Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Тема нашего сегодняшнего разговора – параболическая антенна. Дело в том, что многие ошибочно называют так все антенны для спутникового телевидения. На самом деле не все эти устройства – параболические антенны. Это всего лишь один тип этого оборудования. Давайте сначала дадим определение этому понятию. Итак, спутниковым называют зеркальное оборудование, предназначенное для того, чтобы принимать сигналы со спутников. Теперь переходим непосредственно к видам. Параболическая антенна является самым распространенным из них. Применяется для приема радиопередач, а также предназначается для телевидения и обеспечения доступа в Интернет. Существует две разновидности таких устройств. Первая разновидность – прямофокусная. Это классический тип параболоида вращения. Эта параболическая антенна может работать как в С-диапазоне, так и в Ku-диапазоне. Есть возможность работы устройства еще и в комбинированном режиме. Вторая разновидность – офсетная антенна. Данный вид наиболее распространен для индивидуального приема спутникового вещания. Данная антенна представляет собой эллиптический параболоид. Фокус этого сегмента находится ниже, чем геометрический центр устройства. Такое расположение способствует устранению затенения полезной площади как облучателем, так и опорами для него. Поэтому эта параболическая антенна имеет коэффициент выше, чем предыдущая разновидность при одинаковой зеркальной площади. А установление облучателя ниже, чем центр тяжести антенны, позволяет увеличивать ее устойчивость во время воздействия ветра, ведь она крепится практически вертикально. Благодаря расположению антенны в чаше исключается скопление атмосферных осадков. Как известно, они способны довольно сильно влиять на качество сигнала. Угол наклона этой антенны может меняться, в зависимости от нахождения в той или иной географической широте. Этот вид антенн работает в таких же диапазонах, что и прямофокусные. Следующая разновидность – тороидальные антенны. Этот продукт относится к новой категории приема спутниковых сигналов (без применения устройств для поворотов). Отличается такая антенна от всех предыдущих устройств тем, что ее парабола имеет лучше спроектированную поверхность отражения. Благодаря второму отражателю реализована возможность установления большего количества конвертеров приема сигнала. Такая антенна изготавливается из специальной гальванизированной стали, которая покрывается полиэстеровым лаком. На ее держателе можно разместить максимум 16 конвертеров. Между ними допускается отступ минимум 3 градуса. Правда, монтаж требует четкого соблюдения угла, наклона и азимута. Преимущество этой антенны заключается еще в том, что на нее возможно установить специальный мотор, который способен поворачивать устройство в направлении необходимого спутника. В последнее время актуальна параболическая антенна WiFi. Как вы догадались по названию, она способна работать без проводного подключения. Вот, в принципе, и все, что я хотел вам рассказать об антеннах. fb.ru Параболическая антенна представляет собой радиотехническое устройство, используемое в качестве приемника или излучателя электромагнитных волн. В каждой радиотехнической системе, излучающей или передающей радиоволны, антенна играет главную роль и является важнейшим элементом. Это, в первую очередь, такие системы как телевизионные, радиосвязи, радиоуправления, радиовещания, радиолокации, радиорелейной связи, радионавигации, радиоастрономии. Классическая конструкция включает в себя металлические поверхности, специальные провода, магнитодиэлектрики, диэлектрики. Самый распространенный тип направленных антенн – это зеркальные антенны, работающие в различных диапазонах радиоволн. Такое распространение они получили из-за простоты своей конструкции. Они надежно работают в- любой направленности, имеют достаточно высокий коэффициент полезного действия, сравнительно низкую шумовую температуру, широкий диапазон работы. При использовании в радиолокации зеркальные антенны позволяют легко находить нужный объект. Параболические являются наиболее типичными представителями зеркальных антенн. Они представляют собой параболический цилиндр, параболоид вращения, либо параболический цилиндр, ограниченный проводящими параллельными плоскостями. Классическая параболическая антенна представляет собой металлическое отражающее зеркало в виде параболоида вращения и находящийся в- его фокусе излучатель. У них практически в любой точке плоскости зеркала наблюдается синфазное электромагнитное поле. Такое состояние определяется основным свойством параболы: постоянная сумма расстояний от любой точки параболы до фокуса. Облучатель изготавливается в виде разрезного полуволнового вибратора с рефлектором. Питание облучателя осуществляется с помощью коаксиального кабеля, волновое сопротивление которого составляет 75 Ом. Облучатель закрепляется на площади параболического зеркала как минимум в двух точках с помощью полиэтиленовых штанг, длиной 1 метр и хомутиков. При изготовлении каркаса параболического зеркала используется дюралюминиевая проволока диаметром 6-8 мм. В центре каркаса устанавливается дюралюминиевый диск диаметром 200 мм, к которому крепятся непосредственно сам облучатель, поворотное устройство и радиальные части зеркального каркаса. После сборки каркаса на него с выпуклой стороны устанавливают отражающие провода. Параболическая антенна очень проста в изготовлении, обладает небольшой парусностью и вообще не требует какой-либо настройки. Облучатель излучает электромагнитную волну, которая дойдя до проводящей поверхности зеркала, возбуждают на ней токи, создающие вторичное поле, называемое полем отраженной волны. В целях попадания на зеркало основной части излучения, облучатель должен производить излучение в направлении зеркала в одну полусферу и не излучать в другую. Такие