На данном этапе, нам надо определить, примерный наклон зеркала нашей спутниковой антенны в вертикальной плоскости.
Можно конечно не вычислять данный параметр. Но, знание правильного наклона спутниковой антенны , избавит новичка, при неудачном поиске сигнала, от излишних предположений "правильно ли стоит антенна?". Например, если при настройке, Вы достаточно сильно отклоните зеркало антенны к верху (или к низу). Ведь Вы уже будет иметь визуальное представление, о том, как она должна стоять, и в любом случае, вернете зеркало спутниковой антенны в изначальное состояние, после чего, продолжив поиск.
Хотя, конечно, это не избавит от ручной настройки, но все равно, заметно облегчит весь процесс настройки спутниковой антенны (экономя при этом, еще и время).
Теперь давайте, вычислим, какой наклон будет у офсетного зеркала спутниковой антенны .
К сожалению, так как наклон спутниковой антенны , напрямую зависит от её диаметра и формы , для того чтобы вычислить этот наклон, увы... надо делать расчет по специальным формулам.
Я не хочу перегружать вашу голову, и так уже, достаточно большим количеством информации. Поэтому, здесь, предложу три способа:
Первый способ. Не делать сейчас ни каких вычислений. Во время настройки вертикального положения антенны, сначала, поставить её в вертикальное положение. Затем, постепенно опускать зеркало вниз (или поднимать), до появления сигнала со спутника. В принципе, так поступают все бывалые настройщики.
Второй способ . Обратить внимание, на угол наклона спутниковых антенн установленных по соседству, к примеру, на этом же доме, или балконах и крышах соседних зданий.
Третий способ . Чтобы сделать расчет угла наклона спутниковой антенны , для этого, использовать какую либо компьютерную программу.
Чтобы было более наглядно, для определения наклона антенны, я воспользуюсь той же программой "Satellite Antenna Alignment".
Для этого, запустим эту программу, и перейдем на вкладку «Офсетная антенна » (Фото 1 ).
В окошке выбора спутника, выставим тот, на который будет проведена . В данном случае, я выбрал спутник Express AM 22 (Фото 2 ).
Фото 2 Выбираем спутник, на который будет проведена настройка спутниковой антенны .
Выставим размеры зеркала вашей антенны, в ячейки «Ширина антенны », и «Высота антенны » (Фото 3 ).
Фото 3 Указываем размеры офсетного зеркала спутниковой антенны .
Как только мы впишем размеры антенны, возле расположенного ниже изображения, числовой показатель «Требуется наклон антенны », изменит свое значение. В моем случае он равнялся 73.20° (Фото 4).
Фото 4 Наклон спутниковой антенны .
Находясь на месте установки антенны, исходя из того, что, вставлять изначальное положение мы будем только визуально, наклон зеркала спутниковой антенны , проще измерять не от горизонтали, как это сделано в программе, а от полярной оси. Если выражаться более правильными словами, это будет угол деклинации (Declination angle) - то есть угол склонения зеркала спутниковой антенны (Рис 1 ).
Установку и настройку спутниковой антенны можно поручить нашим специалистам, а можно выполнить и самостоятельно.
Все спутники расположены на дуге в направлении от юго-западного до юго-восточного. Направление на спутник из точки установки можно увидеть на этих картах (для наших комплектов направление на спутник уже рассчитано и указано в сопроводительных документах). В направлении на спутник не должно быть никаких препятствий, в том числе деревьев. Стекло также сильно ослабляет сигнал поэтому установка на застекленных лоджиях недопустима
Соберите спутниковую антенну согласно инструкции по сборке. Прочно закрепите опорную стойку в выбранной точке. При установке на балконе или лоджии крепление к перегородке осуществляется насквозь и болтами максимально возможного диаметра. При установке на стене в ней сверлят отверстия и используют дюбеля для крепления строительных лесов или анкерные болты. (нужно учесть что анкерный болт диаметром более 10 мм может расколоть кирпич при затяжке, поэтому применяют их преимущественно для крепления к бетонной стене.)
Закрепите
LNB
(конвертор)
в конвертородержателе. Если
используете конвертор с круговой поляризацией,
(C
ircle- какие применяются в
НТВ
плюс
и Триколор
) установите конвертор разъемом вниз. Если используете
конвертор с линейной поляризацией (обычно типа Universal)
угол поворота выставляется в зависимости от координат
места приема и места положения спутника. Необходимость поворота
конвертора показана на рисунке. Величина угла поворота
рассчитывается
многими программами ил приводится таблицах. (Для наших комплектов
угол поворота см. в инструкции).
Установка угла подъема над горизонтом (угла места) для
прямофокусных
и офсетных антенн несколько отличается. Прямофокусные
антенны
это такие, у которых фокус находится прямо по центру. Если у прямофокусной
антенны вырезать верхнюю часть и использовать только ее как показано на
правом
рисунке, то получим офсетную антенну, у которой фокус не в центре, а
смещен (от слова offset). Именно поэтому кажется
что смотрит не на спутник а вдоль горизонта,
иногда даже в землю.
Поэтому настройка угла места для прямофокусных антенн проста- достаточно транспортира и отвеса (лучше все же использовать угломер). Для офсетной антенны при выставлении угла места нужно отнять от него "угол офсета" антенны. Для разных антенн он зависит от формы выреза из параболы и приведен в паспорте на антенну. Например для популярных антенн Супрал СТВ-0.9 1 . 1 угол наклона составляет 26.6 градуса, поэтому если угол места спутника, например, 25 градусов то антенна станет почти вертикально с наклоном всего в 1.6 градуса назад.
