Приемные спутниковые антенны

[ANGEL OF FIRE]

Внимание!!!

[IMG]http://img171.**************/img171/6761/lucifer2ta2.gif[/IMG]


Любые нарушения правил этого раздела будут считаться умышленными, вне зависимости от того, прочли ли Вы их, согласны ли Вы с ними или нет. Нарушители этих правил будут наказаны в соответствии с правилами форума.

Если после нарушения Вы решите создать новый аккуант на форуме и снова нарушите правила, оба аккуанта будут заблокированы, поэтому не следует усложнять своё положение.

Правила могут быть изменены администрацией форума, в этом случае в названии будет указана дата последнего обновления.


Размещение просьб/вопросов личного характера не связаных с темой обсуждения запрещены. Для личных разговоров есть Личные сообщения.

[IMG]http://img187.**************/img187/8364/el1dq12zfin6.gif[/IMG]

Статус

Инструкция по форуму

Правила раздела Спутниковый приём

[ANGEL OF FIRE]

Параболические антенны

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

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

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

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

у^2 = 2рх, или у = (2рх)^0.5. (6.1). По этой классической формуле сделаны миллионы антенн для приема сигналов спутникового телевидения. Чем же заслужила внимание данная антенна?

[IMG]http://img195.**************/img195/2229/2411cv0.jpg[/IMG]

Параллельные оси параболоида, лучи (радиоволны) от спутника, отраженные от апертуры к фокусу, проходят одинаковое (фокусное расстояние). Условно два луча (1 и 2) падают на площадь раскрыва параболоида в разных точках (рис. 6.2). Однако отраженные сигналы обоих лучей проходят к фокусу F одинаковое расстояние. Это означает, что расстояние A+B=C+D. Таким образом, все лучи, которые излучает передающая антенна спутника и на которую направлено зеркало параболоида, концентрируются синфазно в фокусе F. Этот факт доказывается математически (рис. 6.3).

[IMG]http://img195.**************/img195/619/2412oi5.jpg[/IMG]

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

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

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

[IMG]http://img195.**************/img195/7521/2413cr2.jpg[/IMG]

[IMG]http://img195.**************/img195/4664/2414bf3.jpg[/IMG]

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

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

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

Офсетная антенна крепится почти вертикально. В зависимости от географической широты угол ее наклона немного меняется. Такое положение исключает собирание в чаше антенны атмосферных осадков, которые сильно влияют на качество приема.

[IMG]http://img195.**************/img195/8769/2415le5.jpg[/IMG]

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

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

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

Зависимость коэффициента усиления параболической антенны от диаметра приведена ниже.

[IMG]http://img195.**************/img195/9316/2416cp5.jpg[/IMG]

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

[IMG]http://img195.**************/img195/4618/2417pb3.jpg[/IMG]

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

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

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

Увеличение коэффициента усиления антенны влечет за собой сужение главного лепестка диаграммы направленности, а сужение его до величины менее 1° приводит к необходимости снабжать антенну системой слежения, так как геостационарные спутники совершают колебания вокруг своего стационарного положения на орбите. Увеличение ширины диаграммы направленности приводит к снижению коэффициента усиления, а значит, и к уменьшению мощности сигнала на входе приемника. Исходя из этого, оптимальной шириной главного лепестка диаграммы направленности является ширина в 1...2° при условии, что передающая антенна спутника удерживается на орбите с точностью ±0,1°.

[IMG]http://img195.**************/img195/46/2418dy4.jpg[/IMG]

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

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

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

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

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

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

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

[wasil]

Параметры антенн "Супрал" (Ульяновск), а также зависимость диаметра антенны от уровня сигнала со спутника смотрите на страничке http://www.gs.ru/info/si/antenn.html

[Nagra]

Антенна Супрал СТВ 2,4 полярная

Производитель: СУПРАЛ
Материал: Aлюминий
Диаметр зеркала, мм: 2400x2670
Тип зеркальной системы: offset
Фокусное расстояние, мм: 1380 (f/D=0.575)
Диапазон частот, ГГЦ: 10,95-12,75
Ширина луча, град: 0,7
Коэффициент усиления на частоте 11,3 ГГЦ, дБ: 47,6
Уровень боковых лепестков, не более, дБ: -25
Уровень кроссполяризации, не более, дБ: -25
Тип подвески: полярная
Диапазон установки угла места: 12....50°
Угол параллакса: 5....9°
Угол азимутальный: +60
Масса антенны (со стойкой), кг: 125

