Как выбрать спутниковую антенну.

Прежде чем говорить о том, как выбрать спутниковую антенну; необходимо ответить себе на несколько вопросов:

• В зоне покрытия каких спутников вы проживаете, то есть какие спутники вы в принципе можете принимать? 
  • Обзор спутников, которые можно принимать в Новосибирске и области
• Какие каналы вас интересуют и какой, исходя из этого, спутник вы хотите смотреть?
• Возможно закрепить антенну на жесткую вертикальную либо горизонтальную поверхность? 
• Убедитесь в отсутствие  каких либо строений, растений в южном направлении. 
• Смотреть хотите один или несколько спутников?
• Можете себе позволить оплачивать просмотр платных каналов?
• Какую денежную сумму впринципе Вы готовы отдать за долгие годы комфорта и хорошего настроения в Вашем доме? 

Наши специалисты с большим удовольствием помогут Вам в выборе оборудования, консультации касаемо спутников и транслируюмых тв каналов. Монтажный отдел квалифицированно выполнит работы по установке системы. Если же вы хотите разобраться во всем сами, прекрасно!

Спутниковая антенна (само зеркало) предназначена для фокусировки на облучатель конвертора параллельного пучка радиоволн, излучаемых спутником. Антенна представляет собой часть параболоида вращения, так как именно такая форма обеспечивает прекрасную фокусировку параллельного пучка излучения.

Телевизионные сигналы передаются со спутников, в диапазонах Ku (~11 ГГц) и С(~4 ГГц), то есть принимаемые сигналы имеют длину волны 27 и 75 мм соответственно. Именно поэтому любое препятствие (плотная облачность, снег, дождь) на пути между вашей антенной и спутником будет ослаблять сигнал и может вообще исключить (если это препятствие — деревья, здания и т. д.) возможность приема программ спутникового телевидения.

1. Размер

Для начала разберемся с размерами зеркала. Диаметр антенны зависит от уровня мощности принимаемого со спутника сигнала в вашей местности (который можно определить по карте покрытия). Таким образом от вашего географического положения будет зависеть диаметр антенны, необходимый для приема программ с того спутника, на который вы решили настроить свою антенну. В таблице 1 приведены примерные соотношения уровня мощности принимаемого сигнала и необходимый для этого диаметр зеркала.

ТАБЛИЦА 1

Примечание.Карта покрытия; проекция диаграммы направленности передаваемого на Землю сигнала на географическую карту. Представляет собой замкнутые кривые, которые являются границами по уровню мощности принимаемого сигнала. Значения мощности приводятся в dbW. К сожалению, нередко публикуемые официально карты покрытия являются "ожидаемыми", а не "реально измеренными" При этом надо учесть, что зачастую не все каналы со спутника идут одинаково хорошо. Кроме этого, необходимо выбирать размер антенны с некоторым запасом, чтобы слабое ухудшение сигнала, вызванное, например, атмосферными явлениями, не приводило к сильному ухудшению телевизионной "картинки". Поэтому самый безопасный метод — обратиться в фирму, занимающуюся установкой спутниковых систем в вашем городе, и уточнить, насколько хорошо принимаются в вашем регионе интересующие вас каналы и какой диаметр антенны для этого необходим.

2. Форма

Антенны по форме бывают прямофокусные (prime focus) и офсетные (off-set внецентровая).

Прямофокусная антенна (осесимметричная - prime focus). Видимое направление на спутник совпадает с перпендикуляром к плоскости раскрыва антенны.

Прямофокусные представляют собой "классическую" круглую "тарелку". Конвертор крепится в центре при помощи нескольких (обычно двух или трех) спиц. При этом конвертор и крепежные спицы затеняют часть отражающей поверхности зеркала, что приводит, естественно, к уменьшению коэффициента использования поверхности антенны. Однако, с ростом диаметра, этот эффект становится все менее значительным. Зимой на зеркало легко намерзают лед и снег, которые очень сильно ухудшают прием.

Офсетная антенна (асимметричная - offset focus). Видимое направление на спутник выше перпендикуляра к плоскости раскрыва антенны.

У офсетной спутниковой антенны, идущий со спутника сигнал, падает на верхнюю часть сферическового зеркала антенны под некоторым углом. Отразившись, сигнал фокусируется на расположенный внизу облучатель конвертера. Получается, что фокус у офсетных спутниковых антенн, расположен в стороне, то есть, как бы смещен к нижней части конструкции. Поэтому, их и называют асимметричные (нет симетрии).Офсетные антенны можно очень легко отличить, так как их фокус (место, где размещают конвертор) смещен от центра зеркала вниз. Именно из-за смещенного фокуса при настройке необходимо учитывать, что направление на спутник у офсетных антенн выше перпендикуляра к плоскости антенны на некоторый угол. Для большинства конструкций "офсеток" этот угол составляет ~25-27°. Поэтому офсетные антенны крепятся почти вертикально, на них не налипает снег и не скапливается вода, конвертор и элементы крепления не затеняют антенну. В силу этих особенностей офсетные антенны очень популярны при диаметре зеркала до ~1.5 м.
 

