Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое настройка и наведение спутниковой антенны, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое настройка и наведение спутниковой антенны , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Телевидение. Теория. Спутниковое.
Для работы через спутник прежде всего необходимо, чтобы между антенной и спутником имелась прямая видимость (не было препятствий, мешающих прохождению радиосигнала). При выполнении этого условия слабонаправленные антенны наведения не требуют. Направленная антенна должна быть ориентирована таким образом, чтобы направление на спутник совпадало с максимумом ее диаграммы направленности. Малые антенны в низкочастотных диапазонах (L,C) имеют широкую диаграмму направленности, например, для портативного терминала Inmarsat BGAN ширина ДН составляет от 30° до 60°[42]. Такую антенну достаточно грубо сориентировать в нужном направлении, чтобы спутник попадал в ограниченный ее диаграммой сектор. Антенны с узкой диаграммой направленности и высоким усилением требуют максимально точного наведения.
Геостационарные спутники расположены над экватором и обращаются вокруг Земли с периодом, равным периоду вращения Земли. В идеальном случае геостационарный спутник абсолютно неподвижен относительно земного наблюдателя, и сопровождение антенной спутника не требуется. Антенну достаточно навести один раз и зафиксировать, дополнительное наведение потребуется только в случае смещения антенны[15]. В реальности геостационарные спутники удерживаются в своей точке стояния с определенной точностью, составляющей для современных аппаратов менее 0,1°[52]. Если диаграмма направленности антенны в несколько раз шире, чем максимальное отклонение аппарата от точки стояния, то видимым смещением спутника можно пренебречь и считать его неподвижным. Например, ширина главного лепестка диаграммы направленности в Ku-диапазоне для антенны диаметром 2,4 метра — около 0,7°[53], для антенн диаметром 0,9 метра — более 1,5°[54], для антенн меньшего размера — еще больше. С такими антеннами, используемыми на VSAT-станциях и при приеме спутникового ТВ, дополнительного сопровождения спутника после наведения не требуется.
Для наведения антенны нужно установить углы места (возвышения над горизонтом) и азимута, определяющие направление на спутник. Эти углы рассчитываются из географических координат места установки антенны и точки стояния спутника[55].
звестно, что данные для наведения приемной антенны на геостационарный спутник -- азимут и угол места (рис.1.1) можно определить по следующим формулам:
(1)
гдe: р -- географическая долгота подспутниковой точки, то есть позиция спутника на геостационарной орбите;
r, r -- географические долгота и, соответственно, широта точки приема.
Рис.1.1 Установка азимута и угла для предварительного наведения приемной антенны на ТВ спутник
 |
 |
 |
|
||
| Рис.7.4. Пояснение к расчету угла наклона антенны к плоскости геостационарной орбиты |
|
Рис.7.5. Геометрия полярной подвески |
Многолучевые системы позволяют формировать на одной антенне несколько диаграмм направленности и работать с несколькими спутниками на геостационарной орбите без поворота антенны. Многолучевые антенны могут строиться на базе стандартных параболических зеркал (мультифид), на базе зеркал сферического и тороидального (тороидально-параболического) профиля, на базе фазированных антенных решеток[56][39].
При смещении облучателя в фокальной плоскости параболического зеркала диаграмма направленности антенны отклоняется в противоположную сторону с одновременным уменьшением усиления, тем бо́льшим, чем сильнее смещен облучатель. На этом основана многолучевая система на основе стандартной зеркальной антенны — «мультифид». Система строится из нескольких облучателей (конвертеров), расположенных со смещением от фокуса параболической антенны таким образом, что каждый принимает сигнал со спутников в разных орбитальных позициях. «Мультифидом» также называют конструктивный элемент (кронштейн), на котором крепятся дополнительные конвертеры. Максимально возможное отклонение облучателя от точки фокуса параболической антенны составляет около 10°[56].
Для одновременной работы со многими спутниками в широком секторе геостационарной орбиты используются тороидальные антенны[57]. Тороидальные антенны Simulsat[58] или CPI 700-70TCK[59] позволяют одновременно принимать до 35 спутников, расположенных на дуге шириной 70°. При домашнем приеме спутникового ТВ могут использоваться тороидальные антенны WaveFrontier или аналогичные, позволяющие принимать сигнал с 16 спутников на дуге в 40° и более[60].
