卫视天线的馈电角及其对策

卫视爱好者都熟悉．卫视天线的方位角、仰角和高频头极化角的调试，因为只有细心调好这三个角才能通过数字卫星接收机欣赏到精彩的节目。但对卫视天线的“馈电角”却了解甚少，为此笔者对此作了一些浅显的实践和探讨，特撰此文与广大爱好者共讨。

一、什么是“馈电角”?

所谓“馈电角”原指天线面(正馈天线、偏馈天线)对所接收卫星转发器发射出的电磁波直射到锅面后，再反射到接收高频头馈源口聚集波的角度(依一个截面)，但由于正馈天线面和偏馈天线面的曲率构成不同(C波段锅面较曲，Ku锅面平坦)，所以二者的馈电角大小是不一样的。既然馈电角是实际反映锅面反射后电磁波入射高频头馈源口角度的大小，则馈电角越大能进入高频头波导内的电磁信号就越强，最终反映在数字接收机显示的是信号强度和信号质量百分值的强和弱。

二、正馈、偏馈天线的馈电角与天线增益的关系

图1、图2表示了正、偏馈天线馈电角的示意图，比较图1、图2可知；正馈C波段的馈电角LAOB要大于偏馈Ku波段天线馈电角LAOB，二者之比约为2：1，这是因为正馈天线的C波段高频头置于C锅反射光线的聚集点上，锅面反射利用率近l00％。而偏馈天线面由于较平坦，其锅面构成只有锅面上半部的反射光线能进入Kd高频头的馈源口，它的馈电角较正馈天线馈电角小1／2。按上述分折，同尺寸的C锅增益理应是Ku锅的2倍多，但事实上却并非如此而恰恰相反。众所周知目前卫视爱好者使用一面0．45m的偏馈小锅就能在室内隔著玻璃窗(1～2层玻璃)能正常接收138°E亚太5号、l08°E新天11号等星，对此C波段正馈天线系统也是无论如何也办不到的。这又是什么原因呢?原因主要有两个：其一，各Ku波段转发器的发射功率都较强，各地落地的电磁场强亦强；其二，大家知道C波段电磁波使用的频率范围是：3．7GHz。4．2GHZ，Ku波段龟磁波使用的频率为11．7GHzNl2．75GHz，后者是前者频率值的3．2倍。而对于同尺寸的锅面来说，其实际增益是和接收电磁波频率值的平方成正比的，这也就是说在锅面尺寸相同的条件下，Ku锅面的增益为C锅面增益的10倍以上，这也许就是为什么我们可以用小锅在窗内稳定接收Ku波段卫视节目的原因了。若要达到此目的，那么C锅的尺寸就应该达到4．5m才行，这是无法操作的。

三、Ku高频头在C锅上作偏收的实践

在露天二楼阳台上使用下列主要器材：PBTl’800C头PBll300Ku头各一只，1．35m斯威C波段锅面l套，卓异5518数字机一台等。将各器材用优质电缆线接好后，。开机，首先用PBTl800C头在接收ll5．5°E中星6B(过程略)参数为3840．H．27500中放一组信号的信号强度达85％，信号质量是56％(卓异数字机的广1限是30％)，图声俱隹，这足以说明这套接收器材的品质是十分优良的。保持天线位置不变，将PBjll300Ku头接入电路，用遥控器使数字机进入“节目增加项“，输入108．20E新天ll号星上强信号参数l2548．V．5599，手持Ku头在高频头的右侧7cm左右的空间范围内操作，经20余分钟试收，任随怎样摆弄，此组参数的信号强度也只能是65％，而信号百分数总不能超越25％，离卓异5518数字机门限还差5％左右，虽说l08．20E信号十分强劲‘，但用№头在C锅上作偏馈接收是相当困难的，这和在Ku锅面上作多星兼收的情况完全不同，对此是我未预想到的(总认为这1．35m与锅面够大了，偏焦Ku接收肯定没什么问题，究其原因，当然主要是Ku高频头和正馈锅面很难匹配。虽说直射到l、35mC锅上的108．2°E电磁波信号不会少，但能再反射入PBlll300Ku头馈源口从而进入其波导腔的电磁波却太少了，这就是因为C锅面的“馈电角”较大，而Ku头都是一种馈体一体化设计的产品，只适合与馈电角小的偏馈小天线相匹配，见附图3。对此只有想法将Ku头的馈源口尽量“扩、台”一下，实际措施就是在其馈源口内插入一套直径22ram，高度28mm～32mm中空的全屏管(铜、铝、铁均可)，这也就是插入一根所谓波导管，调节管的高度，当管高略低于Ku头馈源口lmm一2mm时，参数l2548．V．5599的信号强度最大达83％，而信号百分比窜至49％。按0K键可下载华语节目3套，进入盲扫项又下载节目26套，其实际效果与用0．45md＼锅在室内隔音收放结果相当，看来在Ku头内插入波导管是一个简单而有实效的措施，但实践证明C锅的尺寸不能太小。由附图C对比可以看出，插入波导管后确实扩展了电磁波束聚入Ku头馈源1：9的角度，让更多的电磁信号进入Ku波导口，，提高了信号的强度和信号的质量百分比。

四、高效馈源在偏馈锅面上作C波段接收的应用及原理

为了验证c波段高效馈源的实际效果和理解它的原理，我作了如下的试验：材料基本同上，。另选用了一面o．9m的斯威克偏馈天线，接好各器材的连线后，将天线基本对准l05．5°E亚洲3S星。数字机输入凤凰卫视参数4000．H．26850，调节三角，很快捕捉到信号了，经细调此组信号的强度和质量百分数分别是65％和21％，同样远低于卓异5518数字机的接收门一限。然而在PRll800C波段高频头的波导管上套入一只高效馈源，再细调其在波导管的前后位置，见电视屏上这组参数的信号强度达85％，信号质量率至42％，按OK键，四套精美亮丽的凤凰节目呈现在了屏幕上。看来这高效馈源确实高效，可轻松地将信号质量一下提高20％，看着这只由铝组成的喇叭状器件，确实难以相信它的效率。后盲扫下此星上的免费节目达46套之多，其实这里又涉及到卫视天线的“馈电角”了，如上面说过偏馈天线的锅面比较平坦，它实际、是C锅面上部的一个截面，它的馈电角比原C锅要1／2(因偏锅上的高频头不在原C锅的焦点位置上了)，而现改用的C波段PBll800高频头和它根本不能匹配，使锅面的利用率大为下降0．虽说0．5m的偏锅不算小了，但能反射后进入C波段高频头馈源口及波导管的电磁波同样稀少，信号质量仅20％就是最终的结果。现套上这只高效馈源，它本身是一只梯形喇叭口的5层波度盘，可用来缩小c波段高频头馈源的束波口，以和偏馈锅面的小“馈电角”相匹配，让更多的锅面反射波进入波导腔体，所以数字机上的信号强度和质量百分数猛增也就不足为奇了。

五、小结

由以上两个实例可以看到，正馈、偏馈天线‘的“馈电角”确是天线的一个主要参数，在我们非正规寻星、收星的实践过程中，有时灵活改变C波段降频器乖l]Ku降频器的馈源组成(插入波导管在C头波导管上套上高效馈源等)，确实是一种有效提高接收效率的方法，具有事半功倍的效果