облучатели носят название однонаправленных. electric-220.ru 6.1. Параболические антенны Прием сигналов спутникового телевидения осуществляется специальными приемными устройствами, составной частью которых является антенна. Для профессионального и любительского приемов передач с ИСЗ наиболее популярны параболические антенны, благодаря свойству параболоида вращения отражать падающие на его апертуру параллельные оси лучи в одну точку, называемую фокусом. Апертура — это часть плоскости, ограниченная кромкой параболоида вращения. Параболоид вращения, который используется в качестве отражателя антенны, образуется вращением плоской параболы вокруг ее оси. Параболой называется геометрическое место точек, равноудаленных от заданной точки (фокуса) и заданной прямой (директрисы) (рис. 6.1). Точка F — фокус и линия АВ — директриса. Точка М с координатами х, у — одна из точек параболы. Расстояние между фокусом и директрисой называется параметром параболы и обозначается буквой р. Тогда координаты фокуса F следующие: (р/2, 0). Начало координат (точка 0) называется вершиной параболы. По определению параболы отрезки MF и РМ равны. Согласно теореме Пифагора MF^2 =FK^2+ MK^2. В то же время FK = = х - р/2, КМ = у и РМ = х + р/2, тогда (х - р/2)^2 + у^2 = (х + р/2)^2. Возводя в квадрат выражения в скобках и приводя подобные члены, окончательно получаем каноническое уравнение параболы: у^2 = 2рх, или у = (2рх)^0.5. (6.1) По этой классической формуле сделаны миллионы антенн для приема сигналов спутникового телевидения. Чем же заслужила внимание данная антенна? Параллельные оси параболоида, лучи (радиоволны) от спутника, отраженные от апертуры к фокусу, проходят одинаковое (фокусное расстояние). Условно два луча (1 и 2) падают на площадь раскрыва параболоида в разных точках (рис. 6.2). Однако отраженные сигналы обоих лучей проходят к фокусу F одинаковое расстояние. Это означает, что расстояние A+B=C+D. Таким образом, все лучи, которые излучает передающая антенна спутника и на которую направлено зеркало парабо лоида, концентрируются синфазно в фокусе F. Этот факт доказывается математически (рис. 6.3). Выбор параметра параболы определяет глубину параболоида, т. е. расстояние между вершиной и фокусом. При одинаковом диаметре апертуры короткофокусные параболоиды обладают большой глубиной, что делает крайне неудобным установку облучателя в фокусе. Кроме того, в короткофокусных параболоидах расстояние от облучателя до вершины зеркала значительно меньше, чем до его краев, что приводит к неравномерности амплитуд у облучателя для волн, отразившихся от кромки параболоида и от зоны, близкой к вершине. Длиннофокусные параболоиды имеют меньшую глубину, установка облучателя является более удобной и амплитудное распределение становится более равномерным. Так, при диаметре апертуры 1,2 м и параметре 200 мм глубина параболоида равна 900 мм, а при параметре 750 мм — всего 240 мм. Если параметр превышает радиус апертуры, фокус, в котором должен находиться облучатель, располагается вне объема, ограниченного параболоидом и апертурой. Оптимальным считается вариант, когда параметр несколько больше, чем радиус апертуры. Спутниковая антенна — единственный усиливающий элемент приемной системы, который не вносит собственных шумов и не ухудшает сигнал, а следовательно, и изображение. Антенны с зеркалом в виде параболоида вращения делятся на два основных класса: симметричный параболический рефлектор и асимметричный (рис. 6.4, 6.5). Первый тип антенн принято называть прямофокусными, второй — офсетными. Офсетная антенна является как бы вырезанным сегментом параболы. Фокус такого сегмента расположен ниже геометрического центра антенны. Это устраняет затенение полезной площади антенны облучателем и его опорами, что повышает ее коэффициент полезного использования при одинаковой площади зеркала с осесимметричной антенной. К тому же, облучатель установлен ниже центра тяжести антенны, тем самым увеличивая ее устойчивость при ветровых нагрузках. Именно такая конструкция антенны наиболее распространенна в индивидуальном приеме спутникового телевидения, хотя в настоящее время используются и другие принципы построения наземных спутниковых антенн. Офсетные антенны целесообразно использовать, если для устойчивого приема программ выбранного спутника необходим размер антенны до 1,5 м, так как с увеличением общей площади антенны эффект затенения зеркала становится менее значительным. Офсетная антенна крепится почти вертикально. В зависимости от географической широты угол ее наклона немного меняется. Такое положение исключает собирание в чаше антенны атмосферных осадков, которые сильно влияют на качество приема. Принцип работы (фокусировки) прямофокусной (осесимметричной) и офсетной (асимметричной) антенн показан на рис. 6.6. Для антенн особое значение имеют характеристики направленности. Благодаря возможности использовать антенны с высокой пространственной избирательностью осуществляется прием спутникового телевидения. Важнейшими характеристиками антенн являются коэффициент усиления и диаграмма направленности. Коэффициент усиления параболической антенны зависит от диаметра параболоида: чем больше диаметр зеркала, тем выше коэффициент усиления. Зависимость коэффициента усиления параболической антенны от диаметра приведена ниже. Роль коэффициента усиления параболической антенны можно проанализировать с помощью электрической лампочки (рис. 6.7, а). Свет равномерно рассеивается в окружающее пространство, и глаз наблюдателя ощущает определенный уровень освещенности, соответствующий мощности электролампочки. Однако если источник света поместить в фокус параболоида с коэффициентом усиления 300 раз (рис. 6.7, б), его лучи после отражения поверхностью параболоида окажутся параллельны его оси, а сила цвета будет эквивалентна источнику мощностью 13 500 Вт. Такую освещенность глаз наблюдателя