∆елезо / 130700

∆елезо / јнтенны / “елевизионные и спутниковые антенны / Ќј¬≈ƒ≈Ќ»≈ јЌ“≈ЌЌџ Ќј —ѕ”“Ќ» 

Ќј¬≈ƒ≈Ќ»≈ јЌ“≈ЌЌџ Ќј —ѕ”“Ќ» 

ќптимальное место установки спутниковой антенны Ч балкон или лоджи€ со свободным обзором в южном направлении, т. е. без затен€ющих предметов (например, зданий или деревьев), на воображаемой линии, соедин€ющей антенну и спутники. ”становить ее можно также на стене около окна, на крыше, на глухом участке стены. ¬ сельской местности антенну часто устанавливают непосредственно на земле (рис. 7.1).

∆елательно, чтобы антенна находилась вблизи телевизора, а место ее установки было доступно дл€ владельца. Ёто значительно облегчает обслуживание антенны, а также прокладку соедин€ющего их фидера. Ќельз€ устанавливать антенну под крышей, так как прием слабого сигнала с передатчика »—« окажетс€ невозможным.

 огда антенна должна принимать телевизионные передачи со многих спутников, необходимо учесть то, что с ёга должны просматриватьс€ «апад и ¬осток на угол 65°. ¬ этом 130-градусном угле и наход€тс€ крайние спутники. ¬ простейшем случае углы отклонени€ от ёга на «апад и ¬осток можно измерить транспортиром. ≈го прикладывают к вертикальному штырю или отвесу и просматривают над транспортиром местность Ч нет ли преп€тстви€. »змерение выполн€ют точнее с помощью теодолита или угломерных приборов.

√еографический ёг определ€ют только при солнечной погоде в точный временной полдень. “очное врем€ полдн€ зависит от географического расположени€ населенного пункта и р€да других факторов. Ќапример, врем€ полдн€ дл€ ћинска Ч 12 ч 54 мин...13 ч 22 мин.

ƒл€ определени€ направлени€ на ёг на горизонтальной плоскости, выверенной по уровню, устанавливают по отвесу

71.jpg

вертикальный штырь и след€т за его тенью, отмеча€ ее длину (рис. 7.2). Ќаиболее короткой тень бывает в истинный полдень, когда она направлена на —евер. ¬ св€зи с тем что вблизи полдн€ длина тени измен€етс€ мало, отмечают две равноудаленные от штыр€ точки конца тени и провод€т между ними линию —евер Ч ёг.

ƒалее устанавливают строго вертикально (по отвесу) опорную трубу. јнтенну поворачивают на ёг так, чтобы пол€рна€ ось ќѕ” и ось параболы лежали в меридиональной плоскости, проход€щей через ось опорной трубы и отмеченным штырьками направлением на ёг (рис. 7.2). јнтенну жестко собирают и закрепл€ют в выбранном дл€ установки месте. —ледует учесть, что при настройке антенну придетс€ немного поворачивать в вертикальной и горизонтальной плоскост€х, поэтому окружающие предметы не должны преп€тствовать этому движению. — особой осторожностью необходимо обращатьс€ с зеркалом антенны, так как малейшие его деформации могут привести к резкому снижению качества принимаемого сигнала.

ѕри установке приспособлени€ дл€ креплени€ конвертера металлические трубки равномерно закрепл€ют на кра€х параболы, чтобы не деформировать зеркало антенны (рис. 7.3).  онвертер в держателе ориентируют соединителем вниз, чтобы снизить веро€тность проникновени€ воды внутрь конвертера. ∆елательно предусмотреть влагозащитную петлю (рис. 7.3).

ѕолезно подумать и о заземлении антенны.

