ध्रुवीकरण स्विचिंग: क्षैतिज/ऊर्ध्वाधर और वृत्ताकार ध्रुवीकरण एलएनबी के लिए कार्य सिद्धांत और कमीशनिंग युक्तियाँ

परिचय

उपग्रह संचार वर्णक्रमीय दक्षता में सुधार के लिए ध्रुवीकरण बहुसंकेतन को अपनाता है, जिससे दो स्वतंत्र संकेतों को एक ही आवृत्ति पर प्रसारित किया जा सकता है। रैखिक ध्रुवीकरण में क्षैतिज (एच) और ऊर्ध्वाधर (वी) शामिल हैं, जबकि परिपत्र ध्रुवीकरण में बाएं हाथ के परिपत्र ध्रुवीकरण (एलएचसीपी) और दाएं हाथ के परिपत्र ध्रुवीकरण (आरएचसीपी) शामिल हैं। कई फ़ील्ड-साइट रिसेप्शन विसंगतियाँ गलत ध्रुवीकरण पहचान, विफल ध्रुवीकरण स्विचिंग और गलत संरेखित एलएनबी ध्रुवीकरण कोण से उत्पन्न होती हैं। यह आलेख रैखिक और परिपत्र-ध्रुवीकरण एलएनबी के अंतर्निहित ऑपरेटिंग तंत्र का विश्लेषण करता है, और ध्रुवीकरण-स्विचिंग तर्क के साथ-साथ ऑन-साइट कमीशनिंग और समस्या निवारण के लिए व्यावहारिक दिशानिर्देशों का सारांश देता है।

क्षैतिज ध्रुवीकरण (एच): विद्युत चुम्बकीय तरंग का विद्युत-क्षेत्र वेक्टर जमीन के तल के समानांतर चलता है। ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण (वी): विद्युत-क्षेत्र वेक्टर जमीन के तल पर लंबवत चलता है। एच/वी सिग्नल चयन के लिए एलएनबी की आंतरिक ध्रुवीकरण-स्विचिंग इकाई को नियंत्रित करने के लिए उपग्रह रिसीवर 13 वी/18 वी डीसी आउटपुट करता है। यह योजना सी-बैंड और कू-बैंड प्रसारण और संचार उपग्रह प्रणालियों में व्यापक रूप से तैनात की गई है।

गोलाकार-ध्रुवीकृत विद्युत चुम्बकीय तरंगों के लिए, विद्युत-क्षेत्र वेक्टर समय के साथ लगातार घूमता रहता है, जिसे एलएचसीपी और आरएचसीपी के रूप में वर्गीकृत किया गया है। एक वृत्ताकार-ध्रुवीकरण एलएनबी दो ऑर्थोगोनल रैखिक-ध्रुवीकृत संकेतों को चरण-प्रक्रिया करने और वृत्ताकार-ध्रुवीकृत आरएफ संकेतों को संश्लेषित करने के लिए 90° चरण शिफ्टर को एकीकृत करता है। परिपत्र ध्रुवीकरण एंटीना यांत्रिक झुकाव और जमीन विद्युत चुम्बकीय गड़बड़ी के प्रति कम संवेदनशीलता दिखाता है, और आमतौर पर मौसम संबंधी उपग्रहों और चयनित एशिया-प्रशांत संचार उपग्रहों के लिए उपयोग किया जाता है।परिपत्र-ध्रुवीकरण एलएनबी 13 वी / 18 वी डीसी नियंत्रण के माध्यम से ध्रुवीकरण स्विचिंग का समर्थन नहीं करते हैं.

रैखिक-ध्रुवीकरण प्राप्त करने वाली प्रणालियों में, रिसीवर एलएनबी के अंदर आंतरिक ध्रुवीकरण जांच या रिले को सक्रिय करने के लिए 13 वी / 18 वी डीसी नियंत्रण वोल्टेज की आपूर्ति करता है, बाद के प्रसंस्करण के लिए क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर ध्रुवीकरण पथ का चयन करता है। यह डीसी स्तर आरएफ सिग्नल के बजाय नियंत्रण सिग्नल के रूप में कार्य करता है।

नोट: कुछ मल्टी-आउटपुट एलएनबी 13 वी/18 वी नियंत्रण से स्वतंत्र, प्रति पोर्ट निश्चित ध्रुवीकरण प्रदान करते हैं।

