1.电磁波:卫星发射至烧友接收的C.KU信号都属电磁波
电磁波是由发射天线感应交变电场,交变电场产生交变磁场,交变磁场又感应交变电场,如此连续不断向远方空间传播; 电场方向.磁场方向.传播方向三者相五垂直,电场方向平行于地平线的波称为水平极化电磁波(见图A),电场方向垂直于地平线的波称为垂直极化电磁波(见图B); 电磁波在真空中传播的速度为30万公里/秒,通常C波段下行频为3.4-4.2G,其波长应是71.4-88.2毫米,KU段下行频为10.7-12.75G,其波长应是23.5-28毫米;
1.1电磁波的反射与折射:电磁波在两种不同密度介质的分界处会产生反射与折射现象,反射处在同介质面(空气中波返回空气中),折射则处在不同介质面(进入第二介质,类视光的折射); 介质间密度相差越大,反射量就越大,而折射量越小(实际应用就是利用锅与空气大密度差产生大反射量,而小折射的量就认为损耗);介质密度相差越小,反射量就越小,而折射量越大(电磁玻雨衰实际上是折射损耗); 无论空气配何种高密介质,折射损耗总是无可避免,再加上透射损耗(类视光透射),微观粒子撞击能损耗(电磁波可理解为电子运动,电子撞击高密介质产生热损耗)等,实际反射量约为入射量的50-85%;
1.2电磁波入射角对反射量的影响:反射角决定于入射角,入射角越大反射角也越大,反射量越大,折射量越小,反之入射角反射角越小,反射量就越小,折射量越大; 电磁波聚焦,采用调整各电磁波入射角(实际上采用介质间分界面不同切角,即锅的各点有不同切角)的方法,使平行电磁波反射后有不同的运动方向,最后会聚一点(焦点); 因入射角不同,通常锅中心反射量最大,边缘则因小入射角,反射量较小,深锅比浅锅尤为明显,正馈锅比偏馈锅明显,因此正馈锅加翅没有偏馈锅加翅有效果!
1.3电磁波的相位及互扰影响:电磁波理想的聚焦是电磁波会聚在一小点,并且到该点时电磁波的相位一致,实际因很多因素(特别是锅的精度)导致到焦点时各波有相位差;下面以图(见图C)说明:同相位时混合波的振幅大幅增加,反相位时混合波效果为零,有相位差的混合波的振幅与相位差成反比;因KU波波长较短(23.5-28毫米),因相位差对混合波振幅影响比C波(波长71.4-88.2毫米)尤为明显,所以对KU锅精度要求较高,而C波相对较长,对锅的精度相对要求低点,这也是正馈锅收KU波效果没有同尺寸偏馈锅效果的重要原因; 入射波与反射波相遇(此时相位差明显)会产生互扰,互扰的结果抵消部份能量,降低会聚后混合波总能量!
1.4 电磁波的正馈与偏馈:
通常电磁波由反射体的正面正向入射~反射聚焦的方式称正馈,相应的反射体称之为正馈天线(或正馈锅),见图A1:正馈锅正收时焦点处在锅的中心轴线上H点,由于平行同向入射波到达锅切面M时相位相同(理论上将入射波按理想波讨论),因AH=BH+B'B=CH+C'C=DH+D'D=EH,电磁波到达焦点H时相位相同,运动方向则相互正交错;通常电磁玻由反射体的正面偏向入射~反射聚焦的方式称偏馈,相应的反射体称偏馈天线(或偏馈锅),见图A2:偏馈锅正装时焦点处在远偏锅的中心轴线的H点,同样平行同向入射波到达切面M'(垂直于波运动方向的切面)时同相,也因AH=BH+B'B=CH+C'C=DH+D'D=EH+E'E,电磁波至焦点H时同相,方向偏交错;可以看出,正馈正收与偏馈正装,电磁波入射前后的运动方向改变角度很大(大于180度.小于等于360度),并且方向由原来的平行同向变成交错异向
除上述两种方式聚焦,另外介绍两种不同方式聚焦:一是电磁波由反射体侧面正向入射~反射聚焦,见图B1,称号筒天线,此类基本不用,暂不作分析;二是电磁波由反射体侧面偏向入射~反射聚焦,见图B2,此类方式烧友比较熟悉,就是通常所说的偏馈锅倒装(个人认为应该叫偏馈侧装比较符实),可以看出:偏馈倒装时电磁波入射前后的运动方向改变角度较小(大于0度.小于等于180度),但结果基本与偏馈正装一样,即电磁波到焦点时同相,方向由原来的平行同向变成交错异向
1.5 正愦锅与偏馈效率(以理想锅为基础):
无论是正馈锅或是偏馈锅,反射效率由以下几方面决定: 1. 锅的材质密度影响,密度越大反射量越大,反射效率越高; 2. 波的入射角影响,入射角越大反射量越大,反射效率越高; 3. 电磁波的频率影响,同条件下,高频率入射波反射效率高于低频率波; 4. 锅的厚度与导电性能影响,厚度较厚.导电性能强的反射效率较高;
综合上述结论:同材质同厚度的锅,同频波的反射效率决定于的入射角大小,偏馈锅的平均入射角大于正馈锅(这是因为偏馈锅切面与入射波运动方向非垂直而带20-25度偏角),偏馈的反射效率略高于正馈;另外因正馈锅有馈源.馈杆影阴影响(偏馈无),偏馈锅有效入射面积大于正馈(偏馈锅有长短轴之分.标注尺寸为短轴尺寸),实际上同标注尺寸的偏馈锅与正馈锅效率相差较大
可以看出,同一偏馈锅正装.倒装,因平均入射角相同,效率相同; 正馈锅正收效率高于偏收,原因有二点:一是偏收时波聚焦不良(散焦),偏角越大越严重,导入高频头率减少;二是偏收时波到达定义焦点(因散焦,取中性点为定义焦点)相位有误差,偏角越大误差也越大,最终使复合混合波振幅减小; 偏馈锅偏收同理
1.6 电磁波如何正确导入高频头:
电磁波通过锅的反射聚焦,最终需有效导入降频器(俗称高频头)才有用,如何有效地将电磁波导入高频头,在信号接收环节中极为重要,见图C1.C2.C3:高频头导波口在x.z位置时,电磁波A.E无法导入,从而降低了电磁波的导入率,只有高频头导波口在y位置(焦点位置)时电磁波导入率最佳;由此可见,不但高频头导波管的中心轴线必须与锅的中心轴线处在同一位置,并且高频头导波口必须处在焦点位置!正馈正收,烧友在调星时往往容易忽略高频头前后位置的仔细调节,从而得不到最佳接收效果
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