Plan:

1. Satelitske antene.

2. Klasifikacija prednosti i nedostataka.

3. Modulacija i kodiranje.

Satelitske antene su dvije vrste: satelitske antene s izravnim fokusom i offset antene. Antene s izravnim fokusom su kada je antena kružna, a fokus je tamo gdje se snopovi skupljaju, odnosno nalazi se u središtu. Ove antene su velikog promjera i takve se proizvode. Počinju od 120-150 cm Lakše se postavljaju, ali je potreban poseban pretvarač.

Nedostatak antene s izravnim fokusom je što antena gleda u satelit, a snijeg se na njemu nakuplja čak i zimi. Antene izravnog fokusa bile su široko rasprostranjene prije nekog vremena, promjera 180 cm, proizvodnja je bila kineska, skupljane su iz pojedinačnih latica. I još jedan nedostatak antene s izravnim fokusom je vrlo loša kvaliteta. Za antenu s izravnim fokusom najučinkovitije se koristi područje zrcala. Antena ravnog fokusa diže se pod kutom i predstavlja zdjelu.

Offset satelitske antene imaju okrugli oblik, njihov fokus je pomaknut iz središta. Offset antene dostupne su u svim veličinama. Još jedan plus antene je da se snijeg ne nakuplja na njima zimi, nalazi se okomito. Za to su prikladni jeftini pretvarači. Offset antene su dvije vrste: dugofokusne i kratkofokusne. Za dugofokusne antene fokus je dalje od antene. Pretvarači za offset antene dizajnirani su za dugofokusne antene. Učinkovitost možete izgubiti samo ako ugradite suženo zvono. To se događa vrlo često, budući da su kratkofokusne antene tvornice Supral vrlo česte. Promjeri ovih satelitskih antena su 60, 90 i 120 cm, no za C i Ku signal se koriste offset antene. No obično je dostupan i prijem Ka-banda.

Satelitska antena je prijamnik (ili odašiljač signala) od umjetnog zemaljskog satelita i ogledalo je (reflektor) na koje je spojen uređaj (pretvarač) koji prima i pretvara primljeni visokofrekventni signal u nižu međufrekvenciju .

Postoji različiti tipovi satelitske antene: zrcalne, ravne, sferne, rog i druge. Imaju mnoge vrijedne kvalitete, ali zbog visoka cijena i poteškoće u masovnoj proizvodnji, proizvode se u ograničenim količinama. Stoga je najčešća vrsta satelitske antene “tanjur”.

Budući da signal satelitskog emitiranja ima vrlo visoka frekvencija a po svojim je fizikalnim svojstvima blizak svojstvima svjetlosti, t.j. reflektira se od zrcalne površine i cijepa se na granici različitih fizičkim okruženjima(vlažnost zraka itd.). Stoga, da bi se pojačao signal, mora se fokusirati u jednu točku pomoću velike leće – reflektirajuće paraboličke antene. Nakon ovog pojačanja signal ide na daljnju konverziju.

Satelitska antena tipa "tanjira" ima dva oblika reflektora: dugog fokusa ("plitko") i kratkog fokusa ("duboko").

U sustavima satelitski prijem najčešće se koriste dugofokusni reflektori (kao što je gore opisano, ovaj oblik reflektora opisuje se izrazom "mali").

Parabolične reflektorske antene dijele se na dvije vrste: izravni fokus (ososimetričan) i offset (feed je izvan fokusa).

Antene s izravnim fokusom fokusiraju cijeli signal u središte reflektora, predstavljaju klasični tip paraboloida okretanja, a to doprinosi preciznijoj orijentaciji prema odabranom satelitu. Obično se takve antene koriste za primanje signala u C-pojasu kao slabijeg, ali to je moguće u Ku-pojasu, kao i kombinirano.

Offset antene fokusiraju primljeni signal dalje od središta reflektora, t.j. žarišni segment se nalazi ispod geometrijskog središta antene - to eliminira zasjenjenje korisnog područja antene od strane feeda i njegovih nosača, što povećava njezinu učinkovitost s istom površinom zrcala s osnosimetričnom antenom.

Svaka vrsta ima svoje prednosti i nedostatke:

Antene s izravnim fokusom.

prednosti:

proces proizvodnje je vrlo jednostavan;

niska cijena.

Nedostaci:

nemoguće je montirati na zidove kuća bez dugog vanjskog nosača (kako bi se osigurao željeni kut elevacije), inače će rub zrcala antene jednostavno nasloniti na zid;

složeno postavljanje i instalacija;

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

u anteni se nakupljaju atmosferske oborine: kišnica i snijeg.

U osnovi, antena s izravnim 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, osim s dva reflektora, može biti opremljena s nekoliko pretvarača. Zahvaljujući ovoj proizvodnoj tehnologiji, toroidna satelitska antena može primati signale s više satelita u isto vrijeme, dok će svaki pretvarač biti izravno u fokusu satelita na koji je usmjeren - to je veliki plus, jer postoji nema potrebe za ugradnjom rotacijskih uređaja za hvatanje signala sa satelita.

