Прямофокусная спутниковая антенна – Прием KU диапазона на прямофокусные антенны

Содержание

Прием KU диапазона на прямофокусные антенны

Тема будет актуальна для владельцев прямофокусных спутниковых антенн.

Прямофокусные антенны в основном имеют большие размеры. Но это вовсе не означает что прием с них лучше. Хотя принято считать что чем больше зеркало тем стабильнее и сильнее принимаемый сигнал со спутника. Да так оно и есть но при соблюдении всех тонкостей и аспектов.

 

большая-прямофокусная-спутниковая антенна

 

В основном владельцы больших прямофокусных спутниковых антенн не имеют нужных конвертеров. Ну а что касается С диапазона  то здесь все понятно ведь такие конвертеры специально приспособлены для этих зеркал и подходят почти что идеально. Сейчас не об этом нас же ку диапазон интересует…

Прием KU диапазона на прямофокусную спутниковую антенну совсем другая история. В основном для этой цели используют универсальные линейные КУ конвертеры для офсетных антенн которые в большей степени распространены и продаются в ближайшем магазине электроники вместе с телевизорами и приемниками.

 

stroenie konvtrtera

 

Как известно в офсетных спутниковых зеркал геометрия другая чем у прямофокусов. Они как бы часть прямофокуса. Офсетный  ку конвертер, при использовании его на прямофокусе, облучает только часть поверхности антенны и сила принимаемого сигнала значительно меньше желаемой.

 

obluthatel

Но выход прост. Есть специальные фланцевые спутниковые конвертеры KU диапазона для прямофокусных антенн. 

 

конвертер спутниковый  фланцевый

 

 

Правда стоят они дорого и найти чуть посложнее. Такой конвертер подойдет в самый раз, но и здесь есть подвох. Нужно правильно подобрать облучатель под угол раскрыва антенны. Для офсетных антенн он 70* и 90* а для прямофокусов 100*-120. Измеряйте угол раскрыва у своей спутниковой антенны и смело приобретайте нужное железо. Если все сделано верно то сила и качество сигнала вас приятно удивит. Сами понимаете что в фокусе любой конвертер имеет наибольшее усиление.

Измерить угол раскрыва спутниковой антенны очень просто.

Берем веревку и натягиваем ее.
Веревка должна проходить или касаться трех точек:
Первая точка – верх антенны
Вторая точка – конвертер(срез)
Третья точка – низ антенны
Транспортиром измеряете угол в точке конвертера.
Это и будет реальный угол раскрыва для данной антенны.

Если вам не по карману фланцевый Ку конвертер для офсетной спутниковой антенны, есть еще вариант и он достаточно прост и надежен.

Суть такова. Берем все тот же конвертер для офсета и немного его переделываем.

Берем любой конвертер для офсеток и вставляем во внутрь отрезок алюминиевой трубки
как вариант идеально подходит ,,советская раскладушка ,, – внутренний диаметр и внешний прямо точно . Отрезок трубки должен после мизерной подгонки войти вовнутрь
и составлять как бы единое целое с волноводом конвертера . Конечно все это делается после предварительно аккуратно снятой защитной крышки . Для упрощения ее нужно подержать в гарячей воде, но тоько крышку не весь конвертер а то он придет в негодность.

Дальше конвертер с трубкой уже работоспособен и значительно лучше работает на среднефокусной антенне . Но кое что еще можно сделать чтобы увеличить КПД . СВЧ энергия попадает внутрь волновода облучателя и ее часть начинает как бы ,,переливаться,, а как её ,,перехватить,,?

Тогда мы ставим рефлектор , представляющий из себя ,,шайбу,,которая надевается на трубку-волновод . На конвертерах(обычно на среднефокусных антеннах) рефлектор должен передвигаться по волноводу , для того что бы сфазировать переливаемую с активной СВЧ-энергией , дабы получить больший КУ.В нашем случае что бы не заморачиваться , делаем так-вставленная трубка должна выходить за края (если смотреть на ,,срез ,, конвертера где стояла крышка , на 3мм. Кольцо-рефлектор(толщина его 0.5-1мм)вставляем до упора в первое кольцо облучателя-рефлектора конвертера . Можно конечно сделать рефлектор и с цилиндрическими кольцами , как положено.Но это исходя уже из ваших токарных возможностей . В предлагаем здесь варианте нужен только напильник , ножницы и ножовка.

И еще вариант- если есть возможность то сделать вставку в виде рупора.
С одной стороны внутренний диаметр рупора равен диаметру волновода конвертера ,а это от18 – 20 мм , с другой -24мм . Изготовить из алюминиевого , латунного стержня диаметром 25 мм .
ДЛИНА ВСТАВКИ – 40мм. Хотя правильней назвать собственно вставки- облучатель
конвертера . Если вы не знаете какой у вас угол облучения-то одна из двух вставок точно подойдет к вашей антенне.

конвертер для прямофокусной антенны

Есть и более радикальный метод . Отрезаем рефлектор-облучатель , оставляя только волновод и далее делаем рефлектор или покупаем его и подгоняем.

 

Облучатель спутникового конвертера

Вы можете пропустить чтение записи и оставить комментарий. Размещение ссылок запрещено.

satsputnik.ru

Что если спутниковая прямофокусная антенна немного погнута. Каковы отличия между офсетной и прямофокусной спутниковыми антеннами? Прямофокусная спутниковая антенна

Зеркальные параболические антенны бывают прямофокусные (Prime Focus) и офсетные (Offset). Прямофокусные антенны называют также осесимметричными. Зеркало прямофокусной антенны - параболоид вращения, антенна круглая, ее геометрическая ось совпадает с электрической осью. На этой же оси и размещается конвертер, который, как правило, крепится к краям рефлектора с помощью трех или четырех стоек. Офсетная антенна представляет собой вырезку из параболоида. Как правило, вырезка образуется пересечением параболоида и цилиндра, оси которых параллельны. Таким образом, зеркало офсетной антенны имеет форму эллипса, а направление электрической оси антенны отличается от направления геометрической оси зеркала на некоторый угол. Как правило, электрическая ось на 20...30 градусов выше геометрической оси.

И те, и другие антенны имеют свои достоинства и недостатки. У прямофокусной антенны более эффективно используется площадь зеркала. Офсетная антенна имеет такую же эффективную площадь, как прямофокусная антенна с диаметром, равным размеру офсетной антенны по меньшей оси. Другими словами, чтобы получить эффективную площадь офсетной антенны, надо умножить ее физическую площадь на косинус угла между электрической и геометрической осями. У типичных антенн физическая площадь используется на 86-90%. С другой стороны, у прямофокусной антенны часть поверхности заслоняется конвертером и элементами его крепления, а у офсетной антенны - нет. Поэтому антенны малого диаметра, до 1,5 метра, у которых конвертер может заслонить часть площади больше 10%, делают, как правило, офсетными, а антенны больших размеров чаще бывают прямофокусными.

