播,由于当时的卫星都不是直播卫星而只是通信卫星,故其覆盖到地面的场强相当弱,地面接收需要较大口径的天线,故造成收视困难,再加上当时一套卫视套站的价格不菲,一般的平民百姓根本就消受不起,那时即使是发烧友也是可望而不可及,所以当时接收卫星电视的用户群主要是有线电视台、单位、集体.模拟卫星电视在经过十年的发展后,进入九十年代,数字卫星电视开始粉墨登场,一开始其数字编解码系统是采用MPEG-1,是美国的GI机,其价格高的吓人,直到1994年才出现真正的第一台采用MPEG-2解编码的数字卫星接收NOKIA9500S,以后就出现了台湾机芯鏖战大陆机的局面,从96年开始各个厂家及经销商一直在数字机上打价格战,他们乐此不彼,一直将数字机从上万元/每台打到现在的几百元/每台,这种价格战最大的德益者是广大客户,现在购买一套卫视接收系统仅需1000多元,卫视套站价格的低廉,为卫星电视的普及化奠定了物质基础,况且由于现在的卫星大多数是准直播卫星,覆盖地面的信号场强较强,用户只需使用75CM左右的天线便能稳定接收卫视节目,所以这样接收卫星电视的条件也以满足了,虽然现在接收卫星电视有了物质和接收条件了,但是目前仍然没有接收卫星电视的外部环境-----就是国家明令禁止私自非法安装卫星电视接收系统和非法接收境外卫星电视节目,接收卫星电视的外部环境没有了,就好象是种子没有了土地,细菌没有了温床,它们都无法生长一样,但是要扼杀一种新的技术及潮流事业是不容易,也是不可能的,众所周知数字卫星直播电视的编解系统是采用当今世界上较为先进的MPEG-2解压缩系统,故其输出的图像效果差不多能达到DVD的水平,有的高符码率直播系统其节目的图像甚至可以与DVD媲美,既然数字卫星电视能以鲜艳亮丽的画面、优美动听的音质和丰富多彩的节目,给人以无穷无尽的视听享受,谁都会对它垂延三尺呢?卫视周刊曾经刊登过北京市民为了藏锅而与执法人员斗智斗勇的故事,看得人开怀大笑,其实收看卫星电视,头等麻烦的事情就是安装天线,这个不大不小的锅真是惹人耳目,如果将之安装于楼顶上就有三怕:一怕执法人员查处没收、罚款;二怕邻里纠纷;三怕梁上君子(小偷),既然安装天线是如此麻烦,那么我们是不是只能对之望洋兴叹了呢?俗话说:“世上无难事,只怕有心人”,只要你有心接受这种技术和支持卫星电视广播事业,任何困难你都能克服,事在人为,即使没有接收卫星电视的条件,你一样能够创造出来,比如将天线安装于阳台或室内,下面将根据我个人在阳台、室内接受卫星电视的实践经验,详细地论述如何在阳台、室内安装和调试卫星电视接收系统. 二、在阳台、室内接收卫星电视的条件 由于现在的直播卫星均采用大功率卫星,这些卫星的信号场强强,且覆盖面积广,更可喜的是现在的卫星电视直播系统(DBS)大都在Ku波段广播,Ku由于其频率高,电波容易穿过电离层进出大气层,传输损耗也不易受大气扰动之影响,并且在该频段广播受外界的干扰小,更甚的是Ku波段卫星转发器的等效全向辐射功率高,且Ku波段为厘米波,故地面采用小口径天线即可接收,根据经验:如果卫星转发器的等效全向辐射功率(EIRP)值≥40dbW时,在地面,用户就可以用1米以下的卫星天线进行满意的接收了.另外还有一个重要的因素是接收Ku波段的信号一般都采用偏馈天线,因为偏馈天线是截去正馈天线的一部分,故其实际的接收仰角比正馈天线小一个偏馈角,这为在狭小的阳台安装天线提供了非常便利的条件,一般标准阳台的尺寸是长X宽X高=3200X1300X1150,在这样的空间,如果是安装1米的正馈天线,已经占去阳台的一大半了,如果是0.9米的偏馈天线,起码可以安装3面,如果是-0.75或0.6米的偏馈天线,只要你的阳台支撑得住,那么安装5面应该不成问题,况且偏馈天线的效率高达70%以上,所以在阳台、室内接收卫星电视,其接收天线必首选高效率的偏馈天线为宜.