Тороидальная двухзеркальная многолучевая спутниковая антенна T90PM в жулебино в москве TSA2 — Тороидальные
Добавить в корзину
Спутниковая тороидальная антенна T90PM предназначена для приема сигнала с нескольких спутников одновременно. В антенне используется тороидальная формула приема спутникового сигнала, который отражается дважды: от главного и дополнительного отражателя, при этом увеличивается диапазон захвата. На антенну Т90РМ можно установить до 16 конверторов. Для этих антенн не требуется двигатель поворота, так как конструкция и принцип работы антенны позволяет разместить каждый конвертер в оптимальную позицию.
Наличие двух зеркал и высокотехнологичный подход при проектировании отражающих поверхностей являются главными преимуществами тороидальной антенны над обычной офсетной. Используя эти преимущества, пользователь способен построить мультисистему без применения поворотных устройств. Тем самым, избавляясь от таких недостатков поворотной системы как: медленное переключение между каналами, траслируемыми с разных спутников, что связано с переориентацией антенны, а также воздействие природных являний на работоспособность привода (замерзание механизмов зимой, выход из строя из-за ветровой нагрузки на антенну и т.
Тороидальная антенна объединила в себе возможность единоразовой жесткой установки, как в обычной азимутной схеме, не требующей применения ни актуатора, ни позиционера, так и множественную установку на антенне до 16 конвертеров. Тем самым, скорость переключения каналов с разных спутников ровна скорости переключения каналов с одного спутника. Если у вас возникает желание просматривать каналы с нового спутника, то для его приема всего лишь необходимо разместить дополнительный конвертер на крепежной штанге антенны.
Кронштейн в комплект не входит. Заказывается отдельно по запросу на Email.
ХАРАКТЕРИСТИКИ |
|
Рефлектор | |
Тип системы |
Тороидальная |
Главный рефлектор |
967 х 1086 мм |
Дополнительный рефлектор |
361 х 836 мм |
Материал рефлектора |
Сталь |
Покрытие материала |
Полиэстер |
Цвет |
Темно серый |
Спецификации | |
Поляризация |
Линейная и круговая |
Коэффициент усиления при частоте 12. 5 ГГц |
39,65 дБ (±0,45 дБ) |
Количество конвертодержателей в компл. |
5 шт. |
Максимальное количество устанавливаемых LNB |
до 16 шт. |
Радиус прёма |
40° (возможен приём до 60°) |
Подвеска и база | |
Тип установки |
Стойка |
Вертикальный угол |
0°÷90° |
Азимутальный угол |
Фиксированный |
Окружающая среда | |
Рабочая температура |
-40ºС ÷ +60ºС |
Ветровые нагрузки |
< 45 м/сек |
Относительная влажность |
0÷100 % |
Габариты коробки, см |
113х102х20 |
Инструкция (Eng) —
Тэги: Тороидальная двухзеркальная спутниковая антенна T90PM в жулебино в москве
Тороидальная антенна | Спутниковые технологии
В одной из предыдущих статей мы рассказывали о том, что представляет из себя тороидальная антенна. После данной публикации на электронную почту пришло множество писем с вопросами по данной тематике. И с целью ответить на большинство из них, сегодня мы постараемся показать то, как эту антенну можно применить.
Возьмем случай из нашей рабочей практики. От клиента поступает следующая задача: реализовать прием сигнала с пять спутников (Amos 4W, Astra 4.8E, Hot Bird 13E, Astra 28.2E, Eutelsat 36E) в шести точках просмотра, причем сделать это необходимо путем применения минимального количества антенн, т.е. одной (дабы не портить внешний вид строения). А так как необходимо захватить сектр орбиты в 40 градусов, выход у нас один — тороидальная антенна. Оборудование было решено подготовить и собрать заранее, а заодно и составить фотоинструкцию.
И так для реализации поставленной задачи нам понадобятся: антенна Multi Toroidal T100, четыре конвертера линейной поляризации на восемь независимых выходов (Galaxy Innovations Gi 218 или GSat GT-OCT40) и один круговой (Galaxy Innovations Gi 218 или GSat GT-OCTCIR), а также шесть восьмипортовых DiSEqC переключателей (GD-81A). Ну и не забываем про крепление, способное выдержать данную конструкцию. Чаще всего оно идет в комплекте и может отличаться по конструкции в зависимости от производителя антенны. Нам досталось такое:
Вовремя монтажа страемся выставить крепление по уровню.
Слегка модернизируем крепление, устраняя недочеты производителя.
Можно приступать к сборке антенны.
Количество запчастей впечатляет. Признаться, впервые увидев эту груду железа, не знали с какой стороны к ней подойти. Но мы уже «калачи тертые», так что продолжим…
И так антенна собрана. Теперь необходимо собрать мультифиды и правильно разместить их на направляющей.
Далее рассчитываем место расположение каждого мультифида. Исходя из необходимой нам конфигурации (Amos 4W, Astra 4.8E, Hot Bird 13E, Astra 28.2E, Eutelsat 36E), мы решили что антенна будет направлена на 21ый градус (таким образом для нас эта отметка становится нулевой или точкой отсчета).
А сейчас расположим мультифиды на необходимых позициях. Если стоять лицом к антенне, справа от нулевой отметки необходимо установить конвертера, соориентированные на Hot Bird 13E на позиции 8 (21-13=8), Astra 4.8E на позиции 16 (21-5), Amos 4W на позиции 25 (21+4), а слева Astra 28.2E (отметка 8), Eutelsat 36E(отметка 15).
И так антенна собрана, и мы готовы выезжать… Добравшись до места, закрепили антенну, нарезали и привинтили патчкорды. Приступаем к настройке.
Придаем антенне наклон вперед, доворачиваем по часовой стрелке до деления в 85 градусов (положение меняется в зависимости от региона, где осуществляется монтаж).
Основная наша задача попасть в орбиту. Для этого настройку осуществляем по крайним конверторам, периодически переключаясь между ними. Как только достигаем стабильного приемлемого сигнала по крайним спутникам, проверяем уровень сигнала с остальных (возможно придется подредактировать положение мультифидов на направляющей). Важной особенностью тороидальной антенны является то, что для круговой поляризации характерно ее изменение на противоположную (т.е. горизонтальная становится вертикальной и наоборот). В момент, когда зажимаются регулировочные болты, важно контролировать уросень сигнала, т.к. антенна может сильно смещаться на данном этапе монтажа. Что ведет к потере орбиты. И так антенна настроена. Осталось аккуратно уложить кабель и подключить DiSEqC-переключатели.Спутниковая тороидальная антенна TOROIDAL-T90
Спутниковая тороидальная антенна TOROIDAL-T90
Спутниковая тороидальная антенна TOROIDAL T90 предназначена для приёма спутникового сигнала в большом диапазоне углов, примерно 50-65 градусов.
Антенна TOROIDAL T90 имеет размеры соизмеримые с обычной офсетной спутниковой тарелкой, имеет диаметр основного зеркала около 1 метра к которому добавлен дополнительный отражатель шириной 84 см. Тороидальная антенна изготовлена из качественной легированной стали и имеет надежное лакокрасочное защитное покрытие.
Спутниковые конверторы (головки) необходимо располагать друг от друга на расстоянии 5 град, тем самым обеспечить прием практически всех спутников от Yamal 201 90° в.д. до Astra 1G 31.5° в.д. На тороидальной антенне TOROIDAL T90 можно расположить 16 конвертеров, причем, если использовать специальные с уменьшенной шириной, то можно уменьшить угол между ближайшими спутниками с 5° до 3°.
Технические характеристики:
- Частота приемного сигнала: 10,7 — 12,75 Ггц
- Главный рефлектор — железо легированное.
- Дополнительный рефлектор — железо легированное.
- Усиление сигнала: 39 дБ
- Крличество конверторов: 16 шт.
Цена спутниковой тороидальной антенны TOROIDAL T90: 1980 грн. Заказ.
Новости и предложения
-
Комплект для подключения к Интернету
подробнее
-
Мультимедийный спутниковый ресивер Gi S8120 HD
подробнее
-
HD спутниковый ресивер по недорогой цене
подробнее
Тороидальная спутниковая антенна своими руками.
Сделай спутник своими руками. Настройка и установка самодельной спутниковой тарелкиДля того чтобы самостоятельно, не имея никаких практических знаний, собрать и установить комплект спутникового телевидения у себя дома, нужно соблюдать определенную пошаговую последовательность работ.
Рассмотрим основные моменты, на которые стоит обратить особое внимание при сборке тарелки, схемы подключения проводов, а также сделаем акцент на частых ошибках, которые совершают неопытные монтажники.
Материалы для монтажа
Начнем с необходимых материалов. Для сборки вам потребуются:
Без них, при наличии нескольких головок, у вас получится вот такая елка.
Он потребуется, если вы захотите одновременно подключить несколько телевизоров от одной тарелки.
Конвертеры
Для начала, более подробно стоит рассмотреть сами конвертеры.
Они различаются по поляризации. Бывают модели:
- с линейной поляризацией (вертикальной и горизонтальной)
- с круговой поляризацией
С круговой используются для приема каналов Триколор ТВ и НТВ+ со спутника 36 градусов. Для приема МТС и Телекарта потребуется с линейной поляризацией Ku диапазона.
Отличить их можно по маркировке. Слева на рисунке круговой, справа — линейный.
Еще у них может быть разное количество выходов:
Сам конвертер состоит из трех основных элементов:
- электронный блок
Под крышкой облучателя можно увидеть диэлектрическую пластинку. Ее наличие говорит о том, что это конвертер круговой поляризации.
То есть, его можно применять для приема каналов Триколор и НТВ Плюс. Чтобы превратить такой конвертор в линейный, для поиска других спутников, достаточно вытащить и убрать пластину.
Кстати, пропадание или ухудшение сигнала, иногда может быть связано с повреждением этой пластинки. Она из-за перепадов температур на улице, постепенно разрушается и выкрашивается.
Специальные конвертеры для мультисвитчей имеют 4 выхода.
При этом они все не равнозначны. Один с вертикальной, другой с горизонтальной поляризацией. Плюс два поддиапазона – верхний и нижний. Это имеет значение при подключении кабелей через мультисвитч.
Схемы подключения мультисвитчей
Сам мультисвитч необходимо подбирать в зависимости от количества кабелей и телевизоров в вашем доме. Схемы подключения проводов для самых популярных спутников следующие:
Если у вас есть еще и обычная телевизионная антенна, то мультисвитч обязан иметь вход TerrTV.
Схема подключения через мультисвитч спутника ABS-2A для приема пакета каналов от МТС:
Имейте в виду, при использовании мультисвитча дайсик=Diseqc уже не понадобится.
Сборка спутниковой тарелки
Из инструмента для сборки обычно хватает пары рожковых ключей на 10 и 13, плюс крестовая отвертка. Для крепежа к стене потребуется перфоратор и анкерные болты.
Когда определились с комплектацией, перво-наперво необходимо правильно собрать саму тарелку. Здесь есть несколько нюансов.
Так например, при сборке траверсы обратите внимание, что поперечная планка, которая крепится к самому зеркалу тарелки, должна накладываться именно поверх нее.
Если ее прикрутить с другой стороны, а физически это возможно, тогда:
- во-первых, у вас будет плохая соосность отверстий
- во-вторых, обратный конец траверсы, где цепляются головки, уйдет из фокуса
В результате чего, изначально будет тяжело поймать хоть какой-то сигнал. Кроме этого, крепление которое идет на кронштейн, при настройке спутников над горизонтом (относительно вашего географического проживания), должно цепляться регулируемой частью вниз.
