Спутниковая тарелка -Satellite dish

Спутниковая антенна представляет собой параболическую антенну в форме тарелки , предназначенную для приема или передачи информации с помощью радиоволн на спутник связи или со спутника связи . Этот термин чаще всего означает тарелку, которая принимает спутниковое телевидение прямого вещания со спутника прямого вещания на геостационарной орбите .

История

Параболические антенны, называемые «тарелочными» антеннами, использовались задолго до спутникового телевидения. Термин «спутниковая антенна» был придуман в 1978 году на заре индустрии спутникового телевидения и стал обозначать параболические антенны, которые отправляют и / или принимают сигналы от спутников связи. Тейлор Ховард из Сан-Андреаса, Калифорния , адаптировал бывшую военную тарелку в 1976 году и стал первым человеком, который принял с ее помощью сигналы спутникового телевидения.

Первые тарелки спутникового телевидения были построены для приема аналоговых сигналов С-диапазона и были очень большими. На обложке рождественского каталога Neiman-Marcus 1979 года были изображены первые в продаже домашние станции спутникового телевидения. Тарелки были почти 20 футов (6,1 м) в диаметре. Спутниковые тарелки начала 1980-х годов имели диаметр от 10 до 16 футов (от 3,0 до 4,9 м) и были сделаны из стекловолокна со встроенным слоем проволочной сетки или алюминиевой фольги, твердого алюминия или стали .

Спутниковые антенны из проволочной сетки впервые появились в начале 1980-х годов и сначала имели диаметр 10 футов (3,0 м). По мере совершенствования передовых технологий и снижения коэффициента шума LNB, несколько лет спустя размер уменьшился до 8 футов (2,4 м) и продолжал уменьшаться до 6 футов (1,8 м) футов к концу 1980-х годов и 4 фута (1,2 м) к началу 1990-х годов. Однако посуду большего размера продолжали использовать. В декабре 1988 года люксембургский спутник Astra 1A начал передавать аналоговые телевизионные сигналы в диапазоне Ku для европейского рынка. Это позволило впервые надежно использовать небольшую посуду (90 см).

В начале 1990-х четыре крупные американские кабельные компании основали PrimeStar , компанию прямого вещания с использованием спутников средней мощности. Относительно сильная передача в диапазоне Ku позволила впервые использовать тарелки размером до 90 см. 4 марта 1996 года EchoStar представила Digital Sky Highway ( Dish Network ). Это была первая широко используемая система спутникового телевидения прямого вещания , в которой можно было использовать антенны размером до 20 дюймов. Это значительное уменьшение размера тарелки также позволило устанавливать спутниковые тарелки на автомобили. Посуда такого размера используется до сих пор. Телевизионные станции, однако, по-прежнему предпочитают передавать свои сигналы в аналоговом диапазоне C с помощью больших тарелок из-за того, что сигналы диапазона C менее подвержены затуханию в дожде, чем сигналы диапазона Ku .

Принцип действия

Схема принципов отражения, используемых в параболических антеннах.

Параболическая форма тарелки отражает сигнал к фокусной точке тарелки . На кронштейнах в фокусе тарелки установлено устройство, называемое рупором . Этот рупор, по сути, представляет собой переднюю часть волновода , который собирает сигналы в точке фокусировки или рядом с ней и «проводит» их к малошумящему блоку понижающего преобразователя или LNB. LNB преобразует сигналы электромагнитных или радиоволн в электрические сигналы и сдвигает сигналы из C-диапазона и/или K u -диапазона нисходящей линии связи в L- диапазон. Спутниковые антенны прямого вещания используют LNBF, который объединяет рупор с LNB. В 2004 году Университет Ватерлоо объявил о новой форме всенаправленной спутниковой антенны, в которой не используется направленная параболическая антенна и которая может использоваться на мобильной платформе, такой как транспортное средство .