Прямофокусная антенна всегда поднята на некоторый положительный угол, поэтому представляет собой «чашу», в которой могут скапливаться осадки - дождь, снег, лед. Офсетные антенны в наших северных широтах устанавливаются почти вертикально, а то и вообще «смотрят вниз» - поэтому они лишены такого недостатка. С другой стороны, на прямофокусной антенне вниз «сморит» конвертер, поэтому можно смело использовать облучатель с негерметичной крышкой или вовсе без крышки, вода и снег не попадут внутрь. На офсетной антенне конвертер «смотрит» вверх, поэтому он должен быть герметичным, иначе вода попадет внутрь и может испортить электронику конвертера. Кроме воды и ветра, конвертор, и другие составные части спутниковой системы, могут испортить частые перебои электричества. Этот вопрос легко решаем, достаточно купить газогенератор для бесперебойного питания приемного оборудования.

Есть еще одна особенность использования офсетных антенн большого диаметра в северных широтах - их не всегда можно опустить на достаточно малый угол места. Например, если угол места спутника равен 5 градусам, зеркало антенны надо направить на 15-25 градусов ниже горизонта. Офсетные антенны больших диаметров, которые устанавливаются на вертикальной стойке, например, «Супрал» 1.8 м или 2. 4 м, нельзя опустить на угол менее 11-12 градусов, нижний край антенны упирается в стойку. Можно выйти из положения, перевернув зеркало антенны вместе с креплением облучателя на 180 градусов, тогда электрическая ось окажется на 25-27 градусов ниже геометрической, и антенну надо будет направлять выше спутника. Однако для этого требуется серьезная доработка деталей крепления.

Спутниковая антенна — зеркальная антенна для приёма (или передачи) сигнала с искусственного спутника Земли.

Самыми распространёнными спутниковыми антеннами являются параболические антенны (их обычно и называют спутниковыми). Спутниковые антенны имеют различные типы и размеры. Наиболее часто в мире подобные антенны используются для приёма и передачи программ спутникового телевидения и радио, а также соединения с Интернет.

Виды спутниковых антенн

Зеркальные параболические антенны бывают прямофокусные (Prime Focus) и офсетные (Offset). Прямофокусные антенны называют также осесимметричными.

Прямофокусная (осесимметричная) антенна

Прямофокусная (осесимметричная) антенна является антенной с апертурой в виде параболоида вращения. Зеркало прямофокусной антенны — параболоид вращения, антенна круглая, ее геометрическая ось совпадает с электрической осью. На этой же оси и размещается конвертер, который, как правило, крепится к краям рефлектора с помощью трех или четырех стоек. Диаметр антенны определяет ее усиление и соответственно стабильность приема спутниковых сигналов. В зависимости от используемого геостационарного спутника, диаметры приемных антенн могут быть от 0,55 м до 3,7 м. Обычно такие антенны используются для приёма сигналов в C-диапазоне и в Ku-диапазоне. Параболические антенны используются и для передачи сигналов на спутники. К облучателям спутниковых антенн присоединяют малошумящие усилители (МШУ) с низкими уровнями шумов и конверторы, что позволяет усиливать высокочастотные непосредственно после облучателей и конвертировать их в сигналы промежуточной частоты. Сигналы промежуточной частоты передаются уже по кабелям, соединенными с конвертерами для дальнейшего усиления и детектирования.

Офсетная антенна

Офсетная антенна — наиболее распространена в индивидуальном приёме спутникового телевидения, хотя в настоящее время используются и другие принципы построения наземных спутниковых антенн. Офсетная антенна представляет собой несимметричную вырезку из параболоида вращения с облучателем в фокусе параболоида.Как правило, вырезка образуется пересечением параболоида и цилиндра, оси которых параллельны. Таким образом, зеркало офсетной антенны имеет форму эллипса, а направление электрической оси антенны отличается от направления геометрической оси зеркала на некоторый угол. Как правило, электрическая ось на 20-30 градусов выше геометрической оси. Это устраняет затенение полезной площади антенны облучателем и его опорами, что повышает ее коэффициент полезного использования при одинаковой площади зеркала с осесимметричной антенной. К тому же, облучатель установлен ниже центра тяжести антенны, тем самым увеличивая ее устойчивость при ветровых нагрузках. Зеркало офсетной антенны крепится почти вертикально. В зависимости от географической широты угол ее наклона немного меняется. Такое положение исключает собирание в чаше антенны атмосферных осадков, которые сильно влияют на качество приема. На просвет антенна представляет не круг а эллипс, вытянутый по вертикали. Размеры офсетной антенны обычно приводят в эквиваленте усиления по отношению к прямофокусным. Если по горизонтали данный размер совпадает, то по вертикали он будет, примерно, на 10% больше.

Обычно офсетные антенны используются для приёма сигнала С и Ku-диапазона (в линейной и круговой поляризации). Однако, возможен и приём сигнала в Ка-диапазоне, а также комбинированный.

Достоинства и недостатки

И те, и другие антенны имеют свои достоинства и недостатки. У прямофокусной антенны бол

erfa.ru

Сборка и настройка прямофокусной антенны

Дата публикации: .

Монтаж и настройка лепестковой антенны на "Ямал-201" (90°в.д.) С-диапазон

Антенна 1,8 м, прямофокусная

1) Место установки выбираем с таким расчётом, чтобы было абсолютно отрыто направление на спутник, в Новосибирске - Юго-юго-восток.


Поскольку долгота Новосибирска 88° Е, а спутника Ямал 90° Е, то спутник будет находиться практически на юге, что существенно облегчает установку положения антенны по азимуту.

Мешают любые предметы, как-то: деревья, столбы, дома и т.п. Ухудшение качества приёма пропорционально площади затенения поверхности тарелки. При этом провода (даже высоковольтные) практически не мешают. Надо иметь ввиду, что при настройке потребуется корректировка направления антенны, поэтому она должна иметь запас для поворота как по вертикали, так и по горизонтали. Если трудно определиться с местом установки антенны то направление на спутник можно определить, попробовав поймать спутник с другого места, где более открытое пространство. Например с земли или с любой плоской поверхности. После чего определиться с направлением на спутник и наклоном тарелки и возможно ли будет поймать спутник на месте установки.

2) Рассчитать направление на спутник можно с помощью программы Satellite Antenna Alignment
. Так же можно ориентироваться по рядом стоящим антеннам, настроенным на тот же спутник. В случае, если рядом нет антенн,а у Вас нет достаточно точного компаса и угломера, в поиске ориентируйтесь по солнцу, положение которого совпвдает с положением спутника около 12 часов дня
3) Собираем антенну. Первоначальный набор деталей выглядет так:


Где: 1 - лепестки антенны; 2 - "ноги" и т.п. антенны; 3 - кольца, большее - опорное, меньшее - верхнее кольцо; 4 - конверторы С-диапазона; 5 - комплект фурнитуры - болтов, гаек, хомутов и т.п.

