Plan:

1. Satelitske antene.

2. Klasifikacija prednosti i mana.

3. Modulacija i kodiranje.

Satelitske antene su dvije vrste: satelitske antene s direktnim fokusom i offset antene. Antene sa direktnim fokusom su kada je antena kružna, a fokus je tamo gde se snopovi skupljaju, odnosno nalazi se u centru. Ove antene su velikog prečnika i tako se proizvode. Počinju od 120-150 cm Lakše se postavljaju, ali je potreban poseban pretvarač.

Nedostatak antene sa direktnim fokusom je što antena gleda u satelit, a snijeg se na njemu nakuplja čak i zimi. Antene direktnog fokusa bile su široko rasprostranjene prije nekog vremena, prečnika 180 cm, proizvodnja je kineska, sakupljane su iz pojedinačnih latica. I još jedan nedostatak antene sa direktnim fokusom je vrlo loš kvalitet. Za antenu sa direktnim fokusom najefikasnije se koristi oblast ogledala. Antena ravnog fokusa se podiže pod uglom i predstavlja zdjelu.

Offset satelitske antene imaju okrugli oblik, njihov fokus je pomaknut iz središta. Offset antene su dostupne u svim veličinama. Još jedan plus antene je što se na njima zimi ne nakuplja snijeg, nalazi se okomito. Za to su pogodni jeftini pretvarači. Offset antene su dvije vrste: dugofokusne i kratkofokusne. Za antene sa dugim fokusom fokus je dalje od antene. Konvertori za offset antene su dizajnirani za dugofokusne antene. Možete izgubiti efikasnost samo ako ugradite konusno zvono. To se dešava vrlo često, jer su kratkofokusne antene Supralskog postrojenja vrlo česte. Prečnici ovih satelitskih antena su 60, 90 i 120 cm, ali se za C i Ku signal koriste offset antene. Ali obično je dostupan i prijem Ka-banda.

Satelitska antena je prijemnik (ili predajnik signala) sa umjetnog zemaljskog satelita i ogledalo (reflektor) na koje je priključen uređaj (konverter) koji prima i pretvara primljeni visokofrekventni signal u nižu međufrekvenciju .

Postoji Razne vrste satelitske antene: zrcalne, ravne, sferne, rog i druge. Imaju mnoge vrijedne kvalitete, ali zbog visoka cijena i teškoće u masovnoj proizvodnji, proizvode se u ograničenim količinama. Stoga je najčešća vrsta satelitske antene "tanjur".

Budući da satelitski signal ima vrlo visoka frekvencija a po svojim fizičkim svojstvima blizak je svojstvima svjetlosti, tj. reflektuje se od zrcalne površine i razdvaja na granici različitih fizičko okruženje(vlažnost vazduha itd.). Stoga, da bi se pojačao signal, mora se fokusirati u jednoj tački pomoću velikog sočiva - reflektirajuće paraboličke antene. Nakon ovog pojačanja, signal ide na dalju konverziju.

Satelitska antena tipa "tanjira" ima dva oblika reflektora: dugofokus ("plitko") i kratki fokus ("duboki").

U sistemima satelitski prijem najčešće se koriste dugofokusni reflektori (kao što je gore opisano, ovaj oblik reflektora je opisan terminom "mali").

Parabolične reflektorske antene dijele se na dva tipa: direktan fokus (ososimetričan) i ofset (feed je van fokusa).

Antene sa direktnim fokusom fokusiraju ceo signal u centar reflektora, predstavljaju klasičan tip paraboloida obrtanja, a to doprinosi preciznijoj orijentaciji prema odabranom satelitu. Obično se takve antene koriste za primanje signala u C-opsegu kao slabijeg, ali to je moguće i u Ku-pojasu, kao i kombinovano.

Offset antene fokusiraju primljeni signal dalje od centra reflektora, tj. fokusni segment se nalazi ispod geometrijskog centra antene - ovo eliminiše senčenje korisne površine antene od strane fida i njenih nosača, što povećava njenu efikasnost sa istom površinom ogledala sa ososimetričnom antenom.

Svaka vrsta ima svoje prednosti i nedostatke:

Antene sa direktnim fokusom.

Prednosti:

proces proizvodnje je vrlo jednostavan;

niska cijena.

Nedostaci:

nemoguće je montirati na zidove kuća bez dugog vanjskog nosača (da bi se osigurao željeni ugao elevacije), inače će rub antenskog ogledala jednostavno nasloniti na zid;

složeno postavljanje i instalacija;

pretvarač se ugrađuje na putanju signala sa satelita, čime se zasjenjuje dio reflektora, a time se smanjuje ukupni dobitak primljenog signala;

atmosferske padavine se akumuliraju u anteni: kišnica i snijeg.

U osnovi, antena s direktnim fokusom koristi se za profesionalni prijem signala sa satelita, a kada je veličina reflektora veća od 1,5 ... 2,0 metara.

Offset antene.

Toroidalna satelitska antena, pored dva reflektora, može biti opremljena sa nekoliko pretvarača. Zahvaljujući ovoj proizvodnoj tehnologiji, toroidalna satelitska antena može primati signale sa više satelita u isto vrijeme, dok će svaki konvertor biti direktno u fokusu satelita na koji je usmjeren - to je veliki plus, jer postoji nema potrebe za instaliranjem rotirajućih uređaja za hvatanje signala sa satelita.

Vanjsko glavno zrcalo toroidalne antene razlikuje se od konvencionalne ofset parabolične antene, jer najvjerovatnije nije ovalnog, već jajastog oblika. Zbog ovako složenog profila i refleksije od pomoćnog ogledala, u prostoru se ne formira poseban tačkasti fokus, već proširena kriva, fokus bilo koje vidljive tačke geostacionarne orbite.

Toroidnu satelitsku antenu je vrlo teško proizvesti i konfigurirati - to je vjerojatno jedini nedostatak ove vrste satelitske antene.

Bilješka; "Tanjir" je ogledalo na kojem se refleksija javlja pod određenim uglom (ugao refleksije određuje proizvođač), odnosno, ofsetna antena ima određeni ugao refleksije signala (19 ... 27?)

Zanimljiva činjenica.