3. Тип подвески

Кроме размера и формы зеркала, очень важным параметром является тип подвески антенны. Подвеска бывает азимутальной и полярной.
Прямофокусная "полярка"

Полярная — значительно более сложная по конструкции и настройке подвеска и, соответственно, более дорогая. Обеспечивает возможность приема нескольких спутников, находящихся в разных орбитальных позициях, вращением антенны только вокруг одной вертикальной оси.

Настройка полярной подвески стала сегодня ясной технологией. Идея полярной подвески заключается в том, чтобы вращать параболическое зеркало вокруг оси, параллельной оси вращения Земли. В таком случае, если настроить зеркало на вершинный спутник, можно ожидать, что луч антенны отследит геостационарную орбиту спутников-ретрансляторов при вращении вокруг полярной оси.

Поскольку оси вращения Земли и полярная ось в подвеске антенны разнесены в пространстве на расстояние, соизмеримое и с радиусом Земли, и с радиусом геостационарной орбиты, то возникает принципиальная ошибка метода, ее угловая мера обозначена на рис. 1 углом X. Это угол между направлением на крайний спутник и главным лепестком диаграммы направленности антенны, настроенной по вершинному спутнику, при повороте ее на крайний спутник при d = dmax на данной местности. К счастью, угол ошибки X — малый угол. Этот угол можно вычислить по следующей формуле (1).

На экваторе (Ф = 0) угол ошибки X = 0, на предельной широте (Ф = arccos 0,1511) угол ошибки тем более равен нулю. Наибольшее значение Xmax = 0,63° достигается при Ф = 40°, на широте Полтавы и Киева X = 0,58°, Москвы X = 0,51°, С.-Петербурга X = 0,45°. В силу малости угла ошибки X по сравнению с шириной главного лепестка диаграммы направленности в большинстве случаев величиной X или совсем пренебрегают, или вносят небольшую поправку, о чем речь далее.

Если зеркало установлено на подвеске так, что главный лепесток диаграммы направленности перпендикулярен полярной оси подвески, то в процессе вращения зеркала относительно полярной оси главный лепесток ("луч") антенны будет параллельным плоскости экватора и никогда не пересечет орбиту спутников-ретрансляторов. Для настройки антенны на геостационарную орбиту луч надо опустить на угол y, называемый углом склонения. Угол склонения y рассчитывается по следующей формуле (2).

Сразу укажем предельные значения y согласно приведенной формуле (2): на экваторе (Ф = 0) имеем y = 0; далее функция y = y(Ф) монотонно возрастает при увеличении Ф и на предельной широте cos Ф = 0,1511 имеем ymax = 8,7°; на широте Полтавы угол склонения y = 7,3°, Киева y = 7,4°, Москвы y = 7,8°, С.-Петербурга y = 8,1°. Оговоримся, что в реальных условиях угол склонения y содержит в себе не только упомянутую добавку к углу широты, но также всю погрешность "верх-низ" в расположении конвертора относительно точки истинного фокуса зеркала. Настройщики знают, что недогнутые и перегнутые консоли тоже "сидят" в этом угле и вызывают его отклонение от расчетного значения.

Опишем конструкцию типичной полярной подвески.  Подвеска устанавливается на цилиндрическую опору в виде вертикальной трубы, присоединительная часть подвески выполнена при этом в виде прямоугольного или цилиндрического стакана, снабженного болтами. Иногда болты позволяют выровнять стакан, если труба не достаточно вертикальна. К стакану крепится большой флаг, содержащий полярную ось, относительно которой организуется вращение зеркала. Поскольку полярная ось должна быть наклонена к горизонтальной плоскости под углом широты Ф, то на большом флаге имеются соответствующие регулировочные пазы и болты для фиксации установленного угла. Между полярной осью и зеркалом вводится еще один механизм, на рис. 2 он назван "малый флаг", который осуществляет отклонение зеркала вверх и вниз на угол склонения y. Наконец, между большим флагом и зеркалом устанавливается актуатор, для чего на большом флаге есть место для закрепления хомута корпуса актюатора, а на зеркале имеется кронштейн для закрепления выдвижного штока актюатора.Теперь у нас достаточно данных для описания технологии настройки полярной подвески.

