Современные технологии передачи информации настолько далеко шагнули вперед, что традиционное аналоговое телевидение уходит в прошлое, уступая место спутниковому. И это неудивительно, поскольку в основе спутникового телевидения лежат цифровые технологии, позволяющие наслаждаться превосходным качеством многочисленных каналов. При этом именно спутниковое вещание приходится по душе, как взрослым, так и детям, ведь каждый из них найдет среди обилия передач и фильмов что-то свое. А спутниковое телевидение высокой четкости без труда способно сделать любимым местом отдыха всего семейства уютный диван напротив телевизора.

Среди многочисленных видов и типов спутниковых антенн для приема большого количества каналов принято использовать две основные модели, относящиеся к параболическим антеннам: офсетные (асимметричные) и прямофокусные (симметричные). Наиболее распространена в частном приеме спутникового телевещания именно офсетная спутниковая антенна , представляющая собой асимметричную вырезку из параболоида вращения со специальным облучателем в фокусе самого параболоида. На просвет офсетная антенна представляет собой вытянутый по вертикали эллипс. Полезная площадь антенны при этом не затеняется ни облучателем, ни его опорами по той причине, что фокус сегмента располагается ниже геометрического центра офсетной антенны. В то время как конвертер и крепежные спицы прямофокусной антенны определенную часть отражающей поверхности зеркала затеняют, что не может не сказаться на коэффициенте использования зеркальной поверхности.

Устойчивость офсетной антенны при ветровых нагрузках увеличивается за счет месторасположения облучателя, который устанавливается ниже центра тяжести параболической антенны. Эту особенность следует учитывать при настройке антенны, приняв во внимание тот факт, что у офсетных антенн спутник выше перпендикуляра к плоскости самой антенны на определенный угол. При установке антенны зеркало должно крепиться практически вертикально. Угол наклона может лишь немного меняться из-за особенностей географической широты. Такое вертикальное положение полностью исключает скопление в антенной чаше влаги или снега, наличие которых может негативно повлиять на качество приема. В этом заключается еще одно отличие офсетной антенны от прямофокусной. В последней не применяется повышенная герметизация, поскольку попадание влаги не представляет особой угрозы. А вот офсетная антенна должна быть тщательно обработана герметиком, иначе при малейшем попадании влаги ухудшается качество сигнала.

Самым распространенным материалом для изготовления офсетных антенн является алюминий. Он легче по весу, чем сталь и не подвергается коррозии, однако существенным недостатком можно назвать мягкость материала. При не слишком аккуратном обращении алюминиевая антенна с легкостью деформируется, что негативно скажется на ее характеристике. Приобретая такую антенну, следует обратить внимание на искажение поверхности и возможные дефекты, которые ухудшат работу устройства.

Если выбор остановился на стальной антенне, то не следует забывать о возможной коррозии. При покупке стального зеркала необходимо обратить внимание на качество его окраски. Несмотря на свою легкость, пластиковые зеркала плохи тем, что к ним моментально липнет снег, а со временем они сильно деформируются из-за воздействия ультрафиолета или температурных перепадов.

При покупке тарелки особое внимание следует уделить элементам кронштейна, на который будет смонтирована антенна, и подвески, тщательно проверив их надежность. Необходимо осмотреть и крепеж, особенно если планируется установка антенны на ветреном или высоком месте. Кронштейн закрепляется с помощью саморасклинивающихся болтов. При этом размер самого кронштейна имеет большое значение: конструкция должна позволить направить устанавливаемую антенну в нужном направлении, однако она ни в коем случае не должна упираться краем зеркала в стену.

Следует отметить что, по соотношению «качество – цена» офсетная спутниковая антенна максимально соответствует. Ее стоимость колеблется от 100 до 700 у.е. в зависимости от размера и материала антенны. Единственный вопрос, в котором необходимо определиться перед покупкой, на какой из спутников антенна будет настроена. Поскольку диаметр офсетной антенны напрямую зависит от выбранного оператора. В основном, это тарелки диаметром от 0,6 до 0,9 м, однако для просмотра зарубежных каналов будет нужна антенна диаметром свыше 1,2 метра.