Glavni parametar za satelitske antene je pojačanje. Što je veća površina reflektora, to će više zračenja prikupiti u fokusu. Shodno tome, dimenzije reflektora će biti određene signalom koji se sa satelita dovodi do ovog reflektora: ako jak signal od satelita do antene, tada možete odabrati manju veličinu reflektora, a ako je signal slab, tada bi reflektor trebao biti najveći. Glavnu pažnju treba obratiti na činjenicu da za pouzdan prijem u bilo kojem vremenu, veličina reflektora mora biti odabrana najveća kako bi se dobila rezerva snage (za vrijeme padavina dio signala će apsorbirati kapljice vode, stoga će snaga signala je izgubljena i za pouzdan prijem morate koristiti antenu sa velikim reflektorom).

Proračun uglova rotacije i položaja satelitska antena koristeći program " Satelitska antena Poravnanje ".

Odmah želim da vas obavestim o novostima. Izračunavanje uglova i određivanje pravca prema satelitu nije dovoljan uslov za podešavanje antene na satelit. Širina snopa antene, njen dijagram usmjerenja, u prosjeku je 1,5-2,5 stepeni, u zavisnosti od veličine antene, pa "uhvatite" željeni satelit nije tako lako, posebno sa veličinom ploče od 0,9 m ili više. Za podešavanje je poželjno koristiti SatFinder, jeftin indikator satelitskog tjunera.

Prije nego počnete određivati ​​kutove i smjerove prema satelitu, možete koristiti program za precizno određivanje geografskih koordinata vašeg naselje, ovo može biti potrebno za daljnje izračune, ovaj program se može naći na web stranici: http://www.tour-info.ru/maps/locate_geo.html

Koristeći program „Satelit Usklađivanje antene»Možete izračunati uglove potrebne prilikom instaliranja i podešavanja satelitske antene za satelit. Uz njegovu pomoć određuju se azimut i ugao elevacije za bilo koji geostacionarni satelit na datoj geografskoj prijemnoj tački. Njegova glavna razlika od slični programi- mogućnost izračunavanja za sve odjednom geostacionarni sateliti, što daje predstavu o njihovoj lokaciji na "luku" i njihovoj dostupnosti za prijem signala. Program za podešavanje satelitske antene takođe ima ruski interfejs.

Da biste radili, morate preuzeti najnoviju verziju program za poravnavanje satelitskih antena na linku: http://www.al-soft.com/saa/saa.exe

Program pamti listu geografske tačke za koje je napravljen obračun. Nakon toga, nećete morati ponovo unositi koordinate ovih mjesta, samo ih trebate odabrati iz tabele.
Rad sa programom "Poravnanje satelitske antene" počinje unosom geografskih koordinata mjesta postavljanja satelitske antene, za to je potrebno unijeti koordinate instalacije u odjeljak "Koordinate mjesta postavljanja antene".

Oznake: sjeverna geografska širina - "N", južna geografska širina - "S" i, shodno tome, istočna geografska dužina - "E", zapadna geografska dužina - "W". Nakon unosa koordinata, na lijevoj strani tabele dobit ćete izračunate kutove za sve satelite odjednom. Program izračunava azimut i elevaciju antene (elevaciju). Rezultirajući azimut je smjer prema satelitu u stupnjevima, definiran kao ugao od sjevera u smjeru kazaljke na satu do satelita. Elevacija je ugao (u stepenima) između pravca prema satelitu i imaginarne tangentne ravni na zemljinu površinu u prijemnoj tački. Ako je kut elevacije negativan, tada je satelit skriven iza linije horizonta i prijem signala s njega je u principu nemoguć. Dakle, sa mjesta postavljanja antene, teoretski su vidljivi svi sateliti dostupni za prijem. Nakon što ste odredili azimut i ugao elevacije, možete brzo navigirati i odrediti smjer prema satelitu na zemlji kako biste procijenili mogućnost prijema signala ako postoje prepreke na putu do satelita (kuće, zgrade, planine, drveće, itd.).

Gore navedeni proračuni temelje se na očitanjima kompasa, ali ako ga nemate pri ruci ili ne vjerujete njegovim očitanjima, onda možete koristiti orijentaciju prema suncu.

Program vam omogućava da izračunate azimut na suncu. Proračun se vrši za isto mjesto za koje ste već odredili geografske koordinate prilikom izračunavanja azimuta prema satelitima. Pretpostavlja se da je visina iznad nivoa mora 0 metara.

Da biste izračunali kretanje Sunca sa tačnošću od jedne minute, morate navesti datum (zadana vrijednost se uzima Trenutni datum). Rezultati proračuna se formiraju na lijevoj strani tabele. Za sunce, i azimut i elevacija su određeni u trenutnom vremenu. Ovaj proračun vam omogućava da bez kompasa prilikom postavljanja antene.

Kako raditi: prvo se određuje azimut do satelita koji vam je potreban, a zatim se izračunava azimut na suncu na dan kada je antena postavljena. Zatim u tabeli nalazimo azimut sunca najbliži azimutu satelita, i određujemo vrijeme (i datum) kada će sunce biti u istom smjeru kao i satelit. U ovom trenutku, antenu okrećemo direktno prema suncu, azimut sunca mora se poklapati sa azimutom satelita. Možete jednostavno označiti ovu poziciju i kasnije rotirati antenu.

Prilikom izračunavanja potrebno je navesti svoju vremensku zonu (za Moskvu je +3 sata od Greenwicha).

Dodatno, program izračunava azimut izlaska i zalaska sunca, kao i vrijeme i ugao elevacije kada je sunce striktno na jugu.

Prilikom prelaska na ljetni vremenski period, potrebno je da dobijenim rezultatima izračunavanja azimuta na suncu dodate 1 sat.

Program prikazuje jednostavan dijagram koji prikazuje strane horizonta. Žuti sektor označava dnevne sate, na istočnom dijelu sektora - izlazak sunca, na zapadnom dijelu sektora - zalazak sunca. Na ovom dijagramu možete prikazati i smjer do satelita koji vam je potreban, za to odaberite satelit na listi lijevo, smjer prema njemu (azimut) je nacrtan crvenom linijom. Ako je ugao elevacije prema satelitu negativan, onda se crvena linija ne povlači, jer satelit se ne vidi.