воспринять не может. На этом свойстве, в частности, основан принцип работы прожектора. Таким образом, антенный параболоид, строго говоря, не является антенной в ее понимании преобразования напряженности электромагнитного поля в напряжение сигнала. Параболоид — это лишь отражатель радиоволн, концентрирующий их в фокусе, куда и должна быть помешена активная антенна (облучатель). Диаграмма направленности антенны (рис. 6.8) характеризует зависимость амплитуды напряженности электрического поля Е, создаваемого в некоторой точке, от направления на эту точку. При этом расстояние от антенны до данной точки остается постоянным. Увеличение коэффициента усиления антенны влечет за собой сужение главного лепестка диаграммы направленности, а сужение его до величины менее 1° приводит к необходимости снабжать антенну системой слежения, так как геостационарные спутники совершают колебания вокруг своего стационарного положения на орбите. Увеличение ширины диаграммы направленности приводит к снижению коэффициента усиления, а значит, и к уменьшению мощности сигнала на входе приемника. Исходя из этого, оптимальной шириной главного лепестка диаграммы направленности яв- ляется ширина в 1...2° при условии, что передающая антенна спутника удерживается на орбите с точностью ±0,1°. Наличие боковых лепестков в диаграмме направленности также снижает коэффициент усиления антенны и повышает возможность приема помех. Во многом ширина и конфигурация диаграммы направленности зависят от формы и диаметра зеркала принимающей антенны. Самой важной характеристикой параболической антенны является точность формы. Она должна с минимальными ошибками повторять форму параболоида вращения. Точность соблюдения формы определяет коэффициент усиления антенны и ее диаграмму направленности. Изготовить антенну с поверхностью идеального параболоида практически невозможно. Любое отклонение от реальной формы параболического зеркала от идеальной влияет на характеристики антенны. Возникают фазовые ошибки, которые ухудшают качество принимаемого изображения, снижается коэффициент усиления антенны. Искажение формы происходит и в процессе эксплуатации антенн: под воздействием ветра и атмосферных осадков; силы тяжести; как следствие неравномерного прогрева поверхности солнечными лучами. С учетом этих факторов определяется допустимое суммарное отклонение профиля антенны. Качество материала также влияет на характеристики антенны. Для изготовления спутниковых антенн в основном используют сталь и дюралюминий. Стальные антенны дешевле алюминиевых, но тяжелее и больше подвержены коррозии, поэтому для них особенно важна антикоррозийная обработка. Дело в том, что в отражении электромагнитного сигнала от поверхности участвует очень тонкий приповерхностный слой металла. В случае повреждения его ржавчиной значительно снижается эффективность антенны. Стальную антенну лучше сначала покрыть тонким защитным слоем какого-нибудь цветного металла (например, цинка), а затем покрасить. С алюминиевыми антеннами этих проблем не возникает. Однако они несколько дороже. Промышленность выпускает и пластиковые антенны. Их зеркала с тонким металлическим покрытием подвержены искажениям формы за счет различных внешних воздействий: температуры, ветровых нагрузок и ряда других факторов. Существуют сетчатые антенны, устойчивые к ветровым нагрузкам. Они имеют хорошие весовые характеристики, но плохо зарекомендовали себя при приеме сигналов Ки-диапазона. Такие антенны целесообразно использовать для приема сигналов С-диапазона. Параболическая антенна на первый взгляд кажется грубым куском металла, но тем не менее она требует аккуратного обращения при хранении, транспортировке и монтаже. Любые искажения формы антенны приводят к резкому снижению ее эффективности и ухудшению качества изображения на экране телевизора. При покупке антенны необходимо обратить внимание на наличие искажений рабочей поверхности антенны. Иногда бывает, что при нанесении антикоррозийных и декоративных покрытий на зеркало антенны ее «ведет» и она приобретает форму пропеллера. Проверить это можно, положив антенну на ровный пол: края антенны везде должны касаться поверхности. lib.qrz.ru На Ютуб выложили дельное видео, поясняющее, что такое параболическая антенна. Сделали скрин, указываем источник www.youtube.com/watch?v=6Cku8eGomec, чтобы авторы получили долю рекламы. Видимое на изображении происходит на 50-х секундах видео. Парабола является линией-местоположением точек, равноудаленных от заданной-фокуса и линии, именуемой директрисой. Физическая особенность параболы: пришедшие с единого направления лучи собираются в фокальной плоскости (плоскость, параллельная директрисе и содержащая на поверхности фокус). Причем, если направление перпендикулярное, точкой приема станет фокус. За счет изложенного происходит многократное усиление сигнала, что используется в спутниковом телевидении. Параболическая антенна, собранная собственноручно, была мечтой радиолюбителей в СССР – в свободной продаже подобных устройств не присутствовало… Суть работы параболической антенны Параноидально настроенные люди вели Холодную войну. Для связи со спутником требовалась антенна с невероятным коэффициентом усиления, стандартные модели не подходили. Чтобы шпионить, решили приспособить существующие для локаторов параболические антенны. Смысл уже описан выше. За счет своеобразной формы поверхности получается тонкий луч с невероятным усилением. Возникли две сложности, порожденные одной: как уследить за движущимся космическим аппаратом, как шпион неподвижный геостационарный спутник бесполезен. Итак, тонкий луч антенны постоянно нацеливается на движущийся спутник. Аппарат меняет непрестанно ориентацию для глаз наблюдателя: вначале обращен первым боком, потом вторым. Следовательно, линейная поляризация для передачи подходит неважно, пришлось бы менять угол наклона