Polarisatie-omschakeling: werkingsbeginsel en tips voor de inbedrijfstelling van horizontale/verticale en cirkelvormige LNB's

Invoering

Satellietcommunicatie maakt gebruik van polarisatiemultiplexing om de spectrale efficiëntie te verbeteren, waardoor twee onafhankelijke signalen over dezelfde frequentie kunnen worden verzonden. Lineaire polarisatie omvat horizontaal (H) en verticaal (V), terwijl circulaire polarisatie linkse circulaire polarisatie (LHCP) en rechtse circulaire polarisatie (RHCP) omvat. Talrijke ontvangstafwijkingen ter plaatse komen voort uit onjuiste polarisatie-identificatie, mislukte polarisatieschakeling en verkeerd uitgelijnde LNB-polarisatiehoek. Dit artikel analyseert de onderliggende werkingsmechanismen van LNB's met lineaire en circulaire polarisatie, en vat de polarisatie-schakellogica samen, evenals praktische richtlijnen voor inbedrijfstelling en probleemoplossing op locatie.

Horizontale polarisatie (H): De elektrische veldvector van de elektromagnetische golf loopt parallel aan het aardvlak. Verticale polarisatie (V): De elektrische veldvector loopt loodrecht op het grondvlak. De satellietontvanger voert 13 V / 18 V DC uit om de interne polarisatie-schakeleenheid van de LNB te besturen voor H/V-signaalselectie. Dit schema wordt op grote schaal toegepast in C-band en Ku-band omroep- en communicatiesatellietsystemen.

Voor circulair gepolariseerde elektromagnetische golven roteert de elektrische veldvector continu in de loop van de tijd, gecategoriseerd als LHCP en RHCP. Een LNB met circulair polarisatie integreert een faseverschuiver van 90° om twee orthogonale lineair gepolariseerde signalen in fase te verwerken en circulair gepolariseerde RF-signalen te synthetiseren. Circulaire polarisatie vertoont een lage gevoeligheid voor mechanische kanteling van de antenne en elektromagnetische grondstoringen, en wordt vaak gebruikt voor meteorologische satellieten en geselecteerde communicatiesatellieten in Azië en de Stille Oceaan.Circulaire polarisatie-LNB's ondersteunen geen polarisatieschakeling via 13 V/18 V DC-besturing.

Bij ontvangstsystemen met lineaire polarisatie levert de ontvanger 13 V / 18 V DC-stuurspanning om de interne polarisatiesonde of het relais in de LNB te activeren, waarbij het horizontale of verticale polarisatiepad wordt geselecteerd voor daaropvolgende verwerking. Dit DC-niveau dient als stuursignaal in plaats van als RF-signaal.

Opmerking: Bepaalde LNB's met meerdere uitgangen kennen een vaste polarisatie per poort toe, onafhankelijk van 13 V/18 V-besturing.

1. De schotelfeedhorn verzamelt RF-signalen van satellieten. Twee orthogonale sondes in de feedhorn vangen respectievelijk horizontaal en verticaal gepolariseerde elektromagnetische golven op.

2. De satellietontvanger levert via de coaxkabel 13 V / 18 V DC stuurspanning aan de LNB.

3. De interne LNB-schakelaar activeert het corresponderende polarisatiepad op basis van het ingangs-DC-niveau, waardoor het geselecteerde signaal naar de ruisarme versterker wordt gestuurd.

4. Het RF-signaal wordt gemengd en omlaag geconverteerd naar een middenfrequentiesignaal (IF), dat via een coaxkabel terug naar de ontvanger wordt verzonden.

Typisch symptoom: Geen signaal van gedeeltelijke transponders tijdens het wisselen van kanaal. Deze storing wordt normaal gesproken veroorzaakt door een defect intern polarisatierelais of een fysieke verkeerde uitlijning van de feedhornsonde.

1. De feedhorn vangt tegelijkertijd twee orthogonaal lineair gepolariseerde RF-signalen op.

2. De ingebouwde LNB-faseverschuiver introduceert een faseverschuiving van 90° op één signaalpad.

3. Twee orthogonale signalen met een faseverschil van 90° worden gecombineerd om circulair gepolariseerde LHCP- of RHCP-golven te genereren.

