我的C/ku双波段柱挂式手动极轴天线

作者：山西 姚前…    文章来源：山西 姚前进    点击数：    更新时间：2008-11-19

我的C/ku双波段柱挂式手动极轴天线是用普通1.2米C波段天线改造而成的，装在廊柱上（见题头图），不但调整非常方便，而且可以避免风、雨、雷电的侵袭。更由于它的手动极轴和C/ku双波段兼用功能，使得改天线对从64°E—146°E的卫星“一锅煎（兼）”（有人称一锅多头收多星为“一锅端”，这里我不妨称用双波段极轴天线兼收多颗卫星的两个波段节目为 “一锅煎”）。
        手动极轴座的改制：其实除了原天线的反射面托盘外其余全部为自制。主要由承载杆、轴承部件、极轴部件等组成（见图1）。承载杆（见图2）是用外径50mm钢管截取80cm长一端焊上两段40mm×40mm×30cm角铁（与廊柱卡紧）并钻固定孔而成；轴承部分（见图3）是用内径40钢管截取23mm长作轴承管。在其中部焊接外径50mm长20cm钢管作小立柱而成，焊接时使小立柱与轴承管的夹角约等于当地纬度的余角（因为极轴座正常工作时，极轴与水平线的夹角即极轴角约等于当地纬度这时立柱处于铅垂位置易于调整方位角）；极轴部件（见图4）是用外径40mm长30cm在钢管作极轴前端垂直焊接40mm×40mm×32cm角铁做联接横担而成，后端钻通孔安装补偿角调节螺丝与反射面托盘后凸耳联接，横担两端开槽或钻孔用螺丝与托盘前两凸儿联接。承载杆与廊柱用U型卡卡紧，承载杆与轴承部件的小立柱直接用建筑工程中脚手架上使用的Ø50mm管扣联接，并用此扣件作极轴角与方位角的调节，另外轴承管的后部钻孔并焊接锁紧螺丝，来锁定天线方向，在联接横担下加装调节手柄及刻度盘以便于换星操作。
        双波段的设计：目前用C波段天线兼收C/ku两个波段的节目，不外乎有以下几种方式：①、调换正馈高频头接受；②、采用C/ku复合正馈高频头接受；③、ku头中置，C头偏置一正一偏接收；④、C头中置，ku偏置，一正一偏接收。其中方式①虽对每个波段都能获得较高增益，但转换波段时需要调换高频头，很不方便；而方式②从理论上讲应是最佳选择，但复合头平均增益偏低，价格又较贵，况且卫星转发器的配置多是一颗卫星偏重于一个波段，这样天线对准某颗卫星时，往往也只能接收到一个波段的节目（编者注：复合高频头，从本页讲，C和KU波段不可能同时处于焦点位置，所以接收效果难以均佳）；方式③ku波段正馈接收可获得较高增益，以ku波段为准调整极轴座精度也较高，但C波段偏馈接收效率明显降低（实际上在正馈天线上偏置高频头时，是没有准确焦点的），对于功率较小的卫星，则无法收到C波段的信号。笔者的天线采用了方式④，C波段正馈接收可获得天线的正常效率，缺点是以C波段为准调整极轴座精度较低，ku头偏置效率较低，但目前ku波段信号均较强（大部分ku波段用于直播）加之反射面积较大，正好弥补效率低这一缺陷，作为业余接收这种方式对两个波段的增益还算是比较均衡的。如果调整的好，可以实现多个“一位双星C/ku”(即天线在接收某一卫星的C波段时，同时可以收到另一卫星的ku波段)。如笔者的天线是用自制的ku夹具将ku头固定在C头馈盘的左侧（从前而言），可以实现下列“一位双星C/ku”，138°EC/146°Eku，125°EC/134°Eku，115.5°EC/122°Eku，100.5°EC/108.2°Eku，88°EC/95°Eku，83°EC/92.2°Eku，80°EC/87.5°Eku，68.5°EC/76.5°Eku，基本涵盖了目前的收视热星。
安装与调试描述：安装时先将支承杆用L1型卡卡紧在廊柱上，使支承杆大致处于东西方向，然后用Ø5mm管扣将轴承管的小立柱扣在支承杆的另一端，使轴承管的前端朝向地理正南，将极轴从后穿入轴承管并用轴承管上的锁紧螺丝将极轴部件锁定在某个位置（可使横担水平），最后将预先装好的托盘与高频头的反射面安装到极轴与横担上。组装好后，先以C波段为准调试极轴座的三大角：①、极轴角（包括高频焦距，极化角）②、方位角③、补偿角，此调整过程可参见《卫星电视与宽带多媒体》2008年第2期21版笔者的另一篇文章《手动极轴座的自制与调整》，这里不在赘述。调整好三大角后就可以搜索C 波段的卫星节目了。对每个卫星的天线位置可在刻度盘上分别标记。接下来就是调试ku波段了，由于采用了极轴座，所以只要调整ku头的前后位置使其处于极轴的扫描轨迹上在调整焦距及极化角，具体做法是，调出接收机中某一卫星信号较强的一个节目旋转天线使显示器出现该节目画面后调出节目信息 ，微动ku头前后位置使信号质量最大，再调整焦距与极化角仍使信号质量最大即可，与C波段类似地搜索卫星并在刻度盘上标记，当ku波段与C波段所标记重合或很接近时，即可实现“一位双星C/ku”，这种方法得到的“一位双星C/ku”是随机的，如果你要刻意获得某种“一位双星C/ku”，则还应调整ku头与C头的水平距离来实现。
        后记：笔者的这副天线已伴随笔者走过了将近三年的烧星之路，见证了2007年的大转星，正是这付天线，使笔者在第一时间收到了鑫诺3号和中星6B的试播信号，并且使笔者能随时了解到各卫星上节目的变化，如100.5°E亚洲2号C波段，3月28日中华卫视开播（4148.5 V 115815）；134°E亚太6A C波段5月28日东盟卫视开播（3840 H 27500）；512汶川地震发生后87.5°E中卫一号ku波段传送中央一套节目（12376 H 4317）；108.2°E新天11号ku波段3月下旬增加环宇卫视直播节目（12290 V 30000）；6月22日笔者用该天线收到了92.2°E中星9号信标信号（（12199 H 2006）由于是线极化高频头所以两个极化都有信号）等等，该天线极轴座上的连接件——50mm管扣，担负着连接和调整的双重作用，它不但简化了连接机构，提高了连接强度，而且能兼顾方位角和极化角两大角的调整，可谓关键部件，但应注意调节角度时不能完全松开，且要预留紧固误差。该结构的极轴座也可变通安装于阳台栏杆（这样可以省去承载杆）、旗杆等处，若想扩大扫描范围，只要加高小立柱即可。