Насколько точно вы выставили наклон антенны, настолько легко можно будет настроиться на спутник. Если у вас нет угломера то способ точно установить угол наклона антенны показан на рисунке ниже. Используя отвес установите расстояние S равное произведению максимального диаметра антенны D и синуса нужного угла наклона. S=D*sin(угол видимости спутника-угол офсета антенны). Вместо отвеса можно измерять рулеткой расстояние от стены. В нашей инструкции к комплекту эти величины уже указаны
Установка по азимуту производится по компасу с учетом
магнитного склонения в вашей местности. Обратите внимание что
большинство программ расчета (та же Satellite Antenna Alignment)
не учитывают величину магнитного склонения которое может достигать 10
градусов. (В инструкциях по установке наших комплектов это уже учтено).
Компас может врать если вблизи находятся железные конструкции (чего в
панельных домах не избежать).
Если компьютера или смартфона, чтобы посмотреть карту у вас нет, тогда азимут выставляется по направлению на солнце. Рассчитав предварительно по по по по по по по по по по по Satellite Antenna Alignment время когда солнце пересекает меридиан спутника (или взяв эти данные из прилагаемой к нашему комплекту инструкции) проведите в это время линию тени от вертикально поставленной рейки. В этом направлении и нужно направлять антенну
4. Подключение спутниковой антенны к ресиверу
5. Настройка спутниковой антенныЕсли у вас нет специально прибора для настройки спутниковых антенн, придется расположить возле антенны ресивер телевизор. (либо если это невозможно расположить возле телевизора помощника с телефоном.) Все наши комплекты уже настроены на нужные каналы и вам нужно будет немного подстроить антенну до появления изображения. Если вы самостоятельно настраиваете приемник выставьте на нем необходимые параметры (подробнее это рассматривается в другой статье). Притяните винты, фиксирующие перемещение антенны в горизонтальном направлении таким образом, чтобы антенна перемещалась в горизонтальном направлении с некоторым усилием, Сильнее затяните винты регулирующие наклон антенны . После этого МЕДЛЕННО поворачивайте антенну в горизонтальном направлении до появления изображения. Если изображение не появилось, значит вы не очень точно выставили угол наклона антенны. Проверьте, и при необходимости измените его на 1-2 градуса, после чего вновь попробуйте перемещать антенну в горизонтальном направлении. И так до появления изображения. После чего перейдите на ресивере в режим измерения качества сигнала (через меню, следуя инструкции на тюнер, или во многих тюнерах просто нажав на пульте кнопку info) Подстройкой антенны углу места и азимуту добейтесь максимальной шкалы КАЧЕСТВА сигнала. На заключительном этапе не забудьте прочно затянуть все винты. Настройка антенны закончена |
На данном этапе, нам надо определить, примерный наклон зеркала нашей спутниковой антенны в вертикальной плоскости.
Можно конечно не вычислять данный параметр. Но, знание правильного наклона спутниковой антенны, избавит новичка, при неудачном поиске сигнала, от излишних предположений "правильно ли стоит антенна ?". Например, если при настройке, Вы достаточно сильно отклоните зеркало антенны к верху (или к низу). Ведь Вы уже будет иметь визуальное представление, о том, как она должна стоять, и в любом случае, вернете зеркало спутниковой антенны в изначальное состояние, после чего, продолжив поиск.
Хотя, конечно, это не избавит от ручной настройки, но все равно, заметно облегчит весь процесс настройки спутниковой антенны (экономя при этом, еще и время).
Теперь давайте, вычислим, какой наклон будет у офсетного зеркала спутниковой антенны .
К сожалению, так как наклон спутниковой антенны , напрямую зависит от её диаметра и формы, для того чтобы вычислить этот наклон, увы... надо делать расчет по специальным формулам.
Я не хочу перегружать вашу голову, и так уже, достаточно большим количеством информации. Поэтому, здесь, предложу три способа:
Первый способ . Не делать сейчас ни каких вычислений. Во время настройки вертикального положения антенны, сначала, поставить её в вертикальное положение. Затем, постепенно опускать зеркало вниз (или поднимать), до появления сигнала со спутника. В принципе, так поступают все бывалые настройщики.
Второй способ . Обратить внимание, на угол наклона спутниковых антенн установленных по соседству , к примеру, на этом же доме, или балконах и крышах соседних зданий.
Третий способ . Чтобы сделать расчет угла наклона спутниковой антенны , для этого, использовать какую либо компьютерную программу.
Чтобы было более наглядно, для определения наклона антенны, я воспользуюсь той же программой "Satellite Antenna Alignment ".
Для этого, запустим эту программу, и перейдем на вкладку «Офсетная антенна ».
Определение наклона спутниковой антенны.
В окошке выбора спутника, выставим тот, на который будет проведена настройка спутниковой антенны. В данном случае, я выбрал спутник Express AM 22 (Фото 2).
Фото 2. Выбираем спутник, на который будет проведена настройка спутниковой антенны.
Выставим размеры зеркала вашей антенны, в ячейки «Ширина антенны», и «Высота антенны».
Указываем размеры офсетного зеркала спутниковой антенны.
Как только мы впишем размеры антенны, возле расположенного ниже изображения, числовой показатель «Требуется наклон антенны», изменит свое значение. В моем случае он равнялся 73.20°.
Наклон спутниковой антенны.
Находясь на месте установки антенны, исходя из того, что, вставлять изначальное положение мы будем только визуально, наклон зеркала спутниковой антенны, проще измерять не от горизонтали, как это сделано в программе, а от вертикали. Если выражаться более правильными словами, это будет угол деклинации (Declination angle) - то есть угол склонения зеркала спутниковой антенны.
Наклон спутниковой антенны, или угол деклинации.
Поэтому, чтобы нам было удобнее, сделаем несложные вычисления. Так как прямой угол равен 90° градусам:
То есть, если мы поставим спутниковую антенну строго вертикально, то от этой позиции, зеркало антенны надо наклонить на 16,80 градусов.
В принципе, так как настройку спутниковой антенны мы будем проводить в ручную (без каких либо "спец - инструментов"), такая точность, нам ни к чему. Поэтому, возьмите лист бумаги, начертите этот угол, и просто запомните визуально его наклон.