1. डिश फीडहॉर्न उपग्रह आरएफ सिग्नल एकत्र करता है। फीडहॉर्न के अंदर दो ऑर्थोगोनल जांच क्रमशः क्षैतिज- और ऊर्ध्वाधर-ध्रुवीकृत विद्युत चुम्बकीय तरंगों को पकड़ते हैं।

2. उपग्रह रिसीवर समाक्षीय केबल के माध्यम से एलएनबी को 13 वी/18 वी डीसी नियंत्रण वोल्टेज प्रदान करता है।

3. आंतरिक एलएनबी स्विच इनपुट डीसी स्तर के अनुसार संबंधित ध्रुवीकरण पथ को सक्रिय करता है, चयनित सिग्नल को कम-शोर एम्पलीफायर को खिलाता है।

4. आरएफ सिग्नल मिश्रित और डाउन-एक मध्यवर्ती-आवृत्ति (आईएफ) सिग्नल में परिवर्तित हो जाता है, जो समाक्षीय केबल के माध्यम से रिसीवर को वापस प्रेषित होता है।

विशिष्ट लक्षण: चैनल स्विचिंग के दौरान आंशिक ट्रांसपोंडर से कोई संकेत नहीं। यह विफलता आम तौर पर दोषपूर्ण आंतरिक ध्रुवीकरण रिले या फीडहॉर्न जांच के भौतिक गलत संरेखण के कारण होती है।

1. फीडहॉर्न एक साथ दो ऑर्थोगोनल रैखिक-ध्रुवीकृत आरएफ सिग्नल कैप्चर करता है।

2. बिल्ट-इन एलएनबी फेज़ शिफ्टर एक सिग्नल पथ पर 90° फेज़ ऑफसेट पेश करता है।

3. 90° चरण अंतर वाले दो ऑर्थोगोनल संकेतों को एलएचसीपी या आरएचसीपी गोलाकार-ध्रुवीकृत तरंगें उत्पन्न करने के लिए संयोजित किया जाता है।

4. सर्कुलर-ध्रुवीकरण एलएनबी या तो एलएचसीपी या आरएचसीपी पर फैक्ट्री-लॉक होते हैं।रिसीवर वोल्टेज द्वारा रोटेशन दिशा को संशोधित नहीं किया जा सकता है; रोटेशन सेंस को स्वैप करने के लिए पूर्ण एलएनबी हार्डवेयर प्रतिस्थापन अनिवार्य है.

महत्वपूर्ण अनुस्मारक: परिपत्र-ध्रुवीकरण एलएनबी रैखिक-ध्रुवीकृत उपग्रह सिग्नल प्राप्त नहीं कर सकते हैं, और रैखिक-ध्रुवीकरण एलएनबी परिपत्र-ध्रुवीकृत संकेतों को डिमोड्युलेट नहीं कर सकते हैं। ये हार्डवेयर प्रकार विनिमेय नहीं हैं।

• ध्रुवीकरण-कोण अंशांकन: एलएनबी को फीडहॉर्न अक्ष के चारों ओर घुमाएँ; इसे केवल क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर अभिविन्यास में न लगाएं। ध्रुवीकरण कोण की गणना उपग्रह कक्षीय देशांतर और साइट अक्षांश/देशांतर से की जाती है। मामूली कोणीय मिसलिग्न्मेंट महत्वपूर्ण सिग्नल क्षीणन लाता है।
• वोल्टेज सत्यापन: एक मल्टीमीटर के साथ समाक्षीय केबल पर एलएनबी आपूर्ति वोल्टेज को मापें। एच/वी चैनलों के बीच टॉगल करते समय, 13 वी और 18 वी डीसी के बीच सामान्य स्विचिंग सत्यापित करें। स्थैतिक वोल्टेज रिसीवर या समाक्षीय लिंक में खराबी का संकेत देता है।
• पोर्ट-वायरिंग जांच: ट्विन/क्वाड मल्टी-आउटपुट एलएनबी के लिए, कुछ पोर्ट को निश्चित ध्रुवीकरण के लिए हार्ड-असाइन किया गया है। इंस्टॉलेशन के दौरान डेटाशीट पोर्ट परिभाषाओं का सख्ती से पालन करें।
• दोष निदान: एक ध्रुवीकरण पर पूर्ण सिग्नल हानि, जबकि दूसरा सामान्य रूप से काम करता है, आमतौर पर एक विफल आंतरिक एलएनबी ध्रुवीकरण रिले को इंगित करता है।