антенны, провоцируя лишние вычислительные и энергетические затраты. На спутниках шпионах поляризацию применяли круговую. Как ни смотри, сигнал ловится. НТВ+ используют круговую поляризацию, не приходится конвертер поворачивать в сторону при настройке оборудования. А непосредственно параболоид сориентировать по прямой на спутник требуется, иначе пришедшие лучи в фокальной плоскости соберутся помимо фокуса. Кстати, указанное свойство используется, чтобы с единственной тарелки набором конвертеров принимать перечень спутников. Располагаются в фокальной плоскости на прямом отрезке стальной арматуры, именуемом мультифидом. Осталось добавить, что размер тарелки выбирается произвольно. В магазине найдется ряд типоразмеров, рекомендуем копировать, изготавливая антенну самостоятельно. Параболическая антенна Просто конвертеры рассчитаны на работу с указанными устройствами, действовать иначе – значит, создавать сложности. Вместе с читателями собираемся изучить требования к поверхности. Параболические антенны капризны к форм-фактору, допуски на отклонения от номинальных размеров малы (единицы и доли миллиметра для связного диапазона). Принцип действия параболической антенны подобен зеркалу, если поверхность окажется неровной, лучи не сойдутся в нужном месте. Точных допусков по памяти не приведем, окунемся в учебник. Это интересно! Учитель-предметник рассказывал, что в СССР неудачную партию параболоидов выбросили в детские магазины под видом санок. Местные радиолюбители мгновенно разобрали товар. Договоримся сделать параболическую антенну попроще. Идеально подойдет способ, применяемый на судоверфях. Согласно методике, фигура сечется плоскостями вдоль и поперек, потом для конкретного случая вырезается из стали образующая. В будущем листы корпуса кладутся сверху. Свариваются, образуя часть днища, дальше пойдет корабль. Предлагаем: Фольга для изготовления антенны Ума не приложим, кому сегодня потребовалась самодельная зеркальная параболическая антенна, если азарт не прошел, приступим к реализации мелочей. Миткаль выбран за грубость и тонкость ткани. Обе характеристики важны. Если уверены, что сумеете ровно обклеить костяк другим материалом, используйте талант по назначению. Расчет параболической антенны ведется по формуле: z = (x2 + y2) / a2; Как видим, сложность при изготовлении самодельной параболической антенны в поиске параметра а. Значение не слишком важно, но условились следовать заводским моделям, значит, разработать методику определения нужного размера обязаны. В литературе пишут, что фокусное расстояние составляет 0,2 — 0,4 диаметра тарелки. Диаметр типичной тарелки составляет 90 см при фокусном расстоянии 45 – 55 см. Это совпадает с нашими цифрами. Плюс самодельной конструкции: можем выбрать диаметр, фокусное расстояние согласно собственным потребностям. Стараемся копировать заводские модели. Как связать фокусное расстояние с параметром а, чтобы просчитать координаты для фанерок. Предоставляем ссылку на сайт http://www.teleradio.ru/arials/part2/CHAPTER6/6-1.htm, где присутствует готовый расчет для параболы диаметром 2 метра и фокусным расстоянием 75 см. Примечание. Если интересно, на указанном ресурсе предлагается изготовить бугор из камней и цемента по шаблону антенны. Параболоид сечется в нулевой точке. Потом из стали изготавливается по координатам лекало. Подвешиваемое за центр вращается над бугром, чтобы придать нужную форму камням. В результате получится многоразовый шаблон, по которому изготовим параболические антенны. На наш взгляд, подобная параболическая антенна выйдет в копеечку. Вес у конструкции большой, в домашних условиях не изготовишь. Проще создать шаблон из фанеры, обклеить тонкой тканью, потом по мере надобности править шпатлевкой. Подобную работу желающий проделает дома или – для больших экземпляров – в гараже. Шаблон получается мобильным и весит сравнительно мало. Итак, связь фокуса и параметра а… В учебниках даны научные трехэтажные формулы, но не написано, как увязать воедино два простейших значения. Имеется величина р, называется параметром параболы, а фокусное расстояние равно половине. Увяжем формулы с а. Простая математика. Попробуем проверить на данных, приведенных на сайте. Примите к сведению дополнительное уравнение параболы: z = x2 / 2p; В этом случае p = 2 х 0,75 = 1,5 метра, а в нулевой плоскости сечения формула имеет вид: z = x2 / 3; Чтобы не мучиться, возьмем точку из таблицы на метровом удалении от центра: 1; 0,333 и видим, что все сходитсяк: 4f = a2; откуда находим связь: а = 2√f. Самодельная параболическая антенна Теперь читатели знают, как соотнести оба уравнения и просчитать ряд плоскостей, чтобы собрать из перекрестий дельный шаблон. Рекомендуем не связываться с каждым миллиметром, чтобы борьба со шпоном не обернулась каторгой. Вместо этого берите ключевые расстояния через каждые 5 см. Потребуется потом обтянуть ровно тканью, смазанной клеем. Лекала возможно вырезать с двух сторон относительно тарелки: внешней и внутренней. Читателям внимательным уже понятно, как действовать. Сказали, что проверим шаблон с фольгой, стало быть, обрезка велась внешних частей, получилась вогнутая чаша. Скажем больше: можете взять уже готовую параболическую антенну и по образу и подобию лепить свои в любом количестве. Кто знаком с изготовлением игрушек из папье-маше, уже поняли: Кстати, геометрический фактор выдерживается, не чтобы волны попали в раскрыв, а чтобы попали электромагнитные колебания в одной фазе. Отклонения от формы мгновенно нарушают работоспособность изделия. А что касается раскрыва конвертера, положение не столь критично. Сделать параболическую антенну самостоятельно не просто. Пробуйте, через некоторое время получится дельная конструкция. vashtehnik.ru Речь касается спутника — требуется превеликий коэффициент усиления антенны. Параметр считаем обоюдоострым лезвием: с одной стороны