4. LNB's met circulair polarisatie zijn in de fabriek vergrendeld op LHCP of RHCP.De draairichting kan niet worden gewijzigd door de ontvangerspanning; volledige vervanging van de LNB-hardware is verplicht om de rotatiezin te verwisselen.

Belangrijke herinnering: LNB's met circulair polarisatie kunnen geen lineair gepolariseerde satellietsignalen ontvangen, en LNB's met lineaire polarisatie kunnen circulair gepolariseerde signalen niet demoduleren. Deze hardwaretypen zijn niet uitwisselbaar.

• Kalibratie van de polarisatiehoek: Draai de LNB rond de feedhoornas; monteer hem niet simpelweg in een puur horizontale of verticale richting. De polarisatiehoek wordt berekend op basis van de orbitale lengtegraad van de satelliet en de breedtegraad/lengtegraad van de locatie. Kleine hoekafwijkingen zorgen voor aanzienlijke signaalverzwakking.
• Spanningsverificatie: Meet de LNB-voedingsspanning op de coaxkabel met een multimeter. Controleer bij het schakelen tussen H/V-kanalen of er normaal wordt geschakeld tussen 13 V en 18 V DC. Statische spanning duidt op een fout in de ontvanger of coaxiale verbinding.
• Controle van poortbedrading: Voor Twin/Quad multi-output LNB's zijn sommige poorten vast toegewezen aan vaste polarisatie. Volg tijdens de installatie strikt de poortdefinities in het gegevensblad.
• Foutdiagnose: Volledig signaalverlies op één polarisatie, terwijl de andere normaal werkt, wijst meestal op een defect intern LNB-polarisatierelais.

• Bevestig de satellietrotatiespecificatie: controleer of de doelsatelliet LHCP of RHCP gebruikt. Er moet een LNB met bijpassende rotatiezin worden geselecteerd; hardware voor de twee draairichtingen is niet uitwisselbaar.
• Geen rotatie van de polarisatiehoek vereist: LNB's met circulaire polarisatie vereisen geen offset van de rotatiepolarisatiehoek. Alleen antenne-azimut en elevatie-uitlijning zijn nodig.
• Verbied montage van gemengde hardware: Monteer geen feedhorn met lineaire polarisatie niet met een LNB met circulaire polarisatie. Er zullen ernstige signaalverliezen en demodulatiefouten optreden.
• Typische probleemoplossing: Hoge signaalniveaumeting maar bijna nul SNR. Controleer eerst of de LNB-rotatiesensor overeenkomt met de satellietspecificaties.

• Signaal aanwezig, maar gedeeltelijke transponders ontbreken: geef prioriteit aan inspectie van de polarisatiehoek en controle van de polarisatie van de ontvanger en schakelspanning.
• Zwak signaal op alle frequenties: Controleer de nauwkeurigheid van de antenne-uitlijning, de toestand van de feedhorn-montage en het verlies van de coaxkabel.
• Uitgangsspanning van ontvanger onveranderd tijdens polarisatieschakelaar: Inspecteer ontvangerconfiguratie, kortsluiting van de coaxkabel en integriteit van het contact van de F-connector.

Lineaire polarisatiesystemen zorgen voor H/V-schakeling via 13 V / 18 V DC-uitvoer van de ontvanger, en vereisen een nauwkeurige kalibratie van de LNB-polarisatiehoek. Circulaire polarisatie is afhankelijk van interne faseverschuiversignaalsynthese; De draairichting is in de fabriek vast ingesteld en kan niet worden gewijzigd door spanningsregeling. De meeste ontvangstfouten op locatie zijn het gevolg van niet-overeenkomende polarisatieparameters, verkeerde hoekuitlijning of defecte polarisatieschakelaarcomponenten. Controleer vóór de inbedrijfstelling altijd de polarisatiespecificatie van de doelsatelliet, maak onderscheid tussen lineaire en circulaire polarisatiehardware en voltooi de systeemuitlijning met spanningsmeting en hoekkalibratie.

Opmerkingen

1. Om de draaizin van de circulair-polarisatie-LNB te veranderen, is fysieke hardwarevervanging vereist; dit kan niet worden bereikt via de ontvangerconfiguratie.

2. Sommige LNB's met lineaire polarisatie met meerdere uitgangen zijn voorzien van poorten met vaste polarisatie, onafhankelijk van 13V/18V-besturing. Raadpleeg altijd het productgegevensblad.