72.jpg

73.jpg

74.jpg

≈сли она не заземлена, это может привести к выходу из стро€ конвертера под воздействием статического электричества или выгоранию входного высокочастотного тракта приемной установки из-за удара молнии. » то и другое происходит очень редко, но веро€тность таких аварий существует. ќбычно в центре параболической антенны просверливают отверстие и с помощью болта и гайки с шайбами прикручивают провод заземлени€ диаметром 4...6 мм (рис. 7.4). ƒалее провод соедин€ют с за-землителем, в качестве которого могут использоватьс€ трубы, кусок металла, лист жести, наход€щиес€ на глубине 1,5...2 м. ≈сли держатель конвертера не металлический, то к корпусу LNB присоедин€ют провод дл€ сн€ти€ электростатических зар€дов. јнтенны, установленные на балконах, лоджи€х, стенах зданий, не требуют дополнительного заземлени€, так как здани€, как правило, оснащены автономным заземлением. ¬ тех случа€х, когда заземление необходимо (антенна установлена на возвышенности и р€дом нет высоких сооружений, оснащенных заземлением), дополнительно устанавливают молние-

75.jpg

76.jpg

77.jpg

отвод Ч металлический штырь, который должен возвышатьс€ на 1,5...2 м над антенной. Ёто лучший способ защиты антенны от молнии, он не требует заземлени€ спутниковой антенны.

јнтенна должна быть оснащена юстировочным устройством дл€ точного наведени€ на »—« по двум координатам:

азимуту и углу места (рис. 7.5).

”гол места Ч это угол между направлением на спутник и плоскостью горизонта. јзимут Ч отклонение спутника от направлени€ на —евер и плоскостью горизонта (по часовой стрелке).

√еостационарные »—« размещены на круговой орбите, плоскость которой совпадает с экваториальной плоскостью «емли и характеризуетс€ одной координатой Ч восточной или западной долготой.

Ћинии широты и долготы используютс€ дл€ описани€ места установки приемной спутниковой антенны (рис. 7.6, 7.7).

≈сли бы точка приема находилась на экваторе, ориентировать антенну на спутник можно было бы по одной координате (по углу места), поворачива€ антенну в той же плоскости.  огда точка приема находитс€ не на экваторе, при разных значени€х долготы спутников направлени€ на них отличаютс€ углами места и азимутами. «на€ достаточно точно долготу »—« и координаты точки приема (широту и долготу), можно вычислить необходимое направление антенны на этот спутник по азимуту и углу места.

“ем не менее абсолютно точно определить нужное направление антенны на спутник невозможно из-за неточности известных координат наземной точки приема и отсчета азимутального направлени€ антенны (при использовании компаса возникают ошибки из-за наличи€ магнитного склонени€ и вли€ни€ магнитных масс), а также неточностей выполнени€ антенного отражател€ и установки облучател€.

Ўирина главного лепестка диаграммы направленности параболоида очень мала. Ѕез предварительного определени€ необходимого направлени€ антенны на спутник методом вычислени€ практически невозможно Ђпойматьї его сигнал, а после ориентировани€ по результатам вычислений следует осуществить тонкую юстировку направлени€ антенны непосредственно по приему сигнала спутникового ретрансл€тора.

Ќаправление антенны на спутник путем вычислени€ азимута ј и угла места ћ оси параболоида определ€ют в следующем пор€дке. —начала вычисл€ют разность долгот:

78.jpg

где в1 Ч долгота точки приема (см. табл. 7.1); (в2 Ч долгота спутника (см. рис. 4.3).

«десь значени€ долготы следует подставл€ть с учетом знака (при западной долготе Ч с отрицательным знаком, при восточной Ч с положительным).

«атем определ€ют угловое рассто€ние между точкой приема и положением спутника над экватором:

= arccos (cosв cosu).

«десь (u Ч северна€ широта точки приема. –ассчитывают азимут ј направлени€ антенны на спутник:

A=180±arctg(в)/sin(u)

«десь знак плюс используетс€, когда спутник расположен западнее точки приема, а минус Ч когда он восточнее.

”гол места ћ направлени€ антенны над горизонтальным направлением вверх вычисл€ют по формуле

ћ=arctg(cosC-0,15105)/sinC

¬ табл. 7.1 указано географическое положение некоторых населенных пунктов –еспублики Ѕеларусь.  оординаты точки приема используют с максимальной точностью. Ѕольшие города, например ћинск, достаточно прот€женные, поэтому координаты 53°54'северной широты и 27°30'восточной долготы относ€тс€ только к телевизионной башне на набережной реки —вислочь. ƒл€ других районов ћинска эти координаты будут усредненными и могут привести к неточност€м в расчетах.  оординаты точки приема можно определить по топографической карте.

