進(jìn)口SAIA BURGESS V9N原裝微動(dòng)開關(guān)

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運(yùn)行周期與行星自轉(zhuǎn)周期相同或軌道平面旋轉(zhuǎn)角速度與行星的公轉(zhuǎn)角速度大致相等的衛(wèi)星陌凳。衛(wèi)星公轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同的稱地球同步衛(wèi)星剥懒，亦稱24小時(shí)同步衛(wèi)星。衛(wèi)星軌道平面的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度與地球繞太陽公轉(zhuǎn)的角速度幾乎相等的合敦，稱太陽同步衛(wèi)星初橘。

基本知識(shí)

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定義

地球同步衛(wèi)星是人為發(fā)射的一種衛(wèi)星，它相對(duì)于地球靜止于赤道上空充岛。

從地面上看保檐，衛(wèi)星保持不動(dòng)，故也稱靜止衛(wèi)星崔梗，從地球之外看夜只，衛(wèi)星與地球以相同的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度與地球自轉(zhuǎn)角速度相同蒜魄，故稱地球同步衛(wèi)星扔亥。在平常的計(jì)算中，我們認(rèn)為這是勻速圓周運(yùn)動(dòng)盯辅，運(yùn)轉(zhuǎn)周期約為24小時(shí)锚倦，地球同步衛(wèi)星距赤道的高度約為36000千米，線速度的大小約為每秒3.08公里驱宴。

相關(guān)公式

同步衛(wèi)星的高度可通過開普勒(J. Kepler)第三定律H + E = R = AP2/3來計(jì)算任咨，其中周期P = 0.99727，比例常數(shù)A = 42241歧衡，地球半徑Er = 6378公里簇友，故可算出同步衛(wèi)星的高度為H = 35,786公里。

衛(wèi)星發(fā)射

發(fā)射同步衛(wèi)星需要較高的技術(shù)庸颂，一般先用多級(jí)火箭肠豺，將衛(wèi)星送入近地圓形軌道，此軌道稱為初始軌道扁钥；當(dāng)衛(wèi)星飛臨赤道上空時(shí)俐粪，控制火箭再次點(diǎn)火，短時(shí)間加速捐煤，衛(wèi)星就會(huì)按橢圓軌道（也稱轉(zhuǎn)移軌道）運(yùn)動(dòng)褪秀；衛(wèi)星飛臨遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)，再次點(diǎn)火加速，衛(wèi)星就后進(jìn)入相對(duì)地球靜止的軌道媒吗。

若把三顆同步衛(wèi)星仑氛，相隔120°均勻分布，衛(wèi)星的直線電波將能覆蓋有人居住

衛(wèi)星圖片

的絕大部分區(qū)域（除兩極以外）闸英，可構(gòu)成通訊網(wǎng)锯岖。

截止2012年，已有十幾個(gè)國(guó)家和組織發(fā)射了100多顆同步衛(wèi)星甫何。1984年4月出吹，中國(guó)的同步衛(wèi)星發(fā)射成功 [1]  。

缺點(diǎn)

同步衛(wèi)星的缺點(diǎn)是空間有高度的限制辙喂、因距離太遠(yuǎn)造成電波傳遞時(shí)間的遲延捶牢，例如同步衛(wèi)星約需要250ms(= 2*3.5*104/3*105)的傳遞時(shí)間及因距離太遠(yuǎn)造成電波傳遞的功率要相當(dāng)大。

接收天線調(diào)整

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自1965年人類利用靜止衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)通信以來加派，同步衛(wèi)星通信技術(shù)得到了飛速發(fā)展叫确。隨著電視技術(shù)的進(jìn)步，衛(wèi)視作為一種*的廣播形式叁渣，因其收視質(zhì)量高玲装、覆蓋范圍廣等諸多優(yōu)點(diǎn)已深受大眾喜愛。不少單位和個(gè)人都安裝上了衛(wèi)視接收天線溯侦。然而墅糯，調(diào)整天線使其處于工作狀態(tài)卻不是一件容易的事情，沒有*的工具和技術(shù)參數(shù)則幾乎是不可能的况魔。這里介紹一種使用羅盤儀調(diào)整同步衛(wèi)星接收天線的簡(jiǎn)易方法况逼。