Получается... чтобы начать настройку спутниковой антенны, на спутник Express AM 22, надо изначально поставить ее, на 16.80° от вертикального положения. Эти значения естественно применимы именно к моему случаю. Выполните вычисления, и для своего варианта, и просто запомните эти два параметра.
Какие бы точные данные, ни давала бы нам программа Satellite Antenna Alignmen, воспользоваться этой точностью в полной мере мы не сможем, так как привязаться для измерения, нам вроде как не к чему. Ведь все нужные для отсчета плоскости, нам придется только представлять, а это значит, что и градусы мерить будем только в мыслях, своим внутренним "градусомером". Но, всего этого, вполне достаточно для наших целей.
И так, зону охвата цепочки спутников, видимых с места установки спутниковой антенны, мы знаем, вертикальный наклон зеркала антенны, нам тоже известен. Можно в принципе, и приступать к подготовке спутникового оборудования. Но перед этим, давайте немного отвлечемся. Мне хотелось бы пояснить некоторые моменты, касающийся, вертикальной настройки спутниковой антенны, которые, возможно встретятся и вам.
(описание некоторых моментов связанных с вертикальной настройкой спутниковой антенны)
В конструкции спутниковой антенны, подвес устроен таким образом, что зеркало антенны, можно равноценно как поднимать, та и опускать на одинаково максимальный угол
Подвес спутниковой антенны, с равноценным углом вертикального поворота.
Но на моей практике, встречались подвесы спутниковых антенн, в конструкции которых, вертикальный поворот самой антенны осуществлялся как бы с наклоном в одну из сторон. Поэтому, при такой конструкции, важно правильно его собрать, в соответствии с вашим географическим местоположением, а если говорить точнее, в зависимости от вашей широты, и удаленности спутника.
Так как, я нахожусь на широте равной 63°, наклон спутниковой антенны будет 16.80° от вертикали, и если монтировать антенну, у которой подвес с приоритетом уклона в одну сторону, то надо П-образный элемент, расположить как на Фото 2, (он показан красной стрелкой).
При этом в угол хода зеркала спутниковой антенны, как раз вписывается в наклон в "16.80°", (Рис. 1). В данном случае, создается такое ощущение, бут-то бы сама антенна смотрит немного в землю.
Если мое местоположение, было бы ближе к экватору, к примеру на 40-ка градусах северной широты, то в этом случае, зеркало спутниковой антенны, приподнимется, и угол хода, должен быть как на Рис. 2.
В этом случае, П-образный элемент, надо расположить наоборот, как на Фото 3, (тут я прошу прощения, эту фотографию я просто перевернул по вертикали).
Следующий момент, так же касается настройки наклона спутниковой антенны, вернее сказать, установки подвеса с уклоном в одну сторону, на вертикальную опору.
При использовании подвеса спутниковой антенны с приоритетом уклона в одну сторону, если ваше местоположение будет более отдаленно от экватора, его надо устанавливать, на крепление, как на Фото 4 и Фото 5.
Спутниковая антенна, подвес которой имеет уклон в одну сторону
Установленная спутниковая антенна.
Так как в этом случае, спутниковая антенна, будет иметь некоторый угол наклона к низу. Поэтому, Г-образному элементу подвеса, на одном конце которого закреплен конвертер, в нижней части конструкции необходимо иметь некоторое свободное пространство, позволяющее изменять этот угол наклона антенны.
Чтобы, более понятно объяснить, суть этой проблемы, которая возможно встретится и вам, давайте попробуем, изображенную на Фото 4, уже настроенную спутниковую антенну, мысленно установить на вертикальную опору (Фото 6 и Фото 7).
Самодельная вертикальная спутниковая опора
Самодельная вертикальная опора, для установки спутниковой антенны на горизонтальную поверхность.
Сопоставив эти два изображения (Фото 8), мы увидим, что угол Г-образного элемента подвеса (Фото 9), упирается в стенку вертикальной трубы, а место крепежа подвеса, при этом, до этой трубы даже не доходит.
Естественно, что если мы все-таки закрепим этот подвес, притянув его к самой трубе, угол наклона спутниковой антенны изменится, тем самым, делая не возможным дальнейшую вертикальную настройку.
Конечно же, этот вариант установки такого подвеса, на вертикальную опору изображенный на Фото 7, вполне подойдет для тех, у кого зеркало антенны будет стоять почти вертикально, или выше. Для остальных, при приобретении спутниковой антенны, придется учитывать описанную выше проблему.
Так как сама спутниковая антенна, как правило, идет со своим штатным подвесом, лучше приобретать к ней опору, в зависимости от координат того места, где эта антенна будет устанавливаться.
Исходя из этого, при покупке спутниковой антенны и опоры, уже, желательно знать, угол наклона антенны для вашей местности, или вернее сказать, диапазон этого угла наклона.
Чтобы узнать диапазон наклона спутниковой антенны, давайте опять же воспользуемся программой Satellite Antenna Alignment. Пояснять как всегда, буду основываясь на свой собственный пример.
Спутниковая антенна стоит на своем месте, на кабель установлены разъемы-коннекторы, а в ресивере сделаны все предварительные настройки. Что бы у нас была возможность производить дальнейшую настройку, необходимо иметь свободный доступ, к задней части, уже подвешенной спутниковой антенны.
Для позиционирования спутниковой антенны на выбранный спутник, нам нужна будет следующая аппаратура для настройки:
3. Отрезок коаксиального кабеля, для соединения ресивера с конвертером, длинной приблизительно 1,5...2 метра, с установленными разъем-коннекторами с обоих концов (этот кабель, используется только во время настройки).
