Спутниковые антенны. От «А до Я»
В данной статье мы опишем принцип работы спутниковой антенны, а также дадим практические советы по ее выбору в зависимости от потребностей пользователя. Спутниковые сигналы являются довольно слабыми. Но особо примечательным является тот факт, что мы можем принимать эти сигналы с помощью спутниковых антенн, стоимость которых сегодня составляет от 125 грн. Если вы хотите получить максимальную производительность приемной системы, то необходимо правильно выбрать модель и размер принимающей антенны.
Из чего состоит тарелка?
Процесс приема спутникового телевизионного сигнала можно условно разделить на два этапа. На первом этапе телевизионный сигнал улавливается и фокусируется в одной точке. При этом необходимо, чтобы этот сигнал был как можно большей амплитуды. На втором этапе сигнал усиливается и обрабатывается.
Основное назначение спутниковой антенны – улавливать телевизионные сигналы. Обычно спутниковая антенна имеет форму отражателя в виде тарелки. При этом она должна быть идеальной параболической формы и не деформироваться за годы эксплуатации, а также при транспортировке и монтаже. Помятая, изогнутая или иным образом деформированная тарелка не в состоянии в полной мере сфокусировать сигнал, поскольку при этом часть данных «теряется», а конечный сигнал является слишком слабым для его дальнейшего преобразования в изображение.
Обычно отражатель изготавливают из металла (из стали, так как она является самым дешевым металлом, либо из алюминия, так как он не подвергается коррозии). При этом поверхность антенны может быть как цельной, так и перфорированной. Перфорированные антенны не отражают солнечный свет и обладают низкой ветровой нагрузкой. К тому же они обладают меньшей массой, а по отражательной способности они почти не уступают цельным металлическим «сородичам».
Для изготовления спутниковых антенн используются и другие материалы, например, из пластика, полимера и стекловолокна. Такие антенны просты в изготовлении, имеют малый вес, не подвергаются коррозии и полностью восстанавливают свою форму после снятия деформации. Сигнал со спутника проникает через эти материалы и легко отражается от встроенного в антенну тонкого слоя фольги или металлической сетки.
Малошумный конвертор-моноблок (LNB), расположенный в центре антенны, обрабатывает и преобразует полученный сигнал. Далее, в зависимости от поляризации и полосы частот, осуществляется селекция сигнала, после чего слабый сигнал усиливается и преобразовывается в сигнал низкой частоты для его последующей передачи по кабелю на вход спутникового ресивера.
Шум и децибелы
Сигнал, принимаемый антенным конвертором (LNB), практически не содержит электрического шума. Однако при прохождении через электронные блоки оборудования на сигнал накладываются шумы. Чтобы слабый по амплитуде спутниковый сигнал не был заглушен шумами, уровни собственных шумов антенного конвертора должны быть низкими.
Универсальный спутниковый конвертор Ku-диапазона с одним независимым выходом для приема сигналов в линейной поляризации с уровнем собственных шумов до 0,2 дБ, предназначен для офсетных антенн
«Шумовой коэффициент» характеризует уровень шума конвертора и измеряется в децибелах (дБ). Это отношение уровня шума на выходе к уровню шума на входе. Стоит учесть, что «шумовой коэффициент» обладает нелинейной зависимостью, а его возрастание на 3 дБ означает двукратный рост амплитуды шума. За последние десять лет конверторы были значительно усовершенствованы. Их шумовой коэффициент был снижен с 1,8 дБ до 0,3 дБ (не учитывая упоминаемые на рынке явно завышенные данные), а их стоимость снизилась в три-пять раз.
Вероятнее всего, в Украине новые «спутниковые зрители» будут приобретать комплект для просмотра с трех спутников (Amos+Astra+HotBird). В этом случае обычно используются конверторы, шумовой коэффициент которых составляет 0,3 дБ. Но если вы энтузиаст и планируете принимать слабые и нестабильные сигналы, то в таком случае следует приобретать конвертор с как можно более низким шумовым коэффициентом, благо такие варианты доступны на рынке Украины.
Офсетная (асимметричная) спутниковая антенна
Любая ли тарелка подойдет?
Размеры и формы тарелок могут сильно отличаться. Тарелки старых моделей выпускались круглой формы, а конвертор крепился в центре на трех ножках (так называемая прямофокусная конструкция).