А для спутников находящихся ниже горизонта — наоборот, регулируемой частью вверх.
Так как в этом случае, вам уже понадобится не поднимать, а опускать зеркало.
Как собрать мультифид
Сборка мультифида также сопряжена с некоторыми особенностями. В разборном комплекте изначально идут два неодинаковых “ушка”. Одно больше, другое меньше.
Маленькое одевается на собранную с пластиком трубку.
Большое крепится за центральную траверсу. При этом оба уха можно расположить относительно друг друга двумя разными способами.
На одном уровне или в разных плоскостях. Большинство монтажников располагают именно в одной плоскости.
Хотя если сделать наоборот, это позволит легче выполнить самую начальную настройку спутниковой антенны и сэкономит время при поиске дополнительных боковых спутников.
Головки в собранном виде окажутся на разных уровнях, одна выше, другая ниже.
Собственно, как и летают по горизонту сами спутники.
Но это конечно справедливо, если у вас конвертеры будут ловить три разных спутника. Когда две головки ловят один спутник, например Eutelsat 36E, но с разными пакетами программ, тогда размещайте их в одной плоскости.
А вот третью голову, монтируйте как описано выше. Разбежка между конверторами также зависит от диаметра зеркала. Чем меньше его размер, тем ближе головки будут расположены друг относительно друга.
После того как прикручена планка, постарайтесь хотя бы на глаз выставить головку так, чтобы центральная ось пластика (где сходятся две половинки литья), и это самое крепление к траверсе, оказались под углом 90 градусов. Далее все будет регулироваться относительно этого первоначального положения.
Порядок чередования мультифидов также имеет значение. Первым и ближним к тарелке должен располагаться тот мультифид, позиция спутника которого, ближе к вашему месту проживания.
Например, если вы живете за 40 градусом, то сначала на вашей тарелке должен идти Eutelsat 36. 0E, далее Hotbird 13E, и последним Astra 5.0E. Тоже самое по аналогии с другими спутниками.
После закрепления тарелки на стене или крыше, прокладываете от этого места до тюнера или свитча коаксиальные кабели.
Каждый конец подписываете от какой именно головки он идет.
Если у вас дайсек, выходной кабель будет один.
Подключение F разъема
Чтобы подключить коаксиальные кабели, их нужно зачистить и одеть на них F-разъемы. Сделать это можно двумя способами.
1-й способ – срезаете ножом только внешнюю оболочку кабеля на расстоянии 20-25мм. Экран повреждать нельзя.
Все проволочки аккуратно загибаете на оболочку.
Теперь нужно снять изоляцию с центральной жилы. Она должна выступать от экрана максимум на 2мм.
После этого накручиваете F коннектор.
Лишний запас центральной жилы укорачиваете, оставляя не более 5мм от плоскости разъема.
2-й способ попроще. Опять берете канцелярский нож. Отступаете примерно 1см от края кабеля и обрезаете всю изоляцию. Включая внешнюю и внутреннюю, вплоть до центральной жилы.
После чего, отступив 3мм, срезаете только наружную оплетку.
Контролируйте, чтобы между оплеткой и центральной жилой не попало никаких ворсинок и проволочек.
Более снимать изоляцию и ничего загибать не нужно. Просто сверху вставляете и накручиваете f разъем.
Далее делаете разводку кабелей по квартире по всем комнатам, где у вас стоят телевизоры. Все их также подписываете.
При этом, гораздо надежнее заводить кабель напрямую в девайс, а не подключать через спутниковую ТВ-розетку. С этим может быть связана как потеря качества, так и вообще пропадание сигнала.
Схема подключения проводов при использовании мультисвитча может выглядеть вот таким образом:
Подключение Diseqc
При наличии только дайсика, подключение и настройка спутников производится в следующей последовательности.
Запомните, что любой уважающий себя магазин спутникового оборудования и подобных систем, всегда продает тюнеры уже прошитыми на те или иные каналы и спутники. Иначе, его просто-напросто выживут с рынка конкуренты.
При этом, при покупке обязательно попросите продавца, что бы он написал вам порты Diseqc коммутатора, так как они были выставлены им при настройках. Именно по этим портам вам придется делать все подключения кабелей.
При монтаже вы сначала подсоединяете кабели на головки, а затем заводите их на дайсик. Как раз таки на нем, желательно подключить все изначально с “заводскими” настройками тюнера.
Если у вас какой-либо спутник в ресивере настроен на первый порт, соответственно и не дайсеке он должен идти на порт№1. Если на второй, то и в коммутаторе задействуется порт №2 и т.д.
Все входные порты всегда подписаны. Центральный одиночный разъем – это выход на сам тюнер.
Поиск спутника и каналов
Настройку и поиск спутника можно выполнить без навороченных приборов с применением самого ресивера.
Правда придется тащить на крышу сам тюнер + какой-нибудь маленький телевизор.
Если вы конечно не будете устанавливать мотоподвес.
Еще такую настройку делают вдвоем. Один человек на крыше двигает тарелку, другой по сотовому телефону контролирует сигнал дома на ТВ.
Если же вас не устраивает ни один, ни второй вариант, можно прикупить у китайцев дешевый портативный прибор для настройки и анализа спутникового сигнала — или вот .
Тогда настройка вообще не составит большого труда. Кстати, он пригодится и в дальнейшем, если после сильного ветра у вас ухудшится сигнал или вы захотите со временем добавить спутник, а может вообще поменять головки. Настроить спутники с МТС и Триколор, вместо Amos, Astra и т.п.
Настройку начинайте с центральной головки. Изначально выставляете тарелку с небольшим подъемом к горизонту. Для того, чтобы сориентироваться в направлении, посмотрите на ближайших соседей.
В наше время, вы уже явно не будете первопроходцем, и найти пару тройку настроенных тарелок не составит большого труда. Иногда их настолько много, что они мешают друг другу.
В крайнем случае можно воспользоваться программами на смартфонах – Спутник Director или SatFinder.
Устанавливаете программку, запускаете ее и начинаете крутить смартфон по разным направлениям в поисках нужного спутника. Координаты большинства из них уже забиты в программу и ничего искать не нужно.
Значок, обозначенный кружком или крестиком, будет показывать верное направление для спутниковой тарелки. По нему и сверяйтесь.
Включаете тюнер, выбираете спутник с центрального конвертера и ищите хоть какой-то сигнал с этой головки. Поиск производится подниманием, опусканием и поворотом самой антенны.
Качество сигнала указывается в виде шкалы в процентах и располагается в нижней части экрана. Вам нужно добиться максимально возможного значения.
Для этого очень-очень медленно начинаете поворачивать тарелку в разные стороны. Само зеркало при этом закрывать нельзя.
Если сигнала нет, или он очень плохого качества, тарелка немного опускается. Далее процесс разворота по сторонам повторяется. Как только по высоте попался сигнал хорошего качества, тарелка предварительно фиксируется по вертикали.
После чего, опять можно покрутить ее по сторонам вправо-влево, чтобы найти максимально возможное качество. Тут никогда не будет 100%, просто ищите максимально возможную цифру – 68-75% и т.д.
Найдя наилучшее положение, окончательно зажимаете поворотный механизм вправо-влево. Только не затягивайте сразу до конца по одному болту, иначе тарелку уведет в сторону на пару градусов. Закручивайте гайки равномерно, как на колесах авто или головке двигателя.
Когда углы все выставлены, необходимо опять отрегулировать всю конструкцию по высоте. Ослабив крепеж, начинаете ее поднимать или опускать по вертикали, все время контролируя сигнал.
Запомните, что максимум всегда ищется методом опускания вниз.
Для чего это нужно и что это дает? В процессе длительной эксплуатации под тяжестью снега, ветра, дождей, тарелка все равно будет уходить немного вниз, ухудшая сигнал.
Вам же нужно выставить ее как бы в натяжечку. Это сохранит качество сигнала на долгое время.
Имейте в виду, что тарелка изначально должна быть закреплена на стене или крыше ровно по уровню.
Если это не соблюдается, то найдя максимум сигнала по горизонтали, вы начнете искать max по вертикали. И в процессе этого, положение по горизонтали будет уходить. Придется несколько раз юстировать горизонталь-вертикаль.
Далее переходите к следующей стадии настройки – прокручивание вокруг своей оси центрального конвертера по часовой или против часовой стрелки. Здесь также можно добиться улучшения сигнала на несколько процентов.
Таким образом вы настроили саму тарелку и центральную головку. Переходим к настройке боковых конвертеров от других спутников.
Переключаете тюнер на следующий спутник и вызываете его информационную строку. Конвертер этого спутника также благодаря мультифиду можно вращать вверх-вниз, приближать или удалять от тарелки.
Также как и со средней головкой, сначала ищите максимум на вертикали, а потом приближаете или удаляете боковой конвертер к центральному. В конце настроек проворачиваете его вокруг оси.
При настройке спутников от боковых конвертеров, особо обратите внимание на то, где вы стоите относительно тарелки. На боковые головки сигнал со спутника поступает в центр зеркала и отражаясь как в бильярде попадает на конвертер.
Так вот, для того чтобы не перекрывать этот сигнал своим телом, вы должны располагаться с ближайшей стороны настраиваемой головки, а не с противоположной.
После поиска и настройки спутника со всех трех конвертеров, процесс можно считать завершенным. Спрячьте и загерметизируйте дайсик от дождя и осадков, а также надежно закрепите спутниковые кабели хомутами, чтобы их не болтало ветром.
Ошибки монтажа и подключения
1 Неправильная сборка траверсыНа самом начальном этапе не ошибитесь с крепежом траверсы для размещения конвертеров. Она должна быть установлена под кронштейн, а не сверху него.
В противном случае возникнут большие проблемы с поиском сигнала даже на центральной головке. Виновата будет именно неправильная фокусировка.
2 Использование проходных розетокПроходные розетки это первый враг спутникового телевидения. От таких девайсов, сигнала вообще может и не быть.
Поэтому применять можно только оконечные. Часто они идут в паре с телевизионными.
Их можно применять только для аналогового телевидения. Спутниковое TV не должно иметь никаких разветвителей. Дело в том, что трансляция каналов обычно происходит на двух поляризациях.
И разветвитель не в силах одновременно пропустить их через себя. В итоге часть каналов на каком-то телевизоре просто будет отсутствовать.
4 Большое количество соединенийЛюбое соединение это потеря качества сигнала, в том числе и на казалось бы удобных розетках.
Особо следите за тем, чтобы отсутствовали соединения в местах высокой влажности – чердачные помещения. В плохую погоду сигнал из-за этого вообще будет пропадать.
5 Дешевый кабельНе покупайте китайский кабель сомнительного производства. От качества кабеля может зависеть почти половина уровня того сигнала, который доходит от тарелки до ресивера.
6 Неправильная изоляция DiseqcНикогда не обматывайте дайсек в полиэтиленовый пакет. Даже если это и спасет от прямых капель дождя, то внутри со временем все равно образуется конденсат.
И именно он станет причиной выхода из строя коммутатора, которому обязательно требуется вентиляция и сообщение с воздухом. Самый простой и дешевый вариант — пустая пластиковая бутылка, тоже не особо спасает.
Поэтому лучше всего, рядом с тарелкой разместить влагозащищенную коробку и установить коммутатор в нее.
7 Изолирование F-разъемовТакже не обматывайте изолентой F коннекторы. Такая изоляция плохо помогает от ржавчины, и только ухудшает ситуацию, так как влага рано или поздно все равно проникает под изоленту.
И вместо того, чтобы постепенно испариться или скатиться с поверхности разъема, она на нем задерживается и ускоряет процесс коррозии в несколько раз. Еще не забывайте одевать изолирующий колпачок на свободный порт Diseqc.