Если у вас нет в наличии, небольшого переносного телевизора, то, конечно же, нет смысла его покупать специально для настройки спутниковой антенны. Чтобы обойтись без излишних затрат, можно будет приобрести, сравнительно не дорогой прибор под названием "Sat Finder" . Он создан специально для настройки спутниковых антенн в бытовых условиях. На момент написания этой страницы, стоимость такого прибора, была в пределах 400...700 рублей, что значительно дешевле, по сравнением со стоимостью переносного телевизора. У него, конечно, есть свои преимущества, ну и к сожалению, так же есть, и свои недостатки. Про то, что это за прибор, и как с ним работать, можете прочитать . Если настройку спутниковой антенны Вы проводите впервые, то все же, я бы порекомендовал Вам воспользоваться вариантом с ресивером и переносным телевизором. Думаю, так будет для вас проще, и надежнее.
Исходя из того, что установку и настройку спутниковой антенны, буду пояснять на собственном примере, я буду использовать следующую аппаратуру и инструменты:
Цифровой спутниковый ресивер (в данном случае, нам подойдет FTA приемник, предназначенный для просмотра открытых каналов).
Взглянув на заднюю панель, можно увидеть, что этот ресивер, можно подключать к телевизору, как по высокой частоте, с выхода ВЧ модулятора, так и по низкой, через аудио-видео разъемы типа тюльпан.
Переносной телевизор. В принципе, здесь подойдет любой телевизор небольших размеров. Главное, чтобы он поддерживал те выходы, которые присутствуют на вашем спутниковом ресивере.
Взглянув на заднюю панель данного телевизора, можно увидеть, что его, тоже можно подключать, как по высокочастотному входу, так и по низкочастотному аудио-видео входу.
Если ресивер у вас, с ВЧ модулятором, то надобность в низкочастотных аудио-видео разъемах, отпадает, но в этом случае, телевизор должен поддерживать радиочастотный ДМВ диапазон (хотя, я не исключаю вариант, что ВЧ модуляторы некоторых ресиверов, или телевизоров старых моделей, могут работать только в диапазоне метровых волн, в МВ-диапазоне).
Если ресивер у вас, без ВЧ модулятора, то низкочастотные аудио-видео разъемы, на самом телевизоре, обязательны.
Отрезок коаксиального кабеля (для соединения с конвертером), длинной приблизительно 1,5...2 метра, и с установленными на этом кабеле "разъем-коннекторами" с обоих концов.
НЧ (низкочастотный) аудио-видео кабель типа тюльпан, для подключения к телевизору по низкочастотному выходу и входу.
Радиочастотный кабель (РЧ) , другое название высокочастотный кабель (ВЧ). Для варианта подключения к телевизору по радиочастотному антенному входу (только при наличие в ресивере ВЧ модулятора).
В виду наличия в телевизоре аудио-видео входа, этот кабель я использовать не буду.
Гаечные ключи, и отвертки
, для затяжки крепежа подвеса и крепления конвертера соответствующие вашему комплекту спутниковой антенны.
Так же, для затяжки разъем-коннектора на спутниковом конвертере, Вам понадобится рожковый ключ на 11.
И так, аппаратура для настройки спутниковой антенны, и инструмент приготовлены. В завершении, нам понадобится, какой либо сетевой удлинитель , чтобы подвести к месту настройки (к уже установленной спутниковой антенне), сетевое напряжение 220 вольт . На удлинителе, должно быть две розетки, для подключения спутникового ресивера и переносного телевизора.
Так же, для настройки спутниковой антенны в горизонтальной плоскости, нам будет необходим, компас .
Теперь, можно перенести настроечную аппаратуру и инструмент, к месту установки спутниковой антенны. Общая схема подключения аппаратуры, для последующей настройки, изображена на Рис. 1.
Рис. 1 Общая схема подключения аппаратуры для настройки спутниковой антенны.
Спутниковый ресивер с телевизором, для удобства, я разместил на маленьком стуле (Фото 1). Сам телевизор, желательно расположить так, чтобы при настройке спутниковой антенны, Вы могли руками корректировать направление ее зеркала, и смотреть на экран телевизора, практически одновременно.
Фото 1 Подключенная аппаратура для настройки спутниковой антенны.
В то время, когда делались фотографии для этой страницы, было начало зимы. Поэтому, температура на улице, достигала минус 7...10 градусов. В таких условиях, не желательно пользоваться электронными приборами, которые предназначены эксплуатироваться в комнатной температуре. Но это означает, что настройку спутниковой антенны, придется переносить на более теплое время, что, конечно же, меня не устраивало. Поэтому я все равно продолжил эту настройку, но... соблюдая некоторые правила, и вот какие:
1. Как только аппаратура окажется на улице, необходимо сразу подать на нее питание. Это означает, что надо не только включить ее в сеть, но и вывести из режима ожидания (вывести из режима "standby" нажатием кнопки "Power", к примеру, на дистанционном пульте), то есть, привести в полностью рабочий режим. Это необходимо для того, чтобы радиоэлементы аппаратуры, обогревались за счет собственного теплового излучения. Для оптимальной работы аппарата, такого обогрева, конечно же, маловато, но это не даст ему достаточно быстро охладиться.
2. Если, како либо аппарат был перемещен обратно в тепло, перед его включением, необходимо выждать не менее 30...40 минут, в комнатной температуре. Это относится и к тому, если есть необходимость, обратно вынести его на улицу.
4. Провести настроечные работы как можно быстрее.
5. Если спутниковый ресивер, начинает плохо реагировать на какие либо команды, зависает, или ведет себя еще как ни будь не обычно. Сразу его выключайте, и занесите в теплое помещение на 30...40 минут. И только после этого, продолжайте какие либо с ним работы.
Хотя, по большему счету, я бы конечно, не рекомендовал эксплуатировать аппаратуру, в таких экстремальных для нее условиях. В любом случае, это Вы будете делать под свою ответственность, то есть, на свой страх и риск.