хорошо, что сигнал принимается самый слабый, с другой — плохо: ширина главного лепестка диаграммы направленности получается узкая. Запутались? Распутаем узлы, посмотрим, какая спутниковая антенна лучше. Антенна составлена минимум двумя стандартными частями: Чаще рефлектор выступает неотделимой частью параболоида, антенна называется параболической. Пространственная фигура снабжена одним любопытным свойством, известным из физики. Параллельные лучи, приходящие с произвольного направления, собираются плоскостью, именуемой фокальной. Волны, падающие перпендикулярно раскрыву, соберутся фокусом параболоида. Там размещают облучатель, антенну видел каждый. В обиходе называется тарелкой. Теперь понятно, если лучи присланы более высоким положением небесной сферы, соберутся ниже фокуса. Читатели офсетные видели тарелки: облучатель смещен книзу. Параболические антенны. Достоинство в том, что с оптической точки зрения вид на спутник из центра параболоида ничем не загражден. Необязательно задирать тарелку, ловя высоко расположившийся спутник. Спросите — Земля вертится, как спутник висит на одном месте? Движется по орбите, отрабатывая угловую скорость вращения планеты. Для параболической антенны кажется неподвижным. Положение спутников отслеживается специальными наземными станциями управления, периодически требуется коррекция параметров движения космических аппаратов. Чтобы определить положение вещательного спутника, владельцы выкладывают на обозрение координаты имущества на орбите. Традиционно: долгота, большинство телевизионных ретрансляторов висит в области экватора. На этом факте основан принцип действия тороидальной антенны. Тороидальная — лучшая спутниковая антенна желающим принимать вещание нескольких ретрансляторов. Поскольку орбита аппаратов известна, разработчиками было найдено оригинальное решение задачи: параболический рефлектор дополнен тороидальным, облучателей используют по числу спутников. Параболоид идентичен типичной тарелке. Тороид — часть внешней поверхности бублика, который откусываем разом, поедая баранки. Собственно, тором наука называет бублик идеальной формы. Ось тороидального рефлектора проходит под углом к горизонту, обсудим ниже, в вертикальной плоскости параллельна фокальной плоскости параболоида. Фокальная плоскость — плоскость, проходящая через фокус антенны. Перпендикуляр, исходящий из центра тарелки, пронзает плоскость под прямым углом (90 градусов). Конвертеры располагаются на направляющей из прута, расположенной в нижней части тарелки между обоими рефлекторами. Задумка позволила наслаждаться передачами нескольких провайдеров без потребности перестройки физического положения рефлекторов, конвертеров. Удобнее, нежели пользоваться поворотными устройствами. Механическое позиционирование грешит погрешностью, возможно появление люфта. В природе придумано электронное сканирование, для этого понадобится создать антенную решетку. Избегаем вдаваться в подробности, штуковины в быту редко используются. Диаграмма направленности параболической антенны — рисунок, показывающий, зависимость чувствительности приема от направления. Подсчет ведется в двух плоскостях, вертикальной и горизонтальной. У параболической антенны кривые одинаковые, демонстрируют ярко выраженный максимум, направленный строго перпендикулярно центру тарелки. Называется центральный лепесток диаграммы направленности. Угловая ширина показывает положение точек небесной сферы, демонстрирующих наилучший прием. Вершина пика называется коэффициентом усиления, цифрой хвастаются производители параболических антенн. Ширина лепестка, коэффициент усиления в непрестанной борьбе. Хотелось горизонт охватить, сигнал самый слабый принять. На текущем уровне технологического развития компромисс невозможен. Идут производители на ухищрения. Правильное осознание указанных терминов позволит сделать выбор спутниковой антенны безошибочно. Монтаж ведется на опорную скобу, служащую опорой тарелке. Процесс максимально прост, следуя типичной схеме, в стену заделываются болты, дюбели, монтаж ведется резьбовыми соединениями. Выбор кабеля спутниковой антенны широкий. Отличаются виды качеством, набором параметров, ценой. Тривиальное утверждение, но стоит напомнить: за скромную цену дворцы редко продают (инженер способен найти). Отсутствует смысл брать контакты с позолотой для отрезка коаксиала длиной 3 метра соединить персональный компьютер со спутниковой антенной. Смысл создания тарелки — поймать сигнал спутника. Начинается самое сложное. Любой спутник геостационарный. Сайт провайдера предоставляет калькулятор расчета точного положения ретранслятора на небосводе. Начальная выставка выполняется по компасу, транспортиру. Следующая задача решается при помощи программного обеспечения, идущего в комплекте с параболической антенной, иногда используются иные пакеты. Стандартная программа для работы со спутниковым ресивером умеет определять уровень сигнала. Двигая антенну юстировочными устройствами, добейтесь наилучшего приема. Обычно вызывают специалистов, работы лучше вести вдвоем: один двигает тарелку, второй говорит уровень сигнала. В особенности, если параболическая антенна устанавливается на крыше. У профессионалов прикуплен небольшой прибор, базирующийся на подключении к ноутбуку или обособленный, с куском коаксиала и ресивером. Сделайте попытку собрать нечто похожее самостоятельно, если имеется переносной компьютер. С устройством вести наладку гораздо проще. Сразу следует учесть: с параболической тарелкой больше одного ретранслятора не поймаешь. Факт учитывают при решении того, какую спутниковую антенну выбрать. Спутниковая антенна позволит ловить передачи сразу нескольких ретрансляторов. Обычный угол по азимуту составляет 55 градусов. Антенна сконструирована, чтобы линия приема ложилась по орбите. Начать следует выбором спутников. Не должны разбегаться по азимуту более чем на