При настройке спутниковой антенны необходимо брать во внимание угол офсетной антенны , представляющий собой угол между электрической и геометрической осями антенны. У прямофокусных антенн он равен нулю, а у офсетных составляет примерно от 20 до 28 градусов. Особого влияния на качество работы антенны величина офсетного угла не имеет, но его значение следует учитывать при настройке. Настройка офсетной антенны в вертикальной плоскости заключается в установке рефлектора на такой угол, который будет равен разности угла места спутника и офсетного угла.

Необходимо отдавать себе отчет в том, что установка офсетной антенны представляет собой весьма сложный и трудоемкий процесс, своевременное и качественное завершение которого по силам лишь опытному специалисту в этом вопросе. Он подберет самое оптимально место для установки антенны и надежно закрепит все спутниковое оборудование, настроив все принимаемые антенной каналы. От клиента потребуется только выбор и приобретение антенны, все остальное предоставьте профессионалам.

План:

1. Спутниковые антенны.

2. Классификация достоинств и недостатков.

3. Модуляция и кодирование.

Спутниковые антенны бывают двух видов: прямофокусные спутниковые антенны и офсетные антенны. Прямофокусные антенны - это когда круглая форма у антенны, а фокус - это там, где собираются лучи, то есть это в центре. Эти антенны большого диаметра, они такие и выпускаются. Начинаются от 120-150 см. Они проще в настройке, но нужен специальный конвертор.

Недостаток прямофокусной антенны в том, что антенна смотрит в спутник, а еще зимой на ней скапливается снег. Массовое распространение получили прямофокусные антенны некоторое время назад, диаметром 180 см, производство было китайское, собирали из отдельных лепестков. И еще один недостаток прямофокусной антенны - это очень плохое качество. У прямофокусной антенны наиболее эффективно используется площадь зеркала. Прямофокусная антенна поднимается на угол и представляет собой чашу.

У офсетных спутниковых антенн круглая форма, их фокус перемещен от своего центра. Офсетные антенны выпускаются любых размеров. Еще один плюс антенны - на них зимой не скапливается снег, она расположена вертикально. К нему подходят недорогие конверторы. Офсетные антенны бывают двух типов: длиннофокусные и короткофокусные. У длиннофокусных антенн фокус находится дальше от антенны. Конверторы для офсетных антенн предназначены для длиннофокусных. Только можно потерять эффективность, если установить конусовидный раструб. Вот это случается очень часто, так как короткофокусные антенны завода Супрал очень распространены. Диаметры этих спутниковых антенн имеют размеры 60, 90 и 120 см. Однако офсетные антенны используют для сигнала C и Ku. Но обычно бывает в наличии и прием Ka сигнала в диапазоне.

Спутниковая антенна является приёмником (или передатчиком сигнала) с искусственного спутника Земли и представляет собой зеркало (рефлектор), к которому присоединено устройство (конвертор), принимающее и преобразовывающее принятый высокочастотный сигнал в менее высокую промежуточную частоту.

Существуют различные типы спутниковых антенн: зеркальные, плоские, шаровидные, рупорные и другие. Они имеют много ценных качеств, но из-за высокой стоимости и сложности при массовом производстве они изготовляются ограниченно. Поэтому, самым распространённым типом спутниковых антенн является «тарелка».

Так как сигнал спутникового вещания имеет очень высокую частоту и по своим физическим свойствам близок к свойствам света, т.е. отражается от зеркальной поверхности и расщепляется на границе разных физических сред (влажность воздуха и др.). Поэтому для того, чтобы усилить сигнал – его нужно сфокусировать в одной точке с помощью большой линзы – зеркальной параболической антенны. После такого усиления сигнал проходит на дальнейшее преобразование.

Спутниковая антенна типа «тарелка» имеет две формы рефлектора: длиннофокусная («мелкая») и короткофокусная («глубокая»).

В системах спутникового приёма чаще всего используют длиннофокусные рефлекторы (как было описано выше такую форму рефлектора описывают термином - «мелкая»).