При установке спутникового оборудования в холодное время года, настоятельно рекомендуется: всю настройку электронной аппаратуры, которую можно провести, не находясь рядом с конструкцией спутниковой антенны (например, предварительную настройку ресивера), производить именно в теплом помещении, и только после этого переносить, к самому месту установки и настройки спутниковой антенны.
Что касается, самого спутникового конвертера, то он изначально, заводом-изготовителем, рассчитан на работу, как в нормальных, так и в пониженных температурных условиях (но, я не исключаю, что существуют модели конвертеров, рассчитанных для работы в жарких странах). Здесь единственно, хочу предупредить, что если спутниковый конвертер был перемещен обратно в тепло, перед его повторным вынесением на холод, желательно также выждать не менее 30...40 минут....
Теперь, давайте, соединим настроечный коаксиальный кабель, с установленными на нем разъем-коннекторами, с ресивером и конвертером (Фото 2 и Фото 3). Расположите его так, чтобы по возможности, при различных манипуляциях со спутниковой антенной, он не мешал. Когда будете завинчивать, разъем-коннектор, сделайте это только от руки, так как данный кабель только настроечный, потом, когда будете соединять постоянный, довинтите коннектор ключом (как правило, ключом на 11), но не переусердствуйте, хоть он и металлический, но, достаточно хрупкий.
Подключение кабеля для настройки спутниковой антенны.
Соединение коаксиального кабеля с ресивером.
Соединение коаксиального кабеля с конвертером спутниковой антенны.
Подсоедините спутниковый ресивер и переносной телевизор, (Фото 4). Если у вас в телевизоре нет низкочастотного входа, то соединяйте через . Но как я уже упоминал, для этого в ресивере должен быть ВЧ модулятор. Так же, в этом случае, надо настроить ваш телевизор на радиосигнал выходящий с ресивера. Принцип настройки самого телевизора, будет таким же, как и при приеме эфирных программ, отличие только в том, что вместо эфирной антенны Вы подключите радиочастотный кабель выходящий со спутникового ресивера.
Фото 4. Подключение ресивера к телевизору.
Подключение ресивера к телевизору, для настройки спутниковой антенны, через низкочастотный аудио-видео кабель тюльпан.
Подключение ресивера к телевизору, для настройки спутниковой антенны, через коаксиальный высокочастотный (радиочастотный), кабель.
Ниже на Фото 5 , указано какие основные разъемы могут понадобиться для подключения.
Фото 5. Разъемы для подключения спутниковой антенны и телевизора.
Подключите сетевые вилки телевизора и спутникового ресивера к удлинителю, а так же, включите оба аппарата, в режим полного включения. Если они подключены через кабель аудио-видео, то переключите телевизор на прием видеосигнала (режим A/V), если через ВЧ модулятор, настройте ваш переносной телевизор на частоту модулятора (лучше это сделать, заранее, в теплом помещении). В общем, добейтесь того, чтобы на экране телевизора, было устойчивое изображение, передаваемое со спутникового ресивера.
Нажимаем на ресивере кнопку "Menu ", и переходим в подменю редактирования транспондеров. Выбираем интересующий спутник, и на всякий случай, проверим параметры нужного(ых) транспондера, которые мы вводили ранее.
Так же, по желанию, здесь можно сразу отредактировать название этого спутника. Следует учесть, что обычно в названиях, можно ввести только определенное количество букв, поэтому, если слово не влезает, приходится его сокращать. Я обычно, стараюсь писать название спутника и его позицию в градусах. Так как, количество букв ограничено, спутник "Express AM 22" 53°E, я обозначил сокращенно - "Exp 22-53". В принципе, функция переименования спутников, сделана только для удобства, и в ней нет особой необходимости (т. е. название спутника, ни на какой важный параметр, не влияет). Но, если Вы в будущем, предполагаете ставить на спутниковую антенну мотор, зная название и позицию спутника, будет проще ориентироваться при выборе теле-, и радиоканалов.
Ваше меню редактирования транспондеров, может значительно отличатся, от предлагаемого мной варианта, но основной принцип, останется неизменным.
Теперь давайте, на примере ресивера №1, меню редактирования транспондеров рассмотрим более подробно. Такое меню, будет являться, нашим основным инструментом, при последующей настройке спутниковой антенны на спутник (Фото 1).
На предыдущих страницах, для уменьшения времени скачивания страниц, все изображения "меню", мне приходилось обрезать, показывая при этом, только необходимые на данный момент, участки. Теперь, посмотрим на него, в полном объеме. На изображении, я выделил два участка, нужные для последующей настройке спутниковой антенны.
Фото 1. Меню редактирования транспондеров спутника и индикатора сигнала.
В первом участке, находятся параметры одного из транспондеров выбранного спутника. А именно: частота, символьная скорость, и вид поляризации. По необходимости, мы можем корректировать эти параметры.
Во втором участке, отображается индикатор уровня и качества сигнала. Этот индикатор, как правило, имеет два показателя, исчисляющиеся в процентном соотношении (%). Один указывает на его уровень, может еще обозначатся как - Сила, Level, L , и т. д. Другой, отображает качество этого сигнала, может еще обозначатся как - Quality, Q, и т. д. Вот по этому индикатору уровня и качества сигнала, мы и будем "ловить", нужный нам спутник.
У каждого спутникового ресивера, конечно, имеется свой оригинальный интерфейс отображающий внешний вид такого индикатора. Но, по своему принципу, они очень похожи. Чтобы, Вам было легче понять, как этот индикатор будет выглядеть в вашем ресивере, рассмотрим три их варианта.
В приемнике №1, индикатор сигнала со спутника, появляется только тогда, когда на входе ресивера, есть сигнал, совпадающий с параметрами транспондера, о чем свидетельствуют желтые полоски (Фото 2 и Фото 3). То есть у него, как бы два состояния, сигнала нет, или его наличие, которое как правило, отображается в процентах.