Антенна Супрал СТВ 2,4 азимутальная со стойкой

Производитель: СУПРАЛ
Материал: Aлюминий
Диаметр зеркала, мм: 2400x2670
Тип зеркальной системы: offset
Фокусное расстояние, мм: 1380 (f/D=0.575)
Диапазон частот, ГГЦ: 10,95-12,75
Ширина луча, град: 0,7
Коэффициент усиления на частоте 11,3 ГГЦ, дБ: 47,6
Уровень боковых лепестков, не более, дБ: -25
Уровень кроссполяризации, не более, дБ: -25
Тип подвески: азим.-угл.
Диапазон установки угла места: 0....60°
Диапазон перемещения по азимуту: 0....360°
Масса антенны (со стойкой), кг: 106

Антенна Супрал СТВ 2,0 полярная

Производитель: СУПРАЛ
Материал: Aлюминий
Диаметр зеркала, мм: 2000
Тип зеркальной системы: осесиммет.
Фокусное расстояние, мм: 780 (f/D= 0.39)
Диапазон частот, ГГЦ: 10,95-12,75
Ширина луча, град: 0,9
Коэффициент усиления на частоте 11,3 ГГЦ, дБ: 46
Уровень боковых лепестков, не более, дБ: -21
Уровень кроссполяризации, не более, дБ: -21
Тип подвески: полярная
Диапазон установки угла места: 12....50°
Угол параллакса: 5....9°
Угол азимутальный: +60
Масса антенны (со стойкой), кг: 47

Антенна Супрал СТВ 1,65 азимутальная со стойкой

Производитель: СУПРАЛ
Материал: Aлюминий
Диаметр зеркала, мм: 1650
Тип зеркальной системы: осесиммет.
Фокусное расстояние, мм: 660 ( f / D= 0.4 )
Диапазон частот, ГГЦ: 10,95-12,75
Ширина луча, град: 1,1
Коэффициент усиления на частоте 11,3 ГГЦ, дБ: 44,3
Уровень боковых лепестков, не более, дБ: -21
Уровень кроссполяризации, не более, дБ: -21
Тип подвески: азим.-угл.
Диапазон установки угла места: 0....50°
Диапазон перемещения по азимуту: 0....360°
Масса антенны (со стойкой), кг: 40

Антенна Супрал СТВ 1,2 полярная

Производитель: СУПРАЛ
Материал: Aлюминий
Размеры рефлектора, мм: 1200x1340
Тип зеркальной системы: offset
Фокусное расстояние, мм: 600 ( f / D= 0.4 )
Диапазон частот, ГГЦ: 10,95-12,75
Ширина луча, град: 1,5
Коэффициент усиления на частоте 11,3 ГГЦ, дБ: 41,2
Уровень боковых лепестков, не более, дБ: -25
Уровень кроссполяризации, не более, дБ: -30
Тип подвески: полярная
Диапазон установки угла места: 15....49°
Угол параллакса: 5....9°
Угол азимутальный: +60
Масса антенны, кг: 12

Антенна Супрал СТВ 0,9 азимутальная

Производитель: СУПРАЛ
Материал: Сталь
Размеры рефлектора, мм: 900x1000
Тип зеркальной системы: offset
Фокусное расстояние, мм: 450 ( f / D= 0.5 )
Диапазон частот, ГГЦ: 10,95-12,75
Ширина луча, град: 2
Коэффициент усиления на частоте 11,3 ГГЦ, дБ: 39,1
Уровень боковых лепестков, не более, дБ: -25
Уровень кроссполяризации, не более, дБ: -30
Тип подвески: азим.-угл.
Диапазон установки угла места: 10....70°
Диапазон перемещения по азимуту: 10....70°
Масса антенны, кг: 8

Антенна Супрал СТВ 0,6 азимутальная

Производитель: СУПРАЛ
Материал: Сталь
Размеры рефлектора, мм: 600x650
Тип зеркальной системы: offset
Фокусное расстояние, мм: 300 ( f / D= 0.5 )
Диапазон частот, ГГЦ: 10,95-12,75
Ширина луча, град: 2,8
Коэффициент усиления на частоте 11,3 ГГЦ, дБ: 35,9
Уровень боковых лепестков, не более, дБ: -25
Уровень кроссполяризации, не более, дБ: -25
Тип подвески: азим.-угл.
Диапазон установки угла места: 0....70°
Диапазон перемещения по азимуту: 0....360°
Масса антенны, кг: 4

[Nagra]

TracVision G8

Производитель: KVH
Модель: TracVision G8

Новая антенна TracVision G8 от компании KVH с революционной конструкцией является идеальной спутниковой телевизионной антенной для судов, плавающих в областях с плохим приемом спутниковых сигналов.