Vanjsko glavno zrcalo toroidalne antene razlikuje se od konvencionalne pomaknute paraboličke antene, jer najvjerojatnije nije ovalnog, već jajastog oblika. Zbog tako složenog profila i refleksije od pomoćnog zrcala, u prostoru se ne formira poseban točkasti fokus, već proširena krivulja, fokus bilo koje vidljive točke geostacionarne orbite.

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

Bilješka; "Tanjir" je zrcalo na kojem se refleksija događa pod određenim kutom (kut refleksije određuje proizvođač), odnosno offset antena ima određeni kut refleksije signala (19 ... 27?)

Zanimljiva činjenica.

Glavni parametar za satelitske antene je dobit. Što je veća površina reflektora, to će više zračenja prikupiti u fokusu. U skladu s tim, dimenzije reflektora će biti određene signalom koji se sa satelita dovodi u ovaj reflektor: 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 pozornost treba obratiti na činjenicu da za pouzdan prijem u bilo kojem vremenu, veličina reflektora mora biti odabrana najveća kako bi se dobila rezerva snage (tijekom oborina dio signala će apsorbirati kapljice vode, stoga će snaga signala je izgubljena i za pouzdan prijem trebate koristiti antenu s velikim reflektorom).

Proračun kutova rotacije i položaja satelitska antena pomoću programa " Satelitska antena Poravnanje".

Odmah vas želim obavijestiti o novostima. Izračunavanje kutova i određivanje smjera prema satelitu nije dovoljan uvjet za ugađanje antene na satelit. Širina snopa antene, njezin smjer smjera, u prosjeku je 1,5-2,5 stupnjeva, ovisno o veličini antene, pa "uhvatite" željeni satelit nije tako jednostavno, pogotovo s veličinom ploče od 0,9 m ili više. Za podešavanje je poželjno koristiti SatFinder, jeftin indikator satelitskog tunera.

Prije nego počnete određivati ​​kutove i smjerove prema satelitu, možete koristiti program za točno određivanje zemljopisnih koordinata vašeg naselje, to bi moglo biti potrebno za daljnje izračune, ovaj program možete pronaći na web stranici: http://www.tour-info.ru/maps/locate_geo.html

Koristeći program "Satelit Usklađivanje antene»Možete izračunati kutove potrebne za ugradnju i podešavanje satelitske antene na satelit. Uz njegovu pomoć određuju se azimut i kut elevacije za bilo koji geostacionarni satelit na određenoj geografskoj prijamnoj točki. Njegova glavna razlika od slični programi- mogućnost izračunavanja za sve odjednom geostacionarni sateliti, što daje predodžbu o njihovom položaju na "luku" i njihovoj dostupnosti za prijem signala. Program za poravnavanje satelitskih antena također ima rusko sučelje.

Da biste radili, morate preuzeti Najnovija verzija program za poravnavanje satelitskih antena na poveznici: http://www.al-soft.com/saa/saa.exe

Program pamti popis zemljopisne točke za koje je napravljen obračun. Nakon toga nećete morati ponovno unositi koordinate tih mjesta, samo ih trebate odabrati iz tablice.
Rad s programom za poravnavanje satelitske antene počinje unosom geografskih koordinata mjesta postavljanja satelitske antene, za to morate unijeti koordinate ugradnje u odjeljku "Koordinate mjesta postavljanja antene".

Oznake: sjeverna zemljopisna širina - "N", južna zemljopisna širina - "S" i, slično, istočna zemljopisna dužina - "E", zapadna zemljopisna dužina - "W". Nakon unosa koordinata, na lijevoj strani tablice 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 kut od sjevera u smjeru kazaljke na satu do satelita. Elevacija je kut (u stupnjevima) između smjera prema satelitu i zamišljene tangentne ravnine na zemljinu površinu u točki prijema. Ako je kut elevacije negativan, tada je satelit skriven iza linije horizonta i prijem signala s njega je u principu nemoguć. Dakle, s mjesta postavljanja antene, teoretski su vidljivi svi sateliti dostupni za prijem. Nakon što ste odredili azimut i kut elevacije, možete brzo navigirati i odrediti smjer prema satelitu na tlu kako biste procijenili mogućnost prijema signala ako postoje prepreke na putu do satelita (kuće, zgrade, planine, drveće, itd.).

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

Program vam omogućuje izračunavanje azimuta na suncu. Izračun se vrši za isto mjesto za koje ste već odredili geografske koordinate prilikom izračunavanja azimuta prema satelitima. Pretpostavlja se da je visina iznad razine mora 0 metara.

