日本TDK BS-TA502型天线试用手记

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  笔者从朋友那里淘来一面日本TDK公司原产的BS-TA502型天线。由于是二手的缘故,缺少了原配的底座支架,另人感到有些遗憾。不过好在天线面还很完整,配上笔者原有的一个落地扇底座即可,并不影响使用。该天线所有连接螺丝都采用了内六角的不锈刚螺丝,拆装须使用专用的工具(见图1),好在朋友很细心,连拆装工具一并发出,才使组装天线并没费什么力气。白色玻璃刚材料的正圆形的天线,像个白色的大碗,正面印着TDK公司的LOGO及天线的型号。在天线中央是一“鼓槌”样的构件,天线反射面外缘是一圈黑色的软橡胶圈,可以避免运输及组装过程中的磕碰(图2);背面的仰俯调节机构采用了铸铁件制造,十分的结实,并设有对星仰角参考刻度,可以感觉得到在细节之处TDK公司也设计的非常周到。(图3)。
  
  
  TDK BS-TA502型天线首先给人的感觉是外型独特,别具一格,与我们常见的偏馈天线不同,(编者注:这种方式在微波通信领域大量使用)其实这里面包含了独到的设计理念。它的高频头设计在天线反射面的背面(图4),这一点有点卡塞格伦后馈天线的意味。然而像归像,实际上并它不属于后馈天线,后馈天线由主反射器、副反射器组成,而TDK BS-TA502的天线并没有副反射器,在天线中心只有一根15cm长的类似“鼓槌”的东东,这是什么东西呢?起什么作用?带着一连串的疑问,笔者打开了“鼓槌”的塑料外壳,真相大白,原来是由铜丝螺旋构成的馈源(图5),顶端略鼓的部分就是该天线的焦点,接收的卫星信号经天线面反射后,会聚到螺旋馈源处,在馈源顶端有金属反射板,可以保障信号不会外溢,最大可能的沿着螺旋方向进入波导内,再经过馈源连接的圆-矩变换波导管(见图6、图7)传输到天线背面的高频头内进行下变频放大输出(图8),至此完成了卫星信号的室外接收单元过程。当然这种设计只适合圆极化波的接收,线极化波是不会“沿着”螺旋馈源进入波导内的。(编者注:此话值得商榷)
  高频头设计在天线的背面,这独特的设计自有其它天线无可比拟优点。众所周知,外界温度对高频头有相当大的影响,性能差的高频头在温度高时会发生本振严重偏移,造成接收马塞克现象,甚至会出现无信号。前馈式天线的高频头前置其焦点处,受环境因素影响,工作温度升高,信噪比下降, 而TDK BS-TA502型天线高频头由于安装在主反射面后面,有效避免阳光的直接照射,使其工作温度降低,有利信噪比的提高。且由于馈源与高频头之间的传输距离较短,减小了传输噪声;另外由于和偏馈天线一样,正面没有高频头对信号的阻挡,所以并不会降低天线的接收效率。因此理论上可以完全可以和同口径的偏馈天线相媲美。(图9、图10)
  
   经过网上查询有关资料,可以确定该天线是TDK公司的早期的一代产品,大概生产年份在20世纪90年代,天线重3.2KG,锅面直径52cm,配套的高频头为噪声系数1.2dB,本振频率为10678MHZ的单极化专用高频头(图11)。该天线新一代产品BS-TA45DHV (图12),锅面直径比早期产品要小一些,为50CM,天线的份量也更加轻巧,仅有2.1KG,配套的高频头噪声系数为0.6dB,比早期的产品性能更加卓越稳定。
  由于该天线是为日本国内用于接收高场强的BS卫星设计的专用天线,所以只适合接收右旋圆极化的卫星信号,在我国只有临近日本的局部地区可以接收到110.°E的日星,大部分地区只能“望星兴叹”,不过不要失望,英雄还是有用武之地的,香港的天浪直播不正是右旋圆极化的嘛,我国大部份地区都能收的到,何不用它试一试。笔者所在的地区为华北南部,查阅场强图得知122度亚洲4号场强在本地约为52dBW,以前使用55cm的SVEC偏馈天线能够达到良好的效果,经过实际测试发现该产品具有天线极高的指向性,调试比一般的偏馈天线要困难的多,手稍微的移动一点,本来已经锁定的信号在瞬间就消失的无影无踪了,笔者费了九牛二虎之力才把信号调到最佳,呵…呵..想必这就是此类天线的最大缺点了。在阳台内开窗接收天浪直播的四组信号,只有11804R24440一组能过门限(27%),信号质量达到31%,其他三组未过门限,接收失败,实际接收并不理想,不知是否与今年7月16日由于天浪卫视的信号上行系统出现故障有关,造成了信号强度的下降,还是其他的原因,暂且放到以后求证了。
  随着中国直播卫星“中星九号”的开播,只要改动一下馈源的螺旋方向(我国的直播信号极化方式与日本的直播卫星信号不同,为左旋圆极化),TDKBS-TA502天线就能适应接收,也不失为一种好的利用,但愿我国的直播卫星能够早日普及到普通百姓家。■
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