Модель TracVision G8, оборудованная эффективной карбоно-волоконной антенной размером 32” (82 см) и оптоволоконной гироскопической (FOG) стабилизацией, является самой совершенной морской спутниковой телевизионной антенной на сегодняшний день. Интегрированная технология «Цифрового видео вещания» (DVB) позволяет TracVision G8 идентифицировать и принимать программы всех современных ТВ спутников. Даже на границе области приема спутниковых сигналов Вы можете принимать сотни каналов спутникового ТВ и музыкальных каналов ведущих спутниковых служб мира1.

Кроме того, система TracVision G8 позволяет Вам получить высокоскоростной доступ к Интернету в Северной Америке и Европе с помощью новой дополнительной мобильной высокоскоростной Интернет-системы TracNet 2.0.

Теперь Вы можете быть уверены в приеме развлекательных программ спутникового ТВ практически в любой точке Земли. TracVision G8 обеспечит непрерывный прием кристально-четкого изображения и отличного звука во время стоянок и плавания в открытом море.

TracVision A5


Производитель: KVH
Модель: TracVision A5

Благодаря системе TracVision A5 Вы сможете принимать в автомобиле более 300 каналов телевидения и музыкальных программ в режиме реального времени

Теперь Вы можете оставить DVD и видеокассеты дома, и вместо этого смотреть в пути телепрограммы. Новая спутниковая система KVH TracVision с низкопрофильной телеантенной позволяет Вам во время движения по дорогам просматривать на автомобильной видеосистеме программы спутникового телевидения. Путешествие в машине никогда не доставляло столько удовольствия! Теперь Вы вместе с детьми сможете смотреть в машине цифровые спутниковые телеканалы, к которым привыкли дома. Вместо вопроса «Ну когда же мы приедем?» Вы будете слышать от Ваших близких «Мы что, уже приехали?»

Антенна TracVision высотой всего несколько дюймов легко устанавливается на крыше любого внедорожника или минивэна. Эта антенна ведет автоматическое слежение за телевизионными спутниками (даже во время движения машины) и передает сигналы в автомобильную видеосистему. Система TracVision проста в использовании, и каждый сможет найти для себя подходящий канал. Оборудование TracVision создано компанией KVH Industries, мировым лидером в области разработки и производства мобильных спутниковых телеантенн. Системы TracVision уже выбрали десятки тысяч владельцев яхт, грузовиков, автобусов и легковых автомобилей во всем мире.

Смотрите телепрограммы во время путешествия!
Перемещаясь по любому шоссе, Вы сможете круглосуточно просматривать Ваши любимые программы, передаваемые по сотням каналов: CNN, Disney, HBO, ESPN, MTV и т.д.

Современная сложная многовибраторная антенна
Революционная конструкция делает доступной сложную технологию, используемую в военно-промышленном комплексе. (В настоящее время ведется процесс оформления патента).

Возможность приема более 50 спутниковых музыкальных каналов
Любители классики, рока, джаза, блюза, кантри, госпела, а также старых хитов смогут наслаждаться музыкой цифрового качества, не прерываемой рекламой.

Стильный низкопрофильный дизайн
Антенна TracVision, установленная на крыше Вашего автомобиля, практически незаметна.

Автомобильный спутниковый приемник
Это компактное устройство, разработанное специально для работы с антенной TracVision, легко устанавливается под сидением или в багажнике Вашего автомобиля.

Беспроводной RF пульт дистанционного управления
Это устройство позволяет Вам управлять системой из любой точки машины.

Защитная система
Специальная крепежная система защитит антенну TracVision от воров.

Компания KVH – лидер в области мобильного спутникового телевидения
Новая низкопрофильная антенна TracVision является результатом многолетнего опыта специалистов KVH, создавших десятки тысяч мобильных спутниковых антенн для яхт, грузовиков и легковых автомобилей.

Надежный противоударный корпус
Прочный пластиковый корпус не подвергается коррозии и противостоит ветру, дождю, грязи и другим неблагоприятным факторам, которые могут встретиться на дороге.

Предварительные технические характеристики

Физические характеристики
Высота/диаметр антенны: 11.4 х 77.5 см
Вес антенны: 13.6 кг
Размеры приемника: 29.7 х 29 х 7.6 см
Вес приемника: 2 кг

Характеристики питания
Потребляемая мощность: 30 Вт
Напряжение питания: 12 В пост. тока (автомобильный аккумулятор) (9 – 16 В)

Характеристики окружающей среды
Диапазон рабочих температур: От –25оС до +55оС
Диапазон температур хранения: От –29оС до +60оС
Соответствует FCC часть 15J

Динамические характеристики
Скорость поворота/слежения: 30о в секунду
Сила ветра (ЕМЕ): 100 миль в час
Стабилизация: 2-осевая активная гироскопическая стабилизация

TracVision C3

Производитель: KVH
Модель: TracVision C3

Экономичная, DVB-совместимая ”in-motion” спутниковая телевизионная антенна с обтекателем высотой 37 см. Эта низкопрофильная эллиптическая антенна (эквивалентная 46 см антеннам) обеспечивает отличный прием во внутренних водоемах и прибрежных зонах.