Da biste izračunali kretanje sunca s točnošću od minute, morate navesti datum (zadana vrijednost se uzima Trenutni datum). Rezultati izračuna se formiraju na lijevoj strani tablice. Za sunce su i azimut i elevacija određeni u trenutnom vremenu. Ovaj izračun vam omogućuje da radite 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 instalirana. Zatim u tablici nalazimo azimut sunca koji je najbliži azimutu satelita, te određujemo vrijeme (i datum) kada će sunce biti u istom smjeru kao i satelit. U ovom trenutku, antenu okrećemo izravno prema suncu, azimut sunca mora se podudarati s azimutom satelita. Možete jednostavno označiti ovu poziciju i kasnije zarotirati 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 kut elevacije kada je sunce strogo na jugu.

Prilikom prelaska na ljetno vremensko razdoblje potrebno je dobivenim rezultatima izračunavanja azimuta na suncu dodati 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 također možete prikazati smjer do satelita koji vam je potreban, za to odaberite satelit na popisu s lijeve strane, smjer prema njemu (azimut) je nacrtan crvenom linijom. Ako je kut elevacije prema satelitu negativan, tada 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 kut elevacije (20 ... 25 stupnjeva). Program vam omogućuje da točno izračunate kut elevacije satelita i pravi kut antene (u stupnjevima od ravnine zemlje), za to morate unijeti dimenzije svoje antene u milimetrima (visina i širina) u programu. Proračun se vrši samo za antene čija je visina veća od širine, t.j. offset ploče.

Ovaj program ima prekrasnu 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 kut veći od kuta elevacije satelita koji ste odabrali, prijem nije moguć pod zadanim uvjetima visine i udaljenosti prepreke.

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

Dovršavanje potrebne izračune program ima mogućnost da ih spremi tekstualnu datoteku, u međuspremniku Dijeljenje sustava Windows, ili u ispisu na pisaču. Tablica izračuna može se izvesti u MS Excel, MS Word, HTML i CSV datoteke.

Za moderni svijet karakterističan razvoj informacijske tehnologije brzim tempom. Stoga su značajno poboljšana i sredstva prijenosa informacija. Uostalom, trebali bi pružiti više visoka kvaliteta i brzinu obrade. Jedno od tih područja, koje su se raširile, postalo je satelitska veza... Koristi se u mnogim područjima ljudske djelatnosti: od velikih industrijskih razvoja do malih kućanstava.

Jedan od tih razvoja je satelitska televizija. Sada je već vrlo teško pronaći barem jednu stambenu zgradu u koju ne bi bilo ugrađeno barem nekoliko. To ne čudi, jer za dovoljno mala naknada možeš dobiti izvrsna kvaliteta emitiranja televizijski kanali iz cijeloga svijeta.

Postoje dvije glavne vrste ovih uređaja: antene s izravnim fokusom i offset antene. Njihova glavna razlika jedna od druge leži u mjestu mjesta primljenog signala. Također, dimenzije nisu iste. Dakle, offset antena ima mala veličina, a točka u kojoj je postavljen pretvarač (reflektira se u njega) je pomaknuta u odnosu na geometrijsku os. Antenu s izravnim fokusom karakteriziraju velike dimenzije i, sukladno tome, refleksija do točke koja se nalazi na geometrijskoj osi.

Offset antena radi na principu refleksije signala s prednje strane parabole u pretvarač. U ovom slučaju se koristi samo dio cijele grane parabole. Velika offset antena ima izgled jajeta preko cijelog lica, one manje - krug. Veliki uređaji uključuju uređaje s minimalnim promjerom 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 jedan važna prednost: bilo koji se ne zadržava na reflektirajućoj posudi. Svi ovi parametri pridonijeli su širokoj upotrebi sličnih uređaja za spajanje satelitske televizije.

Offset antene se mogu izraditi 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 osjetljive na utjecaj temperatura, ali su puno lakše i prikladnije za ugradnju. Čelik je, naprotiv, teži, ali mnogo jači i pouzdaniji. Iako antene izrađene od ovog materijala imaju jedno svojstvo koje negativno utječe na prijem - s vremenom hrđaju.

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

V trenutno neobična situacija razvila se na tržištu radio i televizijskih proizvoda u Ukrajini: nema jeftinih parabolične antene mala standardna veličina. Parabolične uvezene antene "veličine pizze" ("veličine pizze", tj. promjera 20-40 cm) na "elektronskom" buvljaku (Karavaevy Dachi) koštaju do 15 dolara. Za ovaj novac u trgovini ili od renomirane tvrtke možete značajno kupiti antenu veća veličina- 0.6.0.8 m. O popularnosti ovog proizvoda svjedoči i zamjetna cijena. Doista, male antene se koriste u MITRIS sustavima, moderni sustavi UHF retransmisija televizije u velikim gradovima. Danas MITRIS radi u Kijevu, Odesi, Lugansku, Zaporožju, Černovcima, osvajajući sve više regionalnih centara i njihovih predgrađa, i nema sumnje da će ozbiljno konkurirati čak i kabelskim i satelitska TV... Malu antenu nema čime zamijeniti: prijem MITRIS-a na "golom" pretvaraču često je neizvjestan, a korištenje antena promjera 0,6 m može dati previsoku razinu signala, što stvara međusobne smetnje između kanala .