Сборка антенны осуществляется в следующем порядке: Вначале собирается сам отражатель (дальше "Тарелка"). Если в комплекте есть шайбы - ставить их обязательно (дополнительная прочность ещё никому не помешала).Проще собирать по 2 половины так:

После чего обе половины соединяются между собой и протягиваются все болты, кроме болтов крепления хомутов к тарелке. Наиболее напряжённые места, такие, как края лепестков и места крепления хомутов, желательно укрепить не только шайбами, но и контрагайками.

Следующий шаг - сборка опорной конструкции антенны (дальше - "Нога").

 

После чего нога крепится на выбранном месте установки антенны при помощи хомута, установленного со стороны регулиовочной штанги. Это нужно, чтобы при установке тарелки вся конструкция не перевесила и не упала вперёд

Крепление осуществляем при помощи хомутов, имеющихся в коплекте, и анкерных болтов.

 

Чаще всего анкерные болты, поставляемые в комплекте, годятся только для крепления антенны на бетонных поверхностях. Для крепления на поверхностях из других материалов, как и на вертикальных стенах, приходится подбирать крепёжные элементы.

Следующий этап - монтаж тарелки на ногу.

После чего собираем "паука" - облучатель с конвертором и штангами крепления данной конструкции в предназначенное для этого место - в фокусе антенны

После сборки "паука" закрепляем его в предназначенное для него место, присоединяем кабель к конвертору и ставим его на место с учётом подвижности. Головка в прямофокусном облучателе закрепляется так, чтобы внутренняя труба выступала ~ на 2 см. Если на головке есть шкала, она выставляется на 38~40. Плоскость колец облучателя должна быть параллельна плоскости среза тарелки, головка должна смотреть точно в центр отверстия. Деполяризатор ставить не надо - первоначальный поиск и захват сигнала производится без него.

5) Поиск и захват сигала со спутника осуществляется по наиболее сильному транспондеру. В меню тюнера ыставляется частота гетеродина конвертора, равная 5 150 МГц. Выставляются данные самого сильного транспондера. На Ямале 90° в.д. это - Газкомовский пакет. Его данные: частота - 3 645 МГц, скорость - 28 000, FEC - 3/4. Желательно тюнер прописать на уже настроенной антенне где-либо у друзей. Но можно настроить оборудование и на ненастроенном тюнере (см. п. 6). Настройка производится по пункту меню "Уровень сигнала"(Scan и т.п.). Современные тюнеры имеют обычно 2 шкалы уровня. Первая шкала - "Уровень(Сигнал)" - показывает уровень ПЧ на входе тюнера. Вторая - "Качество" - показывает уровень полезного сигнала с заданными параметрами (частота, скорость и FEC). Уровень на первой шкале включает в себя как полезный сигнал со спутника, так и шумы головки, эфирные шумы, шумы всех устройств на пути от головки до тюнера. Чаще всего до подключения головки уровень равен "0" и становится больше нуля при её подключении. Некоторые тюнеры имеют только одну шкалу, но часто на них при захвате полезного сигнала цвет шкалы меняется, например становится из серого жёлтым. Первоначальный поиск осуществляем по первой шкале. Уровень на ней увеличивается при приближении к спутнику. Поиск осуществляем методом сканирования сектора, в котором, как предполагается, находится спутник. Следует иметь ввиду, что препятствия, например соседнее дерево, солнце или просто рука, тоже увеличивают уровень сигнала по первой шкале. Но через них принять спутник будет невозможно. Когда тюнер поймает сигнал со спутника, появится уровень по второй шкале - "Качество". Дальнейшую настройку ведут по второй шкале по максимуму сигнала. После настройки на максимум сигнала вставляют деполяризатор, регулируют его положение и переходить к Юстировке (п. 5). Следует так же принять во внимание, что градуировка шкал различна как на тюнерах разных производителей, так зачастую и у разных моделей одного производителя. Поэтому некорректно сравнение процентов "Качества" двух различных моделей тюнеров.

6) Тонкая настройка или юстировка осуществляется путём корректировки положения трубы облучателя, её поворота, положения деполяризатора, тонкой корректировки направления самой антенны. Всё производится по кругу пару раз до достижения максимально возможного сигнала. После чего тюнер прописывается на остальные пакеты. Потом производится контроль уровня по всем каналам. В случае низкого уровня на слабых транспондерах ещё раз производится юстировка антенны, уже по уровню слабых каналов.

7) Настойка на непрописаном тюнере. Сейчас многие тюнеры в меню ручного поиска канала уже имеют одну, а то и две шкалы - "Уровень"(Сигнал) и "Качество". По ним и осуществляем поиск спутника. Как только сигнал пойман, появится "Качество". Надо зафиксировать на несколько секунд положение антенны и нажать кнопку "Поиск" для того, чтобы каналы прописались. Если у тюнера в меню ручного поиска только одна шкала - ориентируемся на достижения максимального уровня по ней, после чего приписываем транспондер. Некоторые модели тюнеров позволяют вбить и запомнить данные транспондеров, не имея сигнала. В таком случае прописываем транспондер, переключаемся в режим просмотра уровня сигнала и веём настройку антенны, как на прописанном тюнере.

8) Настройка антенны при затруднённом доступе к конвертору может потребоваться, например, при монтаже антенны на стену из окна. При этом выполняются п.п.1 по 3. После чего деполяризатор вставляется в пазы конвертора и антенна монтируется на стену с учётом подвижности для поиска спутника и настройки для него. Поиск и захват спутника производится на прописанном тюнере, причём поляризация транспондера не имеет значения. Ориентируются в этом случае по "Уровню" сигнала. Чем ближе спутник, тем больше "Уровень". Определиться, что Вы видите сигнал со спутника можно, если перед антенном нет препятствий, и при изменении положения как вправо/влево, так и вверх/вниз "Уровень" сигнала уменьшается. Если появится "Качество" - поляризация транспондеров и положение деполяризатора соответствуют друг другу. Дальнейшая настройка производится, как было описано в п. 6. Если "Качество" не появляется, антенна настраивается по максимуму "Уровня" сигнала. После чего положение антенны фиксируется и меняется поляризация транспондера в настройках тюнера. "Качество" появилось - Вы поймали требуемый спутник. Если нет - скорее всего Вы поймали соседний спутник. Продолжать поиск по дуге, по которой располагаются спутники относительно Вас.

9) Деполяризатор - чаще всего это диэлектрическая пластина в волноводе конвертора. Позволяет преобразовывать круговую поляризацию сигнала со спутника в линейную, которую с бОльшей эффективностью может принять конвертор. Материал деполяризатора - фторопласт, или, что чаще всего, стеклотекстолит. Я использую пластины из светлого стеклотекстолита, толщиной 6 мм, шириной 35 мм, длиной - по внутреннему размеру трубы облучателя. Устанавливается он после Поиска и захвата сигнала со спутника (п. 5) в трубу облучателя в положение 45° относительно приёмного зонда (штыря) в головке. Если в волноводе головки есть предназначенные для этого пазы, деполяризатор вставляется в них. Это не единственно возможные материалы и форма деполяризаторов, но именно с такими деполяризаторами наиболее стабильные результаты и наименьшее количество регулировок. Если после установки деполяризатора уровень сигнала пропал, либо уровень его значительно упал - измените положение деполяризатора на 90°, либо поменяйте поляризацию транспондеров в настройках тюнера, вертикальную на горизонтальную и наоборот.