угол, охватываемый тороидальной антенной. Настройка может вестись двумя путями, оба предполагают приблизительную выставку угла места. После нужно найти верный азимут, чтобы спутники улавливались антенной. В последнюю очередь регулируется угол наклона. Решая, какая из спутниковых антенн лучше, отдавайте предпочтение тороидальной модели, если требуется обеспечить прием нескольких провайдеров. Напротив, при отсутствии выбора усложнять оборудование нет надобности. Важно знать: больше размер тарелки, выше коэффициент усиления: Легкий бриз качает дом, нельзя заметить невооруженным глазом, когда дело коснется ловли маленькой небесной точки, движение станет неприемлемым по величине. Факт прочувствуют живущие на открытой местности, где часто случаются бури или штормы. vashtehnik.ru Спутниковая антенна — зеркальная антенна для приёма (или передачи) сигнала с искусственного спутника Земли или размещенная на спутнике. Самыми распространёнными спутниковыми антеннами являются параболические антенны (их обычно и называют спутниковыми). Спутниковые антенны имеют различные типы и размеры. Наиболее часто в мире подобные антенны используются для приёма и передачи программ спутникового телевидения и радио, а также соединения с Интернетом. Существует 2 основных вида параболических антенн — прямофокусные и офсетные. Прямофокусная (осесимметричная) антенна является антенной с апертурой в виде параболоида вращения. Диаметр антенны определяет ее усиление и соответственно стабильность приема спутниковых сигналов. В зависимости от используемого геостационарного спутника, диаметры приемных антенн могут быть от 0,55 м до 5 м. В фокусе параболического зеркала установлены облучатели. Обычно такие антенны используются для приёма сигналов в C-диапазоне и в Ku-диапазоне. Параболические антенны используются и для передачи сигналов на спутники. К облучателям спутниковых антенн присоединяют малошумящие усилители (МШУ) с низкими уровнями шумов и конверторы, что позволяет усиливать высокочастотный сигнал непосредственно после облучателей и конвертировать его в сигнал промежуточной частоты. Сигнал промежуточной частоты передаётся уже по кабелям, соединенными с конвертерами для дальнейшего усиления и детектирования. Офсетная антенна — наиболее распространена в индивидуальном приёме спутникового телевидения, хотя в настоящее время используются и другие принципы построения наземных спутниковых антенн. Офсетная антенна представляет собой несимметричную вырезку из параболоида вращения с облучателем в фокусе параболоида. Фокус такого сегмента расположен ниже геометрического центра антенны. Это устраняет затенение полезной площади антенны облучателем и его опорами, что повышает ее коэффициент полезного использования при одинаковой площади зеркала с осесимметричной антенной. К тому же, облучатель установлен ниже центра тяжести антенны, тем самым увеличивая ее устойчивость при ветровых нагрузках. Зеркало офсетной антенны крепится почти вертикально. В зависимости от географической широты угол ее наклона немного меняется. Такое положение исключает собирание в чаше антенны атмосферных осадков, которые сильно влияют на качество приема. На просвет антенна представляет не круг а эллипс, вытянутый по вертикали. Размеры офсетной антенны обычно приводят в эквиваленте усиления по отношению к прямофокусным. Если по горизонтали данный размер совпадает, то по вертикали он будет, примерно, на 10 % больше. Обычно офсетные антенны используются для приёма сигнала С и Ku-диапазона (в линейной и круговой поляризации). Однако возможен и приём сигнала в Ка-диапазоне, а также комбинированный. Реже, в качестве спутниковой, используются тороидальные антенны. Тороидальные антенны имеют меньшее усиление, но более широкую диаграмму направленности, что позволяет легче навестись на спутник или работать одновременно с несколькими спутниками. Для приема сигналов одновременно от нескольких спутников в параболической антенне устанавливают несколько облучателей. Данный факт возможен благодаря свойству параболоида вращения фокусировать лучи с другого спутника в некоторой точке пространства расположенной невдалеке от основного фокуса. Если расположить в этой точке конвертор, то он сможет принимать и преобразовывать сигнал с соседнего спутника. Обычно, такое возможно, если расстояние между спутниками составляет не более 10-15°. Чем больше угол, тем слабее сигнал (меньше активная площадь отражателя, больше расфокусировка). Далее, сигналы с конверторов можно объединить с помощью специальных переключателей — мультисвитчей и направить в один ресивер. Мультифид — кронштейн, который позволяет крепить дополнительный конвертор в стороне от главного фокуса. Мультифиды обычно применяются на прямофокусных и офсетных параболических антеннах. Любители спутникового ТВ иногда устанавливают мотоподвес (мотор), или позиционер. При помощи актюатора и по команде пользователя (или команде с тюнера) он позволяет повернуть антенну в позицию нужного вам спутника. При взгляде с земли, все спутники на геостационарной орбите находятся на одной линии (как правило, в виде дуги, подобной движению Солнца на небосклоне). Закрепив антенну таким образом, чтобы она могла точно поворачиватся по этой дуге, можно добиться, чтобы поворот антенны осуществлял всего лишь один мотор-актюатор. Такой тип подвеса называется «Полярный», так как ось вращения антенны параллельна оси вращения Земли, или другими словами — «смотрит на Полярную Звезду». Голландский учёный Марселем Бургвал (Marcel van de Burgwal) разработал микрочип, функционирующий как фазирующее устройство для антенных решеток.