Trenutno se široko koriste offset satelitske antene. Takva antena, postavljena strogo okomito, već ima određeni ugao elevacije (20 ... 25 stepeni). Program vam omogućava da precizno izračunate elevacioni ugao satelita i pravi ugao antene (u stepenima od ravni zemlje), za to morate da unesete dimenzije vaše antene u milimetrima (visina i širina) u programu. Proračun se vrši samo za antene čija je visina veća od širine, tj. offset ploče.

Ovaj program ima divnu sposobnost izračunavanja kuta između prepreke na putu satelitske antene i uvjetnog horizonta na kojem se nalazi antena. Određivanjem visine prepreke i udaljenosti do nje, odredit ćete ovu vrijednost. Ako je ovaj ugao veći od ugla elevacije satelita koji ste odabrali, prijem nije moguć pod datim uslovima nadmorske visine i udaljenosti prepreke.

Program ima još jedan korisna funkcija: odabirom satelita koji vam je potreban i aktiviranjem kartice "Transponderi", program preuzima sa Interneta sve aktivne transpondere koji rade na ovom satelitu.

Finishing potrebne kalkulacije program ima mogućnost da ih sačuva tekstualni fajl, u baferu Windows dijeljenje, ili u ispisu na štampaču. Tablica proračuna se može izvesti u MS Excel, MS Word, HTML i CSV datoteke.

Za savremeni svet karakterističan razvoj informacione tehnologije brzim tempom. Stoga su i načini prenošenja informacija značajno poboljšani. Na kraju krajeva, oni bi trebali pružiti više visoka kvaliteta i brzinu obrade. Jedno od ovih područja, koje su postale široko rasprostranjene, postalo je satelitska veza... Koristi se u mnogim poljima ljudske aktivnosti: od velikih industrijskih objekata do malih domaćinstava.

Jedan od ovih razvoja je satelitska televizija. Sada je već vrlo teško pronaći barem jednu stambenu zgradu u koju ne bi bilo ugrađeno barem nekoliko. To nije iznenađujuće, jer za dovoljno mala naknada Možeš dobiti odličan kvalitet emisije televizijski kanali iz cijelog svijeta.

Postoje dvije glavne vrste ovih uređaja: direktni fokus i offset antene. Njihova glavna razlika jedna od druge leži u lokaciji mjesta primljenog signala. Takođe, dimenzije nisu iste. Dakle, ofset antena ima mala velicina, a tačka u kojoj je postavljen pretvarač (reflektuje se u njega) je pomerena u odnosu na geometrijsku osu. Antenu s direktnim fokusom karakteriziraju velike dimenzije i, shodno tome, refleksija do točke koja se nalazi na geometrijskoj osi.

Offset antena radi na principu refleksije signala sa prednje strane parabole u pretvarač. U ovom slučaju se koristi samo dio cijele grane parabole. Velika ofset antena ima izgled jajeta preko cijelog lica, one manje - krug. Veliki uređaji uključuju uređaje s minimalnim prečnikom većim od jednog metra. Za male - manje od stotinu centimetara.

Ali treba napomenuti da se offset antena ne može koristiti za profesionalni prijem televizijski signal... To je zbog činjenice da se, kada se reflektira na pretvaraču, formira neravnomjerno mjesto.

Ugradnja ofsetnih ne zahtijeva značajna ulaganja vremena i energije, jer ovi uređaji moraju biti pričvršćeni gotovo okomito, a to uvelike pojednostavljuje njihovu montažu na balkon ili jednostavno na zid kuće.

Također, ovaj uređaj ima jednu važna prednost: bilo koji se ne zadržava na reflektirajućoj ploči. Svi ovi parametri doprinijeli su širokoj upotrebi sličnih uređaja za povezivanje satelitske televizije.

Offset antene se mogu napraviti od različitog materijala: plastika, čelik, mreža, aluminij - sve to može biti osnova za proizvodnju reflektirajućih površina. Svaki od ovih uređaja ima svoje nedostatke i prednosti. Tako su, na primjer, plastične antene vrlo podložne utjecaju temperatura, ali su mnogo manje težine i praktičnije za ugradnju. Čelik je, naprotiv, teži, ali mnogo jači i pouzdaniji. Iako antene napravljene od ovog materijala imaju jedno svojstvo koje negativno utječe na prijem - s vremenom hrđaju.

Moderno tržište će vam pružiti široku paletu robe, tako da uvijek možete odabrati ono što je pravo za određeni slučaj.

V trenutno Neuobičajena situacija se razvila na tržištu radio i televizijskih proizvoda u Ukrajini: nema jeftinih parabolične antene mala standardna veličina. Parabolične uvozne antene "veličine pice" ("veličine pice", tj. prečnika 20-40 cm) na "elektronskom" buvljaku (Karavaevy Dachi) koštaju i do 15 dolara. Za ovaj novac u prodavnici ili od renomirane kompanije možete značajno kupiti antenu veća veličina- 0.6.0.8 m. O popularnosti ovog proizvoda svedoči i primetna cena. Zaista, male antene se koriste u MITRIS sistemima, savremeni sistemi UHF reemitovanje televizije u velikim gradovima. Danas MITRIS radi u Kijevu, Odesi, Lugansku, Zaporožju, Černivcima, osvajajući sve više regionalnih centara i njihovih predgrađa, i nema sumnje da će ozbiljno konkurirati čak i kablovskim i satelitski tv... Malu antenu nema čime zamijeniti: prijem MITRIS-a na "golom" pretvaraču često je neizvjestan, a korištenje antena prečnika 0,6 m može dati previsok nivo signala, što stvara međusobnu smetnju između kanala .

Dakle, potražnja za malim antenama raste i nastavit će rasti. Zašto nema antena? Zato što se njihova proizvodnja smatra složenom, čak i intenzivnim znanjem, i fokusira se isključivo na velika preduzeća, nažalost, specijalizirana za proizvodnju samo velikih serija proizvoda. Gdje je izlaz? Očigledno je da mala preduzeća mogu popuniti ovu nišu u potražnji potrošača. Opremljen i radi vrijedno mali broj stručnjaci su u stanju zasititi cijelu Ukrajinu jeftinim i visokokvalitetnim antenama. A ako se to do sada nije dogodilo, to je samo zato što se vješti tehničari još uvijek stide poslovanja, a biznismeni - tehnologije. U ovom članku pokušat ćemo ublažiti sudbinu onih koji se ipak odluče baviti ovim poslom govoreći o uređaju i načinima dizajniranja paraboličnih antena malih dimenzija i pribora za njih.