У приемника №2, есть три состояния индикатора сигнала со спутника. Первое состояние (Фото 4), отображает отсутствие сигнала. Второе (Фото 5), показывает, что этот сигнал есть, но параметры не соответствуют выбранному транспондеру, (возможно спутниковая антенна уже настроена, но на другой спутник), в этом состоянии, индикатор уровня сигнала окрашивается в красный цвет.
Ну и третье состояние индикатора спутникового сигнала (Фото 6), показывает наличие этого сигнала, изменяя при этом, длину и цвет полосок самого индикатора.
Фото 6 Сигнала есть.
Третий вид индикатора наличия сигнала со спутника, я взял, на то время, из широко известного спутникового ресивера "DRE 4000" (или DRE 5000). Такой ресивер, позволяет просматривать пакет программ Российского проекта, Триколор-ТВ, который транслируется в кодировке DRE Crypt (ДРЕ крипт). У этого спутникового ресивера, вместо полосок (как в предыдущих вариантах), сигнал индицируется в виде точек (Фото 7 и Фото 8).
Чем будет больше количество точек такого индикатора, и соответственно процентное значение, тем лучше будут характеристики сигнала с данного спутника (с данного транспондера этого спутника).
Теперь, надеюсь, Вы без проблем разберетесь и со своим индикатором.
И так, действующий транспондер введен, можно перейти к механической части настройки спутниковой антенны. В принципе, если так посудить, именно для этого, и создавался весь этот раздел.
На данном этапе, давайте вспомним, что мы делали, когда определяли горизонтальное направление на выбранный спутник, и повторим эти действия, но применим это, к самой настройке спутниковой антенны. То есть, на этом этапе, мы предварительно выставим зеркало нашей спутниковой антенны, в заданном направлении (в направлении выбранного спутника).
Предварительная горизонтальная настройка спутниковой антенны
Взяв в руки компас, с места установки спутниковой антенны, определим еще раз, исходя из азимута, направление на выбранный спутник (Рис. 1).
Рис. 1. Определение азимута направления на спутник.
Выставим визирь компаса, в соответствии с азимутом выбранного спутника. Смотря через этот визирь, найдем на поверхности земли ориентир, который, находиться в том же направлении где и сам спутник.
То есть, направление плоскости зеркала спутниковой антенны ориентира и спутника, будут находиться на одной линии.
Выбор ориентира - за ориентир, можно взять находящееся на земле дерево, электрический столб, окно дома, ну и так далее... Этот ориентир, будет для нас, как бы маячком, в направлении которого, мы изначально выставим плоскость зеркала спутниковой антенны вдоль горизонта (Рис. 2).
Рис. 2. Настройка спутниковой антенны на спутник, при помощи наземного ориентира.
Наличие наземного ориентира, заметно облегчит Вам поиск сигнала со спутника, не давая нам при этом, увести зеркало спутниковой антенны в неверном направлении, На сам ориентир, удобнее смотреть в нижней части самой конструкции антенны, вдоль Г-образного держателя конвертера (как бы прицеливаясь).
Увы, но как бы мы не старались, поставить спутниковую антенну сразу строго в соответствии с азимутом, практически не возможно (хотя на практике, бывало и такое). Поэтому, следующей нашей задачей будет, расширить диапазон предполагаемого нахождения спутника.
За пример, возьмем такой вариант. Находящиеся неподалеку друг от друга два дома, а ориентиром будет, стоящее почти между ними, дерево (Рис. 3).
Рис. 3. Настройка направления спутниковой антенны, выбор ориентира.
На рисунке изображен, скажем так, идеальный вариант. На практике, конечно, все это может быть совсем по-другому, но, для примера, этого варианта думаю будет достаточно
Так как, мы определили только примерное направление на спутник, и не можем сказать, что наш ориентир находится точно на одной вертикальной линии с самим спутником, то нам, придется немного расширить диапазон поиска (Рис. 4).
Рис. 4.
То есть, нам надо минимально расширить диапазон поиска, но при этом, быть уверенным, что сам спутник находится именно в этом диапазоне, пределом которого, будут уже два крайних ориентира. В данном случае, двумя крайними ориентирами, у нас будут края двух соседних с нашим деревом домов.
Теперь, давайте разберем другой вариант. Где само дерево, в направлении которого примерно висит нужный нам спутник, стоит ближе с одним из домов. Здесь, диапазон можно взять, начиная от второго с края окна одного дома, и краем угла другого дома (Рис. 5).
Рис. 5 Выбор диапазона настройки спутниковой антенны на спутник.
(предварительная настройка изначального наклона спутниковой антенны)
С горизонтальным диапазоном поиска, мы определились. Теперь, давайте разберемся с вертикальным изначальным положением спутниковой антенны, то есть, с ее наклоном.
О том, как определить наклон спутниковой антенны, я уже рассказывал ранее.
В соответствии с координатами моего местоположения, наклон спутниковой антенны, будет 73.20° от горизонтальной плоскости, или если мерить углом деклинации, то 16,80° от вертикальной плоскости (Рис. 1).
Рис. 1
Так как, сразу установить точный наклон зеркала спутниковой антенны, не представляется возможным (не откуда взять точку отсчета), нам в принципе, совершенно не надо знать точных данных этого угла. Все пояснения и рисунки, я давал, чтобы Вы примерно представляли, в каком вертикальном положении, должна стоять ваша спутниковая антенна. Это пригодится, если Вы, к примеру, слишком сильно наклонили зеркало антенны (или приподняли), то сразу поняли, что антенну следует отвести назад.
Теперь, нам надо установить изначальный угол наклона зеркала спутниковой антенны, с которого будем начинать вертикальную настройку. В моем случае, я установлю зеркало антенны выше нужного угла, примерно на половину (Рис. 2).