Параболические зеркальные антенны подразделяются на два типа: Прямофокусные (осесимметричные) и офсетные (облучатель вынесен из фокуса).

Прямофокусные антенны фокусируют весь сигнал в центре рефлектора, представляет классический тип параболоида вращения и это способствует более точной ориентации на выбранный спутник. Обычно такие антенны используются для приёма сигнала в С-диапазоне как более слабого, однако это возможно и в Ku-диапазоне, а также и комбинированный.

Офсетные антенны фокусируют принятый сигнал в стороне от центра рефлектора, т.е. фокусный сегмент расположен ниже геометрического центра антенны – это устраняет затенение полезной площади антенны облучателем и его опорами, что повышает ее коэффициент полезного использования при одинаковой площади зеркала с осесимметричной антенной.

У каждого типа есть свои достоинства и недостатки:

Прямофокусные антенны.

Достоинства:

процесс изготовления очень прост;

низкая цена.

Недостатки:

невозможно крепить на стены домов без длинного выносного крепления (чтобы обеспечить нужный угол подъёма) иначе край антенного зеркала просто упрётся в стену;

сложная настройка и установка;

конвертор установлен на пути прохождения сигнала со спутника, тем самым затеняет часть рефлектора, а это уменьшает общее усиление принятого сигнала;

в антенне скапливаются атмосферные осадки: дождевая вода и снег.

В основном прямофокусная антенна используется для профессионального приёма сигналов со спутника, и при размерах рефлектора более 1,5…2,0 метра.

Офсетные антенны.

Тороидальная спутниковая антенна, помимо двух рефлекторов, может оснащаться несколькими конверторами. Благодаря такой технологии производства тороидальная спутниковая антенна способна принимать сигналы от нескольких спутников одновременно, при этом каждый конвертер будет находиться непосредственно в фокусе спутника, на который он направлен – это большой плюс, так как не нужно устанавливать поворотные устройства для поимки сигнала со спутника.

Внешнее основное зеркало тороидальной антенны отличается от обычной офсетной параболической антенны, так как представляет собой скорее всего не овал, а яйцеподобную форму. За счет такого сложного профиля и отражения от вспомогательного зеркала в пространстве формируется не отдельный точечный фокус, а протяжённая кривая, фокус любой видимой точки геостационарной орбиты.

Тороидальная спутниковая антенна очень сложна в изготовлении и настройке - это, наверно, единственный минус данного типа спутниковых антенн.

Обратите внимание; «тарелка» - это зеркало, на котором происходит отражение на определённый угол (угол отражения определяется изготовителем), то есть офсетная антенна имеет определённый угол отражения сигнала (19…27?)

Интересный факт.

Главным параметром у спутниковых антенн является усиление. Чем больше поверхность рефлектора, тем большее количество излучения он соберёт в фокусе. Соответственно, размеры рефлектора будет определятся подаваемым со спутника сигналом на этот рефлектор: если будет подаваться мощный сигнал со спутника на антенну, то можно выбрать меньший размер рефлектора, а если же сигнал слабый, то рефлектор должен быть наибольший, соответственно. Главное внимание нужно обратить на то, что для надёжного приёма в любую погоду размер рефлектора нужно выбирать наибольший для получения запаса по мощности (во время выпадения атмосферных осадков часть сигнала будет поглащена капельками воды, следовательно, мощность сигнала теряется и для уверенного приёма нужно использовать антенну с большим размером рефлектора).

Установку и настройку спутниковой антенны можно поручить нашим специалистам, а можно выполнить и самостоятельно.

1. Выбираем место для установки спутниковой антенны

Все спутники расположены на дуге в направлении от юго-западного до юго-восточного. Направление на спутник из точки установки можно увидеть на этих картах (для наших комплектов направление на спутник уже рассчитано и указано в сопроводительных документах). В направлении на спутник не должно быть никаких препятствий, в том числе деревьев. Стекло также сильно ослабляет сигнал поэтому установка на застекленных лоджиях недопустима

2. Установка спутниковой антенны

Соберите спутниковую антенну согласно инструкции по сборке. Прочно закрепите опорную стойку в выбранной точке. При установке на балконе или лоджии крепление к перегородке осуществляется насквозь и болтами максимально возможного диаметра. При установке на стене в ней сверлят отверстия и используют дюбеля для крепления строительных лесов или анкерные болты. (нужно учесть что анкерный болт диаметром более 10 мм может расколоть кирпич при затяжке, поэтому применяют их преимущественно для крепления к бетонной стене.)