Koju paraboličnu antenu odabrati za prijenos sistema tipa MITRIS: offset ili direktni fokus? Bolje - ofset. Za ovu antenu, pretvarač ne zasjenjuje ogledalo, kao u osnosimetričnom. S malim veličinama antene, sjena od pretvarača je srazmjerna površini zrcala, a to postaje značajan nedostatak osnosimetrične antene. Njihov drugi ozbiljan nedostatak je mogućnost nakupljanja snijega zimi, koji nije radio-transparentan u mikrovalnoj pećnici. Cak i sa horizontalni raspored glavni režanj dijagrama zračenja (BP), donji dio zrcalne površine ososimetrične antene je nagnut pod pozitivnim uglom u odnosu na vertikalu, što doprinosi prianjanju snijega. S obzirom na veličinu antene, potrebno je dosta snega da se prekrije polovina ogledala. Ako offset antena ima glavni režanj antenskog dijagrama paralelan s horizontom, tada otvor ogledala "gleda" u tlo, ugao između ravnine otvora i vertikale je negativan i snijeg se ne lijepi. Radi pravednosti, treba reći da je pod pozitivnim uglom u odnosu na vertikalu ravnina plastičnog poklopca sire (talasovoda) pretvarača, koja je ugrađena na ofsetnu antenu, smještena, međutim, snijeg, kao pravilo, ne lijepi se za plastiku.

Dakle, biramo ofset ogledalo. Slika 1 objašnjava kako se ofsetna i osnosimetrična ogledala "izrezuju" iz primarnog paraboloida. Ovaj crtež je također neophodan kako bi se razumjelo kako bi alat za proizvodnju trebao biti dizajniran i proizveden. Primarni paraboloid je površina rotacije parabole y = x2 / 4F, gdje je F žižna daljina. Parabola kao generator rotira oko ose, stvarajući paraboloid okretanja. Fokalna tačka se nalazi na y-osi na udaljenosti F od ishodišta. Parabolično ogledalo satelitske antene je izrezano od primarnog paraboloida sa sekantnim cilindrom, čija su os i generatriksa paralelne sa y-osi primarnog paraboloida. Ako je sekantni cilindar lociran simetrično u odnosu na os primarnog paraboloida, tada se dobija osi simetrično ogledalo. Obično, ofsetno ogledalo odgovara varijanti u kojoj se generatriksa sekuntnog cilindra poklapa sa osom primarnog paraboloida. Tada, kao što se može vidjeti na slici 1, osa paraboloida prolazi kroz ivicu ogledala. Fokalna tačka F i pravac percipiranog signala ostaju, naravno, nepromijenjeni, stoga će u standardnoj poziciji na MITRIS repetitoru otvaranje ofset antene "gledati" u tlo. Ofsetna antena liči na kosooku osobu: čini nam se da "gleda" u pogrešnom smjeru. Smjer maksimalnog prijema na offset anteni gotovo se poklapa sa konzolom koja drži konvertor. Prečnik sekantnog cilindra će biti prečnik osi simetričnog ogledala i mala osa elipse otvora ofsetnog ogledala. Ova mala osa se takođe naziva "konvencionalni prečnik" ofsetnog ogledala: sa strane satelita ili MITRIS mikrotalasnog repetitora, ofsetno ogledalo je predstavljeno kao krug sa sekantnim prečnikom cilindra. Ako direktno pogledate otvor, dobit ćete elipsu: formirana je linijom presjeka paraboloida okretanja i cilindra paralelnog s osi rotacije.

Uzimajući u obzir dalju sliku 1, prikladno je raspraviti pitanje kuda treba da bude usmerena osa konvertora, koja je postavljena na fokus F: da je ogledalo direktno fokusirano, konvertor bi očigledno bio orijentisan na dno ovo ogledalo u početku koordinata, dakle, da bi se pomaknulo, mora "gledati" duž simetrale ugla otvora, tj. ugao pod kojim se ofset ogledalo vidi iz fokusa F. Međutim, postoji jedno upozorenje. Ofsetno ogledalo je neravnomjerno "osvijetljeno" radio valom: gustoća radio fluksa je veća u blizini ishodišta, a nešto manja na pomaknutoj ivici koja je udaljena od njega - utiče promjena ugla nagiba površine prema fluksu zračenja. Donji dio Offset je najviše "opterećen" zračenjem i, shodno tome, najviše od svega ponovo zrači energiju u pretvarač. Želio bih napraviti takvo poređenje: u proljeće se snijeg topi mnogo brže na padinama jaruga, na koje sunčeva svjetlost pada gotovo okomito na njihovu površinu i gdje je gustina zračenja najveća. Zbog toga je „tačka ciljanja“, tj. mesto na ogledalu, gde je usmerena osa pretvarača, pomera se nešto ispod nišana duž simetrale.

Sada je vrijeme da odaberete početne parametre pomaka. Predlažem da prihvatim nominalni prečnik ofseta od 33 cm.Bit će to velika pica! Ako se vaši zahtjevi razlikuju od mojih, onda, slijedeći kalkulacije u nastavku, možete dizajnirati drugačiju "picu". Dakle, D = 33 cm. Odabirom fokusa F, treba imati na umu da je ovdje raspon naše "arbitrarnosti" već mali, jer smo ograničeni omjerom F / D: da bi pretvarač dobro "vidio" cijeli ofset , F/D omjer mora biti dovoljno velik, na primjer, 0,5-0,6. Ova vrijednost je tradicionalna za offsete (offset - dugi fokus), dok je za antene s ravnim fokusom karakterističan drugačiji F/D omjer - 0.3.0.4. Biramo omjer od 0,5. Tada je F = 16,5 cm Odmah izračunajte uglove otvora blende: ugao prema velikoj osi elipse otvora blende od žarišne tačke arktan (4FD / (4F2-D2)) = 90 °, i ugao prema sporednoj osi otvora blende elipsa (prečnikom konvencionalnog pomaka 33 cm) 2arctg ((0,5D / [(0,5D) 2+ (F-D2 / 8F) 2] 1/2) = 83,6 °.

