《电子报》2007年第25期卫视发烧版的《手动极轴座及卫星天线改造》一文后，深有感触。笔者曾读过有关“极轴座”的一些文章，也听过朋友对“极轴座”的一些描述，因此，在我的想象中，“极轴座”应当是“锅”面沿着“座”上的一根“轴”转动一个角度，就能将天线从对准某颗卫星转到对准另一颗卫星，换言之，“极轴座”有转“一角”，则“三角”（方位角、仰角、极化角）联动的功能，但该文介绍的“极轴座”好象没有如此功能。或许我的熟悉是错误的，不过笔者却有如此功能的一个设计，现介绍给大家切磋。

笔者早在2005年冬季就设计改造过一个1.2米C波段的天线支座，且具有上述功能，后经过2006年的试用和改进，现将设计原理简述如下：

设计原理：AB表示转轴，AC表示抛物面托盘（对正馈天线而言），BC指向卫星方向（BC I AC），其中轴AB南北放置，射线BA指向正南（这里的南北指地理的南北极与罗盘所指的地磁南北极有一定的误差），轴AB与水平线的夹角φ，初始仰角e（即接收正南方向卫星时天线的仰角），以及卫星方向BC与轴的夹角θ都随地面站的纬度W的变化而变化（与经度无关），且θ=e0+φ0。当沿着“轴”转动“锅”面时，射线BC就在轨道平台（即赤道平面）上划过一条弧线，若φ=W，则BA垂直于轨道平面，划出的虽是圆弧，但由于圆心不同，不可能与轨道重合；若φ≠W，则射线BC在轨道平面上划出的是椭圆弧，取φ略大于W，只要选择适当的θ值，使椭圆弧在正常接收范围的两端点P1、P2与轨道重合，再细调φ的值，使椭圆的顶点P0（正南方向）与轨道重合，就可以使BC划过的椭圆弧基本与轨道重合了。经笔者用几何知识推导得出：

φ=tom-1[(cos e0-cosβ0)/sin e0] e0=tom-1[(cosw-r/R)/sinW]

β0=tom-1{[temcos-1(r/Rcosw)]/sinw}

式中，W=地面站纬度，r=6378KM（地球半径），R=42218KM（卫星轨道半径），如当W=30°时，根据上式可以得出：e0≈55°,β0≈84.9°, φ≈30.6°, θ≈85.6°。当把支座按以上参数调定后，绕“轴”旋转“锅”面，即可扫描卫星轨道，对于不同经度的卫星，所要旋转的角度可用下式近似计算：（X表示从正南方向向东或向西转的角度）：X≈ctg-1[Rsin△/(Rcos△-rcosw)]

式中△=[地面站经度-卫星经度]

笔者设计的卧式手动极轴座基本结构，其中地盘1为等腰三角形结构，前部装调节杆2，后部装主支撑杆3，主撑杆与斜拉杆4及转轴轴承5构成了一个四面体，有很好的稳定性，当调整调节杆2时，此四面体绕固定螺杆整体转动，可调节φ的大小，托盘6（一般用天线原配件，不必自制）的三个连接凸耳一个与轴7的下端相连，另两个与锁紧盘8两端的凸耳相连，锁紧盘边缘开有滑槽9，通过主支撑杆上的锁紧螺丝10锁定天线位置，锁紧盘上两个连接凸耳的轴线应高于转轴轴心，以设定θ的大小。地盘及主支撑杆可用30mm×30mm角铁，斜拉杆可用30mm扁铁，调节杆可用30mm×30mm（外壳）及20mm×20mm（内管）方管，锁紧盘用0.7mm厚铁皮，各关节均可用φ8mm螺丝连接，支座除φ和θ必须严格按计算结果定外，各部位的尺寸长度应根据实际地理位置和“锅”面大小以及接收卫星的范围而定，一般低纬度区盘和主支撑杆的尺寸可小些，而高纬度区则都要大些（此结构对高纬度区适应性较差）。由于此“极轴座”θ角度的大小，在制作时已设定，所以调整时，只要选择接近正南方向的一颗卫星，先调定φ的大小以及高频头的初始极化角（0刻度水平或垂直信号最大为准），即可转动“锅”面寻星，寻到卫星后，在锁紧盘上划上刻度即可快速换星。

本“极轴座”由于是用椭圆的一部分模拟圆轨道，所以有一定误差，但理论计算误差不超过百分之一度，由于转轴并不平等于地轴，所以旋转过程中高频头的极化角与实际极化角也有误差，但主要是东西两边，且误差不超过1°，完全能够满足业余爱好者寻星的要求。经笔者试用，对从166°E泛美8号到68.5°E的泛美7号之间的二十几颗可收视的卫星的跟随精度还是很高的。使用本“极轴座”可以很方便地对已知或未知卫星进行探寻，实为“寻星族”的好助手。