Що таке прямофокусная супутникова антена?

Супутникова антена – дзеркальна антена для прийому (або передачі) сигналу з штучного супутника Землі.

Найпоширенішими супутниковими антенами є параболічні антени (їх зазвичай і називають супутниковими). Супутникові антени мають різні типи і розміри. Найбільш часто в світі подібні антени використовуються для прийому і передачі програм супутникового телебачення та радіо, а також з'єднання з Інтернет.

Види супутникових антен

Дзеркальні параболічні антени бувають прямофокусниє (Prime Focus) і офсетні (Offset). Прямофокусниє антени називають також осесиметричними.

Прямофокусная (осесиметрична) антена

Прямофокусная (осесиметрична) антена є антеною з апертурою у вигляді параболоїда обертання. Дзеркало прямофокусной антени – параболоїд обертання, антена кругла, її геометрична вісь збігається з електричною віссю. На цій же осі і розміщується конвертер, який, як правило, кріпиться до країв рефлектора за допомогою трьох або чотирьох стійок. Діаметр антени визначає її посилення і відповідно стабільність прийому супутникових сигналів. Залежно від використовуваного геостаціонарного супутника, діаметри прийомних антен можуть бути від 0,55 м до 3,7 м. Зазвичай такі антени використовуються для прийому сигналів в C-діапазоні і в Ku-діапазоні. Параболічні антени використовуються і для передачі сигналів на супутники. До опромінювача супутникових антен приєднують малошумні підсилювачі (МШУ) з низькими рівнями шумів і конвертори, що дозволяє підсилювати високочастотні безпосередньо після опромінювачів і конвертувати їх в сигнали проміжної частоти. Сигнали проміжної частоти передаються вже по кабелях, з'єднаними з конвертерами для подальшого посилення і детектування.

Офсетна антена

Офсетна антена – найбільш поширена в індивідуальному прийомі супутникового телебачення, хоча в даний час використовуються і інші принципи побудови наземних супутникових антен. Офсетна антена являє собою несиметричну вирізку з параболоїда обертання з опромінювачем у фокусі параболоіда.Как правило, вирізка утворюється перетином параболоїда і циліндра, осі яких паралельні. Таким чином, дзеркало офсетної антени має форму еліпса, а напрямок електричної осі антени відрізняється від напрямку геометричної осі дзеркала на деякий кут. Як правило, електрична вісь на 20-30 градусів вище геометричної осі. Це усуває затінювання корисної площі антени опромінювачем і його опорами, що підвищує її коефіцієнт корисного використання при однаковій площі дзеркала з осесиметричної антеною. До того ж, опромінювач встановлений нижче за центр тяжіння антени, тим самим збільшуючи її стійкість при вітрових навантаженнях. Дзеркало офсетної антени кріпиться майже вертикально. В залежності від географічної широти кут її нахилу трохи міняється. Таке положення виключає збирання в чаші антени атмосферних опадів, які сильно впливають на якість прийому. На просвіт антена представляє не коло а еліпс, витягнутий по вертикалі. Розміри офсетної антени зазвичай приводять в еквіваленті посилення по відношенню до прямофокусниє. Якщо по горизонталі даний розмір збігається, то по вертикалі він буде, приблизно, на 10% більше.

Зазвичай офсетні антени використовуються для прийому сигналу С і Ku-діапазону (у лінійній і круговій поляризації). Проте, можливий і прийом сигналу в Ка-діапазоні, а також комбінований.

Переваги і недоліки

І ті, і інші антени мають свої переваги і недоліки. У прямофокусной антени більш ефективно використовується площа дзеркала. Офсетний антена має таку ж ефективну площу, як прямофокусная антена з діаметром, рівним розміром офсетної антени по меншій осі. Іншими словами, щоб отримати ефективну площу офсетної антени, треба помножити її фізичну площу на косинус кута між електричної і геометричної осями. У типових антен фізична площа використовується на 86-90%. З іншого боку, у прямофокусной антени частина поверхні затуляється конвертером і елементами його кріплення, а у офсетної антени – ні. Тому антени малого діаметру, до 1,5 метра, у яких конвертер може затулити частину площі більше 10%, роблять, як правило, офсетними, а антени великих розмірів частіше бувають прямофокусниє.

Прямофокусная антена завжди піднята на деякий позитивний кут, тому являє собою «чашу», в якій можуть скупчуватися опади – дощ, сніг, лід. Офсетні антени в північних широтах встановлюються майже вертикально, а то й взагалі «дивляться вниз» – тому вони позбавлені такого недоліку. З іншого боку, на прямофокусной антені вниз «зморить» конвертер, тому можна сміливо використовувати опромінювач з негерметичної кришкою або зовсім без кришки, вода і сніг не потраплять всередину. На офсетній антені конвертер «дивиться» вгору, тому він повинен бути герметичним, інакше вода потрапить всередину і може зіпсувати електроніку конвертера.

Є ще одна особливість використання офсетних антен великого діаметра в північних широтах – їх не завжди можна опустити на досить малий кут місця. Наприклад, якщо кут місця супутника дорівнює 5 градусам, дзеркало антени треба направити на 15-25 градусів нижче обрію. Офсетні антени великих діаметрів, які встановлюються на вертикальній стійці, наприклад, «Супрал» 1,8 м або 2,4 м не можна опустити на кут менше 11-12 градусів, нижній край антени впирається в стійку. Можна вийти з положення, перевернувши зеркало антени разом з кріпленням опромінювача на 180 градусів, тоді електрична вісь виявиться на 25-27 градусів нижче геометричної, і антену треба буде направляти вище супутника. Однак для цього потрібна серйозна доробка деталей кріплення.

Для виготовлення супутникових антен в основному використовують сталь і дюралюміній. Любителі супутникового ТБ іноді встановлюють мотопідвіс (мотор), або позіционер. За допомогою актюатора і по команді користувача (або команді з тюнера) він дозволяє повернути антену в позицію потрібного вам супутника.

Джерела інформації:

  • sattelik.ru – офсетні і прямофокусниє антени;
  • ru.wikipedia.org – супутникова антена;
  • sat-media.net – як вибрати супутникову антену?

Додатково на Vidpo.net:

  • Як налаштувати «супутникову рибалку»?
  • Як самостійно виготовити супутникову антену?
  • Що таке мультифід?

Category: Різне

Comments (Прокоментуй!)

There are no comments yet. Why not be the first to speak your mind.

Leave a Reply