В настоящее время в спутниковом непосредственном телевизионном приеме (СНТП) в качестве антенн наиболее широко применяются два основных параболоида вращения: осесимметричный и офсетный.
Трудоемкость изготовления параболического отражателя вынудила искать альтернативные конструкции антенн, более технологичных в производстве и самостоятельном изготовлении.
К таким конструкциям относится плоский зональный отражатель Френеля (рис. 6.17).
Огюсте Жан Френель (1788—1828), французский физик, один из основателей волновой оптики, в процессе изучения дифракции света использовал метод разделения фронта волны на кольцевые зоны, названные впоследствии его именем.
Зональная антенна Френеля (ЗАФ) по принципу действия существенно отличается от обычно используемых антенн, содержащих в основе параболический отражатель.
Описание антенны и методика ее расчета составлены В. Никитиным (Москва) и автором данной книги.
Антенный отражатель Френеля представляет собой проводящие концентрические кольцевые поверхности, расположенные в одной плоскости. Под воздействием падающей волны электромагнитного поля согласно принципу Гюйгенса каждое кольцо становится источником вторичного излучения, которое направлено в разные стороны в отличие от параболоида вращения, отражающего все лучи в направлении фокуса.
Можно подобрать такую ширину каждого кольца зональной антенны и расстояние между ними, чтобы сигналы вторичного излучения от средних линий каждого кольца в определенной точке пространства совпадали по фазе.
Для этого достаточно, чтобы расстояния между средними линиями колец и указанной точкой отличались на длину волны сигнала — lв. Эту точку по аналогии с параболоидом можно назвать фокусом. В фокусе, как и в параболической антенне, находится облучатель.
На рис. 6.18 показано сечение (вид сбоку) верхней части центрального диска антенны и первого кольца. Если в качестве фокуса выбрана точка, которая находится на расстоянии f от плоскости с кольцами, то сигналы, излученные серединами колец, будут совпадать по фазе в фокусе при следующих значениях расстояний между краями колец и фокусом:
Сигналы, излученные серединой колец, оказываются в фазе с сигналом, излученным центром диска. Расфазировка между сигналами, излученными кромкой диска и его центром, а также кромками колеи и их серединой, составляет всего 1/4 длины волны.
Таким образом, расчет ЗАФ сводится к выбору места расположения фокуса F на воображаемой оси антенны, т. е. расстояния f от полотна антенны, и вычислению внутренних и наружных радиусов колец в зависимости от длины волны л, ретранслятора по формуле (6.2).
Расстояние f не критично и его выбирают в пределах 500…1000 мм (для антенн больших диаметров).
Сигналы, которые излучают края колеи, отличаются по фазе от сигналов, которые излучает окружность (находится в середине кольца), обеспечивающая синфазность. Широкие кольца обеспечивают широкополосность антенны.
В связи с тем, что радиусы колеи ЗАФ зависят от длины волны сигнала, может показаться, что антенна является узкополосной и для каждой частоты (или длины волны) спутникового транспондера понадобятся соответствующие размеры колец. Однако расчеты показывают, что это не так.
Если радиусы колец рассчитаны для средней частоты диапазона 10,7…11,7 ГГц (длина волны 26,8 мм) или 11,7…12,5 ГГц (длина волны 24,8 мм), то для минимальной и максимальной частот диапазонов те окружности, которые соответствуют равенству фаз сигналов, будут располагаться на поверхности колец.
В табл. 6.2, 6.3 приведены результаты расчета размеров ЗАФ для указанных диапазонов частот. В формулу (6.2) последовательно подставляли в качестве значения n орядковые номера радиусов (четные номера соответствуют внутренним радиусам, нечетные — наружным, a r1— радиусу центрального диска). Расстояние f от центрального диска до фокуса F выбрано равным 1000 мм. Ширина колец уменьшается равнозамедленно. Радиолюбителю не обязательно изготовлять ЗАФв полном объеме.
В случаях, когда в месте приема используется параболическая антенна диаметром 90 см, в конструкции ЗАФ можно ограничиться пятью кольцами (пятому кольцу соответствуют радиусы г10 и r11). При этом для диапазона частот 10,7. ..11,7 ГГц диаметр ЗАФ равен 1098 мм, для 11,7…12,5 ГГц — 1024 мм.
Таблица 6.2
Если рассчитать радиусы колеи для средней длины волны всего вещательного диапазона Ки (10,7…12,75 ГГц), на его краях эти «синфазные» окружности выходят за пределы поверхности колец. Поэтому на краях такого широкого диапазона синфазного сложения сигналов не получается.
В результате расчета получают радиусы «синфазных» окружностей, где п—номер кольца. Центральному диску соответствует n = 1. Ширину выбирают произвольно. На практике можно изготовить центральный диск радиусом 50 мм, а ширину каждого кольца взять равной 20 мм. В этом случае синфазная окружность находится примерно в середине кольца.
Зональная антенна плоская по форме, поэтому она значительно технологичнее в любительских условиях изготовления. Такая антенна может быть выполнена из большого куска фольгированного пластика или методом травления, или путем вырезания промежутков между кольцами. Ее также можно изготовить наклейкой колец из фольги или ровной жести на лист гетинакса, текстолита, оргстекла, древесно-волокнистого полотна (ДВП).
Для снижения ветровой нагрузки в диэлектрическом основании антенны просверливают произвольное количество отверстий.
Основным недостатком зональной антенны по сравнению с параболической такого же диаметра является меньший коэффициент усиления, так как не вся энергия сигнала, попадающая на полотно антенны, направляется к облучателю. В условиях слабого сигнала потеря усиления даже на 2 дБ приводит к поражению сигнала шумами и потере цветности.
Для компенсации недостатка коэффициента усиления ЗАО необходимо увеличивать диаметр полотна антенны, хотя при достаточной мощности спутникового ретранслятора и больших углах места (меньше влияют тепловые шумы Земли) для данной точки приема такая антенна обеспечивает хорошие результаты.
Закрепить конвертер в фокусе ЗАФ можно тем же способом, что и для прямофокусной параболической антенны
В последнее время спутниковое телевидение пользуется просто колоссальным спросом, и в этом нет ничего удивительного. Такой способ трансляции позволяет повысить качество каналов, увеличить их число, да и просто это намного удобнее, чем использовать модемы или кабельное телевидение.
Введение
Стоит также отметить, что установку спутниковой антенны можно произвести и самостоятельно, и для этого не нужно обладать уникальными знаниями в физике или уметь пользоваться паяльником. Установка спутниковой антенны своими руками, наоборот, проходит быстро и просто. Необходимо будет только следовать рекомендациям, а также использовать специфические базовые знания в астрономии.
Использование спутниковой антенны
Как правило, перед установкой спутника, многие люди задумываются о наличии разрешения. А так ли необходимо получать разрешение на установку спутниковой антенны? На самом деле, можно обойтись без разрешения, ведь получение услуг телевидения через спутник осуществляется бесплатно, но при этом можно будет смотреть не все каналы.
Многие каналы будут отмечены звёздочкой или восклицательным знаком, то есть вещание может производиться только после оплаты. Для того чтобы открыть полный доступ ко всем каналам, нужно купить специальную ключ карту.
Разрешение может потребоваться на установку антенны, но уже со стороны коммунальных служб. Если «тарелка» устанавливается на крыше здания или несущих конструкциях, то нужно будет получить специальный документ, который подтверждает установку спутника, а в ином случае антенну могут просто убрать и при этом человек заплатит штраф.
Если устанавливать спутниковую антенну на боковую часть здания, то есть там, где нет несущих конструкций, то можно обойтись и без разрешения, но при этом оборудование будет постоянно страдать от порывов ветра, влажности, холода . Воздействия внешних факторов значительно снижает сроки эксплуатации.
Многие жители России в основном заказывают установку спутниковой антенны через фирмы, которые берут на себя все обязательства, в том числе и получения разрешения на установку оборудования у ЖЭКа.
Общие сведения о спутниковом телевидении
Перед тем как начать установку спутниковой антенны нужно знать некоторые общие сведения, которые в итоге помогут при настройке оборудования. Для начала стоит понять, что такое геостационарная орбита . Это орбита, которая находится на высоте 35 768 километров, и равняется экватору. Именно на такой высоте, скорость Земли равняется спутнику. Фактически спутник в таких условиях стоит на месте.
Именно стояние спутника на одном месте и даёт необходимый результат, который позволяет его использовать для быстрой передачи информации. Эти сведения необходимы при установке антенны, так как её нужно будет настроить под местоположение спутника. Кроме того, грамотная настройка может помочь увеличить количество бесплатных каналов.
Иной раз может возникнуть вопрос, а можно ли поймать вещание сразу с нескольких спутников. Естественно, так как лучи подачи информации у спутников, которые находятся в космосе, часто пересекаются, но в основном каналы могут быть бесполезны. Люди настраивают спутниковые антенны чаще всего с ориентацией на свою страну и язык . Если учитывать это, то количество спутников для настройки можно будет подобрать значительно меньше. Во многих регионах может быть доступен только один спутник.
Домашнее спутниковое ТВ
При установке спутникового телевидения, как уже говорилось ранее, потребуется настройка или, как говорят, в профессиональных кругах юстировка. Это своего рода подбор тонкого угла, для того чтобы найти вещание с определённого спутника. Для человека, который не обладает опытом в настройке спутниковой антенны , произвести подобную работу достаточно трудно. Зато можно в любом момент вызвать мастера, который сделает юстировку за считаные минуты, ведь у него уже есть и опыт, да и глаза намётаны на подбор необходимого угла.
Стоимость проведения подобных работ не слишком большая, но не стоит надеяться на то, что юстировку нужно проводить только один раз. Любой шквальный ветер или снегопад может сбить антенну, и при этом нужно будет вызывать мастера. Зачем? Можно сделать всё своими руками и набрать необходимый опыт в настройке практикой.
Иной раз даже при соблюдении всех параметров настройки телевидения, вещания просто нет или можно увидеть только каналы с плохим качеством. Причина обычно в том, что антенну устанавливают в деревнях или сёлах, которые находятся в низинах и при этом не могут качественно поймать сигнал спутника, а ведь он «светит» достаточно сильно в нужную точку. Поэтому при покупке спутника, нужно проконсультироваться, о том какие спутники сможет поймать «тарелка» и выбрать приемлемый для себя вариант. После этого при настройке стоит обратить внимание на некоторые детали.
Выбор антенны
Выбор спутниковой антенны в основном сводится только к покупке модели с необходимым диаметром. Как правило, именно от диаметра «тарелки» в основном и зависит качество приёма вещания спутников, но если в Санкт-Петербурге может, хватит и 60 см, то для южных регионов потребуется большая длина, которая может равняться и 1,5 м.
Стоит отметить, что многие люди при выборе антенны думают, будто большой диаметр может поймать огромное количество каналов или повысить качество вещания. Нет, на самом деле, при большом диаметре тарелки каналов может и становиться больше, но их качество значительно снижается. Большая часть сигнала спутника отражается от зеркала спутников «тарелки». При выборе антенны с малым диаметром качество лучше, ведь происходит фокусировка сигнала от спутника. Кроме того, такое оборудование намного проще настраивать.
Нельзя забывать, что при покупке оборудования нужно дополнительно приобретать и мультифит. Это позволит установить несколько конверторов на одну спутниковую тарелку. Продавцы, как правило, интересуются, будет ли у оборудования одно гнездо или мультифит . Необходимо выбирать именно второй вариант, даже если в итоге будет использоваться только одно гнездо. Это не только даёт преимущество в использовании конвертора, но и при поломке одной ячейки, оборудование можно переключить в другие гнёзда.