ПРИМЕЧАНИЕ:
Некоторые модели конверторов С-диапазона позволяют увеличить уровень сигнала при нестандартном положении деполяризатора, а именно +90° относительно пазов. Определить, так ли это в вашем случае можно только практически.

Конвертор GOSPELL GCF-D11C
При установке конвертора GOSPELL GCF-D11C необходимо вставить деполяризационную пластину внутрь трубы конвертора по пазам на внутренней стенке трубы. Если при этом посмотреть внутрь трубы конвертора то пластина должна стоять приблизительно под углом 45 градусов относительно переднего штыря стоящего вертикально предварительно повернув конвертор так чтобы передний штырь располагался вертикально.
При настройке терминала при этом L- поляризация будет включаться напряжением 18 вольт ( в настройках терминала это соответствует горизонтальной поляризации Н-поляризация) На горизонтальной поляризации передается большинство каналов со спутника ЯМАЛ ( Пакет ГАЗКОМ частота 3645мГц L-поляризация скорость потока 28000 FEC ¾ ) . В настройках терминала необходимо устанавливать частоту гетеродина конвертора 5150 мГц.

Конвертор PBI Turbo –1800
В конверторе PBI Turbo-1800 пластина уже вставленна в облучатель ( трубу ) конвертора . Следует однако открыть переднюю пластиковую крышку и вытащить болты которые иногда туда кладут. В конверторе при настройке терминала горизонтальная поляризация будет соответствовать L- поляризации (лево – круговая ). На горизонтальной поляризации передается большинство каналов со спутника ЯМАЛ ( Пакет ГАЗКОМ частота 3645мГц L-поляризация скорость потока 28000 FEC ¾ ) . В настройках терминала необходимо устанавливать частоту гетеродина конвертора 5150 мГц
.
Таблица частот спутника ЯМАЛ

Частота Название канала Скорость потока FEC
1 3538 L (гориз) GTRK Omsk 4285 3/4
2 3550L (гориз) TMT (Туркмения 3 канала) 12250 3.4
3 3571 L (гориз) Kolyma+ 3570 3/4
4 3576 L (гориз) Tyumenskoe Vremya 4357 3/4
5 3582 L (гориз) Chita GTRK 4275 3/4
6 3588 L (гориз) Nord TV 4258 3/4
7 3594 R (верт) STS+7 5100 3/4
8 3601 L (гориз) Oblastnoe TV 4285 3/4
9 3605 R (верт) Oblastnoj Kanal 4285 3/4
10 3645 L (гориз) Пакет GASCOM Культура+7 Культура +2 .НТВ.ТНТ.DTV.TV 3 Sport 28000 3/4
11 3674 L (гориз) SGU TV .Shkolnik TV 14680 3/4
12 3701 L (гориз) MTV Russia 4285 3/4
13 3719 L (гориз) Rambler 5070 3/4
14 3725 L (гориз) TV Gubernia 3200 3/4
15 3729 L (гориз) DVTRK Дальневосточная 4285 3/4
15 3902 R (верт) STS-Южный регион 4285 3/4
17 3912 L (гориз) Komi RTK 4285 3/4
18 3918 L (гориз) GTRK Altai 4275 3/4
19 3923 L (гориз) Россия Tверь 3570 3/4
20 3938 L (гориз) Двина 4275 3/4
21 3948 L (гориз) GTRK Bira 4275 3/4
22 4041 R (верт) REN TV 20255 3/4
23 4084 R (верт) Радиоканалы (12 радиоканалов) 2500 3/4

По информации с сайта: http://forum.kris.kz/

You have no rights to post comments

satinternet.ru

Что такое прямофокусная спутниковая антенна? -

Спутниковая антенна — зеркальная антенна для приёма (или передачи) сигнала с искусственного спутника Земли.

 

Самыми распространёнными спутниковыми антеннами являются параболические антенны (их обычно и называют спутниковыми). Спутниковые антенны имеют различные типы и размеры. Наиболее часто в мире подобные антенны используются для приёма и передачи программ спутникового телевидения и радио, а также соединения с Интернет.

 

Виды спутниковых антенн

 

Зеркальные параболические антенны бывают прямофокусные (Prime Focus) и офсетные (Offset). Прямофокусные антенны называют также осесимметричными. 

 

Прямофокусная (осесимметричная) антенна

 

Прямофокусная (осесимметричная) антенна является антенной с апертурой в виде параболоида вращения. Зеркало прямофокусной антенны — параболоид вращения, антенна круглая, ее геометрическая ось совпадает с электрической осью. На этой же оси и размещается конвертер, который, как правило, крепится к краям рефлектора с помощью трех или четырех стоек. Диаметр антенны определяет ее усиление и соответственно стабильность приема спутниковых сигналов. В зависимости от используемого геостационарного спутника, диаметры приемных антенн могут быть от 0,55 м до 3,7 м. Обычно такие антенны используются для приёма сигналов в C-диапазоне и в Ku-диапазоне. Параболические антенны используются и для передачи сигналов на спутники. К облучателям спутниковых антенн присоединяют малошумящие усилители (МШУ) с низкими уровнями шумов и конверторы, что позволяет усиливать высокочастотные непосредственно после облучателей и конвертировать их в сигналы промежуточной частоты. Сигналы промежуточной частоты передаются уже по кабелям, соединенными с конвертерами для дальнейшего усиления и детектирования.

 

Офсетная антенна

 

Офсетная антенна — наиболее распространена в индивидуальном приёме спутникового телевидения, хотя в настоящее время используются и другие принципы построения наземных спутниковых антенн. Офсетная антенна представляет собой несимметричную вырезку из параболоида вращения с облучателем в фокусе параболоида.Как правило, вырезка образуется пересечением параболоида и цилиндра, оси которых параллельны. Таким образом, зеркало офсетной антенны имеет форму эллипса, а направление электрической оси антенны отличается от направления геометрической оси зеркала на некоторый угол. Как правило, электрическая ось на 20–30 градусов выше геометрической оси. Это устраняет затенение полезной площади антенны облучателем и его опорами, что повышает ее коэффициент полезного использования при одинаковой площади зеркала с осесимметричной антенной. К тому же, облучатель установлен ниже центра тяжести антенны, тем самым увеличивая ее устойчивость при ветровых нагрузках. Зеркало офсетной антенны крепится почти вертикально. В зависимости от географической широты угол ее наклона немного меняется. Такое положение исключает собирание в чаше антенны атмосферных осадков, которые сильно влияют на качество приема. На просвет антенна представляет не круг а эллипс, вытянутый по вертикали. Размеры офсетной антенны обычно приводят в эквиваленте усиления по отношению к прямофокусным. Если по горизонтали данный размер совпадает, то по вертикали он будет, примерно, на 10% больше.