Характеристики:

* Легкий монтаж
* Низкопрофильная конструкция позволяет установить антенну на небольших судах
* Уверенная цифровая идентификация и слежение за спутниками DVB
* Имеются системы для Северной Америки и Европы *
* ”TracNet-ready” для дополнительного высокоскоростного доступа в Интернет

антенна фирмы Kathrein

Тем, кто путешествует по Европе, антенная система TracVision LM фирмы KVH позволит принимать спутниковые программы. Система обеспечивает точное позиционирование антенны на спутник во время движения. Точность позиционирования составляет 1° при скорости позиционирования 30° в секунду, что вполне достаточно для бесперебойного приема спутниковых передач во время движения. Раньше фирма выпускала системы телефонной связи для подвижных морских объектов и системы стабилизации камеры при съемке. Современный мобильный офис не мыслим без факса, телефона, телевизора, видеомагнитофона и портативного компьютера. С помощью системы TracVision LM к ним присоединится спутниковое телевидение и радио. В дальнейшем планируется обеспечить возможность высокоскоростного спутникового доступа к Интернету

Спутниковая антенна Magic Sat Plus фирмы Teleco

Беспроводная система подключения телевизоров к источникам видеосигнала VS2400 позволяет работать в помещении на расстоянии до 20-30 м, а на открытом пространстве - до 100 м. Один передатчик VS2400/T может обслуживать одновременно несколько приемников VS2400/S, при этом сигналы дистанционного управления передаются к источнику сигнала с любого места просмотра. Для передачи видео и звука используется полоса частот 2,4...2,4835 ГГц, для сигналов ДУ - 434 МГц.

Семейство офсетных спутниковых антенн продемонстрировала фирма Vector. Выпускаются металлические и металлизированные антенны диаметром 60, 80 и 85 см. Особо стоит отметить прозрачную антенну SRC60D/4T диаметром 60 см. Она предназначена для работы в полосе частот 10,70...12,75 ГГц и обеспечивает усиление 34,75 дБ на частоте 10,95 ГГц, 35,06 дБ - 11,70 ГГц и 35,58 дБ - 12,70 ГГц. Поскольку антенна выполнена из синтетического компаунда, она не подвержена воздействию коррозии и ультрафиолетового излучения. Выпускаются и окрашенные антенны: красного, голубого, зеленого и темно-зеленого цветов.

Спутниковая антенна фирмы Vector SRC60D/4T

Еще один представитель универсальных аналоговых/цифровых спутниковых приемников был представлен на стенде фирмы Xsat. Модель CD.TV360 предназначена для приема бесплатных или платных передач спутникового ТВ в диапазонах C и Ku. Она может иметь или две системы ограничения доступа - Viaccess и MediaGuard, или одну из них. Память на 999 каналов и электронный гид программ на восемь дней позволяют легко выбрать интересующую программу. Предусмотрена система управления DiSEqC 1.1. Профессиональный цифровой приемник CD.TV116 предназначен для приема программ DVB, как бесплатных, так и кодированных по системам Viaccess, MediaGuard и SimulCrypt. Были представлены также и цифровые приемники спутникового и кабельного ТВ - CD.TV310 и CD.TV300 C.

Спутниковые антенны Emme Esse 125см.

Описание
Антенна диаметром 125 см. изготовлена из алюминия и поставляются производителем с комплектом азимутальной подвески, детали комплекта изготовлены из оцинковонной стали.

Страна производитель Италия
Технические характеристики:
Диаметр тарелки, см 125
Диапазон рабочих частот, GHz 10.0-13.0
Коэффициент усиления на частоте 12 GHz, dB 42.5
Материал рефлектора аллюминий
Геометрия антенны офсетная
Диаметр крепления конвертора 23-40 мм.
Диаметр крепления к мачте 60-90 мм

Антенна Toroidal 90

Антенна Toroidal 90 разработана таким образом, что она дважды отражает сигнал, сначала от главного большого зеркала затем от меньшего, формируя тем самым фокусную линию в любой точке. Антенна Toroidal 90 функционирует, как мультифидная антенна на 16 позиций спутников.