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

Koju paraboličnu antenu odabrati za prijenos sustava tipa MITRIS: offset ili izravni fokus? Bolje - offset. Za ovu antenu, pretvarač ne zasjenjuje zrcalo, kao u osnosimetričnom. S malim veličinama antene, sjena od pretvarača je razmjerna 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. Čak i sa horizontalni raspored glavni režanj uzorka zračenja (BP), donji dio zrcalne površine osnosimetrične antene je nagnut pod pozitivnim kutom u odnosu na vertikalu, što doprinosi prianjanju snijega. S obzirom na veličinu antene, potrebno je dosta snijega da pokrije polovicu ogledala. Ako offset antena ima glavni režanj antenskog uzorka paralelan s horizontom, tada otvor zrcala "gleda" u tlo, kut između ravnine otvora i vertikale je negativan, a snijeg se ne lijepi. Da budemo pošteni, treba reći da se pod pozitivnim kutom u odnosu na vertikalu nalazi ravnina plastičnog poklopca rog pretvarača (valovoda), koji je ugrađen na offset antenu, međutim snijeg, u pravilu, ne drži se plastike.

Dakle, biramo offset zrcalo. Slika 1 objašnjava kako se offset i osnosimetrična zrcala "izrezuju" iz primarnog paraboloida. Ovaj crtež je također neophodan kako bi se razumjelo kako treba projektirati i proizvesti alat za proizvodnju. Primarni paraboloid je površina rotacije parabole y = x2 / 4F, gdje je F žarišna duljina. Parabola kao generator rotira oko osi, stvarajući paraboloid okretanja. Žarišna točka nalazi se na y-osi na udaljenosti F od ishodišta. Parabolično zrcalo satelitske antene izrezano je iz primarnog paraboloida sa sekantnim cilindrom čija su os i generatriksa paralelne s y-osi primarnog paraboloida. Ako je sekantni cilindar smješten simetrično u odnosu na os primarnog paraboloida, tada se dobiva osimetrično zrcalo. Obično pomak zrcalo odgovara varijanti u kojoj se generatrisa sekantnog cilindra poklapa s osi primarnog paraboloida. Tada, kao što se može vidjeti na slici 1, os paraboloida prolazi kroz rub zrcala. Fokalna točka F i smjer percipiranog signala ostaju, naravno, nepromijenjeni, stoga će u standardnom položaju na MITRIS repetitoru otvaranje offset antene "gledati" u tlo. Ofsetna antena nalikuje kosookoj osobi: čini nam se da "gleda" u krivom smjeru. Smjer maksimalnog prijema na offset anteni gotovo se podudara s konzolom koja drži pretvarač. Promjer sekantnog cilindra bit će promjer osi simetričnog zrcala i mala os elipse otvora pomaknutog zrcala. Ova mala os se također naziva "konvencionalni promjer" ofsetnog zrcala: sa strane satelita ili mikrovalnog repetitora MITRIS, ofsetno zrcalo je predstavljeno kao kružnica s promjerom cilindra u sekantnom obliku. Ako izravno pogledate otvor, dobivate elipsu: tvori je linija presjeka paraboloida okretanja i cilindra paralelnog s osi rotacije.

Uzimajući u obzir daljnju sliku 1, prikladno je raspraviti pitanje kamo bi trebala biti usmjerena os pretvarača, koja je postavljena na fokus F: da je zrcalo izravno fokusirano, pretvarač bi očito bio orijentiran na dno ovo zrcalo u ishodištu koordinata, dakle, za pomak mora "gledati" duž simetrale kuta otvora, t.j. kut pod kojim se offset zrcalo vidi iz fokusa F. Međutim, postoji jedno upozorenje. Offset zrcalo je neravnomjerno "osvijetljeno" radiovalom: gustoća radiotoka je veća u blizini ishodišta, a nešto manja na rubu pomaka koji je udaljen od njega - utječe promjena kuta nagiba površine na tok zračenja. Donji dio Offset je najviše "opterećen" zračenjem i, sukladno tome, najviše od svega ponovno zrači energiju u pretvarač. Želio bih napraviti takvu usporedbu: u proljeće se snijeg mnogo brže topi na padinama jaruga, na koje sunčeva svjetlost pada gotovo okomito na njihovu površinu i gdje je gustoća zračenja najveća. Zbog toga je "točka ciljanja", t.j. mjesto na zrcalu, gdje je usmjerena os pretvarača, pomiče se nešto ispod nišana duž simetrale.