Kao što vidite, ovi uglovi su skoro isti jer je ofset ogledalo dugog fokusa. Offseti se savršeno slažu s klasičnim konverterskim rogovima dizajniranim za ovu vrstu ogledala. Takvi rogovi predstavljaju konus sa čvrstim uglom od 45 °, širina glavnog režnja njegovog BP-a na nivou snage 1/2 je 80-90 °. Napomenuću jednu važan detalj: Područje maksimalne osjetljivosti pretvarača usmjereno je naprijed prema centru ogledala. Rubove ogledala koje mu je konverter uskladio "vidi" lošije, i efektivno područje ogledala, koja stvaraju fluks zračenja koji se opaža od strane pretvarača, iznosi samo oko 0,6 ukupne površine otvora. Ovaj parametar q = 0,6 naziva se faktor iskorištenja površine. Sada počinjemo definirati ostale dizajnerske i analitičke karakteristike naše antene. Glavna os elipse otvora blende je B = D (16F2 + D2) / 4F = 36,9 cm. Maksimalna dubina ogledala, mjerena od ravni otvora do paraboloida, H = 0,25D2 / (16F2 + D2) = 3,7 cm Ove karakteristike će biti potrebne za preliminarnu procjenu potrošnje metala za proizvodnju ogledala i izradu alata. Ofsetno ogledalo ima simetričan eliptični otvor i asimetričan profil: u donjem dijelu, na strani fiksnog pretvarača, brže dobiva dubinu. Ugao između tangente na generatrisu paraboloida i glavne ose elipse otvora blende na dnu i vrhu ogledala je, respektivno, arktan (D / 4F) = 26,6 ° i arktan (D / 2F) - arktan ( D / 4F) = 18,4°. Iz tog razloga, tačka maksimalne dubine nalazi se bliže dnu ofseta. Razlika u ovim uglovima je samo 8,2°, a ova mala vrijednost će biti jedini pokazatelj ispravne orijentacije ogledala u smjeru "gore-dolje", stoga će biti potrebne dizajnerske i tehnološke mjere kako se ova orijentacija nikada ne bi ostvarila. izgubljene tokom proizvodnje i montaže ogledala.

Odredimo očekivano pojačanje naše antene. Pojačanje reflektorske paraboličke antene u velikoj meri zavisi od talasne dužine radio emisije, tako da treba izabrati radnu frekvenciju i opseg talasne dužine. Kijev MITRIS radi u opsegu od 11,7-12,5 GHz, pa ćemo pretpostaviti da je karakteristična frekvencija radnog opsega f = 12 GHz, a karakteristična talasna dužina 2,5 cm. Izračunati dobitak idealne antene prečnika 33 cm je G = 20lg (nDq1 / 2 / l) = 30,1 dB.

Imajte na umu da idealna antena, tj. antena, čije pojačanje odgovara izračunatom, mora imati odstupanje od paraboličnosti ne više od 1/32 = 0,8 mm. Proizvođači znaju da je ovo prilično strog zahtjev, ali na malim promjerima može se postići bez veliki problemi... Sljedeća klasa kvalitete je odstupanje od najviše 1,6 mm. Prilično je lako zadržati ovaj omjer čak i sa velikim promjerima ogledala, ali će pojačanje antene s takvim omjerom već biti nešto niže od izračunatog. Budući da pojačanje antene uključuje faktor iskorištenja površine q, pojačanje je, takoreći, vezano za trubu koja koristi ogledalo za zračenje tokom prijenosa i za percepciju radio valova tokom prijema sa standardnom vrijednošću parametra q = 0.6.

Stoga je pojačanje satelitske antene svojevrsna "stvar za sebe". Specijalizirani ozračivači, prilagođeni različitim F/D omjerima, pohranjuju se na opremljenim poligonima. Malo je vjerovatno da bi takva deponija trebala biti u vlasništvu malog preduzeća koje proizvodi antene veličine pice. Mišljenje autora kao "stare antene" je sljedeće: sve satelitske antene upotrebu u domaćinstvu projektovane za upotrebu proizvoljnih iradijatora treba da budu samo metalne konstrukcije za koje garantuje samo proizvođač ispravan oblik ogledala. Za pojedinačnu paraboličnu antenu bitna je samo provjerena geometrija, to je sve. Iskusni proizvođači znaju o čemu se radi.

Zatim, dizajnirajmo mjerni trokut za našu antenu. Naravno, neće biti potrebna sada, već u proizvodnji, ali će njegov dizajn dodati informaciju i povjerenje da posjedujete svoju antenu. Slika 2 prikazuje oblik mjernog trokuta i pomaže u razumijevanju njegove funkcije. Mjerni trokut će vam pomoći da uvijek pronađete tačan fokus vaše posude i poziciju pretvarača. Strane ovoga trougao a, b, c izračunati na sljedeći način:

a = B = 36,9 cm;

b = F + D2 / 4F = 33 cm;

c = F = 16,5 cm.

U praksi, donju stranu a možete napraviti zajedno sa okvirom čiji je zakrivljeni dio formirajući paraboloid, tj. parabola. Ovo poravnanje je zgodno jer će postavljanje trokuta na ogledalo uvijek biti nedvosmisleno, a oštri uglovi na krajevima strane a neće izgrebati obojenu površinu. U stvari, mjerni trokut se može dodatno poboljšati. Nakon dodavanja paraboličnog okvira, strana a može se malo produžiti, ležat će na ivici ogledala, što će trokut učiniti ugodnijim. Iz fokusne tačke treba povući smjer ciljanja kako bi se orijentirao pretvarač. Već je spomenuto da simetrala ugla bFc nije sasvim prikladna za ovu svrhu. Bolje je orijentisati pretvarač na tačku maksimalne dubine ogledala. Nalazi se na presjeku ose generirajućeg cilindra sa paraboloidom.