在阳台、室内接收卫星电视的另外一个充分必要条件是你的阳台、窗户的朝向问题,因为我们是居住在北半球,主要接收来自赤道上空地球同步静止卫星的北波束信号,要想接收到这种北波束信号,你的房子的朝向必须有一番考究方可,经过研究和实践以下朝向的房子能基本上具备在阳台、室内接收卫星电视的条件:房子坐北朝南,阳台、窗户朝南;房子坐东朝西,阳台、窗户朝西;房子坐西朝东,阳台、窗户朝东;或者你房子的阳台、窗户的朝向在从东到西180度的范围之内,你房子的朝向虽然能满足在阳台、室内接收卫星电视的要求了,但这只是一个必要的条件,还有一个充分条件是你的房子前方要比较开阔,要在所接收卫星的方位角、仰角方向上没有物体遮挡住.另外还要注意的一点是现在大多处家庭的阳台、窗户均装有防盗网,更有甚者,有的不只只是装有防盗网,还装有铝合金玻璃窗,这将给在阳台、室内接收卫星带来不小的麻烦,甚至是雪上加霜,因为Ku波段是厘米波,其波长较短,绕射能力较差,体积大一点的障碍物就能将之挡住,根据经验在有防盗网的阳台、窗户内接收卫星电视要比在露天处下降3db,如果再加上铝合金玻璃窗,那么还要下降3～4db左右,从以上之论述中,可以得知在阳台、室内接收卫星电视的条件是相当苛刻的,几个条件缺一不可.根据我本人几年来在阳台、室内接收卫星电视的实践经验,总结出了在阳台、室内接收卫星电视的条件:条件1:阳台、窗户必须是朝南、朝东、朝西或从东到西180度范围之内,且前方较为开阔,在所收视卫星的方位角、仰角方向上没有遮挡物.条件2:所接收卫星转发器的下行信号场强要足够强，其等效全向辐射功率(EIRP)值起码要达40dbW以上.条件3:防盗网的不锈钢管的直径不应大于一个波长,约20mm,D<20mm.其间距也不应小于一个波长,约20mm,即L>20mm.波长λ=V/F=300000000000/12800000000=23.4mm.条件4:窗户的铝合金玻璃,应当选用低吸波率的材料,其玻璃厚度不应大于1/4的波长,即T<5mm.条件5:要保证整个天馈系统有良好的增益,优化整个卫星电视接收系统,使系统能在较苛刻的条件下工作.只要你家的房子满足以上5个条件,你就能在阳台、室内收看卫星电视. 三、接收卫星与天线口径之选择 在选择所需收视卫星之时,必须先了解一下该星上有哪些节目,自己喜不喜爱这些节目.或者根据自己喜爱的节目来寻找收视卫星,选定卫星之后,还得看看该卫星在你的收视地所覆盖的场强值,如果其等效全向辐射功率大于40dbW,那么就可以在阳台、室内收视该卫星,否则你还得另外寻找其它卫星,因为在阳台、室内接收卫星电视不同于在室外的露天场所,在露天场所,接收天线的尺寸可以不受限制,但是在阳台、室内安装1米口径的偏馈天线已经是上限了.如果你选来选去,还不知到收那棵星及选多大的天线,你不妨参考如下的推荐方案:目前亚太上空有七大卫星电视直播系统:序号直播系统卫星名称星位节目性质节目质量套数天线口径1太平洋卫视泛美八号166E中文节目水准高270.75M偏馈2华人卫视亚太2R76.5E中文节目水准一般390.6M偏馈3世华卫视日本通讯3号128E中文节目水准一般131.8M正馈4MEGATV中新1号88E中文节目水准一般370.75M偏馈5SPACETV帕拉帕C2113E中文节目水准一般240.6M偏馈6UBCTV泰星2号78.5E英文节目水准高601.5M偏馈7CBTV卫视鑫诺1号110.5中文节目水准一般380.75M表中所推荐的天线口径为南京地区选用的天线,其他地区必须根据当地卫星场强再做选配,由于在阳台、室内接收卫星电视受限于空间位置,安装天线及调试卫星