что такое офсетная спутниковая антенна

Офсетная и прямофокусная спутниковые антенны: разница и настройка

Спутниковая антенна имеет ряд преимуществ перед другими антеннами по качеству передаваемого звука и изображения.

Спутниковые антенны делятся на офсетную и прямофокусную (тороидальная в абонентском спутниковом ТВ используется крайне редко), каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. В статье рассказывается об отличиях, установке, эксплуатации этих видов тарелок.

Виды спутниковых антенн

Что такое офсетная и прямофокусная спутниковые антенны

Антенны с зеркальным полем делятся на офсетную и прямофокусную. Обе относятся к зеркальным параболлическим тарелкам, но имеют значительные различия. Офсетная антенна не так масштабно обслуживается, как вторая.

Есть и другое название прямофокусных антенн, – осесимметричные, поскольку их симметрия выстраивается вокруг одной оси.

Их зеркало представляет из себя параболоид вращения, форма круглая, строение способствует совпадению геометрической оси с электрической. На той же оси находится конвертер, крепящийся к краям рефлектора специальными стройками.

Прямофокусная тарелка

Офсетная антенна словно вырезана из параболы. Параболоид обычно пересекается с цилиндром. Их оси всегда идут параллельно друг другу. Зеркало такой антенны имеет эллиптическую форму, а электрическая ось отклоняется на определённый угол от геометрической.

Офсетная антенна

Обе антенны имеют как достоинства, так и недостатки. Прямофокусная антенна позволяет эффективнее использовать зеркальную площадь. У офсетной антенны несколько другое строение.

Для получения эффективной площади приходится умножать физическую на косинус угла между двумя осями: электрической и геометрической.

Но у прямофокусной антенны значительный кусок поверхности заслонён конвертером и сопровождающим его креплением, что не относится к другому виду антенны. Поэтому обычно прямофокусные антенны обладают достаточно большими размерами.

В осесимметричной антенне, которая поднята на определённый положительный угол, скапливаются осадки.

Офсетные же антенны устанавливают практически вертикально или даже наклонены вниз, и они не скапливают в себе осадков. Но, поскольку конвертер смотрит наверх, его надо делать герметичным, чтобы вода не просочилась вовнутрь.

Ещё одно достоинство офсетной антенны заключается в том, что весь центр тяжести смещается вниз за счёт кронштейна и конвертера, которые придают низу тяжесть.

Самодельная прямофокусная антенна:

Как поставить и настроить офсетную антенну

У офсетных антенн смещён фокус, поскольку отражатель овальный. Эти антенны более новые, они позволяют поставить второй и даже третий конвертер, принимающие ещё по спутнику зависимо от того, где они находятся.

Так называемый дракон – спутниковая тарелка, настроенная на три популярных спутника Амос, Астра и ХотБерд – такое возможно только на офсетной тарелке

Важно, чтобы их место расположения было поблизости. «Зеркало» этой антенны фокусирует сигнал на конвертер. В нём сигнал становится ниже по своей частоте на показатель гетеродина конвертера.

Проходя по кабелю, сигнал переходит в тюнер, а спутниковый ресивер получает проходящий сквозь спутник сигнал, осуществляет его обработку, декодирование, передачу в телевизор в виде готовой «картинки».

Направление сигнала в офсетной и прямофокусной тарелках

Если спутники расположены близко друг к другу, они воспринимаются одной офсетной антенной при наличии двух-трёх конвертеров. Дополнительные конвертеры прикрепляют с помощью мультифридов. Иногда удаётся настроить целых четыре спутника.

Рассмотрим установку трёх спутников. Чтобы установить антенну, необходимо определить, где на орбите находятся спутники. Есть программы и приборы, определяющие место нахождения, а можно ориентироваться по тарелкам, находящимся рядом.

Настройка азимута и угла места спутниковой тарелки

Представим себе орбиту как выпуклый мост. На спутник, находящийся в середине, устанавливают первый конвертер. Конвертеры сбоку ставятся сообразно зеркальному отражению, то есть, когда спутник находится слева и выше, конвертер ставится справа и ниже от главного. Важно, чтобы отсутствовали помехи на пути в виде деревьев, высоких домов и т.п.

Правильный выбор места для установки спутниковой антенны – первая задача

Установка спутниковой антенны:

Угол наклона тарелки Установка и настройка офсетной антенны

Ставим стеновое крепление вертикально под углом 90 градусов от крыши. Прикрепляем прочно с помощью болтов и дюбелей. Анкерные болты вбиваются в отверстия и прикручиваются наглухо, скручивают гайки, надо поставить стеновое крепление, в конце закручивают гайки.