Однако сейчас большинство тарелок имеют офсетную конструкцию в виде овала, в нижней части которой закреплена несущая штанга, на которую монтируется мультифид или один конвертор.
В таких антеннах конвертор располагается в стороне от пути следования сигнала, а на рефлекторе не скапливается дождевая вода или снег, в отличие от прямофокусных антенн.
Привычные, а также любительские антенны, отличаются более высокой формой, при этом они не сильно широкие. А вот минитарелки, которые сегодня используются для приема сигнала многих европейских операторов (например, BSkyB, Canal Plus, Freesat) напротив, более широкие и обладают меньшей высотой. Чем больше тарелка по горизонтали, тем лучше она настраивается на один из близкорасположенных относительно друг друга спутников (чем больше тарелка, тем меньше ее угол приема).
Прямофокусная спутниковая антенна.
На фото хорошо видно скопление снега на зеркале.
Почему размер имеет значение?
Независимо от того, какой формы тарелку вы выбрали, ключевым параметром является ее размер. Именно размер характеризует способность тарелки принимать сигнал. Если на конвертор поступит сигнал недостаточной амплитуды, то вы не получите изображение на экране.
К тому же слишком слабый сигнал невозможно усилить с помощью усилителя конвертора, так как он только усилит шум и не обеспечит нормальную работу системы. Поэтому при слабом сигнале ничто не заменит антенну больших размеров. В диаметре антенны важен каждый сантиметр, ведь при увеличении диаметра на 40% амплитуда сигнала возрастает в два раза. Так, например, тарелка диаметром 1,2 метра выдает сигнал в полтора раза большей амплитуды, чем тарелка диаметром в 1 метр. Чтобы убедиться в том, что диаметр выбираемой антенны достаточный, следует знать приблизительный уровень спутникового сигнала вблизи места ее установки.
Зоны приема
Спутники передают сигналы различной амплитуды и мощности, охватывая различные участки земной поверхности. Даже если вы и находитесь в зоне покрытия спутника, то все равно важно знать уровень сигнала вблизи вашего дома.
Точно спрогнозировать уровень сигнала конкретного спутника невозможно. Однако приблизительный уровень сигнала можно узнать с помощью специальных карт уровней сигнала. Эти карты также называются картами покрытия, в которых указываются приблизительные значения уровней сигнала в зависимости от места установки. И хотя сигнал может приниматься и вне зоны действия спутника, он будет значительно ослабленным. И чем дальше удалено место установки приемной антенны от центра зоны действия спутника, тем слабее будет принимаемый сигнал.
В картах зон покрытия спутниковым сигналом указывается либо требуемый минимальный размер тарелки, либо эквивалентная изотропно излучаемая мощность (ЭИИМ), которая измеряется в децибелах на один ватт (дБВт) и характеризует уровень сигнала. Таблица перевода этих двух величин приводится ниже.
Уровень сигнала в зависимости от диаметра антенны
ЭИИМ
(дБВт) Диаметр
антенны (см)
35 300
40 180
42 160
44 120
46 95
48 75
50 60
51 55
52 50
53 45
54 40
Спутниковые антенны других геометрических форм
Хотя на сегодняшний день в Украине самыми популярными являются офсетные и прямофокусные антенны, в природе существуют и другие их типы. За всю историю спутникового телевидения были перепробованы различные модификации спутниковых антенн (и они эксплуатируются до сих пор).
В некоторых модификациях антенн используется вспомогательный отражатель для более эффективной фокусировки сигнала на конвертор. Форма вспомогательного отражателя может быть вогнутой – как и форма основного отражателя (конструкция Григориана), либо выгнутой (конструкция Кассегрена). Антенны с двумя отражателями обладают большей производительностью, характеризуются меньшим уровнем кросс-поляризационных помех и шумов, а также имеют меньшие габариты.
И хотя двухзеркальная конструкция почти всегда применяется для больших антенн систем связи, для изготовления «домашних» тарелок она практически не используется.
А, например, в антеннах в виде плоской плиты отражатели вообще отсутствуют. По соотношению габариты/производительность она превосходит антенны в виде тарелок и если удастся сократить ее себестоимость, то она может стать «антенной будущего» для домашнего пользования. А пока пальму первенства на нашем рынке держат офсетные антенны.
Комментариев нет:
Отправить комментарий