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

Kao što možete vidjeti, ovi kutovi su gotovo isti jer je offset zrcalo dugo fokus. Pomaci se savršeno slažu s klasičnim rogovima pretvarača dizajniranim za ovu vrstu zrcala. Takvi rogovi predstavljaju konus s čvrstim kutom od 45 °, širina glavnog režnja njegovog BP-a na razini 1/2 snage je 80-90 °. Zabilježit ću jednu važan detalj: Područje maksimalne osjetljivosti pretvarača usmjereno je naprijed prema središtu zrcala. Rubove zrcala koje mu je konverter uskladio "vidi" lošije, i učinkovito područje zrcala, koja stvara tok zračenja koji percipira pretvarač, iznosi samo oko 0,6 ukupne površine otvora. Ovaj parametar q = 0,6 naziva se faktor iskorištenja površine. Sada počinjemo definirati druge dizajnerske i analitičke karakteristike naše antene. Glavna os elipse otvora je B = D (16F2 + D2) / 4F = 36,9 cm. Maksimalna dubina zrcala, mjerena od ravnine otvora do paraboloida, H = 0,25D2 / (16F2 + D2) = 3,7 cm Ove karakteristike će biti potrebne za preliminarnu procjenu potrošnje metala za proizvodnju zrcala i izradu alata. Ofsetno ogledalo ima simetričan eliptični otvor i asimetričan profil: u donjem dijelu, na strani fiksnog pretvarača, brže dobiva dubinu. Kut između tangente na generatrisu paraboloida i glavne osi elipse otvora na dnu i vrhu zrcala je, redom, arktan (D / 4F) = 26,6 ° i arktan (D / 2F) - arktan ( D / 4F) = 18,4 °. Iz tog razloga, točka najveće dubine nalazi se bliže dnu pomaka. Razlika u tim kutovima je samo 8,2°, a ova mala vrijednost bit će jedini pokazatelj ispravne orijentacije zrcala u smjeru "gore-dolje", stoga će biti potrebne konstruktivne i tehnološke mjere kako se ova orijentacija nikada ne postigne. izgubljeni tijekom proizvodnje i montaže zrcala.

Odredimo očekivani dobitak naše antene. Pojačanje paraboličke antene reflektora uvelike ovisi o valnoj duljini radijske emisije, stoga treba odabrati radnu frekvenciju i raspon valnih duljina. Kijev MITRIS radi u rasponu od 11,7-12,5 GHz, pa ćemo pretpostaviti da je karakteristična frekvencija radnog raspona f = 12 GHz, a karakteristična valna duljina 2,5 cm. Izračunati dobitak idealne antene promjera 33 cm je G = 20lg (nDq1 / 2 / l) = 30,1 dB.

Imajte na umu da idealna antena, t.j. antena, čiji dobitak odgovara izračunatom, mora imati odstupanje od paraboličnosti ne više od 1/32 = 0,8 mm. Proizvođači znaju da je to prilično strog zahtjev, ali na malim promjerima može se postići bez velikih problema... Sljedeća klasa kvalitete je odstupanje ne više od 1,6 mm. Prilično je lako zadržati ovaj omjer čak i s velikim promjerima zrcala, 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 rog koji koristi zrcalo za zračenje tijekom prijenosa i za percepciju radio vala tijekom prijema sa standardnom vrijednošću parametra q = 0.6.

Stoga je pojačanje satelitske antene svojevrsna "stvar za sebe". Specijalizirani iradijatori, usklađeni s različitim omjerima F/D, pohranjuju se na opremljenim ispitnim mjestima. Malo je vjerojatno da bi takvo odlagalište trebalo biti u vlasništvu malog poduzeća koje proizvodi antene veličine pizze. Mišljenje autora kao "stare antene" je sljedeće: sve satelitske antene korištenje u kućanstvu namijenjene za korištenje proizvoljnih ozračivača trebaju biti samo metalne konstrukcije za koje jamči 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 razumjeti njegovu funkciju. Mjerni trokut pomoći će vam da uvijek pronađete točan fokus vaše posude i položaj pretvarača. Strane ovoga trokut a, b, c izračunati kako slijedi:

a = B = 36,9 cm;

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

c = F = 16,5 cm.

U praksi, donju stranu a možete izraditi zajedno s okvirom čiji je zakrivljeni dio tvornički paraboloid, t.j. parabola. Ovo poravnanje je prikladno jer će instalacija trokuta na zrcalo uvijek biti nedvosmislena, a oštri kutovi na krajevima strane a neće ogrebati oslikanu površinu. Zapravo, mjerni trokut se može dodatno poboljšati. Nakon dodavanja paraboličnog okvira, strana a može se malo produžiti, ležat će na rubu zrcala, što će trokut učiniti ugodnijim. Iz žarišne točke treba povući smjer ciljanja za orijentaciju pretvarača. Već je spomenuto da simetrala kuta bFc nije sasvim prikladna za tu svrhu. Bolje je orijentirati pretvarač na točku maksimalne dubine zrcala. Nalazi se na sjecištu osi generirajućeg cilindra s paraboloidom.