- Прием сигнала с 16 спутников одновременно;
- Подходит для любой поворотной системы;
- Без помех и шума;
- Настоящая мультифидная спутниковая антенна.

[ANGEL OF FIRE]

АНТЕННЫ ДЛЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО ПРИЕМА В СВЧ ДИАПАЗОНЕ

При словосочетании “спутниковая антенна” в воображении возникает параболическое зеркало, или попросту "тарелка". "Тарелки" в изобилии украшают стены наших домов. Им отведено значительное место в буклетах и прайс-листах фирм, торгующих спутниковым оборудованием. Они же рассматриваются в многочисленных статьях журнала "Теле-Спутник", посвященных выбору и настройке спутниковой антенны. И такое внимание в общем-то справедливо. Во многих случаях параболические зеркала остаются оптимальными для приема спутниковых трансляций. Это обстоятельство, однако, не дает основания обходить вниманием другие типы СВЧ антенн. Особенно теперь, с появлением проектов сотового телевидения и других эфирных сетей с интерактивными функциями. Каждая конструкция имеет свои плюсы и минусы, которыми и определяется сфера ее применения. Попробуем рассмотреть их особенности.

Плоская спутниковая антенна фирмы Technisat

[IMG]http://img89.**************/img89/17/antplip5.gif[/IMG]

Начнем, все-таки, с самых распространенных — параболических. Принцип их действия иллюстрируется рис.1. В соответствии с законами геометрической оптики плоская электромагнитная волна, распространяющаяся перпендикулярно раскрыву антенны, после отражения от параболоидной поверхности попадет в фокус параболоида.

В фокусе устанавливается конический рупорный облучатель, совмещенный с поляризатором.

По своим электрическим параметрам параболоидное зеркало во многом превосходит альтернативные типы антенн.

Одной из основных электрических характеристик любой антенны является коэффициент усиления G. Он прямо пропорционален коэффициенту направленного действия D:

G=Dхh, где h — к.п.д. антенны.

В свою очередь, коэффициент направленного действия антенны связан с ее эффективной площадью A через соотношение

D=4pА/l2, где l — длина волны

Эта несложная формула дает представление о влиянии площади антенны и длины принимаемой волны на обеспечиваемое антенной усиление.

Применительно к апертурным антеннам1:

А=Sxv, где S — площадь раскрыва антенны,
v — коэффициент использования поверхности.

Параболические зеркала имеют широкий угол раскрыва и принципиально достижимый высокий коэффициент использования поверхности (0.4-0.7). Это обеспечивает высокий коэффициент усиления при умеренных размерах антенны. Коэффициент использования поверхности параболоидных зеркал определяется многими факторами — затенением зеркала облучателем, неточностью профиля зеркала, несовпадением облучателя с фокусом, потерями на кроссполяризацию2, неравномерностью распределения поля в раскрыве зеркала и рядом других.

Рис. 1 Параболическая антенна

[IMG]http://img89.**************/img89/9679/ant1ln2.gif[/IMG]

Действие этих факторов зависит от исполнения, размеров и конкретной формы антенны.

Параболоидные зеркала различаются, в частности, по величине отношения фокусного расстояния к диаметру раскрыва f/D.

К длиннофокусным относятся антенны с отношением f/D>0.5, а к короткофокусным — с отношением f/D<0.3. Фокусное расстояние, в свою очередь, связано с глубиной зеркала — чем ближе фокус, тем оно глубже.

Рис. 2 Офсетная антенна

[IMG]http://img89.**************/img89/7007/ant2aj5.gif[/IMG]

Глубина зеркала заметно влияет на электрические параметры антенны. У мелких зеркал меньше уровень кроссполяризации. Кроме того, они облучаются более равномерно, чем глубокие, что позволяет получить более узкую диаграмму направленности и более высокий коэффициент усиления. С другой стороны, широкий раскрыв антенны приводит к увеличению боковых лепестков, а следовательно, и уровня шума.

Короткофокусные антенны находят широкое применение в радиорелейных линиях, где первостепенное значение приобретает вопрос отстройки от помех. Их также удобно использовать в передвижных системах приема.

Для приема телевизионных спутниковых трансляций больше подходят длиннофокусные зеркала. Однако они требуют более точного расчета и настройки облучателя, поэтому, в основном, они производятся для профессионального приема, а в бытовых системах чаще используются антенны с отношением f/D 0.3-0.5 дБ.

К достоинствам параболических антенн следует отнести их широкополосность. Нижний частотный предел определяется условием l<<R зеркала, при невыполнении которого перестают работать законы геометрической оптики. Верхний предел определяется точностью исполнения поверхности зеркала.

