Рис.17. Ориентация спутниковой антенны.
Прежде чем говорить о том, как выбрать спутниковую антенну, необходимо определить: для работы в составе какой приемной спутниковой системы она предназначается. То есть, выбирая спутниковую антенну (как впрочем и другие компоненты приемной системы), вам, для начала, нужно ответить себе на несколько вопросов:
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.
Рис.17. Ориентация спутниковой
антенны.
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.
Рис. 18. Прямофокусная (осесимметричная)
антенна (prime focus). Видимое направление на спутник совпадает с перпендикуляром
к плоскости раскрыва антенны
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 19 приведены примерные соотношения
уровня мощности принимаемого сигнала и необходимый для этого диаметр зеркала.
ТАБЛИЦА 19
| Уровень мощности, дБВт | Диаметр антенны, м |
| 53 | 0.6 |
| 48 | 0.8 |
| 45 | 1.1 |
| 42 | 1.5 |
| 40 | 1.8 |
Примечание. Карта покрытия (footprint) — 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 дБВт. 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 — неосесимметричная).
Прямофокусные (осесимметричная)(рис. 18) 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. Офсетные (неосесимметричные)(рис. 20) 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.
Пример: В С.-Петербурге
HotBird 13E виден под углом места b=20°, то есть офсетная антенна с g=26,5°
(1.2 м, производства фирмы"Супрал") будет смотреть даже слегка "в землю"
под углом X
X = b-g = 20°-26,5° =
-6,5° (т.е. антенна должна смотреть слегка в землю).
В силу этих особенностей офсетные антенны очень популярны при диаметре зеркала до ~1.5 м. При больших диаметрах предпочтение отдают прямофокусным антеннам.
3. Тип подвески.
Рис. 20. Офсетная антенна
(offset focus). Видимое направление на спутник выше перпендикуляра к плоскости
раскрыва антенны на j = 25-27°
Кроме размера и формы зеркала, очень важным параметром является тип подвески антенны. Подвеска бывает азимутальной и полярной. Азимутальная — как правило, фиксированная подвеска, антенна при этом настраивается на единственный спутник и жестко фиксируется на кронштейне крепления. Для приема другого спутника должна быть проведена полная перенастройка антенны.
Рис. 21. Офсетная "азимуталка".
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.
Рис. 22. Прямофокусная "полярка".
Чаще всего офсетные антенны
имеют фиксированную азимутальную подвеску (рис.21), а прямофокусные — полярную
(рис. 22). Кроме этого, даже если вы хотите принимать несколько спутников,
для которых достаточно антенны размером 1.2 м, в полярную систему лучше
поставить 1.8 м или хотя бы 1.5 м. Некоторый запас не помешает. 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.
Рис. 23. Сетчатая антенна.
В С.-Петербурге, например, популярны "офсетки" (1.2 м) с таким полярным подвесом, настроенные на "Галс" (36° Е), Hot Bird (13° E) и на группу скандинавских спутников (в районе 1° Е).
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. 23) 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".