Выбор конвертора и ресивера
Конвертор — это важная часть в любой спутниковой антенне. Как правило, это деталь подбирается отдельно к «тарелке», но какую часть работы выполняет это оборудование? Конвертер служит для того, чтобы поймать сигнал от спутника и преобразовать сильный сигнал, который пробивает атмосферные слои в лёгкий поток информации для ресивера.
Чаще всего люди приобретают конвертеры с круговой поляризацией, так как они не такие чувствительные. Кроме того, такие конвертеры позволяют поймать качественный сигнал , который не будет изменяться в зависимости от погоды на улице или из-за отклонения спутника на орбите. Важно помнить, что от выбора модели и фирмы конвертера будет напрямую зависеть качество вещания.
Ресивер напротив почти не влияет на качество вещания, и в основном его выбор сводится к стоимости и количеству функций.
Установка спутниковой антенны
В интернете можно найти достаточно большое количество всевозможных схем, которые позволяют установить спутниковую антенну, но поэтапную работу и рекомендации найти сложно. При установке антенны обязательно нужно руководствоваться рекомендациями, которые позволяют избежать ошибок.
Порядок юстировки
Как правило, для качественной юстировки антенны нужно вынести телевизор вместе с ресивером на улице, предварительно подключив его к удлинителю. Затем:
Заключение
Установку и настройку спутниковой антенны своими руками может выполнить даже новичок. Это позволит сэкономить большое количество денежных средств, но, главное, не совершать ошибок и делать всё точно по инструкции.
Спутниковая тарелка дома или на даче уже стала обыденным явлением, как утюг или электрический чайник. Люди занимаются установкой собственной антенны для хорошей картинки в телевизоре. Статья и видео дадут вам инструкции для самостоятельного монтажа.
В выборе тарелки ключевым является ее диаметр. Для домашнего приема в южных регионах хватит зеркала антенны диаметром 0,6 м. В северных регионах для устойчивого сигнала диаметр устройства увеличивается до 1,2 м. Большое зеркало обеспечивает сигнал лучшего качества, но «поймать» спутник им труднее, чем маленьким. Спутниковая антенна лишь на первый взгляд выглядит сложной конструкцией. Собрать и установить ее можно своими руками. Комплект вашей тарелки должен состоять из следующих деталей:
Внимание! Положитесь на консультанта или продавца при выборе ресивера, конвертера и пр. Он подскажет модель, ориентируясь на ваши потребности и цену. Весь набор можно приобрести и в комплекте.
Установка антенны
Прежде всего определитесь с будущим местоположением антенны. При планировании важно оставить открытым пространство в нужных направлениях, куда будет повернута антенна, чтобы путь сигналу не преграждали ни деревья, ни здания. Согласовывать установку спутникового оборудования с какими-либо инстанциями не нужно. Если речь идет о крыше или несущей стене многоэтажного дома – поставьте в известность о своих намерениях балансодержателя дома. В противном случае возможны конфликты в будущем.
В процессе сборки вам может понадобиться следующий инструмент:
- ударная дрель или перфоратор с набором сверл;
- ключи на 10 и 13;
- «кусачки»;
- отвертка;
Тарелку со всей «начинкой» лучше собрать в домашних условиях и только потом закреплять на стене. Инструкция чаще всего доходчиво объяснит, что с чем коммутируется, а инструменты вам помогут. После этого можно приступать к монтажу.
Установка антенны
Металлический кронштейн на стене должен быть закреплен строго вертикально и держаться намертво. Анкером или болтом – не важно, главное — сохранность и долговечность антенны. В противном случае в ветреную погоду качество сигнала снизится. После монтажа необходимо точно настроить головки, правильно подключить их к коммутатору DiseqC, чтобы настройки в тюнере совпадали с подключением в антенне. Дисек дольше прослужит, если прикрыть его обрезанной пластиковой бутылкой.
Настройка антенны
Чтобы настроить антенну, необходимо рассчитать азимут спутников и угол подъема. Вычислить их поможет обыкновенный компас и формула. Чтобы не морочить голову, разработчики придумали программы-приложения для смартфона, например, Satfinder. Калькулятор азимутов можно с легкостью отыскать в интернете вместе с картой примерных координат спутников относительно вашей местности. Также поисковик поможет вам с точными координатами вашего населенного пункта. Все полученные водные данные нужно внести в формулу, и программа расскажет вам об азимуте и угле наклона вашей антенны.
У вертикально стоящих офсетных тарелок угол искривления уже есть, его значение можно найти в инструкции. Закрепите антенну твердо, но чтобы она смогла двигаться с легким усилием, и направьте в сторону спутника с учетом расчетных данных. Для настройки антенны желателен телевизор. DiseqC с тюнером (вход LNB IN) соединяется кабелем. Чаще всего это можно сделать как с помощью SCART–разъема, так и выхода RCA («тюльпан»). Коммутацию с DiseqC необходимо проводить только с выключенным питанием.
Совет. Ручная настройка антенны по отношению к спутникам – дело тонкое. Телевизор на высоту поднимать неудобно, поэтому приспосабливайте гаджеты: телефон, автомагнитолу или планшет, которые совместно с тюнером дадут картинку уже на крыше.
После включения в сеть ресивер должен показать на экране отсутствие сигнала. Для настройки необходимо войти в меню ресивера (как правило, код — 0000) и найти необходимый вам спутник. Настраиваться необходимо на сильный транспондер спутника: обозначьте частоту, поляризацию, укажите символьную скорость, fec. Сильный — это чаще тот, с которого ведет трансляцию нескольких каналов. Если после этих манипуляций до высоких показателей задергались шкалы сигнала — вы высчитали правильно. Теперь нужно лишь немного подрегулировать сигнал, вращая антенну, не более 10 мм по азимуту и углу.
Настроить антенну помогут специальные программы
Если качество оставляет желать лучшего, начинайте поиск вручную. Сектор для этого обычно выбирается таким образом: по углу места +/-10°, по азимуту +/-15°. Вращать необходимо от крайнего угла, делая паузы на 2-3 сек. через 4-5 мм. После успешной «поимки» всех спутников не забудьте изолировать разъемы от внешних факторов (например, резиной) и аккуратно закрепить кабель по пути к тюнеру.
Для улучшения приема 3G, 4G, или WiFi, применяют зеркало от параболической антенны. Так как, русский любит халаву, все чаще ищет в интернете как сделать «спутниковую тарелку» в домашних условиях. Давайте вместе разберем пару вариантов.
Для начала посмотрите видео…
У кого интернет не очень скоростной или не «безлимит» и не может (или не хочет) посмотреть видео, то опишу технологию своими словами.
В начале показывают как вырезать ровный круг с «плекса», потом берется крышка с кострюли (имеет форму параболы), помещается в духовку вместе с заготовкой из плексигласа. При нагреве, «плекс» принимает форму параболы. Затем можно обклеить толстой фольгой и зеркало готово.
Хоть видео и дает пример изготовления параболы, но минус в том, что диаметр мал для антенны. Хотя есть духовки и большего размера, короче, инфу для размышления получили, дальше только ваша фантазия в помощь…
Это был один вариант, давайте рассмотрим другой.
Для начала этот вариант нужно попробовать на листке бумаги с маштабом 1:4 или 1:5.
Итак, для получения зеркала диаметром 80 см , понадобится картон 100 Х 100 см. При этих размерах фокус зеркала равен 13 см .
Расчертим его так:
Расчертить на 16 идентичных сектора (22. 5°) и 4 круга с радиусами r1, r2, r3, r4:
Радиусы кругов:
- r1 = 75 mm
- r2 = 254 mm
- r3 = 400 mm
- r4 = 528 mm (этот радиус выходит за квадрат, обрежьте по квадрату)
По этим кругам будет изгиб.
Теперь нужно сделать вырезы по 16 чертам с расстоянием между лепестками s1, s2, s3, s4:
Расстояние между лепестками:
- S1 = 0 mm
- S2 = 11 mm
- S3 = 29 mm
- S4 = 50 mm
По этой заготовке, можно вычертить на оценкованом листе. Соеденить края и зеркало для параболической антенны готово.
Вариант 2
В этой статье опишу приемлемый способ, как сделать спутниковую антенну своими руками. Читал в интернете (не помню на каком сайте): надо взять у соседа антенну, выложить в ней проволоку и залить гипсом. Представляете ее вес, а сопротивляемость ветру…
Итак, тут мы рассмотрим, как создать само параболическое «зеркало», а какую антенну будете вешать (wifi, 3|4G) Вам решать.
Как вариант, можно сделать так:
Берете оцинкованный лист и делаете восемь разрезов, затем соединяете лепестки вместе.
Другой вариант. Нам понадобится большой мяч:
Делаем из проволоки первый круг диаметром, который нужен вам и одеваем его на мяч:
К1-К4 — круги из стальной проволоки диаметром 4-6 мм. Под кругами начертите линии маркером.
Затем, соединяем круги алюминиевой толстой проволокой крест на крест, снимаем изделие. Вместо алюм. проволоки, по одной заменяем на стальную и привариваем сваркой.
Должно получиться так:
Круг 4, должен остаться не закрытым, там будет проходить стойка облучателя. Остальное, нужно протянуть проволокой — сделать сетку.
Как вариант, зеркало — можно обтянуть готовой алюминиевой сеткой:
Фокус — это нахождение облучателя (антенны) на расстоянии от центра спутниковой антенны. Это расстояние зависит от множества факторов. Например: частота, раскрыв «зеркала».
Парабола — это как часть шара, а фокус у шара в середине.
Если антенну сделать, как Ант3, то фокус получится на уровне самой антенны, и т.д.
Учитывайте диаметры кругов.
Теперь о частоте. Фокус от частоты высчитывается по формуле, которая учитывает саму частоту и диаметр зеркала. Так как, неизвестно какой диаметр будет у Вашей «тарелки», то лучше фокус находить экспериментальным путем.
Допустим, вы хотите поставить 3G антенну Харченко,
закрепите ее на штанге и просуньте в круг 4. Запустите программу типа MDMA (в дБ показывает уровень сигнала) и штангой медленно двигайте к антенне или от нее.
В заключении хотелось бы сказать о диаметре. На практике усиление на антенне Харченко и диаметром спутниковой антенны в 90 см, доходило до 40 дБ.
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:
- Рефлектор (отражатель).
- 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.
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.
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.
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.
- 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.
- 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.
Основы радиолокации — Основные принципы радиолокации
Тороидальная антенна
Тороидальная антенна имеет своей основой геометрию поверхности вращения параболы, подобно параболической антенне. Рефлекторы обеих этих антенн представляют собой вырезки из соответствующих поверхностей вращения. В случае обычной параболической антенны парабола вращается вокруг своей оси симметрии (Рисунок 1, слева). Такое вращение параболы формирует круговой параболоид вращения. В параболических антеннах ось симметрии параболы обычно является и линией визирования антенны (при условии расположения облучателя в фокусе параболы).
В случае тороидальной антенны ось вращения перпендикулярна оси симметрии параболы. Расстояние между осью вращения и поверхностью вращения должно быть больше, чем фокусное расстояние параболы (Рисунок 1, справа). Тороидальная антенна имеет не одну фокальную точку, а целую группу фокальных линий, которые лежат на дуге перед рефлектором.
В сравнении с параболической антенной у тороидальной антенны больше аберрационные потери, поскольку первичная антенна (например, рупорный облучатель) не находится в точке фокуса, а лежит на фокальной линии. В режиме приема часть энергии, собранной и переотраженной рефлектором, будет проходить мимо первичной антенны (облучателя). Кроме этого, первичная антенна может облучать только ограниченную часть рефлектора. Таким образом, апертура тороидальной антенны всегда существенно меньше, чем в параболической антенне таких же размеров.