Рис. 3 Сферическая антенна

[IMG]http://img89.**************/img89/962/ant3qo0.gif[/IMG]

Еще одно несомненное достоинство параболических антенн — способность принимать сигналы любой поляризации. Разделение поляризаций, как правило, не сопряжено с потерями мощности. В спутниковых сетях это дает возможность использовать одну частоту дважды.

Недостатками этого типа антенн являются большое количество механических частей и подверженность действию атмосферных факторов.

Воздействие ветра может исказить форму зеркала и понизить коэффициент использования поверхности. Это налагает серьезные требования к жесткости конструкции зеркала и опорно-поворотного устройства. На качество приема могут оказать влияние, неравномерный обогрев антенны солнечными лучами, коррозия материала и ряд других факторов. Это особенно ощутимо для профессиональных антенн больших диаметров. Серьезной проблемой может стать накопление снега или воды на поверхности зеркала.

Рис. 4 Замедляющая линза Ускоряющая линза

[IMG]http://img89.**************/img89/4864/ant4kz0.gif[/IMG]

Проблема накопления воды может быть решена использованием офсетных зеркал, представляющих собой верхний сегмент параболоида. Принцип их действия иллюстрируется рис. 2. В северных широтах они располагаются практически перпендикулярно земле, и снег в них тоже почти не накапливается. Правда, усиливаются проблемы с его налипанием на поверхность облучателя.

Основным же преимуществом офсетных антенн является меньшее затенение поверхности зеркала конвертором и, как следствие, больший коэффициент использования поверхности (0.6-0.8). Выигрыш особенно ощутим для антенн с небольшим диаметром. Поле в раскрыве офсетной антенны имеет более сложную структуру, чем в раскрыве прямофокусной, что усложняет конструкцию облучателя. В большинстве случаев, электрические параметры офсетных антенн несколько хуже, чем у прямофокусных, в частности, намного выше уровень кроссполяризации. Однако длиннофокусные офсетные антенны при скрупулезном расчете облучателя могут иметь очень хорошие электрические параметры и использоваться в профессиональных системах.

Парусность конструкции может быть снижена за счет использования сетчатых или перфорированных антенн. Кроме того, перфорация зеркала с увеличением размеров отверстий к его краям позволяет уменьшить уровень боковых лепестков.

Прием с разных спутниковых позиций в общем случае требует переориентации параболической антенны. По теории зеркальных антенн сектор углов вокруг фокуса, в котором можно принимать сигнал без существенного снижения коэффициента усиления, составляет ±30. Именно на такой угол могут различаться спутниковые позиции, с которых можно вести прием на фиксированную антенну без потери уровня сигнала.

Сферическая спутниковая антенна фирмы "Конкур"

[IMG]http://img155.**************/img155/9336/sferaes4.gif[/IMG]

При большем разнесении позиций необходим поворот зеркала, что приводит к удорожанию подвески.

Задачу многоспутникового приема без механического поворота зеркала можно решить, используя сферические или сферопараболические3 зеркала. В таких конструкциях облучатель располагается на дуге радиусом r, центр которой совпадает с центром окружности R (рис. 3). Дуга называется фокальной линией. Если выбрать r » 0.56R, то волна, отраженная от зеркала, будет близка к плоской. Такие антенны находят применение в системах автоматического слежения за объектом. В них используются облучатели, передвигающиеся по фокальной линии, что дает возможность сканирования в широком секторе углов. Аналогичная конструкция может использоваться и для многопозиционного спутникового приема. Только вместо одного подвижного конвертора на фокальной плоскости устанавливаются несколько неподвижных, ориентированных на разные спутниковые позиции4.

Сферические зеркала уступают параболическим в точности фокусировки и по ряду других электрических параметров. Однако, в некоторых случаях, они могли бы явиться удобной заменой целому парку неподвижных параболических антенн.

Другой тип, получивший широкое распространение для приема СВЧ диапазона — плоские микрополосковые антенны. Они состоят из набора микрополосковых излучателей, нанесенных на диэлектрическую плату, которая, в свою очередь, располагается на металлическом экране. Экран выполняет роль рефлектора. Излучатели соединяются между собой, образуя антенную решетку. Электромагнитное поле, создаваемое такой трехслойной конструкцией, имеет сложную структуру и зависит от формы излучающих элементов, а также от толщины и материала диэлектрика. Микрополосковые излучатели синфазно соединены микрополосковыми фидерными линиями, которые собираются к месту расположения конвертора. Антенны могут различаться геометрией элементарных излучателей, их расположением на поверхности диэлектрика и способом их соединения. Существуют варианты многослойных антенн.