準(zhǔn)備工作

在正式調(diào)整衛(wèi)星接收天線開始之前，尚有許多準(zhǔn)備工作要做奢赡。首先要擁有一只能測(cè)量?jī)A角的羅盤儀了槽，這是*工具，其次必須知道天線所在地的經(jīng)緯度和預(yù)收衛(wèi)星的經(jīng)度掷暇，這幾個(gè)參數(shù)決定了天線的仰角和方位角蛙疗。再次，了解衛(wèi)星信號(hào)的強(qiáng)度也很重要层攀，它有助于確定該使用多大口徑的天線接收曾蚊。這些均可從相關(guān)資料和其他地面站的記錄中得到。后霎肯，還要知道這顆衛(wèi)星上預(yù)收節(jié)目的下行頻率擎颖、極化方式。他們是調(diào)整天線的依據(jù)观游。準(zhǔn)備工作完成后搂捧，可著手下一步驟驮俗。

設(shè)備調(diào)整

衛(wèi)星接收機(jī)參數(shù)的調(diào)整

若衛(wèi)視節(jié)目是模擬制式，則選用帶有調(diào)諧頻率指示的衛(wèi)星接收機(jī)异旧。衛(wèi)星接收機(jī)的調(diào)諧頻率可按下式計(jì)算：

fIF=fOSC-fIN式中：fIF為調(diào)諧頻率意述；fIN為衛(wèi)星信號(hào)下行頻率提佣。

fOSC為高頻頭本振頻率吮蛹，對(duì)于C波段高頻頭多為5150MHZ，對(duì)于Ku波段而言拌屏，目前國(guó)內(nèi)使用的高頻頭主要有兩種本振頻率：11.30GHZ和11.25GHZ潮针，使用時(shí)應(yīng)注意加以區(qū)分；

若接收機(jī)不帶調(diào)諧指示倚喂，則應(yīng)找出當(dāng)前衛(wèi)星與預(yù)收衛(wèi)星共同的下行頻率每篷，并以當(dāng)前衛(wèi)星為參照將接收機(jī)調(diào)諧于此頻率，然后按要求將接收機(jī)的伴音副載波笛吱、去加重搁蛤、中音頻帶寬調(diào)至合適的接收狀態(tài)。

若衛(wèi)視節(jié)目是數(shù)字制式途培，則希望所用的數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)反應(yīng)時(shí)間盡量快些建搞。另外，接收機(jī)的較高的靈敏度也很重要注欧。

調(diào)整數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)的參數(shù)比調(diào)整模擬機(jī)稍復(fù)雜些祈岔，除調(diào)諧頻率fIF的計(jì)算與模擬接收方式一樣外，還有符號(hào)率钙蕉、糾錯(cuò)方式（部分接收機(jī)可自動(dòng)識(shí)別）等口纸，均必須正確設(shè)置，否則將一無所獲官孝，這一點(diǎn)與接收模擬信號(hào)是*不同的努禽。

極化變換器的調(diào)整

電磁波的傳播具有兩種類型、四種極化方式门俏，即圓極化和線極化兩種類型丸匀，左旋圓極化、右旋圓極化周伦、垂直線極化和水平線極化四種方式夕春。天線接收線極化波是不用極化變換器的，而接收?qǐng)A極化波時(shí)則需要將圓極化波轉(zhuǎn)換成線極化波以適應(yīng)于波導(dǎo)的傳輸专挪。

線極化波是指電磁波中電場(chǎng)矢量端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條直線及志。電磁波中電場(chǎng)矢量方向與衛(wèi)星軌道平面垂直，即為垂直極化波寨腔；電場(chǎng)矢量方向與衛(wèi)星軌道平面平行速侈，即為水平極化波率寡，右旋極化波是符合右 手定則的電磁波，左手圓極化波是符合左手定則的電磁波倚搬。

極化變換器的作用就是將線極化波變?yōu)閳A極化波或?qū)A極化波變?yōu)榫€極化波冶共，也稱為移相器。對(duì)圓極化波而言每界，前饋天線和后饋天線是有區(qū)別的捅僵，該類型波每經(jīng)反射一次，極化方向要反轉(zhuǎn)一次眨层，而前饋天線和后饋天線的反射次數(shù)是不同的荷右，至于線極化波，反射是不會(huì)改變其方向的捅硅。

有了這些知識(shí)完簿，就可以將天線的極化變換器調(diào)至所需的狀態(tài)。目前我國(guó)的衛(wèi)星信號(hào)多使用線極化波桅蕊，接收這些信號(hào)只需轉(zhuǎn)動(dòng)圓矩變換波導(dǎo)和高頻頭的方向即可聚灸，無需使用極化變換器。

天線方位角及仰角的調(diào)整

如何調(diào)整天線的仰角及方位角這一問題對(duì)許多人來說卻是一件難事阅牛。這里介紹兩種行之有效的方法：相對(duì)值法與值法朱鹤。

1、相對(duì)值法：此法是先計(jì)算出接收當(dāng)前衛(wèi)星與接收預(yù)收衛(wèi)星時(shí)天線仰角與方位角的差值削蕊，然后對(duì)天線進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整忧埠。舉例來說，在武漢市調(diào)整原接收中星五號(hào)(115.5°E)的天線至接收亞太1A號(hào)(134°E)元丈，天線的方位角及仰角分別為：

