Как выбрать спутниковую антенну, тарелку
-
Антенны прямофокусные (круглые) и офсетные (эллиптические).
-
Диаграмма направленности (ДН) спутниковой антенны.
-
Коэффициент направленного действия (КНД).
-
Коэффициент усиления (КУ) антенны.
-
Коэффициент полезного действия антенны (КПД).
-
Эффективная площадь антенны А .
-
Шумовая температура антенны.
-
Как выбрать антенну по размеру.
-
Как выбрать антенну по типу.
-
Как выбрать антенну по конструкции, материалу и качеству штамповки.
-
Как выбрать антенну по типу подвески.
-
Как выбрать антенну по фокусному расстоянию.
-
Влияние на диаграмму направленности формы зеркала спутниковой антенны.
-
Как выбрать антенну (тарелку) для Российских спутниковых операторов.
-
Рекомендуемые размеры тарелок в зависимости от мощности облучения.
Антенны по своей конструкции делятся на два основных типа - прямофокусные (круглые) и офсетные (эллиптические).
Спутниковые сигналы вещаются, в основном, в диапазонах Ku (~11 ГГц) и реже в С(~4 ГГц), то есть сигналы имеют длину волны 27 и 75 мм соответственно.
Все российские операторы спутникового телевидения: НТВ плюс, Триколор ТВ, Телекарта, МТС и др. работают в Ku (~11 ГГц) диапазоне!
Параметры спутниковых антенн

Для сравнения направленных антенн служит параметр – коэффициент направленного действия (КНД), который служит для характеристики способности антенны направлять энергию электромагнитного излучения в узком луче.
Коэффициент направленного действия (КНД) - отношение квадрата напряженности поля, которое создаёт антенна в данном конкретном направлении, к среднему значению квадрата напряженности поля, которое создаёт ненаправленная антенна по всем направлениям.
Для обозначения КНД используют латинскую букву D (от англ. Directivity), он выражается в децибелах (дБ, дБи, дБд).
КНД имеет прямую связь с диаграммой направленности антенны (ДН), точнее, опреляется её формой.
Различают КНД и коэффициент усиления (КУ) антенны. КНД целиком и полностью определяет форма ДН антенны, а коэффициент полезного действия (КПД) антенны при этом не учитывается, то есть не учитывается потеря энергии в фидере, элементах конструкции антенны и на близко расположенных объектах в зоне действия антенны.
Коэффициент усиления антенны определяется как произведение КНД на ее КПД.
Коэффициент направленного действия D определяется формулой:
D = PΣO/PΣ, |
Выбор спутниковой антенны
Для разных мощностей спутниковых сигналов необходимы разные диаметры тарелок: 53dbW — 0.6м, 48dbW — 0.8м, 45dbW — 1.0м, 40dbW — 1.5м.
Обычно установщики знают, на какой размер тарелки можно "поймать" нужный спутник, как самому определить нужный размер тарелки расскажем в конце статьи.
До размера 1.6м, для бытовых нужд в Ku (~11 ГГц) диапазоне, используются, в основном, офсетные антенны, почему?

Уже у спутниковых антенн размером от 1.5 м радиотень от конвертора и его крепежа составляет относительно малую часть от площади зеркала, чтобы принимать её в расчёт. Круглая прямофокусная антенна более равномерно фокусирует радиоволны на облучателе конвертора. Кроме этого для круглой антенны легче рассчитать и согласовать с антенной облучатель конвертора, благодаря чему эффективно используется вся поверхность антенны. У офсетной же тарелки примерно до 10% площади не используется из-за её формы, особенно у тарелок большого размера.
В силу этих причин антенны размером более 1.5м изготавливаются, в основном, как прямофокусные и предназначаются для профессионального приёма.