Расчет и конструирование микрополосковой антенны — многопараметрическая и во многом экспериментальная задача. В то же время, изготовление антенны при готовом фотошаблоне обходится гораздо дешевле параболической. То есть их выгодно производить массовыми тиражами.

Дешевизна и высокая технологичность изготовления далеко не единственные достоинства микрополосковых антенн.

Они более ветроустойчивы, чем параболоидные зеркала, и на них практически не налипает снег. Они компактны, легки, удобны при перевозке и установке.

Однако по своим электрическим параметрам они пока уступают параболическим.


Одним из серьезных недостатков микрополосковых антенн является их узкополосность. Так, например, для приема всего Ku-диапазона потребуется не одна, а три микрополосковых антенны. Их резонансная частота определяется размерами элементарных излучателей, которые выбираются дольными резонансной длине волны. И уже при незначительном отклонении частоты эффективность приема резко падает. Расширения рабочей полосы частот можно добиться, используя излучающие элементы, рассчитанные на разную резонансную частоту. Такой способ, однако, приводит к увеличению площади антенны, что нежелательно из-за значительных потерь сигнала в полосковых фидерных линиях. Так, на частотах 11-12 ГГц они составляют 2-6 дБ/м.

Рабочая полоса может быть расширена и за счет использовании более толстого диэлектрического слоя. Однако при этом усиливаются поверхностные токи, что увеличивает боковые лепестки диаграммы направленности.

Технология изготовления микрополосковых антенн не позволяет получить высокий коэффициент усиления. Каждый отдельный излучающий элемент имеет слабонаправленную диаграмму. Коэффициент направленного действия антенны определяется количеством синфазно соединенных излучателей, то есть площадью антенны. А увеличение площади влечет за собой увеличение потерь в фидерных линиях. Кроме того, для полосковых антенн характерен довольно высокий уровень боковых лепестков и кроссмодуляции.

Наименьший уровень боковых лепестков формируется в плоскости, проходящей через диагональ антенны. Поэтому антенну располагают так, чтобы ее вертикаль была перпендикулярна поверхности земли. Это обеспечивает минимальный уровень шума, в сильной степени обусловленный тепловыми шумами земной поверхности.

Более хорошие параметры направленности показывают полосково-щелевые антенны. В таких антеннах излучение микрополоскового элемента пропускается через щель в диэлектрической пластине. Экранированность линий передач улучшает электрические параметры антенны. Однако сама антенна конструктивно усложняется и становится более громоздкой.

Еще одной проблемой в микрополосковых антеннах является разделение поляризаций.

Тип поляризации, принимаемой антенной (линейная или круговая), определяется формой микрополосковых излучателей. В большинстве микрополосковых антенн не предусмотрен механизм изменения типа поляризации. Последнее время стали появляться антенны со встроенными конверторами, изменение положения которых меняет линейную поляризацию на круговую и наоборот. Однако такое усовершенствование может быть получено только за счет снижения коэффициента использования поверхности антенны. Разделение поляризаций в пределах одного типа обычно происходит с помощью диодов, которые тоже “съедают” 0,5-1 дБ.

Из всего сказанного можно сделать вывод, что микрополосковые антенны пока не могут заменить параболические там, где требуются высокие электрические показатели. Нельзя рекомендовать их и для построения максимально универсальной приемной системы.



С другой стороны, они оказываются удобной и дешевой альтернативой параболическим антеннам в случае приема определенного набора трансляций, передаваемых с достаточной мощностью и в узкой частотной полосе.

Для многопозиционного приема удобными могут оказаться фазированные антенные решетки (ФАР) на микрополосковых линиях, то есть антенны с электронным управлением диаграммой направленности.

При синфазном соединении излучающих элементов главный лепесток диаграммы расположен перпендикулярно плоскости антенны. Однако если в фидерных линиях установить фазовращатели и в каждом соседнем элементе изменить фазу принимаемого сигнала, то направление, по которому сигналы будут максимально усиливать друг друга, изменится. Фазовращатели выполняются на полупроводниковых диодах, варакторах или интегральных микросхемах. Использование ФАР для приема с разных позиций имеет хорошие перспективы. Оно не требует громоздкого поворотного устройства, и переход с одной позиции на другую происходит за доли секунды, то есть в сотни раз быстрее, чем при повороте параболической антенны5.

Полосковые и полосково-щелевые антенны широко используются в качестве абонентских в интерактивных системах MMDS и сетях сотового интерактивного телевидения. Это отчасти связано с тем, что принцип их действия позволяет создавать приемо-передающие антенны с сильно различающейся диаграммой направленности для приема и передачи.