Стеновое крепление офсетной тарелки

Внимание! Лучше установить всю конструкцию дома и потом уже закрепить на стеновом креплении.

На кронштейн ставят центральный конвертер и устанавливают мультифиды, к которым крепятся боковые конвертеры.

Вначале ставим мультифид для самого высокого спутника (если стоять лицом к антенне, он с левой стороны), на дугу надевается крепёж, стягивается, на другом конце этой планки надо поставить крепёж в виде кольца, туда ставится трубка из металла, на которой держатся конвертеры. На мультифид ставится конвертер. Его поворачивают где-то на 100 градусов против часовой стрелки. Одно деление равно обычно пяти градусам. Соединение в виде резьбы – на шесть часов.

Внимание! Когда устанавливают спутники к востоку от юга, конвертер должен быть завёрнут в обратную сторону.

Второй и третий конвертеры устанавливаем аналогично, на меньшее количество градусов. Затягиваем то, что установили. Но делать нужно без фанатизма, чтобы не переборщить с моментом усилия.

Готовим три куска провода, чистим их и крутим на F-разъёмы, в защитных резиновых кожухах чистим концы проводов, надеваем эти разъёмы.

Источник

Спутниковая антенна

Выбор спутникового телевидения – это возможность иметь огромное количество каналов в разрешении HD и SD. В отличие от кабельного телевидения, спутниковое ТВ доступно везде. Нужна лишь спутниковая антенна и декодер. Монтаж и настройка оборудования имеют доступную цену. А если вы хорошо разбираетесь в электронике, то они вообще не затронут ваш бюджет – делайте все самостоятельно. Если вы решились приобрести готовый пакет спутникового ТВ с оборудованием у российских операторов, то знайте – время от времени они предлагают очень привлекательные акции и рассрочку.

Так или иначе, вам необходима информация о том, какие особенности имеют разные спутниковые тарелки, чтобы подобрать свой вариант.

Общие характеристики

Спутниковая антенна для телевизора – это первое звено во всей домашней спутниковой установке. Выбор её модели заслуживает вашего внимания. Правильно подобранная конструкция прослужет свыше десяти лет. Исключением могут стать редкостные атмосферные условия, такие как торнадо и шторм.

При кажущейся внешней схожести, спутниковые антенны имеют массу конструктивных отличий. Не все устройства для приёма связи со спутника имеют круглую форму и направлены прямо к небу. Существуют сложные решетчатые и многовибраторные антенны, которые имеют разную диаграмму направленности. Для которых допускается высокий уровень шума, т.к. они выполняют не менее важные функции, чем приём телевизионных программ.

Как работает спутниковая антенна

Телевизионная антенна спутниковой связи используется для приёма телесигнала с космического спутника. Параметры самой тарелки и её конвертера в большой степени определяют то качество изображения и звука, которое выдаст вам спутниковый декодер на экране вашего телевизора. Рассмотрим принцип их действия.

Уровень сигнала, полученного со спутника на земле очень мал в сравнении с его исходным уровнем: затухание порядка 200 дБ. Это и понятно: расстояние, которое отделяет землю от спутника, составляет около 36000 км. Получить сигнал такой силы, чтобы смотреть программы, можно, только если максимально его сконцентрировать. Именно эту функцию выполняет спутниковый волновой приёмник, который является изогнутой поверхностью, называемой в просторечие тарелкой.

Волны, посылаемые спутником на землю, отражаются внутренней поверхностью антенны, подчиняясь законам оптики, и сосредоточиваются в точке, называемой фокусом. В этой точке расположена приёмная головка преобразователя, устройства для конвертации высокочастотных колебаний в кабельный сигнал.

Какие бывают спутниковые антенны

Со времён открытия спутниковой связи было создано немало разновидностей волновых приёмников для приёма и передачи сигнала. Каждый из видов нашёл своё наземное применение в зависимости от назначения системы спутниковой связи:

Обычным телезрителям в большей мере знакомы устройства зеркального типа (офсетные). Наиболее известное семейство спутниковых антенн, которое представлено в магазинах. Они разнятся формой отражателя, различны по диаметрам, имеют разный коэффициент использования поверхности и принимают в разных диапазонах.

Офсетная

У этой антенны для спутникового ТВ отражающая чаша имеет форму эллипсоида. Радиоволны от спутников, которые отбиваются от рабочего зеркала, концентрируются не в геометрическом центре фигуры, а в её нижнем фокусе. Тарелка с нижним фокусом не нуждается в большом угле подъёма. Такая конструкция зеркала в офсетных спутниковых антеннах позволила добиться более устойчивого приёма, т.к. преобразователь сигнала не отбрасывает тень на поверхность чаши и не вызывает шумов.

