锅盖卫星接收天线制作,Satellite Antenna
关键字:锅盖卫星接收天线制作
(1)固定天线的主钢板厚1-2mm,宽100mm,长450mm,两边在16mm处各折90°的边,在与调节仰角钢板的连接50mm处折弯45°,攻上2个M4的孔,在主钢板前端16mm处折弯45°,并攻上2个M4的螺丝孔,与固定在底座上的支架连接,该支架为40mm宽,80mm长,在15mm处折弯90°。 (2)仰角调整钢板厚1.5mm,宽100mm,长180mm,在离两边28mm处各开一个条形孔,孔宽4.2mm,长95mm,此孔用作调整天线仰角用。 (3)仰角调整钢板与底座连接件,用25×25mm的角钢,长200mm。也可用钢板折弯90°或在立柱钢板上加长20mm后折弯90°,这样便可省去此组件。
(4)立柱选用1-1.5mm厚,25×25mm的角钢制作,长220mm,也可用钢板折弯90°自制,在与固定天线主钢板连接处一端倾斜10°再折弯90°,另一边折弯90°,折弯处各开二个M4.2的孔,与主钢板连接,倾斜10°是因为高频头焦点不在锅面天线的中心,是偏的,偏多少就要根据不同的"锅"调试而定。 (5)固定高频头调整支架,选用厚1 - 1.5mm钢板,宽40mm,长210mm,两边各10mm处折弯90°,支架中间开一排M4.2的圆孔或条形孔,以便调整高频头的焦距。 (6)高频头支架,用1mm钢板按高频头固定处做个夹箍,此夹箍与调整支架连接,也能用来调整高频头的焦距。 当用此天线一锅双星接收138°E与146°E时,高频头的夹具不能采用成品的塑料夹具,因为两个高频头紧紧靠在一起,只能用铝合金条或钢条自制。图19的天线放在阳台外的花架上,底部用个报废的电脑机箱外壳固定。如此小的天线,风阻很小,很平稳。 5、上墙式支架的制作 采用上墙安装小型天线时,普遍是装在室外,这种安装方式是很受欢迎的,因为不占用室内的空间。自制的这个支架落地或上墙安装均可,其天线可参见图20与21。 主要工作是做一套上下左右调整方便的万向结构件,本支架的万向结构件是用塑料棒或胶木棒做成,仰角与方位角调好后均可用M6螺丝收紧,天线与万向结构件之间用M4螺丝连接,用宽20mm,长400mm,厚1-2 mm的钢条在160mm处折弯,两边均有些弧度,分别用来固定天线与高频头。 管子可采用自来水管或不锈钢管,其内径能与万向转动件的外径吻合,在管子外两头用螺丝与其固定,在管子底部焊接一个100×100mm的方板,在四个角上开m7的孔,,用来固定天线,管子的长度与天线大小有关,若天线为300mm时,管子长度160mm就够。 自制天线 1、300mm“正馈”天线的制作 (1)先用钢板做一个铁箍,用厚度4mm,宽50mm,长1010mm,用卷弯机卷成一个正圆,二头焊接,参见图22。 (2)做一个天线曲面校准模板,此模板的弧度参考了台湾中卫350mm的偏馈天线,取其横向的曲面,用塑料板材裁挖刨锉制作而成,边做边试边修,直至与台湾中卫350mm偏馈天线的横向曲面吻合,参见图23。 (3)裁一块320×320mm的铝板,铝板的厚度为1 - 2mm,也可选用0.5mm-0.7mm厚的钢板,放在铁箍上用木榔头敲打,进行粗加工,待基本成形后用校准模板进行细加工,此时应选用橡皮榔头敲打,边敲边试,最后使天线的曲面与校准模板吻合,用手工敲打天线的曲面是需要有些经验的,最好是请钣金工或白铁匠来做,既快又准确漂亮。 (4)在加工好的天线中心上,用大圆规以半径为150mm画个圆,用大剪刀沿外圆将多余的边缘剪去,用锉刀锉去毛刺并修正,也可在天线面上喷上自已喜欢的颜色或图案,这样天线大体上就加工好了。(感谢宋幼泉老师提供上述资料) 小型锅盖天线的实际使用效果 自制锅盖天线的成本并不高,锅盖在日杂百货店能买到,普通的搪瓷炒菜锅盖3-4元,支架钢板用料在废旧商店能买到,3-10元左右。但是,自制天线最重要的是要达到小型化及实用性,而并不是价位与成本。总体来
讲,这类小型天线适合用在大功率的直播卫星上,用众多锅盖做过试验后,我们选用几款具有实用性的锅盖来做天线,首选是图1所示的锅盖,其直径为296mm.,有效接收直径为280mm. ,其锅边有8mm.是平面的,信号无法反射到馈源。这种锅盖的曲面比较平坦,锅面的深度为26mm,中间只有1个加强圈过渡。若买不到这种形状的锅盖,可选购图7的锅盖,其直径为324mm,“有效直径”为294mm,若一锅双星时,其效率接近前者,但很容易买到,单星接收时超过图19所示的296mm锅盖。 这里需要说明的一点是:以下各表中的参数均为实测,只供参考,但可用作比较。应注意的是,所记录的参数与天气、接收机门限、高频头、当地的信号场强、天线安装环境及调试精度等有密切关系。 图19所示的天线,是以138为主焦,146为副焦,在一般阴雨天气均能正常收看,画面流畅。下雨时,若锅面不累积雨珠时也能正常收看,此时可将此天线放在无遮挡阳台内使用,晴好天气时在阳台内,通过1层厚5mm.的窗户接收时,信号品质下降8%,画面仍然能流畅收看;当通过2层厚5mm. 的窗时,信号品质下降14%,有的转发器出现马赛克,但强信号的转发器仍能正常收看。图19中的天线在晴天接收双星时的具体信号品质参见表1,接收机为CP-7885,信号质量满格时为100%,几个月下来,使用情况均很正常,达到了实用性及小型化的目的。