Теоретическое усиление ( направленное усиление ) тарелки увеличивается с увеличением частоты. Фактическое усиление зависит от многих факторов, включая чистоту поверхности, точность формы, согласование облучателя. Типичное значение для потребительской спутниковой антенны диаметром 60 см на частоте 11,75 ГГц составляет 37,50 дБ.

С более низкими частотами, например, C-диапазоном, разработчики тарелок имеют более широкий выбор материалов. Большой размер тарелки, необходимый для низких частот, привел к тому, что тарелки были изготовлены из металлической сетки на металлическом каркасе. На более высоких частотах конструкции сетчатого типа встречаются реже, хотя в некоторых конструкциях использовалась сплошная тарелка с перфорацией.

Распространенным заблуждением является то, что LNBF (малошумящий блок/рупор), устройство в передней части тарелки, принимает сигнал непосредственно из атмосферы. Например, одна нисходящая линия BBC News показывает, что «красный сигнал» принимается LNBF напрямую, а не передается на тарелку, которая из-за своей параболической формы собирает сигнал в меньшую область и доставляет его на LNBF.

Современные тарелки, предназначенные для домашнего телевидения, обычно имеют диаметр от 43 см (18 дюймов) до 80 см (31 дюйм) и фиксируются в одном положении для приема в диапазоне Ku с одной орбитальной позиции. До появления спутниковых служб прямого вещания домашние пользователи обычно имели моторизованную антенну C-диапазона диаметром до 3 м для приема каналов с разных спутников. Однако слишком маленькие тарелки могут вызывать проблемы, в том числе затухание сигнала под дождем и помехи от соседних спутников.

Европа

В Европе частоты, используемые службами DBS, составляют 10,7–12,75 ГГц в двух поляризациях H (горизонтальная) и V (вертикальная). Этот диапазон делится на «низкий диапазон» с 10,7–11,7 ГГц и «высокий диапазон» с 11,7–12,75 ГГц. Это приводит к двум полосам частот, каждая с шириной полосы около 1 ГГц, каждая с двумя возможными поляризациями. В LNB они преобразуются с понижением частоты до 950–2150 МГц, что является частотным диапазоном, выделенным для спутниковой службы по коаксиальному кабелю между LNBF и приемником. Нижние частоты отведены под кабельное и эфирное ТВ , FM-радио и т.д. На коаксиальный кабель подходит только один из этих диапазонов частот, поэтому для каждого из этих диапазонов нужен отдельный кабель от LNBF до коммутационной матрицы или приемнику нужно выделить один из 4 возможностей одновременно.

Системный дизайн

В жилой установке с одним приемником имеется один коаксиальный кабель , идущий от телевизионной приставки приемника в здании к LNB на тарелке. Электроэнергия постоянного тока для LNB подается по тем же проводникам коаксиального кабеля, по которым сигнал передается на приемник. Кроме того, управляющие сигналы также передаются от приемника к LNB по кабелю. Приемник использует различные напряжения питания (13/18 В) для выбора вертикальной/горизонтальной поляризации антенны , а также контрольный сигнал включения/выключения (22 кГц) для указания LNB выбрать один из двух частотных диапазонов. В более крупных установках каждому диапазону и поляризации соответствует отдельный кабель, поэтому имеется 4 кабеля от LNB до коммутационной матрицы «мультисвитч», которая позволяет подключать несколько приемников к мультисвичу в звездообразной топологии с использованием того же метода сигнализации, что и в Установка одного приемника.

Спутниковый искатель

Спутниковый искатель

Спутниковый искатель (или спутниковый искатель ) — это измеритель напряженности поля спутника , используемый для точного наведения спутниковых тарелок на спутники связи на геостационарной орбите . Профессиональные измерители спутникового поиска позволяют лучше настроить антенну, а также предоставляют значения параметров принимаемого сигнала.

Типы

Блюдо с мотором

Тарелка, установленная на стойке и управляемая шаговым двигателем или сервоприводом , может управляться и вращаться в соответствии с любой позицией спутника в небе. Существует три конкурирующих стандарта: DiSEqC , USALS и позиционеры на 36 В. Многие приемники поддерживают все эти стандарты.