Во-первых, настраиваем вертикаль опорной трубы. Строго говоря, это не всегда обязательно: иногда отклонение опоры от вертикальности компенсируется настройкой стакана, отклонение от вертикальности в направлении "север-юг" полностью компенсируется при настройке угла широты, а отклонение от вертикальности в направлении "запад-восток" частично компенсируется отклонением большого флага в том же направлении "запад-восток". Тем не менее, добротная вертикаль опорного устройства развязывает настройщику руки, а наклон опоры, наоборот, загоняет настройщика в угол. Все дело в том, что в процессе настройки приходится вращать большой флаг в направлении "запад-восток" с тем, чтобы большой флаг занял в итоге точно южное или почти точное южное направление. Если опора наклонная, то при этом вращении будет меняться еще и угол широты, а нагромождать кучу проблем с регулировкой сразу двух ответственных углов — тяжелая форма самоистязания. Обычно точность вертикали ±(0,3-0,5)° достаточна. Вертикаль контролируется в двух плоскостях отвесом или по углам близкорасположенных зданий.

Во-вторых, устанавливаем угол широты. Чтобы не было влияния погрешности установки вертикали, лучше этот угол контролировать и настраивать после установки подвески на вертикальную опору. Но конструкция подвески не всегда это позволяет. В таком случае угол широты может быть настроен до монтажа подвески и антенны в целом на вертикальную опору, но тогда за вертикальностью опоры следует особо последить. Настройка угла широты выполняется универсальным угломером с градусной шкалой, а если требуется лучшая точность, а она требуется, то следует изготовить прямоугольный треугольник с углом широты Ф при одной из вершин и размером катетов примерно = 200 мм. При другой вершине окажется дополнительный угол (90° — Ф), тоже полезный при настройке. В процессе измерения угла широты контролируется горизонтальность или вертикальность одного из катетов уровнем или отвесом, или же по углу расположенного рядом здания.

В-третьих, настраивается угол склонения. Процедура настройки следующая. Включается электроника и настраивается на прием вершинного спутника, угол склонения устанавливается на ожидаемое расчетное положение, например, в Полтаве — 7,2°, а большой флаг предварительно ориентируется на юг, например с точностью ±(5-10)°. Угол склонения устанавливается по лимбу изготовителя или через пересчет в угол длин элементов конструкции, если лимб не предусмотрен. Ориентация на юг осуществляется по компасу, по Полярной звезде, по стенам церквей, по солнцу в полдень, по большим флагам расположенных рядом антенн с полярной подвеской или по опыту установки антенн в данном районе города (в данной местности). Далее актюатором (но возможно и вручную) зеркало проворачивается на ±(10-20)° влево-вправо с целью захватить сигнал вершинного спутника. Захват происходит эффективно, если выбран спутник, транслирующий в С-диапазоне, т.к. при больших длинах волн луч (главный лепесток) у антенны шире. В центральных районах России и на Украине таким спутником является "Горизонт-40Е", настройка на программу "РТР", транслируемую на низкой частоте f = 3,675 ГГц с большим уровнем сигнала, очень удобна для захвата. Далее следует оценить визуально угол между большим и малым флагами, измеряемый в плоскости, перпендикулярной полярной оси. Этот угол назовем "угол поворота" и обозначим T. Этот угол близок к относительной долготе спутника d, однако больше его. Величина угла поворота T связана с величиной угла относительной долготы спутника d следующими соотношениями (3):

Для вершинных спутников cosd ~= 1, откуда следует, что и cosT ~= 1; при дифференцировании левой и правой части равенства получаем при cosd ~= 1 ~= cosT и sind ~= d, sinT ~= T для вершинных спутников (4):

Поскольку m << 1, то этой точностью можно считать, что для вершинных спутников d ~= T. В Полтаве, например, m ~= 0,1; для спутника "Горизонт-40Е" имеем d = -5,4° и T ~= -6,0°, для спутника "Галс-36Е" имеем d = -1,4° и T ~= -1,6°. Для окраинных спутников T > d.

Если большой и малый флаги разнесены на существенно иные углы или даже имеем угол T не с тем знаком, то следует повернуть стакан и повторно его закрепить, а затем повторить захват вершинного спутника, добиваясь приблизительного соответствия величины и знака угла T. Обратите внимание: если ваша антенна содержит блок конверторов, то расчетные углы соответствуют конвертору, расположенному симметрично относительно раскрыва зеркала.

Если захват спутника не получился, следует изменить положение большого флага в связи с возможной ошибкой его предварительной установки или изменить угол y в связи с возможной ошибкой его предварительной установки.