比较麻烦,所以在阳台、室内不宜接收免费卫视节目,因为现在天上的免费节目是少之又少,甚至是一棵星上的Ku波段仅有一个台,这样安装这么大的天线,只能收到一个台,就不太值得了,如果想收齐免费节目,那岂不是阳台上要装满天线了,这不是很现实的,所以我们建议在阳台、室内接收卫星电视要考虑收视的长久性,应以接收付费卫视节目为宜,纵观上述表中,目前较有接收价值的有两个卫星直播系统:太平洋卫视直播系统和华人卫视直播系统,收看这两个卫星直播系统仅需60CM的小口径天线,但一套系统的价格偏高,工薪阶层需掂计掂计再买,世华卫视直播系统价格虽低,但需大口径天线,在阳台、室内根本就无法接收.新媒体卫视直播系统虽然价格低廉,但其节目的可看性差,图像质量也差,让人无法领略到DVB广播的优良品质.UBC电缆电视直播系统虽然节目多,国际频道也多,可看性强,但是其价格高仰,非一般家庭所能购买得起.CBTV卫视直播系统与有线电视冲突,该系统上的大部分电视节目,有线电视网都有,如果重复投资购买该系统,好象不太值得.选来选去,最后还是选到了太平洋卫视和华人卫视这两家,这样所接收的卫星及天线的口径就可以确定下来了,如果接收太平洋卫视:接收卫星是:泛美8号(166E);天线口径是:75CM偏馈.接收华人卫视:接收卫星是:亚太2R(76.5E);天线口径是:60CM偏馈. 四、配置卫星电视接收系统 一套完整的卫星电视接收系统包括天馈系统和数字卫星接收机,天馈系统由接收天线和低躁声下变频器(高频头)组成,所以一个完整的卫视套站由如下器材组成:1).数字卫星接收机或卡机1台2).卫星接收天线1面3).高频头1只4).同轴电缆若干米5).公制F头2只以上提到由于在阳台、室内接收卫星电视的条件相当苛刻,如果接收到的信号低于接收机的门限,接收机根本就不能无法工作,故要求你配置的卫视接收系统其性能要达到最优化,系统的增益要达到最高,一个系统的增益等于系统中各个模块环节增益的乘积,所以配置好一个系统好坏的关键所在是要选配好系统中的模块,以下将详细介绍系统中各个模块的选择的方法:A).卫星接收天线:选择卫星接收天线主要应当从以下几个方面考虑:天线的精度、天线的材质、稳固性、易安装性、美观性还有价格.由于在阳台、室内安装天线,故天线的精度和美观性显得较为重要,台湾的帝霸天线和日本的DX天线均能满足上述要求,这些天线不仅精度高、材质好,而且美观大方,俨然似家中的装饰物.如果实在买不到上述牌子的天线,也可以选择大众化的中卫天线.B).高频头:Ku高频头有两个重要的指标:增益和噪声系数,增益越大越好,噪声系数是越小越好,目前台湾的台扬和ASK高频头都是很好的发烧级高频头,这些牌子的高频头品质一流.C).卫星接收机:现在的普通的数字卫星接收机,其功能都大同小异差不了多少,如果是购买普通数字卫星接收机只要注意选购一台超低门限的接收机即可.卡机在功能及性能上就有较大的差异,到目前为止,还没有一台卡机在功能和性能方面达到或超过百胜机,故选择卡机必首选百胜机..五、制作天线支架0.6m和0.75m偏馈天线所配带的”S”形支架只适宜在露天场所安装,无法在阳台安装,如欲在阳台上安装天线则必须先制作天线支架,制作天线支架的材料如下:如果是0.45m以下的偏馈天线,可以采用直径D=26mm的白铁管,如果是0.45m以上0.75m以下的偏馈天线,则采用直径D=32mm的白铁管,如是0.8m～0.9m的偏馈天线,则用直径D=60mm的白铁管,如果是0.45m以下的偏馈天线,其支撑杆下面可以不用烧焊法兰,而直接制作一个工字型的支撑底座就可以了,如是其他口径的天线,其支撑杆底部必须烧焊固定法兰,固定法兰的厚度为t=20mm,如果是0.45m以上0.75m以下的偏馈天线,其法兰直径d=200mm,如是0.8m～0.9m的偏馈天线,则选用的法兰直径为:d=250mm.