 

Обычно офсетные антенны используются для приёма сигнала С и Ku-диапазона (в линейной и круговой поляризации). Однако, возможен и приём сигнала в Ка-диапазоне, а также комбинированный.

 

Достоинства и недостатки

 

И те, и другие антенны имеют свои достоинства и недостатки. У прямофокусной антенны более эффективно используется площадь зеркала. Офсетная антенна имеет такую же эффективную площадь, как прямофокусная антенна с диаметром, равным размеру офсетной антенны по меньшей оси. Другими словами, чтобы получить эффективную площадь офсетной антенны, надо умножить ее физическую площадь на косинус угла между электрической и геометрической осями. У типичных антенн физическая площадь используется на 86–90%. С другой стороны, у прямофокусной антенны часть поверхности заслоняется конвертером и элементами его крепления, а у офсетной антенны — нет. Поэтому антенны малого диаметра, до 1,5 метра, у которых конвертер может заслонить часть площади больше 10%, делают, как правило, офсетными, а антенны больших размеров чаще бывают прямофокусными.

 

Прямофокусная антенна всегда поднята на некоторый положительный угол, поэтому представляет собой «чашу», в которой могут скапливаться осадки — дождь, снег, лед. Офсетные антенны в северных широтах устанавливаются почти вертикально, а то и вообще «смотрят вниз» — поэтому они лишены такого недостатка. С другой стороны, на прямофокусной антенне вниз «сморит» конвертер, поэтому можно смело использовать облучатель с негерметичной крышкой или вовсе без крышки, вода и снег не попадут внутрь. На офсетной антенне конвертер «смотрит» вверх, поэтому он должен быть герметичным, иначе вода попадет внутрь и может испортить электронику конвертера.

 

Есть еще одна особенность использования офсетных антенн большого диаметра в северных широтах — их не всегда можно опустить на достаточно малый угол места. Например, если угол места спутника равен 5 градусам, зеркало антенны надо направить на 15–25 градусов ниже горизонта. Офсетные антенны больших диаметров, которые устанавливаются на вертикальной стойке, например, «Супрал» 1,8 м или 2,4 м нельзя опустить на угол менее 11–12 градусов, нижний край антенны упирается в стойку. Можно выйти из положения, перевернув зеркало антенны вместе с креплением облучателя на 180 градусов, тогда электрическая ось окажется на 25–27 градусов ниже геометрической, и антенну надо будет направлять выше спутника. Однако для этого требуется серьезная доработка деталей крепления.

 

Для изготовления спутниковых антенн в основном используют сталь и дюралюминий. Любители спутникового ТВ иногда устанавливают мотоподвес (мотор), или позиционер. При помощи актюатора и по команде пользователя (или команде с тюнера) он позволяет повернуть антенну в позицию нужного вам спутника.

 

Похожие статьи:

www.odinostrov.ru

Прием ku диапазона на прямофокусные антенны. Спутниковые антенны. Настройка антенны спутникового телевидения

Тема будет актуальна для владельцев прямофокусных спутниковых антенн.

Прямофокусные антенны в основном имеют большие размеры. Но это вовсе не означает что прием с них лучше. Хотя принято считать что чем больше зеркало тем стабильнее и сильнее принимаемый сигнал со спутника. Да так оно и есть но при соблюдении всех тонкостей и аспектов.

В основном владельцы больших прямофокусных спутниковых антенн не имеют нужных конвертеров. Ну а что касается С диапазона то здесь все понятно ведь такие конвертеры специально приспособлены для этих зеркал и подходят почти что идеально. Сейчас не об этом нас же ку диапазон интересует…

Прием KU диапазона на прямофокусную спутниковую антенну совсем другая история. В основном для этой цели используют универсальные линейные КУ конвертеры для офсетных антенн которые в большей степени распространены и продаются в ближайшем магазине электроники вместе с телевизорами и приемниками.

Как известно в офсетных спутниковых зеркал геометрия другая чем у прямофокусов. Они как бы часть прямофокуса. Офсетный ку конвертер, при использовании его на прямофокусе, облучает только часть поверхности антенны и сила принимаемого сигнала значительно меньше желаемой.


Но выход прост. Есть специальные фланцевые спутниковые конвертеры KU диапазона для прямофокусных антенн.

Правда стоят они дорого и найти чуть посложнее. Такой конвертер подойдет в самый раз, но и здесь есть подвох. Нужно правильно подобрать облучатель под угол раскрыва антенны. Для офсетных антенн он 70* и 90* а для прямофокусов 100*-120. Измеряйте угол раскрыва у своей спутниковой антенны и смело приобретайте нужное железо. Если все сделано верно то сила и качество сигнала вас приятно удивит. Сами понимаете что в фокусе любой конвертер имеет наибольшее усиление.

Измерить угол раскрыва спутниковой антенны очень просто.

Берем веревку и натягиваем ее.
Веревка должна проходить или касаться трех точек:
Первая точка – верх антенны
Вторая точка – конвертер(срез)
Третья точка – низ антенны
Транспортиром измеряете угол в точке конвертера.
Это и будет реальный угол раскрыва для данной антенны.

Если вам не по карману фланцевый Ку конвертер для офсетной спутниковой антенны, есть еще вариант и он достаточно прост и надежен.

Суть такова. Берем все тот же конвертер для офсета и немного его переделываем.

Берем любой конвертер для офсеток и вставляем во внутрь отрезок алюминиевой трубки
как вариант идеально подходит,советская раскладушка, – внутренний диаметр и внешний прямо точно. Отрезок трубки должен после мизерной подгонки войти вовнутрь
и составлять как бы единое целое с волноводом конвертера. Конечно все это делается после предварительно аккуратно снятой защитной крышки. Для упрощения ее нужно подержать в гарячей воде, но тоько крышку не весь конвертер а то он придет в негодность.
Дальше конвертер с трубкой уже работоспособен и значительно лучше работает на среднефокусной антенне. Но кое что еще можно сделать чтобы увеличить КПД. СВЧ энергия попадает внутрь волновода облучателя и ее часть начинает как бы,переливаться, а как её ,перехватить,?

Тогда мы ставим рефлектор, представляющий из себя,шайбу,которая надевается на трубку-волновод. На конвертерах(обычно на среднефокусных антеннах) рефлектор должен передвигаться по волноводу, для того что бы сфазировать переливаемую с активной СВЧ-энергией, дабы получить больший КУ.В нашем случае что бы не заморачиваться, делаем так-вставленная трубка должна выходить за края (если смотреть на,срез, конвертера где стояла крышка, на 3мм. Кольцо-рефлектор(толщина его 0.5-1мм)вставляем до упора в первое кольцо облучателя-рефлектора конвертера. Можно конечно сделать рефлектор и с цилиндрическими кольцами, как положено.Но это исходя уже из ваших токарных возможностей. В предлагаем здесь варианте нужен только напильник, ножницы и ножовка.
И еще вариант- если есть возможность то сделать вставку в виде рупора.
С одной стороны внутренний диаметр рупора равен диаметру волновода конвертера,а это от18 – 20 мм, с другой -24мм. Изготовить из алюминиевого, латунного стержня диаметром 25 мм.
ДЛИНА ВСТАВКИ – 40мм. Хотя правильней назвать собственно вставки- облучатель
конвертера. Если вы не знаете какой у вас угол облучения-то одна из двух вставок точно подойдет к вашей антенне.