Для уменьшения аберрационных потерь в конструкцию антенны может добавляться вторичный рефлектор по аналогии с конструкцией антенны Кассегрена. При помощи такого вторичного рефлектора можно компенсировать разности фаз поля на границах освещенной области на поверхности основного рефлектора.
Рисунок 2. AN/FPS-50, DR3: параболически-тороидальная антенна с облучателем органного типа на базе ВВС США Clear. © 2000-2016 GlobalSecurity.org
Рисунок 2. AN/FPS-50, DR3: параболически-тороидальная антенна с облучателем органного типа на базе ВВС США Clear. © 2000-2016 GlobalSecurity.org
Тороидальные антенны используются для получения нескольких лучей одновременно при использовании одного большого стационарного рефлектора. Эта концепция применяется, например, в радиолокаторе OTH-B, поскольку отражатели его антенны (имеющие крайне низкие резонансные частоты) слишком велики для реализации механического вращения. Рефлектор параболически-тороидальной антенны радиолокатора AN/FPS-50 был размером примерно с футбольное поле. Для питания такой антенны использовался, так называемый, облучатель органного типа (в англоязычной литературе Organ-Pipe Scanner). Такой облучатель поочередно подключает отдельные излучатели, расположенные в разных точках тракта распространения волны, как на передачу, так и на прием. Таким образом, несмотря на то, что рефлектор неподвижен, луч антенны перемещается за счет выбора точки облучения рефлектора.
Russian HamRadio — Тороидальные антенны.
Актуальная задача антенной техники — создание эффективных электрически малых антенн. Они нужны как для портативных и мобильных радиостанций KB, УКВ и СВЧ диапазонов, так и для стационарных длинноволновых радиосистем в условиях ограниченности пространства. Предлагаемая материал знакомит с одним из интересных путей решения этой задачи.
Размеры электрически малой антенны по определению много меньше длины волны X в свободном пространстве. Проблема конструирования таких антенн состоит в том, что с уменьшением размеров излучающей системы быстро уменьшается эффективность излучения. Возникают трудности согласования нерезонансных антенн с источниками (приемниками).
Уменьшить физические размеры антенны при сохранении электрических (волновых) размеров удается при замене прямолинейных проводников спиральными, изогнутыми в виде винтовой линии (рис. 1). Такие структуры называют замедляющими.
Рис.1.
Скорость распространения волны вдоль оси спирали меньше скорости света, поэтому длина волны l s в такой структуре при той же частоте меньше l .
Физическую длину резонансной антенны таким способом можно сократить в десятки раз. Спиральные антенны поперечного (перпендикулярно оси) излучения широко используются в портативных и стационарных радиосредствах.
Рис.2.
Если линейный вибратор свернуть в замкнутое кольцо, получим рамку (рис. 2,а). Распределение электрического тока Iэ в электрически малой рамке можно считать равномерным, поэтому она будет излучать равномерно по всем азимутальным направлениям, но только с горизонтальной поляризацией (рис. 2,6), как элементарный вертикальный магнитный вибратор.
При неравномерном распределении тока диаграмма не будет такой симметричной. Когда длина периметра рамки кратна целому числу полуволн, в такой антенне возможны резонансы. Так, в антенне типа «квадрат» на ее периметре укладываются две полуволны.
На средних, длинных и сверхдлинных волнах, ввиду особенностей их распространения, предпочитают вертикальную поляризацию. Именно здесь проблема сокращения вертикальных размеров антенн стоит особенно остро. Попробуем представить себе любительский четвертьволновый вертикальный вибратор диапазона 136 кГц высотой около 550 м! Однако совсем не обязательно в качестве источника излучения использовать электрический ток.
Рис.3.
В соответствии с принципом перестановочной двойственности, если равномерно распределенный кольцевой электрический ток (рис. 2,а) заменить магнитным током IM (поскольку в природе нет магнитных зарядов, это будет фиктивный магнитный ток, плотность которого пропорциональна скорости изменения магнитной индукции), то в поле излучения векторы электрической и магнитной компонент поменяются местами.
Мы получим источник, эквивалентный по диаграмме направленности элементарному электрическому вибратору, в нашем случае вертикальному (рис. 3).
Рис.4.
Кольцевой магнитный ток можно получить в тороидальной спиральной антенне (Toroidal Helical Antenna, THA), которая образуется в результате свертывания линейной спирали в замкнутое кольцо.
Форма витка спирали может быть произвольной (окружность, прямоугольник и т. д.).
На рис. 4 приведен эскиз тороида с квадратной формой сечения и указаны обозначения размеров.
На рис. 5,а показан пример построения 7-витковой тороидальной антенны.
В такой системе также возможны резонансы, когда по оси тороида укладывается целое число полуволн магнитного тока.
Рис.5.
Но в спирали длина волны меньше, поэтому резонансная ТНА может иметь значительно меньшие размеры, чем резонансная рамка из линейного провода.
На рис. 5,б, в и г даны пространственные диаграммы направленности (ДН) ТНА как по отдельным составляющим электрического поля Еq , Еj , так и по суммарному полю Eå .
Особенностью резонансных ТНА с одной спиральной обмоткой является то, что в ней, помимо создающей тороидальное магнитное поле вихревой составляющей электрического тока спирали, всегда есть тороидальная составляющая (вдоль оси тороида), из-за которой поле излучения содержит не только вертикальную Еq , но и значительную горизонтальную Еj компоненту электрического поля.
Для компенсации тороидальной составляющей электрического тока делают две одинаковые обмотки, намотанные в разные стороны (левую и правую), и включают их противофазно (рис. 6,а).
В местах пересечения обмотки не соединяются. Мы получили тороидальную спиральную антенну со встречными спиральными обмотками (Contrawound Toroidal Helical Antenna, CTHA). Магнитные поля в полости тороида от обеих обмоток складываются.
Рис.6.
На диаграммах рис. 6,6, виг видно, что доля составляющей Ее в поле излучения заметно возросла, минимумы суммарной диаграммы вдоль оси y стали менее глубокими, однако мы опять не получили общую диаграмму, как на рис. 3.
Это объясняется тем, что магнитное поле в полости тороида распределено вдоль оси не равномерно, а в соответствии с распределением амплитуд стоячей волны тока.
Как преодолевают это препятствие, покажем ниже, а сейчас рассмотрим некоторые интересные свойства уже описанных антенн.
На рис. 7 приведены расчетные частотные зависимости активной (R) и реактивной (X) составляющих входного импеданса ТНА при а = 0,6 м, h = 0,8 м и N = 7. (МГц) и радиусом а (м), можно рассчитать размер h (м) рассмотренных выше антенн по формулам: для ТНА:
h = — 0,00045742 + 0,118235а — 0,0007371 З6а³ fi ² + 20,2869exp(-0,3N)/f1 + + 2,5712/ fi;
для СГНА: h = -0,0208635 + 0,168786а — 0,000669097a³ fi ² + 21,0524exp(-0,35N)/f1 + + 1,64826/ fi.
Формулы получены с помощью регрессионного анализа по результатам компьютерного моделирования для диаметра провода 1,3 мм размеров 0,6 м £ а £ 4 м, 0,5 м £ h £ 4 м, причем 0,3 £ h/a £ 1,3, и диапазона частот 0,7 МГц £ fi £ 23 МГц.
Рис.8.
Среднеквадратическая погрешность при указанных условиях около 0,03 м. Возможен масштабный пересчет и для других частот (все размеры изменяются пропорционально изменению длины волны).
Интересной особенностью СТНА является возможность получения (только для отдельных комбинаций параметров), близкой к изотропной, диаграммы направленности (рис. 8).
Эта диаграмма получена, в частности, при частоте 70 МГц для антенны с параметрами N = 5, а = 0,2 м и h = 0,27 м в условиях свободного пространства.
На рис. 9 приведены сравнительные зависимости КПД ТНА и СТНА от частоты.
Как правило, КПД быстро уменьшается при уменьшении основных размеров антенны и увеличении количества витков.
Рис.9.
Наибольший КПД у ТНА — в области между 2-м и 3-м резонансами, у СТНА — при 3-м и 5-м резонансах, а максимальные его значения ниже, чем у ТНА.
Для антенн обоих типов характерны глубокие минимумы КПД при всех четных резонансах выше второго. Это объясняется неблагоприятным для эффективного излучения распределением тока в обмотках.
Электрически малые антенны вообще имеют низкий КПД и поэтому очень чувствительны к антенному эффекту фидера. Их имеет смысл использовать на подвижных объектах с очень коротким фидером или вообще без него.
Эллиптичность поляризации тороидальных антенн полезна, например, для обеспечения бесперебойной связи в подвижных системах, в частности, для устойчивого приема программ УКВ ЧМ радиовещания.
Рис.10.
На рис. 10 показано размещение СТНА с характеристикой по рис. 8 на крыше автомобиля и приведена диаграмма направленности с учетом влияния кузова и земли.
Исторически развитие тороидальных антенн связано с желанием уменьшить вертикальный размер излучающей системы с вертикальной поляризацией и круговой ДН.
Как было отмечено, в обычной антенне СТНА с одним источником возбуждения не удается получить равномерного распределения магнитного тока вдоль оси тороида.
На рис. 11 ,а показаны пересечения витков левой и правой обмоток на всей наружной поверхности тороида в развернутом виде, а на рис. 12 (кривая 1) — распределение напряженности магнитного поля вдоль оси тороида для 8-витковой обычной СТНА при f3 = 27 МГц.
В результате неравномерности распределения поля диаграммы направленности такой антенны близки к показанным на рис. 6. Один из способов получить близкое к равномерному распределение магнитного тока состоит в разбиении обмоток на секции, в каждой из которых направления(левое и правое)обеих обмоток изменяются на противоположные соседним (рис. 11 ,б).
В местах разбиения обмоток на секции устанавливаются клеммы для подключения дополнительных источников возбуждения. В данном случае надо вместо одного подключить четыре одинаковых синфазных источника. Распределение магнитного тока при этом (рис. 12,6) получается без изменений знака, хотя и с небольшими пульсациями.
Рис.11.
Такое решение позволило в широкой полосе частот получить ДН, не отличающуюся от приведенной на рис. 3. Расчетный КПД секционированной СТНА в данном случае на частоте 36 МГц оказался примерно вдвое больше, чем у несекционированной СТНА (59 % против 29 %).
В заключение отметим важнейшие достоинства и недостатки рассмотренных антенн и возможности их применения.
Общие плюсы — уменьшение вертикального размера антенн (за счет увеличения горизонтальных размеров!), отсутствие требований к противовесам и заземлению.
В сущности, ТНА представляет собой рамку, изготовленную из спирального проводника, что позволило сократить физические размеры резонансной антенны. Такая антенна интересна уже тем, что имеет эллиптическую поляризацию, а зависимость ДН от формы, окружения и асимметрии подключения позволяет широко и разнообразно использовать такие антенны в связной, радиовещательной, телеметрической и другой портативной радиоаппаратуре.
Рис.12.
Наличие второй, встречной обмотки у СТНА, вообще говоря, ухудшает условия излучения, отсюда и ниже эффективность. Однако у этих антенн лучше выражена эллиптичность поляризации, что важно для подвижных систем связи в условиях многолучевости. Изотропная ДН несекционированной СТНА сама по себе вряд ли реализуема на практике ввиду сильного влияния окружения, а вот на входной импеданс СТНА окружающие предметы (и, в частности, проводящие поверхности) влияют слабо. Несекционированные СТНА могут найти применение в портативных устройствах низовой радиосвязи и персонального радиовызова, в системах сотовой связи и GPS.