Закрепите LNB (конвертор) в конвертородержателе. Если используете конвертор с круговой поляризацией, (C ircle- какие применяются в НТВ плюс и Триколор ) установите конвертор разъемом вниз. Если используете конвертор с линейной поляризацией (обычно типа Universal) угол поворота выставляется в зависимости от координат места приема и места положения спутника. Необходимость поворота конвертора показана на рисунке. Величина угла поворота рассчитывается многими программами ил приводится таблицах. (Для наших комплектов угол поворота см. в инструкции).

3. Установка угла места и азимута

Установка угла подъема над горизонтом (угла места) для прямофокусных и офсетных антенн несколько отличается. Прямофокусные антенны это такие, у которых фокус находится прямо по центру. Если у прямофокусной антенны вырезать верхнюю часть и использовать только ее как показано на правом рисунке, то получим офсетную антенну, у которой фокус не в центре, а смещен (от слова offset). Именно поэтому кажется что смотрит не на спутник а вдоль горизонта, иногда даже в землю.

Поэтому настройка угла места для прямофокусных антенн проста- достаточно транспортира и отвеса (лучше все же использовать угломер). Для офсетной антенны при выставлении угла места нужно отнять от него "угол офсета" антенны. Для разных антенн он зависит от формы выреза из параболы и приведен в паспорте на антенну. Например для популярных антенн Супрал СТВ-0.9 1 . 1 угол наклона составляет 26.6 градуса, поэтому если угол места спутника, например, 25 градусов то антенна станет почти вертикально с наклоном всего в 1.6 градуса назад.

Насколько точно вы выставили наклон антенны, настолько легко можно будет настроиться на спутник. Если у вас нет угломера то способ точно установить угол наклона антенны показан на рисунке ниже. Используя отвес установите расстояние S равное произведению максимального диаметра антенны D и синуса нужного угла наклона. S=D*sin(угол видимости спутника-угол офсета антенны). Вместо отвеса можно измерять рулеткой расстояние от стены. В нашей инструкции к комплекту эти величины уже указаны

Установка по азимуту производится по компасу с учетом магнитного склонения в вашей местности. Обратите внимание что большинство программ расчета (та же Satellite Antenna Alignment) не учитывают величину магнитного склонения которое может достигать 10 градусов. (В инструкциях по установке наших комплектов это уже учтено). Компас может врать если вблизи находятся железные конструкции (чего в панельных домах не избежать).

Если компьютера или смартфона, чтобы посмотреть карту у вас нет, тогда азимут выставляется по направлению на солнце. Рассчитав предварительно по по по по по по по по по по по Satellite Antenna Alignment время когда солнце пересекает меридиан спутника (или взяв эти данные из прилагаемой к нашему комплекту инструкции) проведите в это время линию тени от вертикально поставленной рейки. В этом направлении и нужно направлять антенну

Расчет углов поворота и положения спутниковой антенны с использованием программы «Satellite Antenna Alignment».

Сразу хочу ввести Вас в курс дела. Расчёт углов и определение направления на спутник не является достаточным условием для настройки антенны на спутник. Ширина луча антенны, диаграммы её направленности, составляет, в среднем 1.5-2.5 градуса, в зависимости от размера тарелки, поэтому "поймать" нужный спутник не так-то просто, особенно при размере тарелки 0.9м и более. Для настройки желательно применять SatFinder, недорогой индикатор настройки на спутник.