Есть и более радикальный метод. Отрезаем рефлектор-облучатель, оставляя только волновод и далее делаем рефлектор или покупаем его и подгоняем.

Каждый из этих типов спутниковых антенн имеет свои плюсы и минусы. К ряду важных преимуществ и недостатков офсетной и прямофокусной спутниковых антенн можно отнести:

1 . У офсетной спутниковой антенны , фокус отражаемого от рефлектора сигнала смещен в сторону. Это существенно и положительно влияет на беспрепятственное его прохождение на облучатель конвертера. А у прямофокусной антенны, прохождению сигнала препятствуют, как ее стойки держащие конвертер, так и он сам.

2 . При различных климатических условиях, будь то дождь или снег, существенное преимущество будет у офсетной спутниковой антенны . Это объясняется положением самого рефлектора. Если смотреть сбоку, у офсетной антенны рефлектор действует как бут-то бы козырек, как, к примеру, на телефонной будке открытого типа. Поэтому осадки попадают не на отражаемую поверхность самой антенны, а только на ее тыльную часть (Рис. 1 ).

Офсетная спутниковая антенна

А прямофокусная спутниковая антенна , ели так же посмотреть сбоку, напоминает форму опущенного ковша, тем самым, предоставляя не защищенное ни чем зеркало антенны, каким либо атмосферным осадкам. И чем выше будет расположен необходимый нам для приема сигнала спутник, тем больше осадков будет скапливаться на нижней части зеркала (Рис. 2 ).

Прямофокусная спутниковая антенна

В зимнее время, прямофокусную спутниковую антенну периодически нужно очищать от попавшего внутри снега. Что будет проблематично, если сама антенна стоит в труднодоступном месте.

Но тут есть некоторый нюанс, в пользу прямофокусной спутниковой антенны . Как видно, из рисунка ниже (Рис. 3 ), облучатель конвертера смотрит ниже горизонта, и получается так, что он своим корпусом, защищает приемную часть облучателя от снега или дождя.


У прямофокусн

beasthackerz.ru

Какая спутниковая антенна лучше: разновидности и выбор

Речь касается спутника – требуется превеликий коэффициент усиления антенны. Параметр считаем обоюдоострым лезвием: с одной стороны хорошо, что сигнал принимается самый слабый, с другой — плохо: ширина главного лепестка диаграммы направленности получается узкая. Запутались? Распутаем узлы, посмотрим, какая спутниковая антенна лучше.

Какие бывают параболические антенны

Антенна составлена минимум двумя стандартными частями:

  1. Рефлектор (отражатель).
  2. Облучатель для спутниковой антенны играет роль приемника излучения (конвертер).

Чаще рефлектор выступает неотделимой частью параболоида, антенна называется параболической. Пространственная фигура снабжена одним любопытным свойством, известным из физики. Параллельные лучи, приходящие с произвольного направления, собираются плоскостью, именуемой фокальной. Волны, падающие перпендикулярно раскрыву, соберутся фокусом параболоида. Там размещают облучатель, антенну видел каждый. В обиходе называется тарелкой.

Теперь понятно, если лучи присланы более высоким положением небесной сферы, соберутся ниже фокуса. Читатели офсетные видели тарелки: облучатель смещен книзу. Параболические антенны. Достоинство в том, что с оптической точки зрения вид на спутник из центра параболоида ничем не загражден. Необязательно задирать тарелку, ловя высоко расположившийся спутник.

Параболическая антенна

Спросите — Земля вертится, как спутник висит на одном месте? Движется по орбите, отрабатывая угловую скорость вращения планеты. Для параболической антенны кажется неподвижным. Положение спутников отслеживается специальными наземными станциями управления, периодически требуется коррекция параметров движения космических аппаратов.

Чтобы определить положение вещательного спутника, владельцы выкладывают на обозрение координаты имущества на орбите. Традиционно: долгота, большинство телевизионных ретрансляторов висит в области экватора. На этом факте основан принцип действия тороидальной антенны.

Тороидальная антенна

Тороидальная – лучшая спутниковая антенна желающим принимать вещание нескольких ретрансляторов. Поскольку орбита аппаратов известна, разработчиками было найдено оригинальное решение задачи: параболический рефлектор дополнен тороидальным, облучателей используют по числу спутников.

Параболоид идентичен типичной тарелке. Тороид – часть внешней поверхности бублика, который откусываем разом, поедая баранки. Собственно, тором наука называет бублик идеальной формы. Ось тороидального рефлектора проходит под углом к горизонту, обсудим ниже, в вертикальной плоскости параллельна фокальной плоскости параболоида.

Фокальная плоскость — плоскость, проходящая через фокус антенны. Перпендикуляр, исходящий из центра тарелки, пронзает плоскость под прямым углом (90 градусов).

Конвертеры располагаются на направляющей из прута, расположенной в нижней части тарелки между обоими рефлекторами.

Задумка позволила наслаждаться передачами нескольких провайдеров без потребности перестройки физического положения рефлекторов, конвертеров. Удобнее, нежели пользоваться поворотными устройствами. Механическое позиционирование грешит погрешностью, возможно появление люфта. В природе придумано электронное сканирование, для этого понадобится создать антенную решетку. Избегаем вдаваться в подробности, штуковины в быту редко используются.

Тороидальная антенна

Термины и определения

Диаграмма направленности параболической антенны – рисунок, показывающий, зависимость чувствительности приема от направления. Подсчет ведется в двух плоскостях, вертикальной и горизонтальной. У параболической антенны кривые одинаковые, демонстрируют ярко выраженный максимум, направленный строго перпендикулярно центру тарелки.

Называется центральный лепесток диаграммы направленности. Угловая ширина показывает положение точек небесной сферы, демонстрирующих наилучший прием. Вершина пика называется коэффициентом усиления, цифрой хвастаются производители параболических антенн.

Ширина лепестка, коэффициент усиления в непрестанной борьбе. Хотелось горизонт охватить, сигнал самый слабый принять. На текущем уровне технологического развития компромисс невозможен. Идут производители на ухищрения.

Правильное осознание указанных терминов позволит сделать выбор спутниковой антенны безошибочно.

Настройка

Монтаж ведется на опорную скобу, служащую опорой тарелке. Процесс максимально прост, следуя типичной схеме, в стену заделываются болты, дюбели, монтаж ведется резьбовыми соединениями. Выбор кабеля спутниковой антенны широкий. Отличаются виды качеством, набором параметров, ценой. Тривиальное утверждение, но стоит напомнить: за скромную цену дворцы редко продают (инженер способен найти). Отсутствует смысл брать контакты с позолотой для отрезка коаксиала длиной 3 метра соединить персональный компьютер со спутниковой антенной.