После захвата вершинного спутника для выполнения точной настройки угла склонения y следует перейти на высокочастотные программы "НТВ-Плюс" со спутника "Галс-36Е", при приеме которых луч антенны существенно более острый, или расстроить настройку радиоканала при приеме программы "РТР" со спутника "Горизонт- 40Е", с тем чтобы сделать более критичной расстройку по углу T. Изменяя далее угол склонения y, добейтесь наиболее широкой зоны устойчивости изображения при варьировании угла T. Удобнее всего это делать в разности числа отсчетов сенсора актюатора, индицируемых тюнером-позиционером. Со временем даже выработаются стереотипы на число этих отсчетов для антенн разных диаметров. После этого возможно слегка расстроить антенну, подняв луч (уменьшив угол склонения) на величину половинного угла ошибки. Настройка угла склонения завершена.

В-четвертых, настраиваем угол "север-юг" большого флага. Расширяем варьирование угла поворота T и включаем в меню настройки сначала спутники"Eutelsat 13Е" (программы "Eurosport", "Euronews" и "BBC world") и "Intelsat 63E" (программы "IRIB"), а затем еще далее на запад к спутникам "Intelsat 1W" (программы "TV NORGE", "TV5") и "Экспресс-14W" (программа "НТВ") и на восток к спутнику "Экспресс-80E" (программы "АСТ 2х2", "ТВ-6", "ТВ-3"). Варьируя большой флаг в направлениях "восток-запад", добиваемся наилучшего качества приема. При этом перемещение большого флага, например, на восток, означает подъем луча антенны для восточных спутников и опускание — для западных. Всякий раз после очередного поворота большого флага следует актюатором находить зону наилучшего приема и сравнение качества изображения проводить только при этом условии.

Чтобы настройка была осознанной и чтобы ваши действия можно было планировать, всякий раз представляйте себе, что луч антенны при повороте зеркала вокруг полярной оси "рисует на небе" траекторию, похожую на геостационарную орбиту спутников-ретрансляторов, но сдвинутую влево-вправо (т.е. на восток-запад) или вверх-вниз, и ваша задача — наиболее точным образом слить эти две линии.

С завершением настройки большого флага в направлении "север-юг" настройка полярной подвески завершается. Уложились в полчаса? В описании процедуры настройки мы опустили такие традиционные процедуры, как выставление пределов перемещения актюатора и юстировку конвертора (блока конверторов) относительно точки фокуса.

   Офсетная "азимутная"

Чаще всего офсетные антенны имеют фиксированную азимутальную подвеску. Кроме этого, даже если вы хотите принимать несколько спутников, для которых достаточно антенны размером 1.2 м. В последнее время все чаще появляются офсетные антенны с полярным подвесом и размером до 1.6 м. К сожалению, "нормальных" западных образцов не так много. Российские умельцы научились присоединять "нормальные" офсетные антенны с азимутальным подвесом к самодельным полярным подвесам, но финансовый выигрыш при этом незначительный, хотя для приема 2-3-х хорошо видных спутников это, как нам кажется, и неплохое решение. 
 

4. Материал

Наиболее популярным материалом для изготовления спутниковых антенн является алюминий, он легче стали и не подвержен коррозии, но он мягок, и при неаккуратном обращении (это особенно касается зеркал большого диаметра >1.2 м) алюминиевые антенны легко деформируются, что весьма пагубно влияет на их характеристики.

При покупке антенны обязательно обратите внимание на наличие дефектов и искажений поверхности антенны. Мятые зеркала и те, которые "повело" винтом, работают значительно хуже нормальных.

Стальные антенны прочнее, дешевле (правда, ненамного), но тяжелее и подвержены коррозии, которая снижает их отражающие свойства. Поэтому при покупке стального зеркала стоит обратить внимание на качество окраски.

Пластиковые зеркала легкие, но к ним легко прилипает снег. С течением времени такие антенны подвержены сильным деформациям под действием окружающей среды (резкие перепады температур, ультрафиолет).

Сетчатые антенны (рис. 6) устойчивы к ветровым нагрузкам и часто незаменимы при монтаже на большой высоте и в ветреных районах. К тому же они значительно меньше портят "пейзаж", особенно в исторических районах. К сожалению, они показывают более низкие характеристики при приеме сигналов Ku (самого на сегодняшний день популярного) диапазона, и, следовательно, для этого требуется антенна большего диаметра, чем сплошное зеркало, обеспечивающее прием такого же качества. Так как в России сетчатые антенны не производятся, то стоят они обычно дороже своих сплошных "коллег".

Монтаж антенны - обратитесь к нашим специалистам.

При покупке антенны необходимо обратить особое внимание на надежность элементов подвески и кронштейна, на который она будет смонтирована, а также на крепеж. Это особенно важно, если антенна будет установлена на высоком или ветреном месте. Кронштейн обычно закрепляют при помощи специальных саморасклинивающихся болтов. Стоит обратить внимание на размер кронштейна: его конструкция должна позволять вам направить антенну в нужном направлении (и при этом не упереться в стену краем зеркала), особенно это важно для полярных систем, настроенных на прием нескольких различных спутников.