Ovu tačku je vrlo lako pronaći, a tačnost njenog određivanja bit će još veća ako ne mjerite maksimalnu dubinu općenito, već postupite na sljedeći način: podijelite stranu b, jednaku nazivnom promjeru od 33 cm, na pola a od njegove srednje paralele prema osi paraboloida, tj paralelno sa stranicom c trougla, nacrtajte pravu liniju, ona seče paraboloid u tački P. Ova tačka je tačka maksimalne dubine i biramo je kao nišansku tačku, a osa pretvarača treba da se nalazi na prava linija PF. PF linija se može istaknuti bojom, ali je još bolje na nju pričvrstiti uklonjivi cilindrični trn, koji bi trebao stati u ovjesnu stezaljku, dizajniranu za osiguranje pretvarača. Promjer ovog trna bi trebao biti jednak 40 mm, to je već utvrđeni standard za pretvarače. Više ne postoji drugi prečnik grla ofset pretvarača. Ali još jedna važna veličina priključka pretvarača - udaljenost od vrata do kraja roga (plastični poklopac) još nije dobila oblik. Najčešće, geometrija pretvarača odgovara dimenzijama prikazanim na slici 3.

Takvu ili približno istu geometriju sada imaju konvertori Gardiner, Cambridge, FTE, Strong itd. Fokalna tačka treba da bude locirana nešto dublje od kapice (tj. unutar rogova pretvarača) za približno W4 = 6 mm. Zbog toga se oštra tačka F mjernog trougla može odsjeći za ovu malu količinu, ili, ako se napravi trn koji simulira pretvarač, trn se može pomaknuti bliže ogledalu. Ovaj posljednji postupak gotovo dovršava trokut. Zašto "skoro"? Jer tu je i efekat nedovoljno pritiska na ogledalo, što blago pomera fokus.

Gledajući unaprijed, recimo ovo: ako je podtlak zrcala, mjeren kao nepotpun, koji ne odgovara proračunu maksimalne dubine zrcala, postao masovna pojava, onda preporučujem pomicanje stezaljke pretvarača u stranu zbog stvarne udaljenosti od žarišne točke . Ova udaljenost unutra u ovom slučaju može se izračunati pomoću formule: 5F = -4,55H, gdje je 5H razlika između izračunate i stvarne maksimalne dubine ogledala; 5F - promijenite žižnu daljinu. Znak minus u formuli je zato što smanjenje dubine ogledala odgovara povećanju žižne daljine.

Krenimo sa dizajniranjem opreme. Da bismo to učinili, moramo znati na koju tehnologiju presovanja možemo se fokusirati. Obično su ogledala srednje veličine, tj. od 0,6 do 2,2 m pritisnu se pomoću pneumatskog ili hidrauličkog pritiska: tanka aluminijska ili čelična gredica se hermetički savija duž perimetra (duž konture) između matrice i poklopca, a zatim se izlije ispod poklopca komprimirani zrak ili vode pod pritiskom od nekoliko atmosfera, a radni komad se rasteže, utiskujući se u matricu i dobijajući svoj parabolički oblik. Radni komad mora biti izrađen od plastičnog materijala, na primjer, aluminijuma razreda A5, A6 ili čelika razreda 08KP. Poznato alternativne tehnologije proizvodnja ogledala: osnosimetrična ogledala se mogu izvući, uzastopno stiskajući radni komad valjkom, stegnutim na vrhu proboja. Bušilica se postavlja na vrtuljak i rotira, dok valjak ostaje nepomičan. Ososimetrično ogledalo male veličine može se razvući strug... Velike antene, na primjer, od 3 do 5 m ili više, izrađuju se od latica, skupljajući ih na navozu. Same latice se izvode na presi za zatezanje, povlačeći radni komad na parabolički blok. Također poznat jedinstvena tehnologija pritiskanje eksplozijom: prvo se ogledalo pritisne hidrostatskim pritiskom vode, a zatim se mali naboj eksplodira u vodi, a udarni val savršeno komprimira ogledalo napravljeno od elastičnih legura, na primjer, iz AMTs-M. Ovo osigurava dodatne kvalitete takva ogledala: izdržljiva su, precizna i lagana. Nedavno su se na tržištu pojavila livena (izgubljena voska) ogledala za pizzu. Možda imaš neki drugi nova tehnologija? Samo napred!

Ovaj članak opisuje uređaj i metode dizajniranja paraboličnih antena malih dimenzija i pribora za njih. Početak članka nalazi se u prethodnom broju časopisa.

Mala ogledala se mogu pritisnuti na klasičan način na primjer, pneumatski pritisak, pri čemu se mjeri veličina pritiska sa debljinom metala i veličinom ogledala: pritisak je proporcionalan debljini metala i dužini konture (perimetra) obratka i obrnuto proporcionalno površini radnog komada. Dužina perimetra L i površina eliptičnog obratka S povezani su omjerom

Stoga su pritisak P, debljina metala i dužina perimetra L (ili prosječni prečnik) povezani relacijom sličnosti P-Ld / S-d / L-d / D ^.

Prosječni i nominalni promjeri su bliski, a za proračune procjene njihova razlika se može zanemariti. Poznato je da se ofsetno ogledalo nominalnog prečnika 0,9 m od čelične gredice 08KP debljine d = 0,8 mm može pouzdano pritisnuti pri pritisku od 6 atm. Koliki je pritisak zraka potreban da se ogledalo nominalnog prečnika 0,33 m pritisne iz čeličnog lima debljine 0,5 mm?

Odgovor: P = 6.0.9.0.5 / /(0.8.0.33)=10 atm.

Ako se vaš kompresor i kvaliteta presovanja radnog komada mogu nositi s ovim pritiskom, onda nećete imati problema. Ako imate problema, možete se prebaciti na tanju ploču, ali ne tanju od 0,35 mm (na čeliku): jačina ogledala i izdržljivost antene za pizzu će se smanjiti.

Postoji radikalno drugačiji način presovanja - crtanje. Ovako se posude presuju: obradak se sabija po konturi, a oblikovanje se vrši pomoću poklopca, transformiranog u pokretnu bušilicu, koja se kreće na stegnuti lim i povlači ga preko sebe. Metal poprima oblik udarca. Nije potrebna pneumatika ili hidraulika, ali presa mora biti dvosmjerna (savijanje plus rastezanje). Osim toga, problem je trošenje bušilica: ako istrošenost bušotine nije kritična za presovanje posuda, onda je važno za proizvodnju ogledala. Istrošeni probijač treba popraviti ili zamijeniti. Praktično nema habanja formirajuće matrice prilikom presovanja duvanjem, to je "večna" alatka. Za ovu metodu idealna je mala hidraulična presa sa silom pritiska od nekoliko desetina tona, koja je neophodna za prirubljivanje ogledala i stezanje praznog lima tokom naduvavanja ogledala. Za crtanje je potrebna dvosmjerna mehanička ili hidraulična presa sa približno istom silom pritiska. Za izvlačenje našeg ogledala bit će potrebna mala sila PS = 10 tona. Za prirubnicu, ovisno o njegovom dizajnu, bit će potrebno istih 10-20 tona. Ovi napori su određeni površinom presjeka metala koji se vuče.