79.jpg

710.jpg

711.jpg

ƒл€ оперативного определени€ угла места и азимута направлени€ наземной антенны на »—« можно воспользоватьс€ рис. 7.8. Ќа диаграмме прин€ты следующие обозначени€: (uо Ч географическа€ широта точки размещени€ наземной спутниковой антенны (вверх от 0 Ч северна€ широта, вниз Ч южна€); d Ч долгота установки антенны; d0 Ч положение »—« на √—ќ (см. рис. 4.3); d-d0 Ч координаты

подспутниковой точки.

ƒл€ ориентации антенны на спутники Ќќ“ BIRD, EUTELSAT II F1 (d=13°≈) в ћинске вначале определ€ют координаты под-спутниковой точки:

d-d0=27°-13°=14°30'.

ѕолучилось положительное значение координаты под-спутниковой точки, поэтому на диаграмме его откладывают по линии d-d0 вправо от точки 0. «атем по линии (u0 вверх от точки 0 откладывают значение 54° северной широты. Ќа пересечении пунктирных линий, проложенных от этих координат, определ€ют азимут. ѕо диаграмме он равен 200°.

ƒл€ определени€ угла места от точки азимута необходимо вправо (так как значение подспутниковой точки €вл€-

712.jpg

етс€ положительным) провести кривую до пересечени€ с линией отсчета углов места. ѕолучаем значение угла места 28°.

≈сли вычисл€ть азимут и угол места по приведенным выше формулам, получим следующие значени€: ј = 197,77° и ћ= 27,14°.

»з этого следует, что точное значение ј и ћ по приведенной диаграмме определить практически невозможно. ќднако пользоватьс€ диаграммой необходимо, так как установщик антенны знает направление ориентации на выбранной »—«. Ѕолее точной ориентации антенны на »—« можно достигнуть при включенном комплексе спутниковой аппаратуры по наибольшему принимаемому сигналу (наилучшее качество изображени€ и звука дл€ этой точки приема).

¬ комплект спутниковой антенны кроме параболического отражател€ вход€т системы подвески и креплени€ антенны.

¬ соответствии с типами этих систем спутниковые антенны подраздел€ютс€ на азимутальные и пол€рные. јзимутальные антенны способны настраиватьс€ на выбранный спутник и жестко фиксироватьс€. ѕолное точное название этого типа подвески Ч азимутально-угломестна€, так как ориентирование антенны (поворот антенны) осуществл€етс€ по двум координатам: по азимуту и углу места.

ќтличительна€ особенность этого способа ориентировани€ состоит в том, что дл€ поворота по азимуту антенна вращаетс€ вокруг оси, расположенной перпендикул€рно относительно поверхности «емли, котора€ называетс€ азимутальной осью ќѕ” антенны. Ќа любой широте точки приема, за исключением северного и южного полюсов, азимутальна€ ось пересекает плоскость экватора и соответственно плоскость √—ќ под острым углом. Ёто приводит к тому, что каждому спутнику, наход€щемус€ на √—ќ, соответствуют дл€ данной точки приема персональные значени€ азимута и угла места направлени€ антенны. ¬ случае переориентации антенны с одного спутника на другой приходитс€ измен€ть направление антенны по азимуту и углу места. ѕоэтому в данной системе антенна поворачиваетс€ в горизонтальной плоскости (по азимуту) электродвигателем с редуктором и в вертикальной плоскости (по углу места) вторым электродвигателем с редуктором (см. рис. 6.24Ч6.31).

¬се геостационарные спутники наход€тс€ на одной линии, котора€ представл€ет собой окружность. ѕоэтому есть возможность вести ориентацию антенны только по одной кривой с помощью одного поворотного устройства. ƒл€ этого антенна должна вращатьс€ по азимуту не вокруг вертикальной азимутальной оси, а вокруг дополнительной оси, параллельной оси вращени€ «емли, котора€ соедин€ет северный и южный географические полюсы. ¬ св€зи с тем что в направлении оси вращени€ «емли находитс€ ѕол€рна€ звезда, эта дополнительна€ ось называетс€ пол€рной осью.

Ёта система ориентации подвески была изобретена дл€ астрономических приборов. ќна позвол€ет принимать сотни телевизионных программ с различных »—« (рис. 7.9).

ƒл€ пол€рной ориентации необходимы механизмы вертикальной оси и поворота антенны по углу места, но они используютс€ только один раз, при установке антенны. ¬ дальнейшем переориентирование антенны с одного спутника на другой осуществл€етс€ только поворотом вокруг пол€рной оси.