Рис. 2
За тем, при проведении настройки спутниковой антенны, я небольшими шагами буду опускать ее зеркало, пока не появится сигнал. У вас, возможно, может появиться вопрос, почему именно я изначально приподнял антенну, и при настройке опускаю ее зеркало вниз, а не наоборот? Здесь дело в том, что сама спутниковая антенна, под своим весом, стремится опустить свое зеркало вниз. И если мы будем постепенно приподнимать ее, а не опускать, то из-за люфта в болтовых соединениях, антенна будет немного возвращаться назад, тем самым, затрудняя нам последующую настройку.
Определитесь, в каком вертикальном положении, будет стоять ваша спутниковая антенна, и примените выше сказанное к своему случаю.
Если Вы не знаете, какой наклон будет у зеркала вашей спутниковой антенны, то можно поставить ее в вертикальное положение, и так же, постепенно опускать зеркало (или если Вы живете достаточно близко к экватору, поднимать), пока не появится сигнал со спутника. Но это опять же, увеличит время настройки.
Ну, думаю, теперь настала пора переходить непосредственно к поиску спутника, то есть, к пошаговой настройке горизонтального и вертикального положения нашей спутниковой антенны ...
Перед тем как приступить к настройке спутниковой антенны, то есть, перед поиском сигнала со спутника, проверьте все соединения кабелей. Не забудьте проверить, правильно ли Вы подключили коаксиальный кабель, идущий от конвертера к ресиверу. Он должен присоединяться, к разъему, с надписью - IN (Фото 1), то есть "вход ". В данном случае LNB IN - вход конвертера (LNB - обозначение конвертера).
Фото 1. Кабель должен присоединяться, к разъему, с инициалами - IN.
Внимание! Так как между конвертером и ресивером, присутствует разностное напряжение (даже в выключеном состоянии), во избежание выхода их из строя, подключение и разъединение коаксиального кабеля, делайте только при отключенном питании ресивера (во время прикасания штекера к разъему, может проскочить разрядная искра).
Подключив все кабеля, включим ресивер, и далее, перейдем в меню, где отображается индикатор уровня и качества сигнала выбранного транспондера. Так как, спутниковая антенна еще не настроена, показания индикатора будут на нуле (индикаторы некоторых приемников, могут показывать небольшой уровень сигнала, то есть, уровень собственного шума ресивера или конвертера).
Крепежи на устройстве подвеса, то есть те крепежи, которые отвечают за горизонтальный и вертикальный ход (Фото 2 и 3), должны быть слегка затянуты. Сделаем это для того, чтобы в дальнейшем, с небольшим усилием можно было двигать нашу спутниковую антенну.
Крепежные болты подвеса спутниковой антенны (вариант №1).
Крепежные болты подвеса спутниковой антенны (вариант №2).
Далее, подойдем к самой конструкции спутниковой антенны, и встанем так, чтобы Вы одновременно могли двигать зеркало антенны, и смотреть на экран телевизора. Как я уже объяснял ранее, нам надо наблюдать за показаниями индикатора уровня и качества сигнала, как на примере ресивера №1, (Фото 4 и Фото 5).
Перед тем как приступить к настройке спутниковой антенны на спутник, думаю, будет не лишним пояснить еще один момент, касающийся ввода в спутниковый ресивер действующих транспондеров.
Карта покрытия спутников
Представим себе такой пример. Спутниковый ресивер правильно настроен на конфигурацию спутниковой антенны (вписаны верные параметры установленного на антенне конвертера), а в параметрах введенных транспондеров выбранного спутника, прописаны действительные значения. Далее, при попытке настроить спутниковую антенну на сигнал с этого спутника, как ни крутишь, зеркало этой антенны, сигнала как не было, так и нет. Почему?
Здесь дело в том, что у любого спутника есть еще такой параметр как зона покрытия спутникового сигнала, о которой я уже упоминал ранее, то есть, этот сигнал может покрывать только определенный участок земной поверхности. И если мы введем в спутниковый ресивер даже действительные транспондеры, то сигнал с выбранного спутника может просто не перекрывать участок земной поверхности где находится именно ваш населенный пункт. Ну и естественно ни о каком приеме сигнала с данного спутника речи быть не может.
Так вот, перед настройкой спутниковой антенны на выбранный спутник, обязательно проверьте, не только действующие ли введены транспондеры, но так же, проверьте по карте покрытия выбранного спутника, входит ли в эту зону покрытия ваш населенный пункт. То есть, покрывает ли выбранный спутник, своим лучом, ваши географические координаты.
Карта покрытия спутника Express AM 22 53,0°E с сайта www.unionsat.ru
По таблице, находим диаметр спутниковой антенны, который, соответствует данной мощности. Он равен 0.95 метра. Я взял 1.1 метра, то есть, немного с запасом.
На следующем, достаточно ответственном этапе, нам предстоит совершить настройку спутниковой антенны на сигнал с выбранного спутника. По сему, немного о жизни...
Увы, как бы ни хотелось об этом говорить, но как показала практика, именно на данном этапе настройки спутниковой антенны, после нескольких неудачных попыток, начинающие настройщики теряют к самой настройке всякий интерес. Здесь, не поймите меня не правильно, я не говорю именно о Вас.
Но все же, если так произошло, ни в коем случае не отчаивайтесь, ведь даже опытный настройщик может допустить самую простейшую ошибку. Обязательно проверьте все соединения кабелей, и веденные Вами в спутниковый ресивер настройки. Ну и конечно же, обязательно повторите попытку еще раз.
Бывало, не раз приходилось слышать, что-то подобное: «...какой я...», «оказывается там, всего то было...» ну и так далее.
Помните, для настройки спутниковой антенны, не надо обладать какими либо «паро-нормальными» способностями, ну или каким либо особым даром от природы. Все это можете ВЫ САМИ!