Ovu točku je vrlo lako pronaći, a točnost njezina određivanja bit će još veća ako ne izmjerite maksimalnu dubinu općenito, nego 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 stranom c trokuta, povucite ravnu liniju, ona siječe paraboloid u točki P. Ova točka je točka najveće dubine i biramo je kao nišansku točku, a os pretvarača treba biti smještena na ravna linija PF. PF linija može se istaknuti bojom, ali je još bolje na nju pričvrstiti uklonjivi cilindrični trn, koji bi trebao stati u ovjesnu stezaljku, dizajniranu za pričvršćivanje pretvarača. Promjer ovog trna trebao bi biti jednak 40 mm, to je već utvrđeni standard za pretvarače. Više nema drugog promjera grla offset pretvarača. Ali još jedna važna veličina spajanja pretvarača - udaljenost od vrata do kraja roga (plastična kapa) još nije dobila oblik. Najčešće geometrija pretvarača odgovara dimenzijama prikazanim na slici 3.

Takvu ili približno istu geometriju sada posjeduju pretvarači Gardiner, Cambridge, FTE, Strong itd. Fokalna točka treba biti smještena nešto dublje od kapice (tj. unutar roge pretvarača) za približno W4 = 6 mm. Stoga se oštra točka F mjernog trokuta može odsjeći za ovu malu količinu, ili, ako se napravi trn koji simulira pretvarač, trn se može pomaknuti bliže zrcalu. Ovaj posljednji postupak gotovo dovršava trokut. Zašto "skoro"? Jer tu je i efekt nedovoljnog pritiska na zrcalo, što lagano uklanja fokus.

Gledajući unaprijed, recimo ovo: ako je podtlak zrcala, izmjeren kao nepotpun, ne odgovara proračunu, maksimalnoj dubini zrcala, postao masovna pojava, onda preporučujem pomicanje stezaljke pretvarača u stranu zbog stvarne udaljenosti od žarište. Ova udaljenost u u ovom slučaju može se izračunati pomoću formule: 5F = -4,55H, gdje je 5H razlika između izračunate i stvarne maksimalne dubine zrcala; 5F - promijeniti žarišnu duljinu. Znak minus u formuli je zato što smanjenje dubine zrcala odgovara povećanju žarišne duljine.

Krenimo s projektiranjem opreme. Da bismo to učinili, moramo znati na koju tehnologiju prešanja možemo se usredotočiti. Obično su ogledala srednje veličine, t.j. od 0,6 do 2,2 m pritisnu se pomoću pneumatskog ili hidrauličkog tlaka: tanka aluminijska ili čelična gredica hermetički se stisne duž perimetra (duž konture) između matrice i poklopca, a zatim se izlije ispod poklopca potisnut zrak ili vode pod pritiskom od nekoliko atmosfera, a izradak se rastegne, utisne se u matricu i dobije svoj parabolički oblik. Radni komad mora biti izrađen od plastičnog materijala, na primjer, aluminij razreda A5, A6 ili čelika razreda 08KP. Znan alternativne tehnologije proizvodnja zrcala: osnosimetrična zrcala mogu se razvaljati, uzastopno stiskajući obradak valjkom, stegnutim na vrhu probijača. Bušilica se postavlja na vrtuljak i rotira, dok valjak ostaje nepomičan. Ososimetrično ogledalo male veličine može se razvući tokarilica... Velike antene, na primjer, od 3 do 5 m ili više, izrađuju se od latica, skupljajući ih na navozu. Same latice se izvode na preši za zatezanje, povlačeći radni komad na parabolički blok. Poznat i kao jedinstvena tehnologija prešanje eksplozijom: prvo se zrcalo pritisne hidrostatskim tlakom vode, a zatim se mali naboj eksplodira u vodi, a udarni val savršeno komprimira zrcalo izrađeno od elastičnih legura, na primjer, iz AMTs-M. To osigurava dodatne kvalitete takva ogledala: izdržljiva su, precizna i lagana. Nedavno su se na tržištu pojavila lijevana (izgubljena voska) zrcala za pizzu. Možda imate neki drugi nova tehnologija? Samo naprijed!

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

Mala zrcala se mogu pritisnuti na klasičan način npr. pneumatski tlak, dok se veličina pritiska mjeri s debljinom metala i veličinom zrcala: tlak je proporcionalan debljini metala i duljini konture (perimetra) obratka i obrnuto proporcionalno površini izratka. Duljina perimetra L i površina eliptičnog obratka S povezani su omjerom

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

Prosječni i nazivni promjeri su bliski, a za proračune procjene njihova se razlika može zanemariti. Poznato je da se offset zrcalo nominalnog promjera 0,9 m od čelične gredice 08KP debljine d = 0,8 mm može pouzdano pritisnuti pri tlaku od 6 atm. Koliki je tlak zraka potreban za prešanje zrcala nazivnog promjera 0,33 m od 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 zbijanja obratka mogu nositi s tim pritiskom, tada nećete imati problema. Ako imate problema, možete prijeći na tanju ploču, ali ne tanju od 0,35 mm (na čeliku): jačina zrcala i izdržljivost antene za pizzu će se smanjiti.

