初识0.9米旋压一体小正馈天线是在5年前,虽然小巧玲珑,非常可爱,但却认为它太小了,担心用它收视KU波段效率低下,当时认为1.5米正馈天线与0.75米偏馈天线效率相当,2.4米正馈天线与0.9米正馈天线效率相当,那么0.9米正馈天线只能当0.4米偏馈使用,用普通正馈天线收视KU波段确实是不用争议的事实。最后决定购买一面1.2米出口型整体正馈天线。当时省台还集中在亚洲二号卫星上,试收亚洲二号C波段节目轻松下载,其讯噪比与1.35米杂牌锅相比还略强一点,双头双星还可收下亚洲3S所有节目。用阳光法测定天线焦点直径约3.5厘米,可见精度不一般。用正馈KU高频头接收KU波段节目,比0.9米偏馈天线讯噪比高出约2DB,比以前用1.5米正馈天线收视KU节目多出约1.5DB,其天线增益无论C、KU波段均达到天线设计水平。消除了用一般正馈天线收视KU波段增益特低的顾虑,初识了高精度天线的效率,前几年用此天线设计制作正馈KU头取得了可贵的实验数据。
时过一年笔者用上了2.4米网状极轴天线,测试结果比0.9米偏馈天线讯噪比多出5.5DB,经计算该天线增益并没有达到设计时的47DB,却达到了46DB增益水平,比效率60%的1.8米偏馈强些。此时又想到了0.9米小正馈天线,于是购买了一个作测试,与现有的0.9米偏馈天线精确对比,测试了C/KU波段的接收性能。
这时的省台也在亚洲S3上,初调0.9米小正馈收视亚洲3S C波段,预调估测方位、仰角、极化,接收机预存节目,连线开机,很快收下了河南台,再作微调,弱信号达最大讯噪比,盲扫检验效率,能收下亚洲3S 85%的节目,凤凰卫视中文台讯噪比达8.2DB,过门限约1DB。
接下来作了0.9米偏馈、正馈天线效率测试。0.9米偏馈天线加高效馈源(实际名称应叫偏馈天线C波段馈源),为了减少误差,用同一只C头细调凤凰卫视,讯噪比最高为8.5DB,盲扫能下载亚洲3S 90%的频点,0.9米偏馈天线略高于0.9米正馈天线约0.3DB,所谓的高效馈源并没有预期的高效率。接下来测试了正馈天线的KU波段增益,用自制的5槽正馈KU头,相信改制正馈KU头效率并不差,用0.9米正、偏馈天线同收亚太2R节目,结果两天线各频点差值在0.2~0.5DB,还是偏馈天线略高一些。
其实同一尺寸的偏馈天线有效尺寸要大一正馈天线,就0.9米偏馈天线而言,其短轴为0.9米,长轴为0.99米,折合成圆形天线直径应该是0.945米,而正馈天线还要扣除馈源、支杆遮挡部分,使实际有效面积有所减少。经比较,两天线实际相差直径约0.05米,如两天线精度相当,0.9米正馈天线应有0.85米偏馈天线效率。其增益差值应在0.5DB左右。为验证两天线精度是否一致,用阳光法检测两天线焦点,正馈天线焦点直径约为3厘米圆型光斑,偏馈天线焦点直径约为3厘米蝴蝶形光斑,看来两天线精度相当。当天线精度相当高时,C波段馈源可有可无,并不影响接收效果。
理论上,精度相同的天线,无论是偏馈或正馈,在相同频率下效率是相同的,在有效接收面积相等的情况下,其增益是相等的,上面的C/KU波段接收实践足以说明这个问题。查有关天线方面的资料,0.9米天线效率为70%时,C波段增益为30DB,KU波段增益为39.63DB;C波段接收门限值为37DBW,KU波段接收门限值为40.4DBW。如果用于C波段接收,可以收下本地场强大于37DBW正常转发器上的卫星广播信号。由于数字信号及卫星转发器诸多因素的关系,其信号强度高低差别较大,广播卫星37DBW~40DBW本地场强有望收下整个波段的部分卫星广播信号,大于40DBW场强,有望收下大部分或全部转发器上的卫星广播信号。
前不久,中星6B、鑫诺三号正式投入使用,两颗卫星国内地面场强较高,中星6B本地场强达42DBW,鑫诺三号本地场强高达45DBW,C波段场强也突破了原地面场强不大于40DBW的限制,为小型C波段天线(小于1米天线)创造了收视条件。下面是小型天线收视高场强C波段卫星的效果。
1、用0.9米正馈天线中星6B
收视器材:SVEC SCK-90正馈天线、百昌OS-222高频头、F-300FTA接收机、时间:8月中旬。
收视相当成功,42个频点只有3个频点过不了门限,其余全部收下。0.9米正馈天线进入实用阶段。
收视情况,括号内为讯噪比(DB),需说明的是F-300接收机标准纠错码(FEC-3/4)1DB过门限。
2、用0.9米小正馈天线收鑫诺3号
收视条件同上。此星6号转发器下行信号最弱,目前有讯号播出(3989、4060)在门限附近,其余正常。整体信号强度优于中星6B,从场强图看东北地区信号还要好些。
如果使用0.9米偏馈天线,还可提高讯噪比0.3~0.5DB,再配以中大高增益低噪声C头,讯噪比有望整体提高0.8~1DB,对收视弱信号频点还有多一点的余量。