中星五號(hào) AZ=177.6°坤乌；EL=54.3°

亞太1A號(hào) AZ=144.9°；EL=48.3°

顯然方位角應(yīng)減少即向東轉(zhuǎn)177.6°-144.9°=32. 7°显驼，仰角應(yīng)下調(diào)54.3°-48.3°=6.0°

由于在調(diào)整中是取相對(duì)值進(jìn)行的哼御，測(cè)量位置本身的偏差在計(jì)算中已經(jīng)被消除了，因此對(duì)羅盤的測(cè)量位置要求不高焊唬，只要保持測(cè)量位置不變即可恋昼。此法較適合于天線換星操作和偏饋天線。

2赶促、值法：此法只需計(jì)算出天線終仰角及方位角液肌，而無需考慮當(dāng)前狀態(tài)。以羅盤讀數(shù)作參考也能較快將天線調(diào)至所需位置鸥滨，但在使用羅盤時(shí)一定要嚴(yán)格選擇測(cè)量位置嗦哆，盡量減小由于測(cè)量位置選擇不當(dāng)引起的誤差。

這兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)婿滓，可根據(jù)具體情況選擇使用或結(jié)合使用老速。

天線仰角及方位角的調(diào)整對(duì)于接收C波段模擬電視信號(hào)或許不算太困難粥喜，但對(duì)于接收數(shù)字電視信號(hào)特別是Ku波段電視信號(hào)就沒有那么簡(jiǎn)單。筆者建議務(wù)必按以下步驟進(jìn)行橘券，除非條件不具備额湘。

1）、首先接收該衛(wèi)星上C波段模擬電視信號(hào)荞诡，以求將天線大致對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星忘哼，在多數(shù)情況下這一條件都能得到滿足。

2）两漫、其次接收C波段數(shù)字電視信號(hào)或者改換Ku波段高頻頭接收該波段模擬電視信號(hào)汤袭，這一條件不一定能滿足于扳。

3）宅集、后接收Ku波段數(shù)字電視信號(hào)。有些Ku波段天線不能換C波段高頻頭炸穿，但也應(yīng)盡可能從第二步做起 [2]  拔灾。

微調(diào)

經(jīng)過以上幾個(gè)步驟，大多數(shù)情況下是能收到衛(wèi)星信號(hào)的暖鬓，但接收效果不一定理想继锰，為此必須進(jìn)行微調(diào)。

1麸档、仰角及窃、方位角的微調(diào)：反復(fù)微調(diào)仰角及方位角，注意監(jiān)視器上圖像乃沙、伴音的變化情況起趾，直到圖像、伴音信號(hào)達(dá)到狀態(tài)警儒。在微調(diào)期間训裆，一定要注意分清天線的主瓣和旁瓣，以主瓣接收信號(hào)蜀铲，收視效果明顯要優(yōu)于旁瓣边琉。

2、饋源及極化的調(diào)整：完成仰角及方位角的微調(diào)后應(yīng)將其稍微固定记劝，然后適當(dāng)移動(dòng)饋源的位置变姨，調(diào)整焦距。同時(shí)由于我國(guó)衛(wèi)星廣播采用線極化方式傳送厌丑，因此務(wù)必對(duì)極化進(jìn)行細(xì)心的調(diào)整定欧。終的目標(biāo)是使模擬接收機(jī)的輸入信號(hào)電平強(qiáng)，數(shù)字接收機(jī)的誤碼率低蹄衷，以保證監(jiān)視器上信號(hào)忧额。

3厘肮、調(diào)試完畢后，整個(gè)衛(wèi)星接收系統(tǒng)已處于工作狀態(tài)武帚，可將饋源咆杯、極化器、仰角和方位角等固定好 [3]  称海。

記錄

對(duì)天線的各種狀態(tài)终太、參數(shù)、接收信號(hào)情況等做好詳細(xì)記錄并不復(fù)雜脓甘，但對(duì)今后的工作大有好處辰丛。

至此，衛(wèi)星接收天線的調(diào)整工作才算全部完成了茅祠。

測(cè)算高度

同步衛(wèi)星是指與地球相對(duì)靜止的衛(wèi)星向酝，這種衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心就是地心舒跌。因此盖疾，它的軌道平面必須與赤道平面重合，并且它必須位于赤道上空一定的高度上概丢。下面我們計(jì)算同步衛(wèi)星離地面的高度警沧。