Postoji radikalno drugačiji način prešanja - crtanje. Ovako se prešaju posude: obradak se sabija po konturi, a oblikovanje se vrši pomoću poklopca, pretvorenog u pomičnu bušilicu, koja se pomiče na stegnuti lim i povlači ga preko sebe. Metal poprima oblik udarca. Nije potrebna pneumatika ili hidraulika, ali preša mora biti dvosmjerna (crimp plus stretch). Osim toga, problem je trošenje bušilica: ako istrošenost bušotine nije kritična za prešanje posuđa, onda je važno za proizvodnju zrcala. Istrošenu bušilicu treba popraviti ili zamijeniti. Praktički nema trošenja matrice za oblikovanje tijekom prešanja puhanjem, riječ je o "vječnom" alatu. Za ovu metodu idealna je mala hidraulička preša sa silom pritiska od nekoliko desetaka tona koja je neophodna za prirubljivanje zrcala i stezanje praznog lima tijekom napuhavanja zrcala. Za crtanje je potrebna dvosmjerna mehanička ili hidraulička preša s približno istom silom pritiskanja. Za izvlačenje našeg zrcala bit će potrebna mala sila PS = 10 tona. Za prirubnicu, ovisno o dizajnu, bit će potrebno istih 10-20 tona. Ovi napori su određeni presjekom metala koji se vuče.

Kako napraviti rig? Ne bih želio ići u detalje, makar samo zato što je alatna oprema strukturno vezana za specifične preše, za tehnološku tradiciju presjeka i mogućnosti izrade alata. Želio bih vam više skrenuti pozornost na specifične zahtjeve za alate, od kojih je glavni uzimanje u obzir debljine lisnatog materijala... Ako koristite metodu inflacije, tada matrica oblikovanja ne bi trebala imati parabolički profil, već jednaku udaljenost paraboloida; njegova površina treba se odmaknuti od paraboloida okretanja za debljinu metala koji se preša. Ako se nadate da ćete koristiti dvije vrste materijala različitih debljina (aluminij i čelik), tada možete probušiti matricu na jednakoj udaljenosti 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. Probušivanje matrice (i bušenja također) obično se izvodi na CNC vrtuljkom stroju. Tehnolog-programer mora unijeti program za čije je sastavljanje potreban tabelarni ili analitički zadatak putanje alata. Ako se ekvidistanca ne uzme u obzir, t.j. ako zanemarimo debljinu lisnog materijala, tada programer treba odrediti parabolički generator y = x2 / 4F.

Uzimanje u obzir debljine dat će takvu analitičku funkciju

y = x2 ^ + d - d ((x / 2F) 2 + 1) 1/2, pri čemu je ishodište odabrano 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 zrcala za pizzu mogu se dosaditi ne prema programu, već prema predlošku koji je prethodno izradio uredan alatničar. Izrada paraboloidne površine je teška, ali samo pola bitke. Matrica se nakon ove operacije šalje na koordinatnu glodalicu s CNC-om za bušenje profila prirubnice. Na istom stroju mora se napraviti poklopac. Ako ste odabrali način crtanja zrcala i na vrtuljkom stroju izvršili bušenje paraboloida na bušilici, onda se nakon toga može ponovno ugraditi na isti stroj i probušiti u cilindar vanjskog promjera 33 cm. Ući će u trn gdje je metalni lim namijenjen izvlačenju stegnut točno kao cilindar, unatoč činjenici da je u otvoru stroga elipsa. Ulazni kut a = arktan (D / 4F) = arktan 0,5 = 27 °.

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

Sada razgovarajmo o ovjesu pretvarača i uređajima držača. Ako želite izraditi plastični držač pretvarača (stezaljka), svakako odaberite materijal s visokom zajamčenom klimatskom otpornošću. Pretvornik je težak i do kilograma i pristojan novac. Uništavanje držača tijekom radnog vijeka (10-15 godina) mora biti potpuno isključeno. Pričvršćivanje sklopa držača pretvarača na zrcalo je ekonomično i pouzdano, ali manje estetski od konzolne vješalice pričvršćene na stražnju stranu zrcala.

Ovjes antene treba osigurati njezino poravnanje po azimutu i elevaciji te fiksiranje u odabranom smjeru. Vrlo je važno da raspon gibanja 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 raspon kretanja osi u odnosu na horizont, t.j. treba povećati visinu. Kut elevacije vrha satelita ovisi o geografskoj širini terena u skladu s formulom φ = arctan ((cos ^ -0,1511) / sin ^), gdje je φ zemljopisni kut terena. Dizajn ovjesa trebao bi omogućiti varijaciju kuta u korist svih kupaca. Imajte na umu da se podešavanje visine antene mora izvesti s okomitog nosača, na primjer, iz dugačke vertikalne cijevi. Dobro je ako ovaj zahtjev smatrate očitim, ali nije svima očit. Vjerojatno ste vidjeli poljske MABO antene, prelijepe u svakom drugom smislu, koje su zaleđene na našim krovovima u najegzotičnijim pozama. Ne dopuštaju da se snop poravna paralelno sa površinom Zemlje ako je antena postavljena na dugačku okomitu cijev.