Основная область применения тороидальных антенн, эквивалентных вертикальному вибратору (с вертикальной поляризацией и равномерной ДН в горизонтальной плоскости), — сравнительно длинные волны, для которых проводимость земли (или воды) достаточно велика. Минусы СТНА — сложная технология изготовления. При секционировании антенн возникают дополнительные хлопоты с подключением нескольких точек питания.
Общие минусы — при уменьшении размеров резко уменьшается КПД антенны, а при попытках его улучшить (за счет увеличения толщины и подбора материала провода, повышения качества диэлектриков) уменьшается полоса пропускания. Проблемы с согласованием при перестройке с одной частоты на другую затрудняют использование тороидальных антенн в диапазоне частот.
Заинтересованный читатель может обратиться к патентной литературе [1—4] и к результатам исследований с участием автора [5, 6]. В [7] предложены несколько новых способов изготовления излучателя с вертикальной поляризацией на основе тороидальных структур. В [8] предложен универсальный алгоритм синтеза антенн из сегментов с электрическими и магнитными токами.
Анатолий Гречихин (UA3TZ)
Литература:
1. Патент США № 4751515.
2. Патент США № 5654723.
3. Патент США № 6204821.
4. Патент США № 6239760.
5. Гаврилин А. Т., Гречихин А. И., Проскуряков Д. В. Исследование характеристик тороидальной антенны со встречными спиральными обмотками. — Радиотехника, 2001, №9.
6. Гречихин А. И., Окунев А. Г. Исследование эффективности тороидальных антенн СТНА. — В кн.: «Радиоэлектронные и телекоммуникационные системы и устройства» Межвуз. сборник науч. трудов. Вып. 7: Н. Новгород, НГТУ, 2001.
7. Патент США № 6300920.
8. Патент США № 6218998.
Маленькая магнитная тороидальная антенна, встроенная в полупроводниковое полупространство
% PDF-1.4 % 111 0 объект > эндобдж 112 0 объект > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 106 0 объект > поток application / pdf
Тороидальная антенна — zxc.вики
Создание параболического зеркала (слева) по сравнению с торической антенной (справа) РЛС AN / FPS-50 на Аляске Антенна Torus с корпусом для нескольких первичных антеннA Torusantenne — параболическая антенна, в которой параболическая антенна для отражателя, образующего параболу, повернута не вокруг оси направления главного луча, а вокруг оси, перпендикулярной ему. Это создает отражатель в форме дуги окружности.
техническое описание
Характеристика направленности (и, следовательно, усиление антенны) для каждого передающего / приемного устройства основывается только на небольшой площади поверхности отражателя.Размер этой области ограничен характеристиками направленности первичных излучателей (в основном рупорных излучателей). Эффективная площадь антенны для соответствующего канала меньше, чем у приблизительно овальной параболической антенны с диаметром, примерно равным меньшему размеру торцевой антенны. По отношению к общей площади отверстие антенны невелико. В целом, однако, достигается многократное использование поверхности отражателя, поскольку отдельные области могут перекрываться. Поскольку вместо фокальной точки генерируется фокальная линия, потери из-за аберрации несколько больше, чем с параболической антенной.
В отличие от параболической антенны с держателем мультифид, ни одно из положений первичного излучателя не является предпочтительным для торической антенны.
Применения в радарах и для наземной передачи
В 1950-х годах вооруженные силы США закупили радиолокационную систему AN / FPS-50, в которой для раннего предупреждения о баллистических ракетах использовались тороидальные антенны. Изначально радары работали в диапазоне УВЧ, а после переоборудования — в L-диапазоне. Отражатели имеют высоту 50 м и длину 120 м, при этом образуется только половина параболической дуги, а линия фокуса расположена чуть выше поверхности земли.Почти утроив частоту, торовые антенны после модернизации стали намного эффективнее. 80 первичных радиаторов были установлены рядом друг с другом в разных положениях. Это охватывало диапазон бокового угла 40 ° на антенну. Радар был одним из последних, в котором для поворота использовались неподвижные тороидальные антенны.
Антенная система, построенная в 1960-х годах на основе этого принципа на бывшей головной станции кабельного телевидения в Кресси (Калифорния), которая принимала телевизионные сигналы из района Сан-Франциско на расстоянии около 160 км, до сих пор сохранена для наземной передачи в ультракоротких волнах. диапазон .Десять башен высотой около 27 метров, возведенных по дуге окружности длиной около 110 м, несут горизонтально протянутые металлические провода и, таким образом, образуют отражатель.
Приложение для спутниковой связи
Одновременный прием нескольких спутников Антенна с тороидальным вспомогательным рефлектором, который частично компенсирует разность фаз на краю рефлектора и, таким образом, обеспечивает более высокую эффективность АнтенныTorus в настоящее время используются для поддержания связи с несколькими геостационарными спутниками одновременно в микроволновом диапазоне с помощью только одной антенны.Для этого они оснащены несколькими первичными антеннами, которые нацелены на разные участки тороидального отражателя (мультифид).
Антенна этого типа шириной около 80 м находится на объекте Овидиополь-2 недалеко от Великодолынского на Украине примерно с 1987 года. Такие антенны позже были установлены АНБ в разных странах, чтобы снизить стоимость мониторинга спутниковой связи. Эти антенны также используются операторами кабельных сетей.
Меньшие тороидальные антенны также существуют в области развлекательной электроники, чтобы иметь возможность принимать сигналы нескольких телевизионных спутников с помощью только одного неподвижного отражателя.Эти приемные антенны также могут быть оснащены вторичным отражателем, который работает по принципу антенны Кассегрена и также имеет тороидальную форму. Это позволяет увеличить необходимые расстояния между LNB, чтобы также можно было обслуживать близкие друг к другу позиции спутников. Оба отражателя согласованы друг с другом таким образом, что становится возможной более высокая эффективность.
литература
- Алан Г.П. Босвелл: Параболическая антенна с отражателем в виде тора. В: Маркони Обзор. 41, 1978, стр. 237-248.
- Бяо Ду, Эдвард К.Н. Юнг, Ке-Чжун Ян, Шун-Ши Чжун: Конструкция многолучевых параболических антенн с торическим отражателем. In: Письма о микроволновых и оптических технологиях. 27, 5, 2000, стр. 343-347.
- Kenneth S. Kelleher: Новый широкоугольный микроволновый отражатель. In: Tele-Tech & Electronic Industries. 12, 6, 1953, стр. 98-99, 168-169.
- Яхья Рахмат-Сами, Развитие рефлекторных антенн: взгляд в прошлое, настоящее и будущее, 2015, Журнал IEEE Antennas and Propagation Magazine, том 57, выпуск 2, ISSN 1045-9243, стр.Нил МакЛейн: Широкополосные сети, часть 29. In: SBE Глава 24 Информационный бюллетень. , март 1999 г., стр. 6. (онлайн-PDF (напоминание об оригинале от 23 октября 2007 г. в интернет-архиве ) Информация: Ссылка на архив была автоматически вставлена и еще не проверена. Проверьте оригинал и архив ссылку в соответствии с инструкциями , а затем удалите эту заметку. , по состоянию на 19 мая 2016 г.) @ 1 @ 2 Шаблон: Webachiv / IABot / www.sbe24.org
- ↑ Координаты 46 ° 19 ′ 45 ″ с.ш., 30 ° 32 ′ 26 ″ E46.329166666667 30.540555555556
- ↑ Десмонд Болл, Дункан Кэмпбелл, Билл Робинсон, Ричард Тантер: Расширенное наблюдение за спутниками связи и разведывательная деятельность с использованием многолучевых антенных систем. Специальный отчет NAPSNet, 28 мая 2015 г.
- ↑ Многолучевые антенны. The New York Times, 13 августа 1981 г.
- ↑ на английском языке называется техника формообразования , см .: Константин А.Баланис: Теория антенн. Анализ и дизайн. John Wiley & Sons, Нью-Йорк 2005, ISBN 0-471-66782-X, стр. 895 (в онлайн-формате PDF, стр. 852, по состоянию на 18 мая 2016 г.)
антенна для значительного увеличения перехвата спутников
(обновлено 24 ноября 2015 г.)
На трех спутниковых объектах, в Великобритании, на Кипре и в Новой Зеландии, есть специальная антенна, которая позволяет агентствам-партнерам АНБ значительно расширить свои возможности по сбору спутниковой связи.
Эта антенна называется Torus, и хотя обычные параболические тарелочные антенны могут одновременно видеть только один спутник, одна антенна Torus может принимать сигналы от 35 спутников связи.
Эти редкие и дорогие антенны Torus используются некоторыми телевизионными сетями, но пристальный взгляд на фотографии спутниковых станций Five Eyes теперь показал места, где антенны Torus также используются для сбора разведывательных сигналов.
Антенна Torus
компании General Dynamics Satcom Technologies с хорошо видимым массивом приемных головок
Антенна Torus прямоугольная, а не круглая, как у обычных спутниковых тарелок.Его квазипараболическая форма на самом деле представляет собой сечение геометрической формы, называемой тором, получившей свое название. Если обычная спутниковая антенна имеет только одну приемную головку, называемую понижающим преобразователем с низким уровнем шума (LNB), то в антенне Torus их много, размещенных в виде решетки.
Как одна антенна Torus (торговая марка Simulsat) может
принимать сигналы до 35 спутников
(Источник: Evertz.com — Нажмите, чтобы увеличить)
С фокальной дугой вместо одной точки фокусировки антенна Torus может принимать сигналы от ряда спутников, находящихся на геостационарной орбите (ГСО), в фиксированном положении над экватором.Так обстоит дело с большинством из более чем 100 спутников связи. Поскольку антенна Torus должна быть выровнена с положением нескольких спутников, она должна быть настроена на определенное положение и, следовательно, не может вращаться или вращаться, как круглые спутниковые тарелки.
Спутниковая коллекция
Использование антенн Torus для разведки сигналов впервые стало ясно из слайда, который был частью презентации 2011 года на ежегодной конференции Five Eyes. Он был опубликован в мае 2014 года в книге Гленна Гринвальда «Нет места, чтобы спрятаться».
Слайд озаглавлен «Новая позиция сбора» и содержит схему, показывающую различные этапы процесса спутникового сбора. Гринвальд увидел в этом свидетельство того, что АНБ хочет «собрать все», хотя диаграмма ясно показывает, что это относится только к одному конкретному этапу:
На первом этапе этого процесса сказано, что «Тор увеличивает физический доступ» — четкое описание того факта, что одна такая антенна может принимать сигналы от многих спутников. С одним спутником, имеющим от 24 до 32 транспондеров для ретрансляции сигнала, одна антенна Torus при определенных обстоятельствах теоретически могла бы принимать почти 1000 каналов связи одновременно.
Это не обязательно означает, что с антеннами Torus агентства Five Eyes теперь «собирают все». Новая антенна позволяет им получить доступ к гораздо большему количеству спутников, но на следующем этапе (получившем название «Знай все») они ищут и выбирают каналы, которые имеют наилучшие шансы на получение полезной информации.
Более широкий доступ также означает необходимость большей емкости для обработки этих входящих сигналов, потому что они должны быть преобразованы, демодулированы и демультиплексированы, прежде чем с ними что-то можно будет сделать.А для интернет-коммуникаций также потребуется больше серверов XKEYSCORE (XKS) для буферизации, чтобы аналитики могли отсортировать интересующие данные.