Моторизованные приводы наведения антенн используются в следующих случаях:
Автоматическое перенаведение антенны между спутниками используется в спутниковом телевидении для увеличения количества принимаемых программ. Для этого используется полярный подвес[en], позволяющий с помощью одного привода одновременно изменять углы азимута и возвышения так, что антенна движется вдоль «дуги Кларка» (линии, на которой находятся все геостационарные спутники при взгляде с Земли). Ось вращения антенны на полярном подвесе параллельна оси вращения Земли. Выбор позиции, на которую наводится антенна, производится спутниковым ресивером или компьютерным спутниковым тюнером с помощью позиционера, управляемого по протоколам USALS или Diseqc. При установке полярного подвеса требуется тщательная работа по его настройке[61].
Автоматическое наведение используется в возимых или переносных мобильных спутниковых станциях для быстрого установления связи[62]. Для наведения используется отдельное устройство — контроллер[63], определяющий координаты антенны с помощью системы спутникового позиционирования (GPS, Глонасс) и вычисляющий углы азимута, места и поворота поляризации для наведения на требуемый спутник. На основании вычисленных углов контроллер устанавливает положение антенны, проверяет захват сигнала со спутника и производит точное донаведение по его максимуму. При необходимости возможно перенаведение с одного спутника на другой, параметры которого также должны иметься в контроллере.
Автоматическое сопровождение спутника — непрерывное удержание его в максимуме диаграммы направленности при движении относительно антенны. Автосопровождение может осуществляться как моторными приводами антенны, так и электронным управлением диаграммой направленности[16]. Для автосопровождения требуется контроллер, управляющий наведением антенны. Автосопровождение применяется в следующих случаях:
Спутниковая антенна - зеркало, для отражения потока сигнала со спутника, (в просторечии "тарелка") и фокусировки на облучатель конвертера параллельного пучка радиоволн, излучаемых конкретным спутником. По форме, спутниковые антенны различаются, на прямофокусные и офсетные.
Офсетная антенна - Спутниковая антенна со смещеным фокусом (подробнее...).
Прямофокусная антенна - симетричная спутниковая антенна(подробнее...).
Азимутальная спутниковая антенна - спутниковая антенна с жестким фиксированным подвесом (неподвижная).
Полярный подвес - полярный подвес служит для поворота спутниковой антенны по дуге, повторяющую траекторию цепочки спутников, видимых с места установки антенны. Как правило, для такого подвеса, нужен всего один исполнительный механизм (актуатор).
Широта и долгота - чтобы было легче вспомнить, где долгота, а где широта, возьмем за ориентир всем нам знакомый ЭКВАТОР. Широта будет располагаться параллельно экватору, а долгота перпендикулярно, т. е. будет его пересекать.
Широта места - "N" - северная, "S" - южная.
Долгота места - "E" - восточная, "W" - западная.
Спутниковый транспондер - включает в себя несколько значений, такие как: Частота; Вид поляризации; Скорость потока - символьная скорость "SR" (Symbol Rate); Коррекция ошибок - FEC (Forvard Error Correction); Вид кодировки (если сигнал, закодирован).
Спутниковый конвертер - другое название LNB (Low Noise Blockconvertor) или МШУ (Мало Шумное Устройство) - это такое устройство, которое крепится в фокусе отраженного от спутниковой антенны сигнала. То есть, на его облучатель, проецируется электромагнитный сигнал идущий со спутника. Конвертер преобразует этот сигнал в электрический и передает его на приемник (ресивер). Конвертеры бывают для разных диапазонов и для разной конфигурации сигналов.
Облучатель конвертера - Элемент конвертера спутниковой антенны, на который, проецируется сфокусированный пучок сигнала идущего со спутника.
Спутниковый ресивер - электронный аппарат, служащий для приема сигнала со спутника (т. е. со спутниковой антенны). Этот аппарат, преобразует спутниковый сигнал в видео и звук, предназначенные для последующего вывода изображения и звука на телевизор.