• उपग्रह रोटेशन विनिर्देश की पुष्टि करें: सत्यापित करें कि लक्ष्य उपग्रह एलएचसीपी या आरएचसीपी को अपनाता है या नहीं। मिलान रोटेशन सेंस के साथ एक एलएनबी का चयन किया जाना चाहिए; दो रोटेशन दिशाओं के लिए हार्डवेयर गैर-विनिमेय है।
• कोई ध्रुवीकरण-कोण रोटेशन की आवश्यकता नहीं है: परिपत्र-ध्रुवीकरण एलएनबी को कोई घूर्णी ध्रुवीकरण-कोण ऑफसेट की आवश्यकता नहीं है। केवल एंटीना अज़ीमुथ और ऊंचाई संरेखण की आवश्यकता है।
• मिश्रित-हार्डवेयर असेंबली को प्रतिबंधित करें: एक रैखिक-ध्रुवीकरण फ़ीडहॉर्न को गोलाकार-ध्रुवीकरण एलएनबी के साथ फिट न करें। गंभीर सिग्नल हानि और डिमोड्यूलेशन विफलता होगी।
• विशिष्ट समस्या निवारण: उच्च सिग्नल-स्तर रीडिंग लेकिन लगभग-शून्य एसएनआर। पहले क्रॉस-चेक करें कि क्या एलएनबी रोटेशन सेंस उपग्रह विनिर्देश से मेल खाता है।

• सिग्नल मौजूद है लेकिन आंशिक ट्रांसपोंडर गायब हैं: ध्रुवीकरण-कोण निरीक्षण और रिसीवर ध्रुवीकरण-स्विचिंग वोल्टेज जांच को प्राथमिकता दें।
• सभी आवृत्तियों पर कमजोर सिग्नल: एंटीना संरेखण सटीकता, फीडहॉर्न माउंटिंग स्थिति और समाक्षीय-केबल हानि सत्यापित करें।
• ध्रुवीकरण टॉगल के दौरान रिसीवर आउटपुट वोल्टेज अपरिवर्तित: रिसीवर कॉन्फ़िगरेशन, समाक्षीय-केबल शॉर्ट-सर्किट और एफ-कनेक्टर संपर्क अखंडता का निरीक्षण करें।

रैखिक-ध्रुवीकरण प्रणाली रिसीवर से 13 वी / 18 वी डीसी आउटपुट के माध्यम से एच/वी स्विचिंग को पूरा करती है, और सटीक एलएनबी ध्रुवीकरण-कोण अंशांकन की आवश्यकता होती है। परिपत्र-ध्रुवीकरण आंतरिक चरण-शिफ्टर सिग्नल संश्लेषण पर निर्भर करता है; रोटेशन सेंस फ़ैक्टरी-फ़िक्स्ड है और इसे वोल्टेज नियंत्रण द्वारा बदला नहीं जा सकता है। अधिकांश फ़ील्ड-साइट रिसेप्शन विफलताएं बेमेल ध्रुवीकरण पैरामीटर, कोणीय मिसलिग्न्मेंट या दोषपूर्ण ध्रुवीकरण-स्विच घटकों से उत्पन्न होती हैं। कमीशनिंग से पहले, हमेशा लक्ष्य उपग्रह के ध्रुवीकरण विनिर्देश की पुष्टि करें, रैखिक‑ और गोलाकार‑ध्रुवीकरण हार्डवेयर के बीच अंतर करें, और वोल्टेज माप और कोणीय अंशांकन के साथ पूर्ण सिस्टम संरेखण करें।

टिप्पणियाँ

1. वृत्ताकार-ध्रुवीकरण एलएनबी की घूर्णन भावना को बदलने के लिए, भौतिक हार्डवेयर प्रतिस्थापन की आवश्यकता है; इसे रिसीवर कॉन्फ़िगरेशन के माध्यम से प्राप्त नहीं किया जा सकता है।

2. कुछ बहु-आउटपुट रैखिक-ध्रुवीकरण एलएनबी में 13V/18V नियंत्रण से स्वतंत्र निश्चित-ध्रुवीकरण पोर्ट की सुविधा होती है। हमेशा उत्पाद डेटाशीट देखें।