Принцип работы антенны основан на использовании программного обеспечения для фазирования сигнала в антенне. Современные технологии позволяют установить её вместо параболических антенн. [1] В качестве плоских спуниковых атенн используют антенную решетку, позволяющую электронным способом отслеживать положение спутника на орбите. Спутниковая антенна купольного типа может крепиться в любой части автомобиля. [2] http://www.sat-fishers.com/forum/showthread.php?t=1576 Там, где запрещено устанавливать тарелки на фасад зданий применяют внутренние антенны на подоконник. (например в Германии) Для изготовления спутниковых антенн в основном используют сталь и дюралюминий. Стальные дешевле, дюралюминивые легче. Поэтому, из последнего материала обычно делают большие антенны, более 1,2 метра в диаметре. Также, для облегчения конструкции и снижения парусности, зеркало антенны делают из перфорированного листа. Раскрыв антенны может быть изготовлен из металлической сетки, натянутой на металлические ребра. Такие антенны используются в качестве раскрывающихся переносных антенн. Размеры спутниковых антенн должны подбираться индивидуально для каждого региона в зависимости от используемого спутника и диапазона (С, Ku) рабочих частот спутников. При установке антенн необходимо направить ее максимум диаграммы направленности точно на спутник. dic.academic.ru Зерка́льная анте́нна — антенна, у которой электромагнитное поле в раскрыве образуется за счёт отражения электромагнитной волны от металлической поверхности специального зеркала (рефлектора). В качестве источника волны обычно выступает небольшой излучатель, располагаемый в фокусе зеркала. В его роли может быть любая другая антенна с фазовым центром, излучающая сферическую волну. Основная цель зеркальных антенн сводится к преобразованию сферического или цилиндрического фронта волны в плоский фронт[1]. Параболическая антенна была изобретена немецким физиком Генрихом Герцем в 1887 году. Герц использовал цилиндрические параболические рефлекторы для искрового возбуждения дипольных антенн во время своих экспериментов. Антенна имела размер апертуры в 1,2 метра шириной и использовалась на частоте около 450 МГц. Отражатель был сделан из цинковой листовой стали. С двумя такими антеннами, одна из которой была передающей, а другая — приёмной, Герц успешно продемонстрировал существование электромагнитных волн, которые 22 годами раньше были предсказаны Максвеллом. Итальянский изобретатель Гульельмо Маркони использовал параболический рефлектор в 1930-х годах в экспериментах для передачи сигналов на лодку в Средиземном море. В 1931 году была установлена радиорелейная телефонная связь на частоте 1,7 ГГц через Ла-Манш с помощью зеркальной антенны. Первая большая параболическая антенна с диаметром рефлектора 9 м была построена в 1937 году радиоастроном Гроте Ребер в своём дворе. С её помощью он исследовал звёздное небо. Разработка радаров во время Второй мировой войны придала толчок разработкам новых форм параболических антенн, были созданы антенны с секторными диаграммами направленности. После войны были созданы параболические антенны с диаметрами зеркала в 60 метров (Медвежьи озёра в СССР), 100-метровый радиотелескоп в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния и другие. В 1960-х зеркальные антенны стали широко применяться для наземных радиорелейных сетей связи. Первая параболическая антенна, используемая для спутниковой связи, была построена в 1962 году на Гунхилли в Корнуолл, Англия, чтобы работать со спутником связи Telstar. Антенна Кассегрена была разработана в Японии в 1963 году в NTT, KDDI и Mitsubishi Electric. Появление в 1980-е годы компьютеров, способных проводить сложные расчёты диаграмм направленности параболических антенн, привело к разработке сложных асимметричным и многозеркальных антенн. Зеркальные антенны являются одними из самых распространённых узконаправленных антенн диапазона УКВ[1]. Обычно в зеркальных антеннах происходит преобразование более широкой диаграммы направленности облучателя в узкую диаграмму направленности самой антенны[1]. Кромка зеркала и плоскость Z образуют поверхность, называемую раскрывом зеркала. При этом радиус R называется радиусом раскрыва, а угол 2ψ — углом раскрыва зеркала. От угла раскрыва зависит тип зеркала[2]: Фокус облучателя антенны может как располагаться в фокусе зеркала F, так и быть смещённым относительно него. Если фокус облучателя расположен в фокусе антенны, то она называется прямофокусной. Прямофокусные антенны существуют различных размеров, в то время как осенесимметричные антенны, облучатель которых находится не в фокусе зеркала, обычно не превышают в диаметре более 1,5 м[3]. Такие антенны часто называют офсетными. Преимущество офсетной антенны — это бо́льший коэффициент усиления антенны, что обусловлено отсутствием затенения раскрыва зеркала облучателем[3]. Рефлектор офсетных антенн представляет собой боковую вырезку из параболоида вращения. Фокус облучателей в таких антеннах расположен в фокальной плоскости рефлектора. Зеркальная антенна может иметь дополнительное эллиптическое зеркало (двухзеркальная схема Грегори) или дополнительное гиперболическое зеркало (двухзеркальная схема Кассегрена), с фокусами, расположенными в фокальной плоскости зеркальной антенны. При этом облучатель расположен в фокусе дополнительного зеркала. Зеркальная антенна может иметь одновременно несколько облучателей, расположенных в фокальной плоскости антенны. Каждый облучатель формирует диаграмму направленности, направленную в нужном направлении. Облучатели могут работать в разных диапазонах волн (С, Ku, Ka) или каждый одновременно в нескольких диапазонах. Расположение фокуса и фокальной плоскости зеркала антенны не зависит от рабочего диапазона волн. В зависимости от поставленных задач и облучателя зеркальная антенна формирует одну узконаправленную суммарную, суммарно-разностную диаграмму направленности (для пеленгаторов) или одновременно несколько разнонаправленных диаграмм — при использовании нескольких облучателей. В технике наибольшее распространение нашли следующие типы зеркал: Прямофокусная