根据以上所述,制作天线支架的材料列表如下:序号天线规格支撑杆(材料)固定法兰(材料)10.45m以下D=26mm白铁管无20.45～0.75mD=32mm白铁管厚度为t=20mm;直径d=200mm生铁30.8m～0.9mD=60mm白铁管厚度为t=20mm直径d=250mm生铁41m～1.2mD=85mm白铁管厚度为t=25mm直径d=350mm生铁根据所选天线口径将制作天线支架的材料确定下来之后,那么应当如何来确定天线支架的高度呢?如果你房子的阳台朝向已经满足了要求,那么在接收的方位角方向上应该不会有问题,现在问题的关键所在是接收的仰角,正是这个仰角决定了天线支架的高度,因为天线支架高度必须满足接收的仰角要求,天线支架高度过低,卫星下行信号会被阳台的矮墙挡住,使天线的受波面积减少,如果天线支架过高,信号又会被阳台顶部的天花板挡住,一样会使天线的受波面积.所以现在的关键问题是如何调整天线支架的高度,以保证在阳台的开口空间中使接收天线能达到最大的受波面积?这是一道求最大值的数学题,欲求解这道题,我们必须先建立数学模型,然后根据它们之间的函数关系,求出天线受波面积的最大值.偏馈天线于单位时间内在高频头处汇集的能量等于接收功率PR乘于偏馈天线的面积S,根据这种关系,可以得出以它们的数学模型如下:W=PRS*KS=EIRP*GR*KS*S以上表达式子中各个字母的含义如下:EIRP:卫星下行信号的全向等效辐射功率GR:接收天线增益KS:各种衰减的累加和系数S:接收天线的面积由以上式子中可以看出,EIRP;GR;KS这些量均为常量,虽然接收天线由其口径之大小决定其面积S也是常量,但是其受波面积却会随着安装天线的高度而变化,这样接收天线的受波面积SR与天线安装高度H之间就存在一种函数关系:SR=K(H)*S=f(H).在绘出它们之间的三角几何图之后,我们发现欲要准确地描述接收天线与安装高度之间的关系,必须用一个分段函数来表示,该函数根据H值分为三段:1.HHUPSR=S-接收天线上部被挡住面积SZ=K(H)*S=f(H)经过分析我们发现,当HHUP要准确地用天线安装高度H来描述天线的受波面积SR有一定的难度,需要把被挡住部分不规则的截面用积分方法换算出来,况且这些部分不是我们所感兴趣和所求的,我们当然不希望天线被挡住而耗去了部分的受波面积,所以我们现在关心和感兴趣的只是安装天线的上下高度的临界值,因为在上下高度范围之内,不论你怎样调整天线的高度,接收天线的受波面积SR始终等于天线的截面积S.那么在理论上应当如何计算这两个临界值HDN和HUP呢?在计算之前,我们必须先收集一些原始数据,经整理收集的原始数据如下:阳台(单位:mm)长度L宽度M1高度H2矮墙高度H1矮墙宽度M2320015002700115020中卫0.75m偏馈天线((单位:mm)横向长度L1纵向长度L2支点至天线下边缘高度H3758135支点至缘高度H4天线上边支点至高频头宽度M34675根据它们之间的几何关系和上述表格中的数据,可以推导出安装天线的上下高度的临界值HDN和HUP的计算公式如下:A.正装天线时:Hdn=35/cos(θ-21)+H1-((35sin(θ-21)+75)*sin(θ-21)-20)*tg(θ-21)Hup=H2-(75cos(θ-21)+3 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责任编辑：DVBCN编辑部
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