ѕоскольку оси вращени€ «емли и пол€рна€ ось в подвеске антенны разнесены в пространстве на рассто€ние, соизмеримое с радиусом «емли (6366 км) и с радиусом геостационарной орбиты (35 786 км), возникает принципиальна€ ошибка

713.jpg

способа ориентации (к тому же «емл€ не имеет идеальную шарообразную форму).

≈сли зеркало антенны установлено на подвеске так, что главный лепесток диаграммы направленности перпендикул€рен пол€рной оси подвески, то в процессе вращени€ зеркала относительно пол€рной оси он будет параллельным плоскости экватора и никогда не пересечет орбиту спутников-ретрансл€торов. ƒл€ настройки антенны на геостационарную орбиту главный лепесток ƒЌ необходимо опустить на угол a называемый углом склонени€ (деклинации).  орректирующий угол деклинации рассчитывают по формуле

а = arctg( sinu)/(6,618 -cosu)

где (u Ч значение географической широты в точке приема.  оррекци€ положени€ антенны по углу деклинации €вл€етс€ дополнительной и посто€нной дл€ данного географического региона (табл. 7.2). ќчевидно, что угол а при размещении антенны на полюсе будет максимальным и равным 8°40'. ѕо мере приближени€ к экватору угол а уменьшаетс€ до нул€, если антенна находитс€ в одной меридиональной плоскости со спутником «емли (рис. 7.10).

714.jpg

715.jpg

716.jpg

717.jpg

Ќа √—ќ (см. рис. 4.3) положение некоторых спутников обозначено с дол€ми градуса. Ќапример, спутник KOPERNIKUS имеет координаты 23,5°≈ (один градус делитс€ на 60 мин, т. е. одна дес€та€ градуса составл€ет 6 мин). “аким образом, 23,5° необходимо читать как 23°30'.

≈сли известна координата, выраженна€ в градусах, минутах и секундах, ее перевод€т в градусы:

55°42'36" = 55 + 42/60 + 36/3600 = 55,71°.

¬се сказанное выше об угле деклинации относитс€ к осесимметричной параболической антенне. ”гол ее наклона к горизонту зависит в первую очередь от географической широты места установки антенны (рис. 7.11). „ем севернее место установки антенны, тем меньше будет ее наклон к горизонту. „ем южнее установлена антенна, тем больше будет ее наклон к горизонту. ¬ африканских странах антенны

718.jpg

расположены почти горизонтально. Ќапример, в  онго, где проходит лини€ экватора, антенна Ђлежитї горизонтально. “ака€ чаша собирает попадающие в нее осадки и антенна перестает работать. ѕоэтому в странах, которые наход€тс€ вблизи линии экватора, устанавливают параболические антенны с множеством отверстий на зеркале.

»спользуютс€ и офсетные антенны, угол наклона которых зависит не только от географической широты, но и от конструкции антенны. ѕриближенно можно считать, что положение офсетной антенны на территории –еспублики Ѕеларусь должно быть близко к вертикальному. ƒл€ осесимметричной антенны угол склонени€ лежит в пределах 6...7°.

  месту установки антенны необходимо подвести электропитание, включить ресивер и малогабаритный телевизор. ≈сли антенна установлена на балконе или лоджии, в этом нет необходимости, так как все и так под рукой. ≈сли антенна находитс€ на крыше, туда следует провести удлинитель электросети дл€ подключени€ ресивера и телевизора. Ёто необходимо, так как в процессе ориентировани€ антенны на »—« нужно хорошо видеть экран с места установки антенны.

≈сли ориентировщиков антенны двое, между ними следует установить временную телефонную св€зь, а спутникова€ аппаратура (ресивер, телевизор) остаетс€ в квартире.

Ќастройка антенны на более качественное изображение не всегда дает необходимый результат. –€д зарубежных фирм производит индикаторы спутникового сигнала, которые сто€т довольно дорого. ќднако опытные радиолюбители могут изготовить их самосто€тельно.

∆елезо / јнтенны / “елевизионные и спутниковые антенны / Ќј¬≈ƒ≈Ќ»≈ јЌ“≈ЌЌџ Ќј —ѕ”“Ќ»