параболическая зеркальная антенна Офсетные параболические зеркальные антенны Тороидальная зеркальная антенна Зеркальная антенна со схемой Кассегрена Зеркальная антенна в аэропорту Ганновера, Германия Зеркало обычно состоит из диэлектрической основы (углепластик — для космических антенн), которую покрывают металлическими листами, проводящей краской, фольгой[4]. При этом листы часто являются перфорированными или представляют собой сетку, что обусловлено стремлением снизить вес конструкции, а также максимально снизить сопротивление ветру и осадкам. Однако такое несплошное зеркало приводит к следующим последствиям: часть энергии проникает сквозь зеркало, что приводит к ослаблению КНД антенны, и усилению излучения позади рефлектора. Эффективность антенны с несплошным зеркалом рассчитывается по формуле T=PprPpad{\displaystyle T={\frac {P_{pr}}{P_{pad}}}}, где Ppr{\displaystyle P_{pr}} — мощность излучения позади рефлектора, а Ppad{\displaystyle P_{pad}} — мощность излучения рефлектора (падающей волны)[4]. Если T<0,01{\displaystyle T<0,01}, несплошное зеркало считают хорошим. Данное условие обычно выполняется при диаметре отверстий перфорированного зеркала менее 0,2λ{\displaystyle 0,2\lambda } и суммарной площади отверстий до 0,5−0,6{\displaystyle 0,5-0,6} от всей площади зеркала[4]. Для сетчатых зеркал диаметр отверстий не должен превышать 0,1λ{\displaystyle 0,1\lambda }[4]. Диаграмма направленности параболической антенны формируется облучателем. Облучателей в антенне может быть один или несколько, соответственно в антенне формируется одна или несколько диаграмм направленности. Делается это, например, для того, чтобы принимать сигнал одновременно с нескольких космических спутников связи. Раскрыв облучателей расположен в фокусе параболического рефлектора или в его фокальной плоскости, если используется несколько облучателей в одной антенне. Несколько облучателей формируют в одной антенне несколько диаграмм направленности, это необходимо при наведении одной антенны сразу на несколько спутников связи. См. также: Облучатель. Угловая ширина луча антенны и её диаграмма направленности не зависит от того, работает ли антенна на приём или на передачу. Ширина луча определяется по уровню половинной мощности луча, то есть по уровню (-3 дБ) от его максимального значения. Для параболических антенн этот уровень определяется по формуле: где K является фактором, который незначительно меняется в зависимости от формы отражателя, а d — диаметр рефлектора в метрах, ширина диаграммы по половинной мощности θ в радианах. Для 2-х метровой спутниковой антенны, работающей C диапазоне (3—4 ГГц на приём и 5—6 ГГц на передачу), эта формула даёт ширину диаграммы направленности около 2,6°. Усиление антенны определяется по формуле: При этом существует обратная зависимость между усилением и шириной луча. Параболические антенны больших диаметров формируют очень узкие лучи. Наведение таких лучей на спутник связи становится проблемой, так как вместо основного лепестка можно навести антенну на боковой лепесток. Диаграмма направленности антенны представляет собой узкий главный луч и боковые лепестки. Круговая поляризация в главном луче задаётся в соответствии с задачами, уровень поляризации в разных местах главного луча разный, в первых боковых лепестках поляризация меняется на противоположную, левая — на правую, правая — на левую. Характеристики зеркальной антенны измеряются в дальней зоне. Параболические антенны используются в качестве антенн с большим усилением для следующих видов связи: радиорелейная связь между близлежащими городами, беспроводная связь WAN / LAN линий связи для передачи данных, для спутниковой связи и связи между космическими аппаратами. Они также используются для радиотелескопов. Параболические антенны также используются в качестве радиолокационных антенн, управляющих кораблями, самолётами и управляемыми ракетами. С появлением домашних спутниковых телевизионных приёмников, параболические антенны стали особенностью ландшафтов современных городов. wikiredia.ruЧто такое параболическая антенна. Антенна параболическая
Что такое параболическая антенна
Параболическая антенна: устройство и принцип действия
Зеркальные антенны – надежная локация
Устройство параболической антенны
Принцип действия
6.1. Параболические антенны
особенности, требования, шаблон и инструкция
Эволюция параболических антенн
Требования к самодельной параболической антенне
Как изготовить по шаблону параболическую антенну
Какая спутниковая антенна лучше: разновидности и выбор
Какие бывают параболические антенны
Тороидальная антенна
Термины и определения
Настройка
Параболическая антенна
Тороидальная антенна
Вывод
Спутниковая антенна - это... Что такое Спутниковая антенна?
Антенна в Растинге, в Баварии, в Германии Виды спутниковых антенн
Прямофокусная (симметричная) антенна
Прямофокусная параболическая спутниковая антенна Офсетная антенна (асимметричная)
Офсетная параболическая спутниковая антенна Тороидальная антенна
Тороидальная спутниковая антенна Мультифидные антенны
Моторизированные антенны
Плоская спутниковая антенна
Спутниковая антенна купольного типа
Мобильная спутниковая антенна
Материалы, из которых делают антенны
Установка
Ссылки
Примечания
Параболическая антенна Википедия
История
Первая параболическая антенна, разработанная Генрихом Герцем Общие сведения
Структура зеркальной антенны Типовая суммарно разностная диаграмма параболической антенны с боковыми лепестками Типовая суммарно разностная диаграмма параболической антенны пеленгатора Рефлектор офсетной антенны вырезан сбоку из параболоида вращения Типы зеркал
Особенности конструкции
Основные типы конструкций параболических антенн Облучатель
Ширина луча
Параметры параболической антенны. Ширина ДН, уровень боковых лепестков, усиление Характеристики зеркальных антенн
Интересные факты
Применение
См. также
Примечания