Прямофокусная

Этот тип волнового приёмника имеет рабочую зеркальную поверхность в форме сплюснутого параболоида. Такая симметричная геометрия рефлектора позволяет достичь хорошего улавливания радиоволн, поступающих на его поверхность, и максимального перенаправления их на преобразователь. Он крепится на консолях-держателях непосредственно над центральной точкой тарелки.

Тороидальная

Тороидальная тарелка – разновидность многолучевых антенн – это прогрессивное решение, пришедшее на смену зеркалам на поворотных механизмах. Образно выражаясь, – это не просто «тарелка», а целый сервиз, состоящий из большого блюда, блюдца и нескольких чашек-конвертеров. У этой модели два рефлектора (отражателя) и это огромное преимущество для приёма ТВ с разных спутников. До того, как радиоволны попадут на приёмную поверхность преобразующей головки, они дважды подвергнутся отражению: первично попадая на большое зеркало, а от него преломляясь на малое, где фокусируются на нужном преобразователе.

Производители тороидальных антенн гарантируют их комплектацию конвертерами в количестве до шестнадцати штук. Это открывает очень большие возможности для зрителя: перенаведение такого устройства на работу с сигналом от разных спутников теперь можно осуществить, не вставая из своего кресла перед телевизором.

Фазированные антенные решётки – в действительности малоприменимый класс спутникового оборудования. Были популярны в 90-х годах прошлого столетия, чему обязаны фирме Nokia. Имея перечень ограничений, узкополосность, трудоёмкость производства, а отсюда –высокую стоимость, ФАР не используются активно потребителями телеоборудования.

На базе использования управляемых ФАР проводятся разработки подвижных и портативных приёмников спутниковой связи.

Антенны бегущей волны

Это приёмное устройство направленного типа. Сигнал в нём распространяется в виде бегущей волны вдоль геометрической оси конструкции. По своему строению – это собирательная линия, на которой закреплены несколько равноудалённых друг от друга вибраторов. Такая антенна является широкополосной (VHF и UHF волны) и не требует настройки. Распространена у метеорологов и в любительской радиосвязи.

Слабонаправленные антенны

Слабонаправленные волновые приёмники нашли своё применение в тех местах спутникового приёма, где отсутствует возможность постоянно перенаправлять положение приёмного устройства. Антенна дает многошума из за широкой диаграммы направленности. Но для захвата ретранслируемых волн с низкоорбитальных спутников это не критично.

Как выбрать спутниковую антенну

Большинство антенн спутникового телевидения выглядит очень похоже. Особой популярностью пользуются современные тарелки офсетного типа (конвертер находится не в центре купола, а внизу). Отражатели имеют диаметр от 45 до 120 см. Их важным элементом является преобразователь – устройство в передней части тарелки, которое собирает и усиливает отражённый сигнал, доставляя его к спутниковому ресиверу.

Выбирая спутниковую антенну, необходимо в первую очередь учитывать место её установки. Она должна «смотреть» в южную сторону неба, не сталкиваясь с препятствиями. Ими могут быть стена, дымоход, холм, и даже дерево. В связи с этим лучшим местом для антенны будет крыша. Чем сложнее местность, тем больший диаметр антенны необходимо выбирать. Небольшие рефлекторы лучше всего подходят для установки на высоких строениях, так как крупные тарелки на большой высоте более подвержены ветровым нагрузкам.

Что нужно знать перед покупкой

Перед покупкой поинтересуйтесь, что входит в комплект оборудования спутникового волнового приёмника:

Материал изготовления

То, из чего состоит спутниковая антенна, а именно конструктивный материал, по сути, не имеет никакого влияния на качество принимаемого сигнала. Главное чтобы он выполнял свою отражающую функцию. Но есть другой важный критерий: спутниковые антенны всегда устанавливаются на открытом воздухе, а значит должны быть стойкими к воздействию различных внешних факторов.

Покрытие тарелки призвано эффективно защищать её от коррозии и в этом плане хорошо зарекомендовали себя антенны из алюминия, они составляют большинство выпускаемых моделей. Но есть у них один незначительный и вполне устраняемый недостаток – определённая мягкость. Порыв сильного ветра способен сорвать чашу антенны с креплений: саморезы, которые идут в комплекте крепежа, могут быть вырваны сквозь мягкий металл и ваша спутниковая тарелка вполне может стать «летающей». Со стороны это может выглядеть комично (летит НЛО), но на деле – опасно, ведь устройство устанавливается на высоте и неизвестно где случится приземление.