Тарелки с моторным приводом бывают разных размеров, но для приема сигналов от удаленных спутников, предназначенных для обслуживания других областей, требуется антенна диаметром не менее 120 сантиметров (47 дюймов).

С DiSEqC и USALS спутниковая антенна будет автоматически нацеливаться на один из шестнадцати спутников, запрограммированных ранее, при нажатии одной из кнопок каналов на пульте дистанционного управления. Спутниковые антенны с моторным приводом, использующие USALS, могут обнаруживать другие спутники в созвездии после того, как один из них был обнаружен и наведен на него.

Большинство продаваемых в настоящее время приемников совместимы с USALS и DiSEqC 1.0 и 1.2.

Мультиспутниковый

Специальная тарелка на 16 спутниковых позиций (K - диапазон).

Каждая тарелка стандартного размера обеспечивает одновременный прием с нескольких разных спутниковых позиций без изменения положения тарелки, просто путем добавления дополнительного LNB или использования Special Duo LNB , Triple или Four Feed Monoblock LNB .

Однако некоторые конструкции гораздо более эффективно оптимизируют одновременный прием с нескольких разных спутниковых позиций без изменения положения антенны. Вертикальная ось работает как внеосевой вогнутый параболический вогнутый гиперболический рефлектор Кассегрена , а горизонтальная ось работает как вогнутый выпуклый Кассегрена. Пятно от основного тарелки блуждает по второстепенному, что корректирует астигматизм своей изменяющейся кривизной. Эллиптическая апертура первички спроектирована так, чтобы соответствовать деформированному освещению рупорами. Из-за двойного перелива это больше подходит для большого блюда.

Переключение между спутниками возможно с помощью переключателей DiSEqC, добавленных к спутниковой установке, или встроенных конвертеров Duo или Monoblock LNB .

Большинство ресиверов, продаваемых в настоящее время, совместимы по крайней мере с DiSEqC 1.0, который может автоматически переключаться между 4 спутниками (все современные моноблоки LNB), когда пользователь переключает каналы с помощью пульта дистанционного управления.

DiSEqC 1.1 позволяет автоматически переключаться между 16 и более позициями спутников (через каскадные переключатели).

Блюда с моторным приводом обеспечивают лучшую оптимальную фокусировку для данного размера тарелки; LNB всегда выровнен по центру с вещательным спутником, но переключатели DiSEqC работают быстрее, чем моторы DiSEqC, поскольку не требуется никаких физических движений.

VSAT

Распространенным типом тарелки является терминал с очень малой апертурой (VSAT). Это обеспечивает двустороннюю спутниковую интернет- связь как для частных лиц, так и для частных сетей организаций. В настоящее время большинство VSAT работают в диапазоне Ku ; Диапазон C ограничен менее населенными регионами мира. В 2005 году производители тарелок начали переходить на новые спутники диапазона K a , работающие на более высоких частотах, предлагая более высокую производительность при меньших затратах. Эти антенны варьируются от 74 до 120 см (от 29 до 47 дюймов) в большинстве приложений, хотя VSAT-диапазона C могут достигать 4 м (13 футов).

Домашние блюда

Любая металлическая поверхность, которая концентрирует значительную часть отраженных микроволн в фокусе, может использоваться в качестве параболической антенны с меньшим коэффициентом усиления . Это привело к тому, что крышки мусорных баков, воки и другие предметы использовались в качестве «тарелок». Только современные LNB с низким уровнем шума и более высокая мощность передачи спутников DTH позволяют принимать пригодный для использования сигнал от таких неэффективных самодельных антенн.

Другие

  • Индивидуальные блюда, обслуживающие одно жилище: Direct to Home (DTH).
  • Коллективные антенны, используемые несколькими жилыми помещениями: главная антенна спутникового телевидения ( SMATV ) или общая антенна распределения вещания (CABD).
  • Спутниковая антенна с автоматическим отслеживанием

Галерея

Смотрите также

Рекомендации

Внешние ссылки