В сетях сотового телевидения, которые начали проектироваться и разворачиваться в последнее время, вещание ведется на частотах Ка-диапазона (28-30 ГГц и 40-42 ГГц). Для приема таких коротких волн оправдано использование не только параболических и микрополосковых, но также рупорных и линзорупорных антенн.

Рупорная антенна

[IMG]http://img155.**************/img155/3672/hornyr3.gif[/IMG]

Рупорные антенны представляют собой конический или пирамидальный рупор, соединенный с круглым или прямоугольным волноводом. В частности, облучатель параболической антенны является маленькой рупорной антенной.

Рупорные антенны обладают массой достоинств. В отличие от плоских они могут работать в широком диапазоне частот. Диапазонность рупорной антенны ограничивается только питающим волноводом.

При равном коэффициенте усиления их диаграмма имеет меньший, чем у параболического зеркала, уровень боковых лепестков, и, как следствие, у них достижим более низкий уровень шума. В довершение всего они отличаются простотой изготовления.

Максимально достижимый коэффициент использования поверхности у рупорных антенн несколько ниже, чем у параболических, но главным их недостатком является конструкция. Поэтому до недавнего времени в качестве самостоятельных приемных антенн они почти не применялись. Однако в диапазоне миллиметровых волн довольно острую диаграмму направленности могут обеcпечить и рупоры небольших размеров. Одной из особенностей миллиметровых волн является способность многократно отражаться без сколько-нибудь заметной потери мощности. Низкий уровень боковых лепестков рупорных антенн помогает в борьбе против многолучевого приема.

При необходимости получить еще более острую диаграмму могут использоваться линзорупорные антенны. Линза, устанавливаемая на выходе рупора, трансформирует расходящийся пучок волн в параллельный.

Принцип действия линз иллюстрируется рис. 4. Как известно из физики, скорость распространения электромагнитной волны в разных средах отлична от скорости ее распространения в воздухе. В связи с этим различают ускоряющие и замедляющие линзы. Если среда линзы ускоряет распространение волн, то она выполняется с вогнутым профилем, а если замедляет — то с выпуклым. В любом случае профиль линзы рассчитывается так, чтобы оптическая длина пути от облучателя до поверхности раскрыва была одинакова.






Ускоряющие линзы набираются из металлических пластин. Принцип их действия аналогичен работе волновода, в котором, как известно, электромагнитные волны распространяются быстрее, чем в воздухе. Коэффициент преломления таких линз сильно зависит от длины волны — то есть они принципиально узкополосны. Замедляющие линзы выполняются из искусственного диэлектрика.

За счет применения линзы можно получить очень острую диаграмму направленности в сочетании с малым уровнем боковых лепестков.

Для многопозиционного спутникового приема в широком секторе могут применяться сферические линзовые антенны. Они изготавливаются из диэлектрика с диэлектрической проницаемостью, изменяющейся по определенному закону. Это обеспечивает фокусировку проходящих через линзу параллельных лучей. Свойства такой линзы симметричны, и она может использоваться для приема с любого числа спутниковых позиций в произвольном секторе углов. Несмотря на очевидные достоинства таких антенн, они практически не получили распространения из-за высокой стоимости, связанной с необходимостью точного изготовления, громоздкостью и относительной сложностью их конструкции.

В завершение отметим, что, несмотря на неизменность общей теории антенн, технология их изготовления постоянно совершенствуется. Прогресс в области телекоммуникаций обуславливает появление все новых требований к параметрам антенн. Так что и в будущем можно ждать интересных технических решений, по-новому открывающих возможности антенн того или иного типа.



1. Апертурными называются антенны, у которых излучение происходит через раскрыв, называемый апертурой.
2. Кроссполяризация связана с наличием в принимаемом сигнале нежелательных поляризационных составляющих. Они появляются, если принимаемый сигнал распространяется под некоторым углом к направлению максимального излучения антенны. Кроме того, они могут возникать в результате деполяризующего действия атмосферных факторов.
3. Профиль сферопараболической антенны образуется вращением параболы по окружности.

[Nikolas]

Таблица для выбора оптимального диаметра спутниковой антенны в зависимости от уровня сигнала.

Уровень сигнала (dBW)64-----22Диаметр тарелки (см)
63-----24
62-----26
61-----28
60-----30
59-----32
58-----34
57-----36
56-----38
55-----40
54-----45
53-----50
52-----50
51-----55
50-----60
49-----60
48-----60
47-----75
46-----80
45-----90
44-----90
43-----100
42-----110
41-----120
40-----120
39-----135
38-----150
37-----180
36-----240
35-----300