Несмотря на это, мы рекомендуем алюминиевые тарелки, но с жёстким креплением. Вы сможете упрочнить крепление самостоятельно, используя в нём более сильные винты и крупные шайбы. Спутниковая тарелка из алюминия даже по истечении нескольких лет будет выглядеть как новая, но обойдётся вам дороже.

Более экономичный вариант – антенна из стали. Сомневаться в её прочности не приходится, срок её эксплуатации – более 10 лет. Если вам покажется этого мало, то не забывайте о том, что прогресс неудержим, и за это время технологии однозначно шагнут вперёд, как это происходит со сжатием информации. Но, покупая стальную тарелку, поинтересуйтесь её защитным покрытием, если оно некачественное – она может заржаветь.

Пластиковые тарелки с металлическим напылением – инновация на рынке спутникового ТВ-оборудования. Вездесущий пластик проник и сюда. Хорошо это или плохо – покажет время. По некоторым наблюдениям – цена этих антенн достаточно высока, а производительность хуже, чем у алюминиевых тарелок, о долговечности говорить не приходится. Так что ничего интересного, кроме лёгкого монтажа.

В районах, где дуют частые и сильные ветры, где установка проводится на большой высоте, рекомендована антенна из перфорированного металла. Эффект «сита» помогает снизить парусность антенны.

Почему размер имеет значение

Залог беспроблемного приёма ТВ со спутника – покупка оборудования высокого качества, его правильный монтаж и подбор оптимального размера самой тарелки. Именно с этим, последним пунктом, часто возникают хлопоты. Некоторые телезрители так заботятся об эстетике, что сразу «отметают» решение о большой антенне, а ведь часто именно диаметр антенны является определяющим критерием в зонах с проблемным приёмом сигнала. Чем больше антенна, тем лучше она захватывает сигнал, например, в случае непогоды. Тарелка с диаметром 60 см хоть и выглядит компактно, но не гарантирует отсутствия перебоев с сигналом. Оптимальное решение для стабильного приёма каналов со спутника, если вы располагаете местом – это установить спутниковую антенну с диаметром 80-90 см.

Вот некоторые рекомендации по размерам антенн:

Достоинства и недостатки

Если сравнивать между собой два самых востребованных типа телевизионных спутниковых приёмников – с прямым фокусом и со смещённым, то картина будет следующей.

Параболоидные зеркала с прямым фокусом выпускаются с большей окружностью, чтобы уменьшить помехи от преобразователя. Эти антенны будут полезны тем, кому необходим сильный сигнал, к тому же они отличаются широкополосностью. Но их главный минус кроется в сложности монтажа, который затрудняется громоздкостью тарелки, и требованиями к её размещению. В прямофокусной тарелке неминуемо будут оседать и накапливаться осадки, т.к. она «смотрит» на линию небосклона под тупым углом. Они перекрывают отражающую поверхность, блокируя сигнал, и вызывают её коррозию, пагубно сказывающуюся на рабочей поверхности. Снежной зимой вам придётся часто очищать чашу антенны.

У офсетных тарелок целый ряд плюсов:

Небольшое неудобство составляет периодическая очистка конвертера офсетной тарелки от замёрзших осадков, т.к. его приёмная поверхность обращена к небу. Это может затруднять работу устройства зимой.

Источник

ЧТО ТАКОЕ ОФСЕТНАЯ СПУТНИКОВАЯ АНТЕННА

Спутниковая антенна — зеркальная антенна для приёма (или передачи) сигнала с искусственного спутника Земли.

Самыми распространёнными спутниковыми антеннами являются параболические антенны (их обычно и называют спутниковыми). Спутниковые антенны имеют различные типы и размеры. Наиболее часто в мире подобные антенны используются для приёма и передачи программ спутникового телевидения и радио, а также соединения с Интернет.

Виды спутниковых антенн

Зеркальные параболические антенны бывают прямофокусные (Prime Focus) и офсетные (Offset). Прямофокусные антенны называют также осесимметричными.

Прямофокусная (осесимметричная) антенна

Прямофокусная (осесимметричная) антенна является антенной с апертурой в виде параболоида вращения. Зеркало прямофокусной антенны — параболоид вращения, антенна круглая, ее геометрическая ось совпадает с электрической осью. На этой же оси и размещается конвертер, который, как правило, крепится к краям рефлектора с помощью трех или четырех стоек. Диаметр антенны определяет ее усиление и соответственно стабильность приема спутниковых сигналов. В зависимости от используемого геостационарного спутника, диаметры приемных антенн могут быть от 0,55 м до 3,7 м. Обычно такие антенны используются для приёма сигналов в C-диапазоне и в Ku-диапазоне. Параболические антенны используются и для передачи сигналов на спутники. К облучателям спутниковых антенн присоединяют малошумящие усилители (МШУ) с низкими уровнями шумов и конверторы, что позволяет усиливать высокочастотные непосредственно после облучателей и конвертировать их в сигналы промежуточной частоты. Сигналы промежуточной частоты передаются уже по кабелям, соединенными с конвертерами для дальнейшего усиления и детектирования.