Стеновые опоры для спутниковых антенн - Опоры, предназначеные для крепления спутниковой антенны на вертикальную поверхность
Тюнер - в данном случае, тюнер спутникового ресивера - входное устройство (радиоэлектронный блок), на которое, поступает сигнал непосредственно с конвертера.
Эмулятор кодировок - имитатор модуля условного доступа, служащий, для просмотра кодированных платных спутниковых каналов. Модуль условного доступа состоит из специального блока дешифратора (раскодировщика), с одним или несколькими слотами, в которые вставляются карточки с записанными в них ключами (кодами), а эмулятор, это программа, которая имитирует этот блок.
Спутниковый мотоподвес - электронный блок с электромотором служащий для поворота (позиционирования), спутниковой антенны на выбранный спутник. Мотоподвес позволяет поочередно принимать сигнал с разных спутников. Количество спутников напрямую зависит от зоны видимости с места установки мотоподвеса в промежутке дуги от горизонта к горизонту (H-H).
Позиционер - электронный прибор, который, управляет исполнительным механизмом (актуатором) самой спутниковой антенной, при этом, он держит в памяти позиции всех спутников, на которые, была произведена предварительная настройка этой антенны. Современные позиционеры, управляются как с собственного дистанционного пульта управления, так и через спутниковый ресивер (подробнее...).
Актуатор (в переводе с англ. actuator - исполнительный механизм) - электромеханический (ну или электронно-механический) привод, который приводит в движение зеркало спутниковой антенны. Управляется такой привод, позиционером. В позиционировании спутниковых антенн такого рода подвеса, применяется один актуатор (для управления горизонтальным поворотом), или два (для раздельного управления горизонтальным положением и вертикальным наклоном антенны)
Солнечная активность - Солнце, излучает не только световой поток, но и электромагнитный. Так как Земля вращается вокруг Солнца, то наступает такой период, когда ваша спутниковая антенна, спутник, и Солнце, начинают находятся на одной прямой линии. В этот момент, солнечный электромагнитный шумовой поток, перекрывает сигнал идущий со спутникового транспондера. Сначала появляется "эффект заморозки" изображения и пропадание звука, а потом прием и вовсе становится не возможным. Период солнечной активности, проходит в дни осеннего и весеннего равноденствия, длится он примерно от одной до двух недель, проявляясь, каждый день, на 5..10 минут в течение этого периода.
Угол элевации - угол оси, вокруг которой, поворачивается зеркало спутниковой антенны.
Угол деклинации - угол склонения (наклона) зеркала спутниковой антенны (измеряется от полярной оси планеты).
Угол места - это угол подъема на спутник измеряемый от горизонталной плоскости до вертикального направления на спутник.
Угол подъема на спутник - тоже что угол места (см. выше).
Парусность спутниковой антенны - сопротивление сферического зеркала спутниковой антенны воздушным порывам ветра.
Модуль условного доступа - электронный блок, предназначенный для возможности просмотра закодированных платных каналов. Как правило, модуль условного доступа имеет слот, в который, помещается "карта доступа". В совокупности, "модуль условного доступа" вместе с "картой доступа", и позволяют просматривать закрытые (закодированные), каналы.
Эмулятор кодировок - имитатор "модуля условного доступа", служащий для просмотра кодированных платных каналов. Модуль условного доступа состоит из специального блока дешифратора (раскодировщика), с одним или несколькими слотами, в которые вставляются карточки с записанными в них ключами (кодами), а эмулятор, это программа, которая имитирует этот блок.
ВЧ модулятор - радиоэлектронный блок, который преобразует низкочастотный (НЧ) аудио/видео сигнал, в высокочастотный (к примеру, в "ДМВ" диапазон). Такой сигнал, можно подать на антенное гнездо телевизора (или видеомагнитофона).
Опора спутниковой антенны - элемент конструкции, который крепиться к вертикальной или горизонтальной плоскости. Например, к стене, или к бетонному полу. На "опору", устанавливается сама спутниковая антеннас ее подвесом.
