Супутникова антена

Супутникова антена— дзеркальна антена для прийому (або передачі) сигналу або розміщена на супутнику.

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

Зміст

Види супутникових антен

Існує 2 основних види параболічних антен - прямофокусні та офсетні.

Прямофокусна (симетрична) антена

Прямофокусна (осесиметрична) антена є антеною з апертурою у вигляді параболоїда обертання. Діаметр антени визначає її посилення і, відповідно, стабільність прийому супутникових сигналів. Залежно від геостаціонарного супутника, що використовується, діаметри приймальних антен можуть бути від 0,55 м до 5 м. У фокусі параболічного дзеркала встановлені опромінювачі. Зазвичай такі антени використовуються для прийому сигналів у C-діапазоні та Ku-діапазоні. Параболічні антени використовуються для передачі сигналів на супутники. До опромінювачів супутникових антен приєднують малошумливі підсилювачі (МШУ) з низькими рівнями шумів і конвертори, що дозволяє посилювати високочастотний сигнал безпосередньо після опромінювачів і конвертувати його сигнал проміжної частоти. Сигнал проміжної частоти передається вже кабелями, з'єднаними з конвертерами для подальшого посилення і детектування.

Офсетна антена (асиметрична)

Офсетна антена - найбільш поширена в індивідуальному прийомі супутникового телебачення, хоча в даний час використовуються інші принципи побудови наземних супутникових антен. Офсетна антенає несиметричною вирізкою з параболоїда обертання з опромінювачем у фокусі параболоїда. Фокус такого сегмента розташований нижче за геометричний центр антени. Це усуває затінення корисної площі антени опромінювачем та його опорами, що підвищує її коефіцієнт корисного використання при однаковій площі дзеркала з осесиметричною антеною. Крім того, опромінювач встановлений нижче центру ваги антени, тим самим збільшуючи її стійкість при вітрових навантаженнях. Дзеркало офсетної антени кріпиться майже вертикально. Залежно від географічної широти кут її нахилу дещо змінюється. Таке положення унеможливлює 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 наводять в еквіваленті посилення по відношенню до прямофокусних. Якщо по горизонталі цей розмір збігається, то по вертикалі він буде приблизно на 10% більше.

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

Тороїдальна антена

Рідше, як супутникова, використовуються тороїдальні антени. Тороїдальні антени мають менше посилення, але ширшу діаграму спрямованості, що дозволяє легше навестися на супутник або працювати одночасно з кількома супутниками.

Мультифідні антени

Для прийому сигналів одночасно від кількох супутників у параболічній антені встановлюють кілька опромінювачів. Цей факт можливий завдяки властивості параболоїда обертання фокусувати промені з іншого супутника в деякій точці простору, розташованої неподалік основного фокусу. Якщорозташувати в цій точці конвертор, він зможе приймати і перетворювати сигнал з сусіднього супутника. Зазвичай така можлива, якщо відстань між супутниками становить не більше 10-15°. Чим більший кут, тим слабший сигнал (менше активна площа відбивача, більше розфокусування). Далі сигнали з конверторів можна об'єднати за допомогою спеціальних перемикачів - мультисвітчів і направити в один ресивер. Мультифід – кронштейн, який дозволяє кріпити додатковий конвертор осторонь головного фокусу. Мультифіди зазвичай застосовуються на прямофокусних та офсетних параболічних антенах.

Моторизовані антени

Любителі супутникового ТБ іноді встановлюють мотопідвіс (мотор), або позиціонер. За допомогою актюатора та за командою користувача (або командою з тюнера) він дозволяє повернути антену в позицію потрібного вам супутника. При погляді з землі всі супутники на геостаціонарній орбіті знаходяться на одній лінії (як правило, у вигляді дуги, подібної до руху Сонця на небосхилі). Закріпивши антену таким чином, щоб вона могла точно повертатися цією дугою, можна домогтися, щоб поворот антени здійснював лише один мотор-актюатор. Такий тип підвісу називається "Полярний", тому що вісь обертання антени паралельна осі обертання Землі, або іншими словами - "дивиться на Полярну Зірку".

Супутникова антена купольного типу

Супутникова антена купольного типу може кріпитися у будь-якій частині автомобіля. [1]

Мобільна супутникова антена

На дах автомобіля [2]
Для катерів, кораблів, поїздів [3]

Там, де заборонено встановлювати тарілки на фасад будівель, застосовують внутрішні антени на підвіконня. (наприклад у Німеччині)

Матеріали, з яких роблять антени

Для виготовленнясупутникових антен в основному використовують сталь та дюралюміній. Сталеві дешевші, дюралюмініві легші. Тому з останнього матеріалу зазвичай роблять великі антени, більше 1,2 метра в діаметрі. Також, для полегшення конструкції та зниження парусності, дзеркало антени роблять із перфорованого листа.

Розкривши антени може бути виготовлений із металевої сітки, натягнутої на металеві ребра. Такі антени використовуються як переносні антен, що розкриваються.

Розміри супутникових антен повинні підбиратися індивідуально для кожного регіону залежно від супутника, що використовується, і діапазону (С, Ku) робочих частот супутників.

При встановленні антен необхідно направити її максимум діаграми спрямованості на супутник. Супутник, що використовується для ретрансляції програм супутникового телебачення, рухається над екватором на геостаціонарній орбіті, внаслідок чого для даної точки на земній поверхні, з якої він видно, його положення на небі протягом дня не змінюється. Тому одного разу спрямована на такий супутник параболічна антена постійно залишається спрямованої нею. У містах середніх широт Північної півкулі супутникові антени для супутникового телебачення спрямовані у південну бік, залежно від супутника більш менш відхиляючись від точного напрями на південь на схід чи захід. У країнах Південної півкулі вони подібним чином спрямовані на північний бік. А в тропічних країнах, розташованих поблизу екватора, особливо в точках на самому екваторі, такі антени спрямовані вгору, залежно від супутника більш менш відхиляючись від зеніту в східному або західному напрямку.