Перед началом определения углов и направления на спутник можно воспользоваться программой для точного определения географических координат Вашего населённого пункта, это может понадобиться для дальнейших расчётов, эту программу можете найти на сайте: http://www.tour-info.ru/maps/locate_geo.html

С помощью программы «Satellite Antenna Alignment» можно произвести расчёт углов, необходимых при установке и настройке спутниковой антенны на спутник. С её помощью определяются азимут и угол места для любого геостационарного спутника в заданной географической точке приёма. Основное отличие её от аналогичных программ - возможность сделать расчет сразу для всех геостационарных спутников, что дает представление о расположении их на «дуге» и доступности для приёма сигнала. Программа «Satellite Antenna Alignment» имеет в том числе и русский интерфейс.

Для работы необходимо загрузить последнюю версию программы «Satellite Antenna Alignment» по ссылке: http://www.al-soft.com/saa/saa.exe

Программа запоминает перечень географических точек, для которых производился расчет. Впоследствии вводить координаты этих мест повторно не потребуется, надо просто выбрать их из таблицы.
Работу с программой «Satellite Antenna Alignment» начинается с занесения географических координат места установки спутниковой антенны, для этого надо ввести координаты установки в разделе "Координаты места установки антенны".

Обозначения: северная широта - "N", южная широта - "S" и, аналогично, восточная долгота - "E", западная долгота - "W". После того, как введёте координаты, в левой части в таблице Вы получите расчетные углы на все спутники сразу. Программа рассчитывает азимут и угол подъема антенны (угол места). Полученный азимут - это направление на спутник в градусах, определяемое как угол от направления на север по часовой стрелке до направления на спутник. Угол места - угол (в градусах) между направлением на спутник и воображаемой касательной плоскостью к поверхности земли в точке приема. Если угол места отрицательный, то значит спутник скрыт за линией горизонта и прием сигнала с него в принципе не возможен. Таким образом, с места установки антенны теоретически видны все спутники, доступные для приёма. Определив азимут и угол места, Вы можете быстро сориентироваться и определить на местности направление на спутник, чтобы оценить возможность приёма сигнала, если на пути направления на спутник имеются препятствия (дома, сооружения, горы, деревья и т.п.).

В основу приведённых выше расчётов легли показания компаса, но если у Вас нет его под рукой или Вы не доверяете его показаниям, то можно воспользоваться ориентированием по солнцу.

Программа позволяет выполнить расчет азимута на солнце. Расчет производится для того же места, для которого Вы уже задавали географические координаты при расчете азимута на спутники. Высота над уровнем моря принимается равной 0 метров.

Чтобы произвести расчет движения солнца с точностью до минуты, Вы должны указать дату (по умолчанию берется текущая дата). Результаты расчета формируются в левой части таблицы. Для солнца определяется и азимут, и угол места в текущий момент времени. Этот расчёт дает Вам возможность при установке антенны обойтись без компаса.

Порядок работы: сначала определяется азимут на нужный Вам спутник, а далее производится расчет азимута на солнце в день установки антенны. Затем в таблице находим азимут солнца наиболее приближенный к азимуту на спутник, и определяем время (и дату), когда солнце будет в том же направлении, что и спутник. В этот момент времени поворачиваем антенну прямо на солнце, азимут солнца должен совпадать с азимутом спутника. Можно просто отметить это положение, а антенну повернете позднее.

При расчете надо обязательно указать Вашу временную зону (для Москвы это +3 часа от Гринвича).

Дополнительно программа рассчитывает азимут восхода и захода солнца, а также время и угол места, когда солнце находится строго на юге.

При переходе на летний период времени нужно прибавлять 1 час к полученным результатам расчета азимута на солнце.

Программа отображает простенькую схему, где указаны стороны горизонта. Желтый сектор обозначает световой день, на восточной части сектора - восход солнца, на западной части сектора - заход солнца. На этой схеме можно также отобразить направление на нужный вам спутник, для этого выберите спутник в списке слева, направление на него (азимут) рисуется красной линией. Если угол места на спутник отрицательный, то красная линия не рисуется, т.к. спутник не виден.