Антенны Torus полезны для «увеличения стога сена», что не означает, что хранится весь стог — только те пучки, которые могут содержать «иголки».
Антенны перехвата Torus
Теперь, зная, что искать, было довольно легко «подсмотреть» за станциями перехвата спутников через аэрофотоснимки Google Maps.Таким образом, мы можем распознать антенны Torus в Великобритании, на Кипре и в Новой Зеландии.
Вайхопай, Новая Зеландия
Большая часть информации об использовании антенны Torus для радиоразведки доступна для антенны на станции перехвата спутников Вайхопай в Новой Зеландии, которая имеет кодовое название IRONSAND.
Согласно статье, которая была первоначально опубликована в The Marlborough Express в июле 2007 года, Torus в Waihopai был построен месяцем ранее и, как ожидается, будет введен в эксплуатацию позже в том же году.Затем директор GCSB Брюс Фергюсон сказал, что эта новая антенна позволит более эффективно отслеживать спутники, и при стоимости менее 1 миллиона долларов это очень хорошее соотношение цены и качества, сказал он.
Станция Вайхопай в 2012 году с антенной Torus слева
(Фото: Гилберт ван Ренен / Vital Images — Нажмите, чтобы увеличить)
Новая антенна Torus присоединилась к существующим спутниковым антеннам, первая из которых была построена в 1989 году, а вторая — в 1998 году. Эти антенны покрыты куполами, которые делают их похожими на гигантские мячи для гольфа.По словам директора GCSB, это должно было предотвратить непогоду, но обычно считается, что на самом деле это делается для того, чтобы не видеть, в каком направлении обращены тарелки.
Torus не получил такого покрытия, возможно потому, что он имеет ограниченную способность маневрировать на фиксированной площадке. Но если бы антенна Torus была закрыта, как старые тарелки, мы бы не узнали об этой новой и улучшенной способности перехвата спутников.
Спутниковая станция GCSB Waihopai, до (2005 г.) и
после (2008 г.) антенна Torus была установлена
Torus в Waihopai также упоминается в недавно опубликованной презентации GCSB от апреля 2010 года, в которой говорится: «TORUS теперь позволяет увеличить сбор данных COMSAT / FORNSAT».Похоже, что эта антенна заработала незадолго до этого, хотя она уже была установлена в 2007 году. Возможно, потребовалось несколько лет, прежде чем необходимая вычислительная мощность стала полностью функциональной.
Bude, Великобритания
Вторая антенна Torus, используемая для перехвата спутников, находится в GCHQ Bude, на западе Корнуолла, в Соединенном Королевстве. Bude под кодовым названием CARBOY — это большая станция, на которой GCHQ и NSA сотрудничают в перехвате спутниковой и подводной кабельной связи.
Здесь перехват спутников начался в конце 1960-х годов с двух гигантских антенн диаметром 27 метров. В настоящее время существует 21 спутниковая антенна различных размеров, которые могут покрывать все основные диапазоны частот и в целом ориентированы на спутники связи ИНТЕЛСАТ, Интерспутник и ИНМАРСАТ.
Антенна Torus в GCHQ Bude должна была быть установлена где-то в период с января 2011 года по июнь 2013 года: на текущем изображении Google Maps, сделанном 30 декабря 2010 года, антенна Torus еще отсутствует, но на рисунке ниже, от 23 июня 2013 г. хорошо видна антенна необычной формы:
Спутниковые антенны в GCHQ Bude в Корнуолле, с антенной Torus
справа от большого обтекателя в центре
(Фото: Reuters / Kieran Doherty — Нажмите, чтобы увеличить)
Айос-Николаос, Кипр
Третья антенна Torus установлена на станции прослушивания GCHQ Айос-Николаос, которая является частью британской суверенной базовой зоны (SBA) в Декелии на Кипре, где британская разведка уже присутствует с конец 1940-х гг.
Эта станция для прослушивания имеет кодовое название SOUNDER и является частью сети перехвата спутников Five Eyes, которая стала известна как ECHELON. На спутниковой фотографии Google Maps видно, что есть несколько больших и малых спутниковых антенн, в том числе одна, которую можно распознать как антенну Torus:
Спутниковые антенны в GCHQ Ayios Nikolaos на Кипре с
, та, что слева, узнаваема как антенна Torus
(Фото: Google Maps — Нажмите, чтобы увеличить)
Этот спутниковый снимок сделан 12 апреля 2014 г., но поскольку для этого места нет более ранних снимков, невозможно сказать, в каком году была установлена эта антенна Torus.Таким образом, на данный момент самым старым упоминанием антенны Torus, используемой для радиотехнической разведки, является Вайхопай в Новой Зеландии (2007 г.).
Обновления:
Как заметил читатель в комментарии ниже, изображения из Google Earth показывают, что антенна Torus в Айос-Николаосе должна была быть построена где-то в период с мая 2008 года по апрель 2011 года, согласно изображениям, доступным на эти даты.Итак, для разведки сигналов антенны Torus были впоследствии установлены в Вайхопай (2007 г.), в Айос-Николаосе (между 2008 и 2011 гг.) И в Буде (между 2011 и 2013 гг.).
В документе GCHQ от июля 2010 г. Torus упоминается как один из текущих проектов, «которые предоставляют новые возможности и могут снизить расходы на поддержку».
Согласно отчету (pdf) Института Наутилус об антеннах Torus от 28 мая 2015 года, Torus был также установлен на станции Menwith Hill в конце 2011 года, на этот раз под слегка «раздавленным» обтекателем. Еще один был установлен в 2012 году на спутниковой станции GCHQ недалеко от Сиба в Омане и имеет кодовое название SNICK. Наконец, в 2008 году на станции Пайн Гэп в Австралии была установлена антенна Torus, которая в начале 2000-х годов также получила функцию перехвата спутников.
На других крупных спутниковых станциях стран Five Eyes, таких как Yakima и Sugar Grove в США, Menwith Hill в Великобритании, Misawa в Японии и Geraldton в Австралии, не было видно антенн Torus. Антенны Torus также нельзя увидеть на аэрофотоснимках средств перехвата спутников в союзных странах, таких как Нидерланды, Дания, Германия и Австрия.
Разработка
Антенна Torus была разработана в 1973 году лабораторией COMSAT в Кларксбурге, штат Мэриленд, где эксплуатировалась экспериментальная установка, которая взаимодействовала со спутниками Intelsat.
Оригинальная версия антенны Torus могла принимать сигналы до 7 спутников одновременно и стоила 1,1 миллиона долларов США. В то время цена обычного блюда, которое было намного выше, чем сейчас, составляла около 800000 долларов.
Вероятно, первая экспериментальная антенна Torus Comsat,
здесь разбирается в августе 2007 года
(Фото: Деннис Бойтер / Comara.org — Нажмите, чтобы увеличить)
В 1979 году COMSAT подал заявку в Федеральную комиссию по связи (FCC) на создание трех антенн Torus для коммерческого использования: в Etam (Западная Вирджиния), Andover (Мэн) и Jamesburg (Калифорния).Каждый из них должен был связаться одновременно с тремя американскими отечественными спутниками, которые находились на геостационарной орбите под углом 4 ° друг к другу.
После презентации первой коммерческой антенны Torus в 1981 году эта система не стала очень популярной, по-видимому, потому, что эффективность этого типа антенны была меньше, чем у параболических спутниковых тарелок, а также имелись увеличенные уровни боковых лепестков. Компания General Dynamics, по-видимому, смогла уменьшить эти эффекты за счет смещения антенн, изготовленных по индивидуальному заказу.
Производители
Самые большие антенны Torus, изготовленные на заказ, производятся General Dynamics Satcom Technologies. Стандартные антенны Torus меньшего размера доступны в дочерней компании General Dynamics Antenna Technology Communications Inc (ATCi), которая производит три типа антенн под торговой маркой Simulsat. Ширина посуды от 8 до 13 метров.
Сообщается, что в мире всего около 20 антенн Torus, но неясно, относится ли это число только к самым большим, произведенным GD Satcom Technologies, или к ним также относятся антенны меньшего размера от ATCi.Основными клиентами являются федеральное правительство США и телевизионные станции, которые снабжают свои кабельные сети большим количеством спутниковых каналов.
Антенна Simulsat в кампусе Microsoft в Кремниевой долине
Телевизионные сети
Примером Torus, используемого телевизионными сетями, является американская спортивная телекомпания ESPN, в штаб-квартире которой в Бристоле, Коннектикут, в 2007 году была установлена 24-метровая антенна Torus. DIRECTV имеет три антенны Torus, включая один в вещательном центре Лос-Анджелеса (LABC), который принимает сигналы с 32 спутников.
Неизвестно, какова цена антенны Torus, но она, вероятно, составляет около 1 миллиона долларов. Это того стоит, поскольку один Torus избавляет от необходимости устанавливать несколько обычных параболических тарелок, каждая из которых может стоить до нескольких сотен тысяч долларов.
Обновление :
После того, как эта статья была опубликована, Cryptome, @sigwinch и другие обнаружили ряд других антенн Torus. Большинство из них находится на тарелках телевизионных сетей и коммерческих спутниковых компаний.До сих пор 17 дополнительных антенн Torus можно увидеть по адресу:— штаб-квартира ЦРУ (присутствует уже в 2000 году)
— База ВВС Шривер в Колорадо
— Наземная станция Intelsat недалеко от Напы, Калифорния (2)
— Наземная станция Intelsat в Нуэво, Калифорния,
— Наземная станция Intelsat около Атланты, Джорджия
— Наземная станция RRsat America возле Хоули, Пенсильвания
— Тарелочная ферма Intelsat в Лонг-Бич, Калифорния
— Спутниковая станция Echostar в Чандлере, Аризона
— Intelsat Телепорт возле Касл-Рок, Колорадо,
— Радиовещательный центр Echostar в Шайенне, Вайоминг.
— Спутниковая станция возле озера Почунг, Нью-Джерси.
— Спутниковая наземная станция в округе Вернон, Нью-Джерси.
— Крыша HBO Studio Productions в Нью-Йорке (2)
— Станция доступа Инмарсат в Немее, Греция
Ссылки и источники
— Наутилус.org: Расширенное коммуникационное спутниковое наблюдение и разведка с использованием многолучевых антенных систем (pdf)
— Stuff.co.nz: Файлы Сноудена: внутри куполов Waihopai
— Бизнес-лист: General Dynamics SATCOM Technologies Business Overview (pdf)
— Описание продукта : General Dynamics 7.0 Meter Torus (pdf)
GD Satcom Technologies 700-70TCK Многодиапазонная антенна только для приема Torus
General Dynamics Satcom Ku-Band Tx / Rx 4-портовый диплексер 110230-19
GD Satcom BD12SJ-I2 Блочный понижающий преобразователь в Ku-диапазоне серии BD (11.70 — 12,75 ГГц)
Многополосная антенна только для приема GD Satcom Technologies 700-70TCK Torus доступна для покупки с шагом 1
Одновременная линейная поляризация в диапазонах C и Ku, 4 порта, орбитальное дуговое поле зрения 70 °
700-70TCK Только прием нескольких спутников
Антенна Torus 700-70TCK компании General Dynamics SATCOM Technologies состоит из жестких алюминиевых панелей, имеющих параболическую форму в одной плоскости и круглую в плоскости экваториальной орбиты спутника.Он поддерживается жесткой стальной задней конструкцией, которая уникальна для каждой установки. Антенна Torus обеспечивает стабильные высококачественные радиочастотные характеристики на 70 ° орбитальной дуги при использовании одной отражающей поверхности. Отдельные корма могут быть помещены на лоток подачи для просмотра спутников с разделением на 2 °. Конструкция со смещением обеспечивает усиление, эквивалентное усилению 7-метровой параболической антенны, при значительно меньших боковых лепестках. Это уменьшает помехи от наземных источников или соседних спутников.