Jedinica ovjesa mora biti jednostavna i pouzdana. Kada napravite 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 zrcalo; ako volite štancanje, onda će ovaj materijal i dalje biti ojačan zigovima, dok morate paziti da krute pričvrsne noge na mjestu spajanja dotiču zrcalo, inače je deformacija zrcala neizbježna: gubi se izgled a dobitak se pogoršava. Nažalost, proizvodi mnogih tvrtki imaju ovaj očiti 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 na veliki stol ucrtali smo pravokutnu koordinatnu mrežu (x ^) i na nju stavili naše zrcalo s otvorom prema dolje i postavili ga tako da se os x1 poklapa s glavnom osi elipse otvora, a točka x1 = z1 = 0 pada na ishodište velike osi u donjem dijelu otvora. Pretpostavit ćemo da je os y1 usmjerena prema gore, to će biti ljestvica visina na paraboličnoj površini. Ova situacija je prikazana na slici 6. Pretpostavimo da vješalica za antenu sadrži četiri noge i trebate odrediti njihov nagib prema ravnini stola. Budući da je paraboloid krivolinijski, tada je za svaku točku pričvršćivanja potrebno ili navesti dva kuta - duž osi x1 i duž osi z1, ili naznačiti smjer najveće zakrivljenosti i dati kut nagiba u tom smjeru. Paraboloid je simetričan oko osi x1, pa je dovoljno riješiti problem za dvije točke A i B. Metodu izračunavanja kutova razradit ćemo na primjeru točke (rupe) A. Ova metoda u potpunosti se temelji na izračunavanje visine y1. Za izračunavanje visine točke 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. Te su formule navedene u opći 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 nam se nadati da vam brojne formule nisu jako opterećivale pamćenje pojmovima iz analitičke geometrije i matematička analiza... Neka konačno rade za malu tvrtku! Zaključno, želio bih vas podsjetiti na ono što već znate: čast mora biti zaštićena od mladosti, a kvaliteta - od prvih uzoraka. Podignite ljestvicu kvalitete što više i držite se svom snagom, jer provokacije na pad kvalitete će se javljati svaki dan. Najveći problemi će se pojaviti u pogledu kvalitete boja i lakova te galvanskih premaza. Priprema površine zrcala za slikanje trebala bi biti bolja nego "po tehnologiji". Naravno, obojeni dijelovi moraju biti zaštićeni tijekom transporta i skladištenja. To je vaš problem, a ne problem kupca, jer oštećeni izgled antena može narušiti vašu reputaciju. Ako možete raditi galvanizaciju negdje u obrambenoj industriji, onda imate sreće. Ako radite vruće pocinčavanje, zaobići ćete sve konkurente. Kako ne biste zaboravili na konkurente, objesite poljski MABO na mjesto, na primjer, s promjerom od 0,6 m pomaka (mali je), a pored njega - svoju antenu i svaki dan gledajte ovaj par očima kupac.

M.B. Loshchinin, Kijev

U ovoj fazi moramo odrediti približni nagib našeg zrcala satelitska antena u okomitoj ravnini.

Naravno da ne možete izračunati ovaj parametar... Ali, znajući točan nagib satelitska antena, spasit će početnika, u slučaju neuspješnog traženja signala, od nepotrebnih pretpostavki "je li antena ispravno postavljena?" Na primjer, ako prilikom ugađanja nagnete zrcalo antene prema gore (ili dolje) prilično snažno. Uostalom, već ćete imati vizualna prezentacija, o tome kako treba stajati, a u svakom slučaju, vratite ogledalo satelitska antena u prvobitno stanje, nakon čega se nastavlja potraga.

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

Sada izračunajmo nagib pomaka zrcala satelitska antena.

Nagib satelitske antene - Izračunajte kut nagiba

Nažalost, budući da je nagib satelitska antena, izravno ovisi od nje promjer i oblik, da biste izračunali ovaj nagib, nažalost ... morate napraviti izračun pomoću posebnih formula.

Ne želim ti opterećivati ​​glavu, i to je već dovoljno velika količina informacija. Stoga ću ovdje ponuditi tri načina:

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

Drugi način. Obratite pažnju na kut nagiba Satelitski tanjuri instaliran u susjedstvu, na primjer, na istoj kući, ili balkonima i krovovima susjednih zgrada.

Treći način. Za izračunavanje kuta nagiba satelitska antena, za to koristite neku vrstu računalnog 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 provesti. U ovom slučaju odabrao sam Express AM 22 satelit (Fotografija 2).

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

Postavimo dimenzije zrcala vaše antene u ćelijama "Širina antene" i "Visina antene" (slika 3).

Fotografija 3 Odredite dimenzije pomaka zrcala satelitska antena.

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

Slika 4 Nagib satelitska antena.

Biti na mjestu postavljanja antene, na temelju 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 s polarne osi. Da se izrazim više s pravim riječima, to će biti kut deklinacije - odnosno kut deklinacije zrcala satelitska antena(Slika 1).