В настоящее время широкое распространение получили офсетные спутниковые антенны. Такая антенна, установленная строго вертикально, уже имеет некоторый угол подъема (20...25 градусов). Программа позволяет точно рассчитать угол места спутника, и реальный угол установки антенны (в градусах от плоскости земли), для этого нужно в программе ввести размеры Вашей антенны в миллиметрах (высоту и ширину). Расчет производится только для антенн, у которых высота больше ширины, т.е. офсетных тарелок.

В данной программе есть замечательная возможность расчета угла между преградой на пути спутниковой антенны и условным горизонтом, на котором расположена антенна. Указав высоту преграды и расстояние до нее, вы определите это значение. Если этот угол больше, чем угол места выбранного вами спутника, то прием при данных условиях высоты и расстояния до преграды невозможен.

В программе есть еще одна полезная функция: выбрав необходимый вам спутник и активировав вкладку «Транспондеры», программа загружает из Интернета все активные транспондеры, работающие на этом спутнике.

По завершению необходимых расчетов в программе имеется возможность их сохранения в текстовом файле, в буфере обмена Windows, или в распечатке на принтере. Таблицу расчётов можно экспортировать в MS Excel, MS Word, в HTML и CSV файлы.

На данном этапе, нам надо определить, примерный наклон зеркала нашей спутниковой антенны в вертикальной плоскости.

Можно конечно не вычислять данный параметр. Но, знание правильного наклона спутниковой антенны , избавит новичка, при неудачном поиске сигнала, от излишних предположений "правильно ли стоит антенна?". Например, если при настройке, Вы достаточно сильно отклоните зеркало антенны к верху (или к низу). Ведь Вы уже будет иметь визуальное представление, о том, как она должна стоять, и в любом случае, вернете зеркало спутниковой антенны в изначальное состояние, после чего, продолжив поиск.

Хотя, конечно, это не избавит от ручной настройки, но все равно, заметно облегчит весь процесс настройки спутниковой антенны (экономя при этом, еще и время).

Теперь давайте, вычислим, какой наклон будет у офсетного зеркала спутниковой антенны .

Наклон спутниковой антенны - расчет угла наклона

К сожалению, так как наклон спутниковой антенны , напрямую зависит от её диаметра и формы , для того чтобы вычислить этот наклон, увы... надо делать расчет по специальным формулам.

Я не хочу перегружать вашу голову, и так уже, достаточно большим количеством информации. Поэтому, здесь, предложу три способа:

Первый способ. Не делать сейчас ни каких вычислений. Во время настройки вертикального положения антенны, сначала, поставить её в вертикальное положение. Затем, постепенно опускать зеркало вниз (или поднимать), до появления сигнала со спутника. В принципе, так поступают все бывалые настройщики.

Второй способ . Обратить внимание, на угол наклона спутниковых антенн установленных по соседству, к примеру, на этом же доме, или балконах и крышах соседних зданий.

Третий способ . Чтобы сделать расчет угла наклона спутниковой антенны , для этого, использовать какую либо компьютерную программу.

Чтобы было более наглядно, для определения наклона антенны, я воспользуюсь той же программой "Satellite Antenna Alignment".

Для этого, запустим эту программу, и перейдем на вкладку «Офсетная антенна » (Фото 1 ).

В окошке выбора спутника, выставим тот, на который будет проведена . В данном случае, я выбрал спутник Express AM 22 (Фото 2 ).

Фото 2 Выбираем спутник, на который будет проведена настройка спутниковой антенны .

Выставим размеры зеркала вашей антенны, в ячейки «Ширина антенны », и «Высота антенны » (Фото 3 ).

Фото 3 Указываем размеры офсетного зеркала спутниковой антенны .

Как только мы впишем размеры антенны, возле расположенного ниже изображения, числовой показатель «Требуется наклон антенны », изменит свое значение. В моем случае он равнялся 73.20° (Фото 4).

Фото 4 Наклон спутниковой антенны .

Находясь на месте установки антенны, исходя из того, что, вставлять изначальное положение мы будем только визуально, наклон зеркала спутниковой антенны , проще измерять не от горизонтали, как это сделано в программе, а от полярной оси. Если выражаться более правильными словами, это будет угол деклинации (Declination angle) - то есть угол склонения зеркала спутниковой антенны (Рис 1 ).