已知地球的質(zhì)量M=5.98*10^24 kg，半徑R=6.37*10^6 m 攻柠，自轉(zhuǎn)周期T=24h球订。G=6.67*10^-11 N·m^2/kg^2 。設(shè)同步衛(wèi)星離地面的高度為h 瑰钮，質(zhì)量為m 冒滩。則由向心力公式可得： GMm/(R+h)^2=m(2π/T)^2 *(R+h)。 化簡(jiǎn)后可得 h=3√(GMT*2 /4π^2)-R飞涂。將以上數(shù)值代入可解得 h=3.6*10^7 m旦部。

注意問題

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同步衛(wèi)星運(yùn)轉(zhuǎn)的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，相對(duì)于地球靜止不動(dòng)较店，有關(guān)同步衛(wèi)星的知識(shí)在高考中多次出現(xiàn)士八，成為考查的熱點(diǎn)之一。很多學(xué)生對(duì)它的理解較為模糊梁呈，為了使學(xué)生加深理解,在教學(xué)中要向?qū)W生講清以下問題 [4]  ：

1 同步衛(wèi)星軌道為什么是圓而不是橢圓

地球同步衛(wèi)星的特點(diǎn)是它繞地軸運(yùn)轉(zhuǎn)的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同婚度，靜止在赤道上空某處相對(duì)于地球不動(dòng)的衛(wèi)星，這一特點(diǎn)決定了它的軌道只能是圓官卡。因?yàn)槿绻能壍朗菣E圓蝗茁，則地球應(yīng)處于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，衛(wèi)星在繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中就必然會(huì)出現(xiàn)近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn)剥乍，當(dāng)衛(wèi)星向近地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)泊术，衛(wèi)星的軌道半徑將減小候赏，地球?qū)λ娜f有引力就變大。衛(wèi)星的角速度也變大;反之沃菩，當(dāng)衛(wèi)星向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)行時(shí)盯媚，衛(wèi)星的軌道半徑將變大,地球?qū)λ娜f有引力就減小，衛(wèi)星的角速度也減小片迁，這與同步衛(wèi)星的角速度恒定不變相矛盾抖唧。所以同步衛(wèi)星軌道不是橢圓,而只能是圓。

2 為什么同步衛(wèi)星的軌道與地球赤道共面

由于該衛(wèi)星繞地軸做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力只能由萬有引力的一個(gè)分力提供煞肠，而萬有引力的另一個(gè)分力就會(huì)使該衛(wèi)星離開B點(diǎn)向赤道運(yùn)動(dòng)瓤鬓，除非另有一個(gè)力恰好與F2平衡，,所以衛(wèi)星若發(fā)射在赤道平面的上方(或下方)某處乏束，則衛(wèi)星在繞地軸做圓周運(yùn)動(dòng)的同時(shí)四乱，也向赤道平面運(yùn)動(dòng),它的運(yùn)動(dòng)就不會(huì)穩(wěn)定，從而使衛(wèi)星不能與地球同步骤公，所以要使衛(wèi)星與地球同步運(yùn)行,必須要求衛(wèi)星的軌道與地球赤道共面抚官。

如果將衛(wèi)星發(fā)射到赤道上空的A點(diǎn)，則地球?qū)λ娜f有引力F全部用來提供衛(wèi)星繞地軸做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力阶捆，此時(shí)衛(wèi)星在該軌道上就能夠以與地球相同的角速度繞地軸旋轉(zhuǎn)，此時(shí)該衛(wèi)星才能夠“停留”在赤道上空的某點(diǎn)钦听，實(shí)現(xiàn)與地球的自轉(zhuǎn)同步,衛(wèi)星就處于一種相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)中洒试。

3 為什么所有同步衛(wèi)星的高度都是一樣的

在赤道上空的同步衛(wèi)星,它受到的唯的力——萬有引力提供衛(wèi)星繞地軸運(yùn)轉(zhuǎn)所需的向心力.當(dāng)衛(wèi)星的軌道半徑r(或離地面的高度h)取某一定值時(shí),衛(wèi)星繞地軸運(yùn)轉(zhuǎn)就可以與地球自轉(zhuǎn)同步,兩者的周期均為T=24h.

設(shè)地球質(zhì)量為M,地球半徑為R0,衛(wèi)星質(zhì)量為m,離地面的高度為h,則有

得

將R0=6400km,G=6.67×10-11N·m2/kg2,M=6.0×1024kg,T=24h=86400s代入上式得h=3.6×10^4km，即同步衛(wèi)星距離地面的高度相同(均為h=3.6×10^4km)朴上，必然定位于赤道上空的同一個(gè)大圓上.赤道上空的這一位置被科學(xué)家們喻為“黃金圈”,是各國(guó)在太空主要爭(zhēng)奪的領(lǐng)域之一垒棋。