Kako napraviti opremu? Ne bih da ulazim u detalje, makar samo zato što je alatna oprema strukturno vezana za specifične prese, za tehnološku tradiciju presarskog dela i mogućnosti proizvodnje alata. Skrećem vam pažnju na specifične zahtjeve za alate, od kojih je glavni uzimanje u obzir debljine listnog materijala... Ako koristite metodu inflacije, tada formirajuća matrica ne bi trebala imati parabolički profil, već jednaku udaljenost paraboloida; njegova površina treba da se udalji od paraboloida okretanja za debljinu metala koji se pritiska. Ako se nadate da ćete koristiti dvije vrste materijala različite debljine (aluminij i čelik), onda možete izbušiti matricu na ekvidistanti prosječne debljine metala, na primjer, ako je za aluminijski lim 5 = 1 mm, a za čelični lim 5 = 0,5 mm, tada biramo ekvidistant s 5 = 0,75 mm. Bušenje matrice (i proboja takođe) se obično izvodi na CNC karusel mašini. Tehnolog-programer mora unijeti program za čiju kompilaciju je potreban tabelarni ili analitički zadatak putanje alata. Ako se ekvidistanca ne uzme u obzir, tj. ako zanemarimo debljinu lisnog materijala, tada programer treba specificirati parabolički generator y = x2 / 4F.

Uzimanje u obzir debljine će dati takvu analitičku funkciju

y = x2 ^ + d - d ((x / 2F) 2 + 1) 1/2, pri čemu se ishodište bira na površini matrice.

Na slikama 4 i 5 prikazan je postupak izrade matrice i probijača od otkovaka. Vrtuljak se rotira oko y-ose. I matrica i udarac ogledala za pizzu mogu se dosaditi ne po programu, već prema šablonu koji je prethodno napravio uredan alatničar. Izrada paraboloidne površine je teška, ali samo pola bitke. Matrica se nakon ove operacije šalje na koordinatnu glodalicu sa CNC za bušenje profila prirubnice. Na istoj mašini se mora napraviti poklopac. Ako ste odabrali način crtanja ogledala i na karusel mašini izvršili bušenje paraboloida na bušilici, onda se nakon toga može ponovo ugraditi na istu mašinu i izbušiti u cilindar spoljašnjeg prečnika 33 cm. Ući će u trn gdje je metalni lim namijenjen izvlačenju stegnut tačno kao cilindar, uprkos činjenici da je u otvoru stroga elipsa. Ulazni ugao a = arktan (D / 4F) = arktan 0,5 = 27°.

Ako vam se ova priča učinila previše kompliciranom, nemojte se sramiti i pokušajte sami izvesti proračune ili oblikovati model opreme od komada plastelina. Imajte na umu da moderan dizajn parabolične antene ponekad pretpostavljaju kružni otvor umjesto eliptičnog, ili ograničavaju elipsu otvora na kvadrat, ili blago izravnavaju elipsu ograničavajući je po širini ili visini. Složenost dizajna i proizvodnje alata tada se enormno povećava. Treba napomenuti da se i radiotehnička svojstva ogledala pogoršavaju.

Sada razgovarajmo o ovjesu pretvarača i uređajima za držanje. Ako želite da napravite plastični držač pretvarača (stezaljka), svakako odaberite materijal sa visokom zagarantovanom klimatskom otpornošću. Konverter je težak do kilogram i košta pristojan novac. Uništavanje držača tokom radnog veka (10-15 godina) mora biti potpuno isključeno. Pričvršćivanje sklopa držača pretvarača na ogledalo je ekonomično i pouzdano, ali manje estetski nego konzolna vješalica pričvršćena na stražnji dio ogledala.

Ovjes antene treba osigurati njeno poravnanje po azimutu i elevaciji i fiksiranje u odabranom smjeru. Vrlo je važno da opseg kretanja zrcala u kutu deklinacije odgovara operativnim standardima: os paraboloida treba biti usmjerena duž površine ako je antena namijenjena MITRIS-u. Ako namjeravate koristiti antenu za prijem satelitske televizije, tada je raspon kretanja ose u odnosu na horizont, tj. visinu treba povećati. Ugao elevacije vrha satelita zavisi od geografske širine terena u skladu sa formulom φ = arktan ((cos ^ -0,1511) / sin ^), gde je φ ugao geografske širine terena. Dizajn ovjesa trebao bi omogućiti varijaciju ugla u korist svih kupaca. Imajte na umu da se podešavanje visine antene mora izvršiti iz vertikalnog nosača, na primjer, iz dugačke vertikalne cijevi. Dobro je ako smatrate da je ovaj zahtjev očigledan, ali nije očigledan svima. Vjerovatno ste vidjeli poljske MABO antene, prelijepe u svakom drugom smislu, koje su zamrznute na našim krovovima u najegzotičnijim pozama. Oni ne dozvoljavaju da se snop usmeri paralelno sa površinom Zemlje ako je antena postavljena na dugačku vertikalnu cev.

Ovjesna jedinica mora biti jednostavna i pouzdana. Kada pravite matičnu ploču ili prototip antene, ne zaboravite pozvati iskusnog inženjera antene: on će donijeti ispravan zaključak o uspjehu dizajna ovjesa. Odaberite materijal za ovjes koji je deblji i tvrđi nego za ogledalo; ako volite štancanje, onda će ovaj materijal i dalje biti ojačan zigovima, dok morate paziti da krute nožice za pričvršćivanje budu tangente na ogledalo na mjestu njihovog spajanja, inače je deformacija zrcala neizbježna: gubi se izgled a dobitak se pogoršava. Nažalost, proizvodi mnogih kompanija imaju ovaj očigledan nedostatak. Tangencija krakova na maloj anteni može se praktično odabrati, ali to se mora pažljivo provesti u dokumentaciji i izvesti u opremi. Ako je antena veća od pizze, onda je bolje prvo izračunati geometriju nogu.