Кабель для спутниковой антенны

Параболическая антенна

Смысл создания тарелки – поймать сигнал спутника. Начинается самое сложное.

Любой спутник геостационарный. Сайт провайдера предоставляет калькулятор расчета точного положения ретранслятора на небосводе. Начальная выставка выполняется по компасу, транспортиру. Следующая задача решается при помощи программного обеспечения, идущего в комплекте с параболической антенной, иногда используются иные пакеты.

Стандартная программа для работы со спутниковым ресивером умеет определять уровень сигнала. Двигая антенну юстировочными устройствами, добейтесь наилучшего приема. Обычно вызывают специалистов, работы лучше вести вдвоем: один двигает тарелку, второй говорит уровень сигнала. В особенности, если параболическая антенна устанавливается на крыше. У профессионалов прикуплен небольшой прибор, базирующийся на подключении к ноутбуку или обособленный, с куском коаксиала и ресивером. Сделайте попытку собрать нечто похожее самостоятельно, если имеется переносной компьютер. С устройством вести наладку гораздо проще.

Сразу следует учесть: с параболической тарелкой больше одного ретранслятора не поймаешь. Факт учитывают при решении того, какую спутниковую антенну выбрать.

Тороидальная антенна

Спутниковая антенна позволит ловить передачи сразу нескольких ретрансляторов. Обычный угол по азимуту составляет 55 градусов. Антенна сконструирована, чтобы линия приема ложилась по орбите.

Начать следует выбором спутников. Не должны разбегаться по азимуту более чем на угол, охватываемый тороидальной антенной. Настройка может вестись двумя путями, оба предполагают приблизительную выставку угла места. После нужно найти верный азимут, чтобы спутники улавливались антенной. В последнюю очередь регулируется угол наклона.

Спутниковая тороидальная антенна

  1. Ставим тарелку почти вертикально. Линия орбиты спутников явно выше центрального направления. Один нюанс. Координаты записываются в блокнот, выбирается центральный спутник. По координатам, чтобы укладывался в середину. Нацелим конструкцию по азимуту. После тороидальный отражатель полагается регулировать по углу места (двигать вверх-вниз), пока сигнал центрального спутника не достигнет максимума: центр рефлектора установлен. После углы азимута, места избегаем трогать. Теперь выставим положение конвертеров, в первую очередь одного крайнего. Теперь потребуется край точно навести на спутник, наклоняя тороидальный отражатель. Действие удалось, можно считать, большая часть работы сделана. Теперь на тороидальной антенне вращается вокруг оси каждый облучатель, двигается вдоль направляющей, довершая точной подстройкой процедуру. Переключение меж конвертерами выполняется программно.
  2. Второй способ напоминает первый, выравнивание идет по двум концам. Потребуется нанизать конвертеры на направляющую, максимально точно выставить два крайних. Для начала ловится максимум сигнала на один, любой конец. Потом настраивается противоположный облучатель. В завершение каждый конвертер вращается вокруг оси. Поможет обеспечить совпадение поляризации сигнала, антенны.

Вывод

Решая, какая из спутниковых антенн лучше, отдавайте предпочтение тороидальной модели, если требуется обеспечить прием нескольких провайдеров. Напротив, при отсутствии выбора усложнять оборудование нет надобности.

Важно знать: больше размер тарелки, выше коэффициент усиления:

  • сложнее навести на спутник;
  • больше помехи в ветренную погоду.

Легкий бриз качает дом, нельзя заметить невооруженным глазом, когда дело коснется ловли маленькой небесной точки, движение станет неприемлемым по величине. Факт прочувствуют живущие на открытой местности, где часто случаются бури или штормы.

vashtehnik.ru

6.1. Параболические антенны | Техническая библиотека lib.qrz.ru

6.1. Параболические антенны

Прием сигналов спутникового телевидения осуществляется специальными приемными устройствами, составной частью которых является антенна. Для профессионального и любительского приемов передач с ИСЗ наиболее популярны параболические антенны, благодаря свойству параболоида вращения отражать падающие на его апертуру параллельные оси лучи в одну точку, называемую фокусом. Апертура — это часть плоскости, ограниченная кромкой параболоида вращения.

Параболоид вращения, который используется в качестве отражателя антенны, образуется вращением плоской параболы вокруг ее оси. Параболой называется геометрическое место точек, равноудаленных от заданной точки (фокуса) и заданной прямой (директрисы) (рис. 6.1). Точка F — фокус и линия АВ — директриса. Точка М с координатами х, у — одна из точек параболы. Расстояние между фокусом и директрисой называется параметром параболы и обозначается буквой р. Тогда координаты фокуса F следующие: (р/2, 0). Начало координат (точка 0) называется вершиной параболы.

По определению параболы отрезки MF и РМ равны. Согласно теореме Пифагора MF^2 =FK^2+ MK^2. В то же время FK = = х - р/2, КМ = у и РМ = х + р/2, тогда (х - р/2)^2 + у^2 = (х + р/2)^2.

Возводя в квадрат выражения в скобках и приводя подобные члены, окончательно получаем каноническое уравнение параболы:

у^2 = 2рх, или у = (2рх)^0.5. (6.1)

По этой классической формуле сделаны миллионы антенн для приема сигналов спутникового телевидения. Чем же заслужила внимание данная антенна?

6-11.jpg

Параллельные оси параболоида, лучи (радиоволны) от спутника, отраженные от апертуры к фокусу, проходят одинаковое (фокусное расстояние). Условно два луча (1 и 2) падают на площадь раскрыва параболоида в разных точках (рис. 6.2). Однако отраженные сигналы обоих лучей проходят к фокусу F одинаковое расстояние. Это означает, что расстояние A+B=C+D. Таким образом, все лучи, которые излучает передающая антенна спутника и на которую направлено зеркало парабо

6-12.jpg

лоида, концентрируются синфазно в фокусе F. Этот факт доказывается математически (рис. 6.3).

Выбор параметра параболы определяет глубину параболоида, т. е. расстояние между вершиной и фокусом. При одинаковом диаметре апертуры короткофокусные параболоиды обладают большой глубиной, что делает крайне неудобным установку облучателя в фокусе. Кроме того, в короткофокусных параболоидах расстояние от облучателя до вершины зеркала значительно меньше, чем до его краев, что приводит к неравномерности амплитуд у облучателя для волн, отразившихся от кромки параболоида и от зоны, близкой к вершине.

Длиннофокусные параболоиды имеют меньшую глубину, установка облучателя является более удобной и амплитудное распределение становится более равномерным. Так, при диаметре апертуры 1,2 м и параметре 200 мм глубина параболоида равна 900 мм, а при параметре 750 мм — всего 240 мм. Если параметр превышает радиус апертуры, фокус, в котором должен находиться облучатель, располагается вне объема, ограниченного параболоидом и апертурой. Оптимальным считается вариант, когда параметр несколько больше, чем радиус апертуры.