2-портовый линейный 4-портовый линейный (2-портовый диапазон C, 2-портовый диапазон Ku)
Электрический диапазон C-диапазон Ku-диапазон C-диапазон Ku-диапазон
Диапазон частот (прием) 3,4 — 4,2 ГГц 10,950 — 12,750 ГГц 3,4 — 4,2 ГГц 10,950 — 12,750 ГГц
Усиление в средней полосе (прием) 47,4 дБи 56,2 дБи 47,3 дБи 54,1 дБи
КСВН 1,30: 1 1,30: 1 1,50: 1 1,50: 1
Ширина луча в средней полосе (прием)
3 дБ 0,73 ° 0,25 ° 0.73 ° 0,32 °
15 дБ 1,53 ° 0,53 ° 1,53 ° 0,67 °
Диаграммы излучения соответствуют текущим спецификациям FCC для расстояния между спутниками 2 °
Шумовая температура антенны (эталонный порт OMT)
Типичный угол наклона 10 ° 57 K 73 K 71 K 86 K
Кросс-поляризация по оси 30 дБ 30 дБ 25 дБ 25 дБ
Изоляция между портами (линейная) 30 дБ минимум 30 дБ минимум 25 дБ минимум 30 дБ
RF Спецификация 975-3690 975-2291 975-3549
Прием нескольких спутниковых сигналов через 70-градусный участок орбитальной дуги
Тороидальная диаграмма направленности антенны для всенаправленного диполя (слева), и…
Контекст 1
… антенны с большим усилением могут показаться желательными для расширения диапазона, без использования электронного усилителя это усиление может быть достигнуто только путем фокусировки диаграммы направленности. Диаграмма направленности дипольной антенны представляет собой тороид, как показано на рисунке 1 (слева). Когда антенна принимает сигнал, это диаграмма направленной чувствительности. …
Контекст 2
… антенна с большим усилением фокусирует эту диаграмму направленности. В случае дипольной антенны она становится сплющенным тороидом, как показано на рисунке 1 (справа).Использование диполей с более высоким коэффициентом усиления увеличивает расстояние между радиоузлами, когда они находятся на одной плоскости уровня. …
Контекст 3
… также занимает много места на UGV и требует осторожного размещения, чтобы антенна оставалась в вертикальном положении во время развертывания. Этот тип антенны был испытан в системе MDCR (Рисунок 10), но от него отказались в пользу конструкции мачты из пружинной стали в производственных системах, поскольку жесткая природа антенной мачты привела к поломке многих мачт во время манипуляций и испытаний.Этот тип мачты не может быть развернут на высокой скорости и требует относительно сложного метода развертывания, чтобы надежно разместить ретрансляционный узел в вертикальной ориентации. …
Контекст 4
… тип мачты не может быть развернут на высокой скорости и требует относительно сложного метода развертывания для надежного размещения ретрансляционного узла в вертикальной ориентации. Рисунок 10. Статические мачты, использованные на раннем прототипе MDCR. …
Контекст 5
… конструкция имеет значительную сложность в приведении в действие трех опор, но может обеспечить как выпрямление, так и развертывание антенны за одно нажатие.Датчик самовосстановления от Tethers Unlimited является примером системы такого типа (рис. 11). …
Контекст 6
… Системы развертывания ретрансляционных узлов были разработаны в SSC Pacific. В ADCR первого поколения (рис. 12) развернуты релейные узлы в виде кирпича с подпружиненными антенными мачтами (рис. 7). Системы развертывания ADCR второго поколения и APDS (рис. 13) имеют общую конструкцию, которая обеспечивает более тонкие узлы ретрансляции с моторизованными антенными мачтами (рис. 8)….
Контекст 7
… ADCR первого поколения (рис. 12) развернули релейные узлы в виде кирпича с подпружиненными антенными мачтами (рис. 7). Системы развертывания ADCR второго поколения и APDS (рис. 13) имеют общую конструкцию, которая обеспечивает более тонкие узлы ретрансляции с моторизованными антенными мачтами (рис. 8). В системе MDCR использовались вилки, прикрепленные к ластам робота iRobot® PackBot® и miniEOD (рис. 5 и рис. 10), и для размещения узлов реле использовались ласты….
Контекст 8
… ADCR второго поколения и системы развертывания APDS (рис. 13) имеют общую конструкцию, которая обеспечивает более тонкие узлы ретрансляции с моторизованными антенными мачтами (рис. 8). В системе MDCR использовались вилки, прикрепленные к ластам робота iRobot® PackBot® и miniEOD (рис. 5 и рис. 10), и для размещения узлов реле использовались ласты. Наконец, система развертывания ADCR четвертого поколения (рис. 14) использовала моторизованные вилки, прикрепленные к задней части робота, для опускания узлов ретрансляции MDCR, освобождая ласты iRobot® PackBot®, чтобы их можно было использовать по назначению….
Контекст 9
… Система MDCR использовала вилки, прикрепленные к роботам-ластам iRobot® PackBot® и miniEOD (рис. 5 и рис. 10), и зависела от ласт для размещения узлов ретрансляции. Наконец, система развертывания ADCR четвертого поколения (рис. 14) использовала моторизованные вилки, прикрепленные к задней части робота, для опускания узлов ретрансляции MDCR, освобождая ласты iRobot® PackBot®, чтобы их можно было использовать по назначению. (Этот дизайн также можно легко адаптировать к другим роботизированным платформам, таким как Talon.) …
Контекст 10
… системам развертывания требуется метод размещения ретрансляционного узла на земле. В системе ADCR первого поколения (рис. 12) использовался пружинный механизм сжатия. Система ADCR второго поколения (рис. 13) использовала подпружиненный механизм постоянной силы. …
Контекст 11
… В системе ADCR первого поколения (рис. 12) использовался пружинный механизм сжатия. В системе ADCR второго поколения (рис. 13) использовался подпружиненный механизм постоянной силы.В MDCR (рис. 5) использовалась вилка с магнитами для надежного удержания релейного узла, причем установка узла выполнялась с помощью ласт робота. …
Контекст 12
… (рис. 5) использовал вилку с магнитами для надежного удержания релейного узла, причем установка узла выполняется с помощью ласт робота. Наконец, ADCR четвертого поколения (рис. 14) использовал моторизованный раздвоенный держатель с магнитами для установки реле. Возможны многие другие методы, такие как выброс реле из нижней части Deployer под действием силы тяжести….
Контекст 13
… простота эксплуатации, системы развертывания должны быть спроектированы так, чтобы требовалось только одно движение для загрузки. Защелки в системах ADCR второго поколения достигли этого, позволяя оператору просто вставлять релейный узел в Deployer до тех пор, пока вращающийся механизм защелки не отклонится и не защелкнется в защелке на реле (рис. 15). В системе ADCR первого поколения использовались быстросъемный пружинный штифт с приводом от электродвигателя и защелка для удержания узлов реле. …
Патч-антенна с тороидальной диаграммой направленности
Центр космических полетов Годдарда, Гринбелт, Мэриленд
Низкопрофильные радиоантенны необходимы из-за таких обстоятельств, как ограниченное расположение антенн и требования к высоте.Патч-антенна — это тип радиоантенны с низким профилем, которую можно установить на плоской поверхности. Из-за низкопрофильного характера патч-антенн их можно устанавливать снаружи самолетов или космических кораблей и включать в робототехнику.
Обычные патч-антенны — квадратные, прямоугольные, круглые и эллиптические, но возможна любая непрерывная форма. Для экстремальных условий, например, в открытом космосе, необходима патч-антенна, способная выдерживать экстремальные перепады температур.
Центр космических полетов имени Годдарда НАСА разработал патч-антенну с тороидальной диаграммой направленности, которая имеет низкопрофильную конфигурацию с ненаправленной диаграммой направленности.Поскольку антенна имеет тороидальную форму, она может передавать радиосигналы во всех направлениях с одинаковой мощностью. По сравнению с круговой патч-антенной с центральным питанием, патч-антенна с тороидальной диаграммой направленности имеет большую полосу пропускания и аналогичную диаграмму направленности, а также кольцевое кольцо. Расстояние между патчем и кольцом может быть изменено, что приведет к различной рабочей полосе пропускания. Кольцевое кольцо работает в диапазонах Wi-Fi 5,3 ГГц и 5,8 ГГц, что соответствует требованиям Международной космической станции.
Типичная патч-антенна состоит из антенного элемента, прикрепленного к диэлектрической подложке, такой как печатная плата, с непрерывным металлическим слоем, прикрепленным к противоположной стороне диэлектрика, образуя пластину заземления. В новой антенне используется диэлектрик, который может выдерживать колебания температуры, необходимые для развертывания в космосе, с минимальным тепловым расширением. Он также содержит защитный купол для защиты от экстремальных условий.
НАСА активно ищет лицензиатов для коммерциализации этой технологии.Пожалуйста, свяжитесь с лицензионным консьержем НАСА по этому адресу электронной почты, защищенному от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. или позвоните нам по телефону 202-358-7432, чтобы начать обсуждение лицензирования. Перейдите по этой ссылке для получения дополнительной информации .
Tech Briefs Magazine
Эта статья впервые появилась в выпуске журнала Tech Briefs за декабрь 2020 года.
Читать статьи в этом выпуске здесь.
Еще статьи из архива читайте здесь.
ПОДПИСАТЬСЯ
[аксессуары для телефона] Mla-30 + Тороидальная антенна Активная приемная антенна 100 кГц-30 МГц для коротких волн — покупайте по низким ценам на платформе электронной коммерции Joom
Характеристики: — Ручная регулировка не требуется. — MLA-30 + — тороидальная магнитная антенна. — Модульная конструкция, простота установки и обслуживания. — Водонепроницаемый корпус для длительного стационарного использования вне помещений. — Кольцевой вибратор из нержавеющей стали, простой в установке и обслуживании. — Простая конструкция, легко устанавливается на балкон, крышу и другие места.- Не подключайте его к передатчику, так как это приведет к повреждению предусилителя. — Подавление локального радиационного шума до 30 дБ по сравнению с дальнобойными антеннами. — 8-образный узор обеспечивает глубокие фиктивные точки для дальнейшего уменьшения помех. — Источник питания USB, удобный для приема энергии. Автономные питатели упрощают процесс установки. — Это эффективная антенна для коротковолновых слушателей (SWL) и радиолюбителей (HAM) для приема средних и коротких волн в ограниченной жилой зоне города.- Превосходная направленность может помочь вам уменьшить шум и улучшить отношение сигнал / шум, а также может обнаруживать слабые сигналы, которые перекрываются шумом при приеме обычных антенн. — Рамочная антенна MLA-30 + проста в установке и может быть легко установлена на балконах, крышах и других небольших, компактных, низкопрофильных объектах, не беспокоясь о соседях и противодействии собственности. — Еще одно преимущество рамочной антенны MLA-30 + в том, что она направленная. Поворачивая антенну так, чтобы фиктивная точка антенны была выровнена с мешающим сигналом, можно минимизировать специфические помехи в ближнем поле.
Технические характеристики: Диапазон частот: от 100 кГц до 30 МГц
В пакет включено: Усилитель MLA-30 + с кабелем 10 м — 1 шт. 1 х вибратор из нержавеющей стали 1 x источник смещения 1 x USB-кабель 0,8 м 1 х 60 см соединительный кабель SMA 2 крепежных винта из нержавеющей стали
Примечания: 1.