Материал, из которого изготавливается зеркало антенн, тоже может быть разным: пластик, из- за плохого качества антенн, вследствии коробления на солнце, практически не используется, сталь - материал прочный, поэтому обеспечивает хорошее качество зеркала, но тарелки получаются тяжелыми и подвержены коррозии, алюминий - материал легкий, но мягкий, подвержен деформации и не ржавеет.
Качество штамповки, напрямую связано с коэффициентом усиления антенны. Качество легко проверить, положив антенну на толстое стекло, при хорошем качестве тарелка по всей окружности будет плотно прилегать к стеклу. Особенно плохо на коэффициенте усиления антенны сказывается её коробление "винтом".
Полярная подвеска выполнена таким образом, что, поворачиваясь вокруг вертикальной оси (т.е. изменяя азимут настройки на спутники), антенна ещё отслеживает и угол места, то есть как бы описывает дугу, на которой расположены спутники.
Для бытовых антенн полярные подвесы сейчас не актуальны, их заменили мотоподвесы, на них вешают обычные антенны с азимутальным подвесом.
Учет этого параметра очень важен, так как напрямую связан с углом облучения тарелок и, соответственно, эффективностью приёма. Глубоко не вникая в дебри СВЧ волноводов и облучателей, просто скажем, что для эффективного приёма спутникового сигнала угол облучения антенны должен совпадать с углом раскрыва облучателя конвертора. В С - диапазоне это условие выполнить легко, в С -band конверторах облучатель-дефлектор съёмный и его можно настроить по максимуму сигнала. В Ku- band диапазоне конвертора, в основном, монолитные и угол облучения не всегда совпадает с углом раскрыва.
По информации с форума Альяно f/d=0,5 соответствует углу раскрыва = 90 градусам, f/d=0,7 соответствует углу раскрыва 72 градуса. Для антенн Супрал 1,1м и 0,55 м f/d=0,7; другие Супралы, как правило, имеют f/d=0,5, для конвертора LNBF Invacom f/d=0,6.
Считается, что длиннофокусная офсетная антенна эффективней, чем короткофокусная, т.е. Супрал 1,1 м с f/d=0,7 лучше, чем этот же Супрал, но с f/d=0,5.
У офсетных антенн наблюдается большой уровень кросс-поляризационных потерь, которые можно уменьшить, применяя длиннофокусные антенны. Коэффициент использования площади раскрыва у длиннофокусной антенны выше, чем у короткофокусной и соответственно коэффициент усиления больше!
Для прямофокусных антенн, при приёме в одной поляризации, оптимальное соотношение f/d =0.45-0.5; при приёме в двух поляризациях, оптимальное соотношение f/d = 0.6., причем, чем больше диаметр облучателя, тем больше должно быть соотношение f/d.
В дополнение скажем, что практически все импортные бытовые офсетные антенны длиннофокусные, а применять надо конверторы и антенны желательно одной фирмы, например, Golden Interstar, они лучше согласованы между собой.
Спутниковые тарелки Супрал 1.1,1.2,1.4 м обладают повышенной механической прочностью и не вибрируют на сильном ветру, при установке импортных тарелок от 1.1-1.4м нужно применять специальные меры защиты от вибраций.
Применение длиннофокусных и короткофокусных антенн определяется их назначеним, что хотят от них получить: узкий главный лепесток или маленькие боковые, паразитные лепестки.
Влияние на диаграмму направленности формы зеркала спутниковой антенны

При определённом значении раскрыва зеркала антенны главный лепесток диаграммы направленности будет наиболее узким, если распределение амплитуды поля в раскрыве зеркала будет равномерным, однако в этом случае и боковые лепестки будут большими. Если амплитуда поля уменьшается от центра к краям зеркала, то главный лепесток диаграммы направленности становится шире, а уровни боковых лепестков уменьшаются.
Для уменьшения уровня боковых лепестков зеркало антенны облучают таким образом, чтобы амплитуда поля уменьшалась при перемещении от центра раскрыва к его краям, но при этом уменьшается и коэффициент использования поверхности раскрыва. На практике ищется компромиссное решение рационального облучения зеркала.
Если от пароболической антенны стремятся получить наибольший коэффициент усиления, то зеркало облучают таким образом, чтобы амплитуда поля на его краях была на 10дБ ниже, чем в центре раскрыва.
Если хотят уменьшить боковые лепестки и тем самым снизить шумовую температуру антенны, то зеркало облучают таким образом, чтобы амплитуда поля на его краях была на 15 — 20 дБ ниже, чем в центре раскрыва.
За счёт выбора облучателя, размера параболоида и величины фокусного расстояния, получают требуемую диаграмму направленности спутниковой антенны. Диаграммы направленности у антенн различной глубины зеркала также различны, т.к. они имеют различное распределение амплитуд поля в раскрыве зеркал. Менее глубокие зеркала облучаются более равномерно, поэтому главный лепесток у них получается более узким, а боковые лепестки увеличенные. Получить заданное амплитудное распределение в раскрыве антенны можно различными способами:
- Выбором облучателя.
- Использованием двухзеркальных антенн.
- Формой зеркала, и его модификациями.
Например, на сайтах http://www.flysat.com или http://www.lyngsat.com.
Как выбрать антенну (тарелку) для Российских спутниковых операторов
Транспондеры и зона облучения Триколор ТВ >>
Транспондеры и зона облучения НТВ Плюс >>
Транспондеры и зона облучения Континент ТВ (Телекарта) >>
Рекомендуемые размеры тарелок в зависимости от мощности облучения