Zamislite to veliki sto ucrtali smo pravougaonu koordinatnu mrežu (x ^) i na nju stavili naše ogledalo sa otvorom na dole i postavili ga tako da se os x1 poklapa sa glavnom osom elipse otvora, a tačka x1 = z1 = 0 pada na ishodište glavne ose u donjem dijelu otvora. Pretpostavit ćemo da je os y1 usmjerena prema gore, to će biti skala visina na paraboličnoj površini. Ova situacija je prikazana na slici 6. Pretpostavimo da vješalica za antenu sadrži četiri noge i morate odrediti njihov nagib prema ravni stola. Budući da je paraboloid krivolinijski, tada je za svaku točku pričvršćivanja potrebno ili navesti dva kuta - duž osi x1 i duž ose z1, ili naznačiti smjer najveće zakrivljenosti i dati kut nagiba u tom smjeru. Paraboloid je simetričan u odnosu na os x1, pa je dovoljno riješiti zadatak za dvije tačke A i B. Metodu za izračunavanje uglova ćemo razraditi na primjeru tačke (rupe) A. Ova metoda se u potpunosti zasniva na izračunavanje visine y1. Za izračunavanje visine tačke A iznad površine stola koristite dvije formule y1 = (Dt-t2-z12) (16F2 + D2) -1/2, gdje je pomoćni parametar t definiran kao t = -8F2 / D + 1 /2. Ove formule su date u opšti pogled tako da ih možete koristiti kad god želite. U slučaju naše antene, F = 16,5 cm i D = 33 cm, pa su formule pojednostavljene: y1 = (33t-t2-z12) / 73,8; t = -66+ (43,56 + 147,6x1-z12) 1/2. Ostaje za nadati se da vam brojne formule nisu previše opterećivale pamćenje pojmovima iz analitičke geometrije i matematička analiza... Neka konačno rade za mali biznis! U zaključku, želio bih vas podsjetiti na ono što već znate: čast mora biti zaštićena od mladosti, a kvaliteta - od prvih uzoraka. Podignite ljestvicu kvaliteta što je više moguće i držite se svom snagom, jer provokacije na pad kvaliteta će se javljati svaki dan. Najveći problemi će se pojaviti u pogledu kvaliteta boja i lakova i galvanskih premaza. Priprema površine ogledala za farbanje trebala bi biti bolja nego "po tehnologiji". Naravno, farbani delovi moraju biti zaštićeni tokom transporta i skladištenja. Ovo je vaš problem, a ne problem kupca, jer oštećeni izgled antena može narušiti vašu reputaciju. Ako možete raditi galvanizaciju negdje u odbrambenoj industriji, onda imate sreće. Ako radite vruće pocinčavanje, zaobići ćete sve konkurente. Kako ne biste zaboravili na konkurente, okačite poljski MABO na stranicu, na primjer, sa pomakom od 0,6 m (mali je), a pored njega - svoju antenu i svaki dan gledajte ovaj par očima kupac.

M.B. Loshchinin, Kijev

U ovoj fazi trebamo odrediti približan nagib našeg ogledala satelitska antena u vertikalnoj ravni.

Naravno da ne možete izračunati ovaj parametar... Ali, znajući tačan nagib satelitska antena, će spasiti početnika, u slučaju neuspješnog traženja signala, od nepotrebnih pretpostavki "da li je antena ispravno postavljena?" Na primjer, ako, prilikom podešavanja, nagnete ogledalo antene prema gore (ili dolje) prilično snažno. Na kraju krajeva, već ćete imati vizuelna prezentacija, o tome kako treba da stoji, a u svakom slučaju vratite ogledalo satelitska antena u prvobitno stanje, nakon čega se nastavlja pretraga.

Iako, naravno, ovoga se neće riješiti ručno podešavanje, ali će ipak značajno olakšati cijeli proces postavke satelitske antene(uz uštedu vremena).

Sada izračunajmo nagib ofsetnog ogledala satelitska antena.

Nagib satelitske antene - Izračunajte kut nagiba

Nažalost, od nagiba satelitska antena, direktno zavisi od nje prečnika i oblika, da biste izračunali ovaj nagib, nažalost ... morate napraviti proračun pomoću posebnih formula.

Ne želim da ti opterećujem glavu, i to je već dovoljno veliki iznos informacije. Stoga ću ovdje ponuditi tri načina:

Prvi način. Nemojte sada raditi nikakve kalkulacije. Kada podešavate vertikalni položaj antene, prvo je postavite u vertikalni položaj. Zatim postepeno spuštajte ogledalo prema dolje (ili podižite) dok se ne pojavi signal sa satelita. U principu, svi iskusni tjuneri to rade.

Drugi način. Obratite pažnju na ugao nagiba satelitske antene postavljene u susjedstvu, na primjer, na istoj kući, ili balkonima i krovovima susjednih zgrada.

Treći način. Za izračunavanje ugla nagiba satelitska antena, za ovo koristite neku vrstu kompjuterskog programa.

Da bi bilo jasnije, za određivanje nagiba antene koristit ću isti program "Poravnanje satelitske antene".

Da biste to učinili, pokrenite ovaj program i idite na karticu " Offset antena(Fotografija 1).

U prozoru za odabir satelita postavite onaj na koji će se izvršiti. U ovom slučaju izabrao sam Express AM 22 satelit (Fotografija 2).

Slika 2 Odabir satelita na koji će se održati postavljanje satelitske antene.

Postavimo dimenzije ogledala vaše antene u ćelijama “Širina antene” i “Visina antene” (slika 3).

Slika 3 Odredite dimenzije ofsetnog ogledala satelitska antena.

Čim unesemo dimenzije antene, pored slike ispod se pojavljuje brojčani indikator “ Potreban je nagib antene„Promeniće svoje značenje. U mom slučaju je bio jednak 73,20° (Fotografija 4).

Slika 4 Tilt satelitska antena.

Biti na mjestu postavljanja antene, na osnovu činjenice da ćemo samo vizualno umetnuti početni položaj, nagib zrcala satelitska antena, lakše je mjeriti ne s horizontale, kao što se radi u programu, već sa polarne ose. Da kažem više sa pravim rečima, to će biti ugao deklinacije - odnosno ugao deklinacije ogledala satelitska antena(Slika 1).