图14所示的天线,其直径只有230mm,是在原直径290mm. 的锅盖上,用剪刀剪成,其锅面的深度为18mm,目的是试验天线最小直径的极限。单星接收138°E或146°E这两个卫星时,信号质量还有些余量,画面流畅;放在不封闭的阳台内或室内窗台上,单星接收138°E或146°E这两个卫星时,晴天能正常收看并还有些余量,画面流畅,其具体信号品质参见表2。接收机为CP-7885,高频头为百昌525,本振11.3GHz。
图14中的天线所测信号品质中,“开窗”是在阳台内开窗时所测的数据,“关窗”为通过1层5mm厚的玻璃窗时测到的。遇到小阴雨时,开窗还能正常收视,基本上达到了实现天线口径最小极限的目的。 选用图7的锅盖天线时的单星接收数据参见表3。
从各种锅盖的深度可以总结出一些规律:通常情况下,锅面深度为直径的9%左右,应尽量选择深度较浅且过渡曲面平坦的锅盖,其效率比较高。图19中的这一款天线,除了收138°E及146°E外,还能接收113°E帕拉帕-C2卫星上的节目,其中11472Mhz这一组转发器的信号品质为55%,11132Mhz这一组为表单星数据35%,这两组转发器的数据是在113°E帕拉帕-C2卫星真世界运营商停播前测的,画面也能流畅收看,还试收过鑫诺1号,其信号质量分别为:12780 V 41530———44%,12440 V 41530、12500 V 41530、12560 V 41530这三组均为36%,12620 V 32553———44% ,此数据也是用接收机CP-7885,百昌525高频头(11.3GHz)实测。
这种超小型天线,在今后大功率直播卫星中的应用有很好的前景与实用价值。 图11的天线的实测数据参见表4,此数据是在阳台内所测,接收机为航科430,高频头为百昌525(11.3GHz)。 图20的天线收视的实测数据参见表5,此数据是在阳台外所测,接收机为CP-7885,高频头为百昌525,11.3GHz。 对76.5度亚太2R的试收 图19的天线只能收视到12375Mhz西藏台一组,信号品质为55%,其它均为0,只能放弃,笔者选用380mm的铝锅盖作了试验,大部分转发器均能接收,但余量不大,其中两组转发器的信噪比参见图24、25、26、27,所测数据是在阳台内实测,接收机为航科430,LNB为百昌525,本振11.3G,这个数据是在2004年记录拍摄的。这个试验的目的只是看其效果,还不能用作正常接收。 实验后的几点感受 这次用锅盖及用铝板、镀锌板制作天线的试验给我们留下了深刻的印象,也感受到了成功的喜悦,证明了在天线的效益上还是有很多潜力可挖的:如曲面弧度的大小、材料不同的区别、焦距的长短等。笔者见过索尼、东芝、帝霸、松下、爱华、高斯贝尔等品牌的0.45 - 0.75m偏馈天线与平板天线,其制作非常精美。我们也用过一些进口品牌的偏馈天线,无论在工艺及包装上都很讲究,无可挑剔;其效率确实比国产的同口径天线要高,而且焦距也相对短;所配附件等也想得很周到,如高频头、电缆、F头、工具等一应俱全;夹具也是多用的,适合在许多场合环境中固定,用户买回去就能按图安装。笔者使用过一个0.45m的进口二手天线,用来收76.5°E亚太2R上的节目,11个转发器全部正常接收,尽管有的转发器的信号品质余量不大,但画面仍很流畅,国产0.45m天线是无法全下的。 我国生产天线的工厂不少于100家,并且还在不断增加。但是,其中拥有对天线性能及技术指标作测试能力的工厂还不到3%,真是寥寥无几。同时,各家的生产技术标准千篇一律,东抄西抄。目前,目前,国内生产的偏馈天线的最小口径为450mm,焦距为270mm,而图19所示的锅面口径只有296mm,焦距只有188mm;图14所示的锅面直径只有230mm,焦距只有179mm,真可谓超小了。国内生产的正馈天线最小口径为1000mm,满足不了用户的需求,且工厂所出精品极少,多数工厂不愿投入经费进行科研开发,许多天线的模具都是套用仿制,用料上偷工减料,工艺制作粗糙,效率很低,寿命极短,这也许就是价格竞争的恶性循环的结果。在历届质量评比中,不合格的比例不少。但愿此文对天线制造厂家能有些启发:如果制造商能在开发设计上加强投入,从用料上就把好关,并在天线口径与效率上下功夫,改进生产工艺,那么高增益的精品天线也一定会出现在国内外市场上,高效小型天线将不是梦想。
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