Подвес спутниковой антенны - элемент конструкции, который, стоит между опорой и спутниковой антенной. Это устройство, служит для поворота антенны (во время настройки на спутник), в горизонтальной и вертикальной плоскости. После настройки, подвес позволяет зафиксировать спутниковую антенну в нужном положении.
DiSEqC - "Digital Satellite Equipment Control" - специальный протокол, созданный для обмена данными между ресивером и приемными устройствами (в данном случае конвертерами спутниковой антенны). Эти данные, поступают по тому же кабелю, по которому, спутниковый сигнал поступает в ресивер.
DiSEqC переключатель - служит для того, чтобы была возможность, дистанционно, переключать спутниковый ресивер, между различными приемными устройствами. Например, между двумя, тремя... (и т. д.), спутниковыми антеннами, конвертерами, и конвертером с двумя и более выходами.
DiSEqC 1.0 - специальный протокол, поддерживающий переключение, между четырьмя приемными устройствами (или до четырех).
DiSEqC 1.1 - специальный протокол, поддерживающий переключение, между шестнадцатью приемными устройствами (или до шестнадцати).
DiSEqC 1.2 - специальный протокол, поддерживающий управление моторизированным подвесом (позиционером). Настройка поворота спутниковой антенны, производится в ручную, с помощью пульта управления ресивера. При управлении через протокол "DiSEqC 1.2", с помощью кнопок, антенна постепенно поворачивается, до появления сигнала со спутника. После этого, позицию спутниковой антеннысохраняют в памяти приемника. Такую же операцию, проводят и при настройке на остальные выбранные вами спутники..
USALS - Управление моторизированным подвесом (позиционером). Схожий с протоколом DiSEqC 1.2. Но, в этом варианте, ресивер с моторизированной спутниковой антенной, будут сами автоматически рассчитывать угол поворота этой антенны, на заданный спутник. Здесь, достаточно только, изначально настроить мотоподвес на геостационарный юг, того места, где производится установка и настройка спутниковой антенны (требуется достаточно точная настройка).
Юстировка - юстировка (от англ. - "adjustment", нем. - "justieren", лат. - "justus") - совокупность действий: точная настройка, подгонка, корректировка.
Гетеродин - гетеродин, это генератор электрических колебаний применяемый для преобразования частот в радиоэлектронике. В данном случае, он служит для преобразования частот сигнала, идущего со спутника.
Геостационарный юг - геостационарным югом, можно считать, значение "долготы" населенного пункта (места). Это значение, совпадает с направлением на юг в горизонтальной плоскости. Геостационарный юг, имеет азимут равный "180" градусам, измеряемый от местонахождения самого населенного пункта.
Азимут - это угол, измеряемый из точки нахождения, между направлением на север и на выбранный объект, например спутник. Азимут исчисляется по ходу движения часовой стрелки, и измеряется в градусах от 0° до 360°.
Мультифид - "мульти" - много, несколько. "фид" (от слова "фидер") - приемное устройство, антенна. Спутниковая антенна с мультифидом - это антенна, на которой стоит несколько приемных устройств (конвертеров), расположенных к зеркалу антенны под разным углом. Служит для одновременного приема сигнала, одной спутниковой антенной, с разных спутников.
Спутниковый провайдер - провайдер (provider - поставщик). - это организация, предоставляющая услуги того или иного спутникового сервиса. Например теле-, радиоканалы, или услуги связанные с спутниковым Интернетом.
Слепой поиск - это функция спутникового ресивера, которая, совершает автоматический поиск транспондеров спутника (параметры которых небыли предварительно занесены в память ресивера), и принадлежащих этим транспондерам теле-, радио- каналов.
Информация, изложенная в данной статье про настройка и наведение спутниковой антенны , подчеркивают роль современных технологий в обеспечении масштабируемости и доступности. Надеюсь, что теперь ты понял что такое настройка и наведение спутниковой антенны и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Телевидение. Теория. Спутниковое
Комментарии
Оставить комментарий
Телевидение. Теория. Спутниковое
Термины: Телевидение. Теория. Спутниковое