Спутниковая антенна — единственный усиливающий элемент приемной системы, который не вносит собственных шумов и не ухудшает сигнал, а следовательно, и изображение. Антенны с зеркалом в виде параболоида вращения делятся на два основных класса: симметричный параболический рефлектор и асимметричный (рис. 6.4, 6.5). Первый тип антенн принято называть прямофокусными, второй — офсетными.

6-13.jpg

6-14.jpg

Офсетная антенна является как бы вырезанным сегментом параболы. Фокус такого сегмента расположен ниже геометрического центра антенны. Это устраняет затенение полезной площади антенны облучателем и его опорами, что повышает ее коэффициент полезного использования при одинаковой площади зеркала с осесимметричной антенной. К тому же, облучатель установлен ниже центра тяжести антенны, тем самым увеличивая ее устойчивость при ветровых

нагрузках.

Именно такая конструкция антенны наиболее распространенна в индивидуальном приеме спутникового телевидения, хотя в настоящее время используются и другие принципы построения наземных спутниковых антенн.

Офсетные антенны целесообразно использовать, если для устойчивого приема программ выбранного спутника необходим размер антенны до 1,5 м, так как с увеличением общей площади антенны эффект затенения зеркала становится менее значительным.

Офсетная антенна крепится почти вертикально. В зависимости от географической широты угол ее наклона немного

6-15.jpg

меняется. Такое положение исключает собирание в чаше антенны атмосферных осадков, которые сильно влияют на качество приема.

Принцип работы (фокусировки) прямофокусной (осесимметричной) и офсетной (асимметричной) антенн показан на рис. 6.6.

Для антенн особое значение имеют характеристики направленности. Благодаря возможности использовать антенны с высокой пространственной избирательностью осуществляется прием спутникового телевидения. Важнейшими характеристиками антенн являются коэффициент усиления и диаграмма направленности.

Коэффициент усиления параболической антенны зависит от диаметра параболоида: чем больше диаметр зеркала, тем выше коэффициент усиления.

Зависимость коэффициента усиления параболической антенны от диаметра приведена ниже.

6-16.jpg

Роль коэффициента усиления параболической антенны можно проанализировать с помощью электрической лампочки (рис. 6.7, а). Свет равномерно рассеивается в окружающее пространство, и глаз наблюдателя ощущает определенный уровень освещенности, соответствующий мощности электролампочки.

6-17.jpg

Однако если источник света поместить в фокус параболоида с коэффициентом усиления 300 раз (рис. 6.7, б), его лучи после отражения поверхностью параболоида окажутся параллельны его оси, а сила цвета будет эквивалентна источнику мощностью 13 500 Вт. Такую освещенность глаз наблюдателя воспринять не может. На этом свойстве, в частности, основан принцип работы прожектора.

Таким образом, антенный параболоид, строго говоря, не является антенной в ее понимании преобразования напряженности электромагнитного поля в напряжение сигнала. Параболоид — это лишь отражатель радиоволн, концентрирующий их в фокусе, куда и должна быть помешена активная антенна (облучатель).

Диаграмма направленности антенны (рис. 6.8) характеризует зависимость амплитуды напряженности электрического поля Е, создаваемого в некоторой точке, от направления на эту точку. При этом расстояние от антенны до данной точки остается постоянным.

Увеличение коэффициента усиления антенны влечет за собой сужение главного лепестка диаграммы направленности, а сужение его до величины менее 1° приводит к необходимости снабжать антенну системой слежения, так как геостационарные спутники совершают колебания вокруг своего стационарного положения на орбите. Увеличение ширины диаграммы направленности приводит к снижению коэффициента усиления, а значит, и к уменьшению мощности сигнала на входе приемника. Исходя из этого, оптимальной шириной главного лепестка диаграммы направленности яв-

6-18.jpg

ляется ширина в 1...2° при условии, что передающая антенна спутника удерживается на орбите с точностью ±0,1°.

Наличие боковых лепестков в диаграмме направленности также снижает коэффициент усиления антенны и повышает возможность приема помех. Во многом ширина и конфигурация диаграммы направленности зависят от формы и диаметра зеркала принимающей антенны.

Самой важной характеристикой параболической антенны является точность формы. Она должна с минимальными ошибками повторять форму параболоида вращения. Точность соблюдения формы определяет коэффициент усиления антенны и ее диаграмму направленности.

Изготовить антенну с поверхностью идеального параболоида практически невозможно. Любое отклонение от реальной формы параболического зеркала от идеальной влияет на характеристики антенны. Возникают фазовые ошибки, которые ухудшают качество принимаемого изображения, снижается коэффициент усиления антенны. Искажение формы происходит и в процессе эксплуатации антенн: под воздействием ветра и атмосферных осадков; силы тяжести; как следствие неравномерного прогрева поверхности солнечными лучами. С учетом этих факторов определяется допустимое суммарное отклонение профиля антенны.

Качество материала также влияет на характеристики антенны. Для изготовления спутниковых антенн в основном используют сталь и дюралюминий.

Стальные антенны дешевле алюминиевых, но тяжелее и больше подвержены коррозии, поэтому для них особенно важна антикоррозийная обработка. Дело в том, что в отражении электромагнитного сигнала от поверхности участвует очень тонкий приповерхностный слой металла. В случае повреждения его ржавчиной значительно снижается эффективность антенны. Стальную антенну лучше сначала покрыть тонким защитным слоем какого-нибудь цветного металла (например, цинка), а затем покрасить.

С алюминиевыми антеннами этих проблем не возникает. Однако они несколько дороже. Промышленность выпускает и пластиковые антенны. Их зеркала с тонким металлическим покрытием подвержены искажениям формы за счет различных внешних воздействий: температуры, ветровых нагрузок и ряда других факторов. Существуют сетчатые антенны, устойчивые к ветровым нагрузкам. Они имеют хорошие весовые характеристики, но плохо зарекомендовали себя при приеме сигналов Ки-диапазона. Такие антенны целесообразно использовать для приема сигналов С-диапазона.

Параболическая антенна на первый взгляд кажется грубым куском металла, но тем не менее она требует аккуратного обращения при хранении, транспортировке и монтаже. Любые искажения формы антенны приводят к резкому снижению ее эффективности и ухудшению качества изображения на экране телевизора. При покупке антенны необходимо обратить внимание на наличие искажений рабочей поверхности антенны. Иногда бывает, что при нанесении антикоррозийных и декоративных покрытий на зеркало антенны ее «ведет» и она приобретает форму пропеллера. Проверить это можно, положив антенну на ровный пол: края антенны везде должны касаться поверхности.

lib.qrz.ru

Notice: Trying to access array offset on value of type null in /var/www/www-root/data/www/biysk-tv.ru/wp-content/plugins/wpdiscuz/class.WpdiscuzCore.php on line 942 Notice: Trying to access array offset on value of type null in /var/www/www-root/data/www/biysk-tv.ru/wp-content/plugins/wpdiscuz/class.WpdiscuzCore.php on line 975

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о