Офсетная антенна

Офсетная антенна — наиболее распространена в индивидуальном приёме спутникового телевидения, хотя в настоящее время используются и другие принципы построения наземных спутниковых антенн. Офсетная антенна представляет собой несимметричную вырезку из параболоида вращения с облучателем в фокусе параболоида.Как правило, вырезка образуется пересечением параболоида и цилиндра, оси которых параллельны. Таким образом, зеркало офсетной антенны имеет форму эллипса, а направление электрической оси антенны отличается от направления геометрической оси зеркала на некоторый угол. Как правило, электрическая ось на 20–30 градусов выше геометрической оси. Это устраняет затенение полезной площади антенны облучателем и его опорами, что повышает ее коэффициент полезного использования при одинаковой площади зеркала с осесимметричной антенной. К тому же, облучатель установлен ниже центра тяжести антенны, тем самым увеличивая ее устойчивость при ветровых нагрузках. Зеркало офсетной антенны крепится почти вертикально. В зависимости от географической широты угол ее наклона немного меняется. Такое положение исключает собирание в чаше антенны атмосферных осадков, которые сильно влияют на качество приема. На просвет антенна представляет не круг а эллипс, вытянутый по вертикали. Размеры офсетной антенны обычно приводят в эквиваленте усиления по отношению к прямофокусным. Если по горизонтали данный размер совпадает, то по вертикали он будет, примерно, на 10% больше.

Обычно офсетные антенны используются для приёма сигнала С и Ku-диапазона (в линейной и круговой поляризации). Однако, возможен и приём сигнала в Ка-диапазоне, а также комбинированный.

Достоинства и недостатки

И те, и другие антенны имеют свои достоинства и недостатки. У прямофокусной антенны более эффективно используется площадь зеркала. Офсетная антенна имеет такую же эффективную площадь, как прямофокусная антенна с диаметром, равным размеру офсетной антенны по меньшей оси. Другими словами, чтобы получить эффективную площадь офсетной антенны, надо умножить ее физическую площадь на косинус угла между электрической и геометрической осями. У типичных антенн физическая площадь используется на 86–90%. С другой стороны, у прямофокусной антенны часть поверхности заслоняется конвертером и элементами его крепления, а у офсетной антенны — нет. Поэтому антенны малого диаметра, до 1,5 метра, у которых конвертер может заслонить часть площади больше 10%, делают, как правило, офсетными, а антенны больших размеров чаще бывают прямофокусными.

Прямофокусная антенна всегда поднята на некоторый положительный угол, поэтому представляет собой «чашу», в которой могут скапливаться осадки — дождь, снег, лед. Офсетные антенны в северных широтах устанавливаются почти вертикально, а то и вообще «смотрят вниз» — поэтому они лишены такого недостатка. С другой стороны, на прямофокусной антенне вниз «сморит» конвертер, поэтому можно смело использовать облучатель с негерметичной крышкой или вовсе без крышки, вода и снег не попадут внутрь. На офсетной антенне конвертер «смотрит» вверх, поэтому он должен быть герметичным, иначе вода попадет внутрь и может испортить электронику конвертера.

Есть еще одна особенность использования офсетных антенн большого диаметра в северных широтах — их не всегда можно опустить на достаточно малый угол места. Например, если угол места спутника равен 5 градусам, зеркало антенны надо направить на 15–25 градусов ниже горизонта. Офсетные антенны больших диаметров, которые устанавливаются на вертикальной стойке, например, «Супрал» 1,8 м или 2,4 м нельзя опустить на угол менее 11–12 градусов, нижний край антенны упирается в стойку. Можно выйти из положения, перевернув зеркало антенны вместе с креплением облучателя на 180 градусов, тогда электрическая ось окажется на 25–27 градусов ниже геометрической, и антенну надо будет направлять выше спутника. Однако для этого требуется серьезная доработка деталей крепления.

Для изготовления спутниковых антенн в основном используют сталь и дюралюминий. Любители спутникового ТВ иногда устанавливают мотоподвес (мотор), или позиционер. При помощи актюатора и по команде пользователя (или команде с тюнера) он позволяет повернуть антенну в позицию нужного вам спутника.

Источник