Теперь, как я уже объяснял ранее, направление зеркала спутниковой антенны, по горизонтали, должно находиться в одном из крайних положений диапазона намеченных ориентиров, например в левом. На Рис. 1, в этом направлении, начерчена красная вертикальная линия.
Рис. 1 Начало поиска спутникового сигнала.
Если Вы не определили горизонтальный диапазон, в котором точно находится искомый спутник (например не нашли ориентиров), отклоните зеркало спутниковой антенны, основываясь на показаниях компаса, плюс небольшой запас. Для моего случая, это положение, я указал на Рис. 2. Изначальное горизонтальное положение антенны, я указал зеленой стрелкой. Данный пример, конечно же, годится для моего местоположения, так как в вашем случае, направление на спутник может быть другое.
Рис. 2 Изначальное горизонтальное направление зеркала спутниковой антенны .
По вертикали, как я уже объяснял раньше, перед поиском спутникового сигнала, спутниковая антенна должна быть наклонена, примерно на половину угла наклона к вашей местности (Рис. 3).
Рис. 3
Если так же, Вы не знаете наклон вашей антенны, то поставьте ее в строго вертикальное положение (Рис. 4).
Рис. 4 Наклон спутниковой антенны перед поиском сигнала.
Общий принцип данной настройки спутниковой антенны, заключается в том, чтобы просканировать зеркалом антенны определенный участок неба, хоть это и странно звучит, но на самом деле, это именно так. Если сказать более точно, то нам надо просканировать тот участок неба, в котором мы точно уверены, что там находится искомый спутник.
Поиск спутника мы начнем, вращая зеркало спутниковой антенны в заданном диапазоне поиска в горизонтальной плоскости, при этом, начиная движение этого зеркала от одного ориентира и заканчивая другим. На Рис. 5, края диапазона поиска, я указал синими стрелками.
Рис. 5
Если Вы не определились с диапазоном поиска, то ориентируясь по показаниям компаса, начинайте горизонтальный поиск сигнала со спутника, с того положения, которое я показывал на предыдущей странице (на Рис. 3), до примерно такого же положения (как бы в зеркальном отражении), с другой стороны (Рис. 6). Этим способом, обычно пользуются более опытные установщики.
Рис. 6
Но, как бы то ни было, Вы в том и другом случае, Вы должны быть обязательно уверены, что спутник находится именно в зоне поиска. Если уверенности в этом нет, то обязательно расширьте ее.
Так как, наша спутниковая антенна смотрит плоскостью своего зеркала, по направлению к крайнему положению выбранного диапазона, мы начинаем медленно вращать ее, вокруг трубы опоры, справа на лево (Рис. 7). Можно и наоборот, начать с другого края зоны поиска, это как Вам будет угодно.
Рис. 7 Начнем медленно вращать зеркало спутниковой антенны, вокруг трубы опоры.
Здесь, я хочу пояснить кое какой важный момент, связанный с данным этапом настройки спутниковой антенны.
У каждого спутникового ресивера, когда на его входе появляется сигнал, есть такой недостаток как инерционность, то есть, ему нужно время для обработки потока данных со спутника. Поэтому, если Вы зеркало спутниковой антенны, будете двигать слишком быстро (!), приемник не успеет его обработать, и Вы проскочите нужную точку. Учтите это при настройке спутниковой антенны на данном этапе.
Поиск сигнала со спутника (окончание)
Дойдя края зоны поиска спутникового сигнала, опустите зеркало спутниковой антенны примерно на один градус, и аналогично двигайтесь в другую сторону. И опять, дошли до края, опустили зеркало антенны... и т. д. Не забывайте, делая эти манипуляции, посматривать на индикатор уровня и качества сигнала. Так продолжайте, пока не появится сам сигнал. Траекторию движения зеркала спутниковой антенны, я схематично изобразил ниже на рисунке (Рис. 8).
Рис. 8 Порядок поиска спутникового сигнала.
Если, при таких действиях Вы попадете не в самый центр потока сигнала спутника (Рис. 9), то ваш спутниковый ресивер, все равно покажет некоторое наличие уровня этого сигнала.
Рис. 9 Порядок поиска спутникового сигнала, возможное нахождение спутника.
Обычно это происходит так. Во время движения зеркала спутниковой антенны, в какой то момент, ресивер резко показывает уровень сигнала, и этот сигнал опять пропадает. В данном случае, двигайте антенну еще тише, но уже в обратном направлении, до появления устойчивого уровня спутникового сигнала.
Если, просканировав весь участок, спутниковый сигнал у вас так и не появился, значит возвращайте антенну на исходную позицию, и повторяйте всю процедуру заново.
На данном этапе настройки спутниковой антенны, очень частыми ошибками бывают:
Если, при поиске спутникового сигнала, Вы сделали несколько попыток, и сигнал все-таки у вас не появился... То ниже, я перечислю возможные ошибки и неполадки:
По своему опыту, а так же опыту моих знакомых, неисправность спутникового ресивера или конвертера, очень редкое явление. Были случаи, когда к примеру, конвертер выдавал слабый сигнал, или после дождя переставал нормально работать (брак в герметичности корпуса). В принципе, про неисправность аппаратуры, думайте в последнюю очередь. Обязательно все проверьте и перепроверьте, и еще раз все проверьте и перепроверьте, а только потом, грешите на аппаратуру.
Далее, я буду предполагать, что сигнал с выбранного спутника, Вы поймали, и на индикаторе уровня и качества сигнала, появился, и уровень, и качество. Ниже на изображениях, я привел фотографии индикаторов спутниковых ресиверов с наличием сигнала, которые я уже показывал ранее.
Теперь, нам надо более точно подстроить зеркало спутниковой антенны, под максимальный уровень сигнала. Для этого, постоянно наблюдая на экран телевизора, то есть на индикатdiv class=ор уровня и качества сигнала, отклоняйте зеркало спутниковой антенны вправо и влево, вверх и вниз. При этом, добейтесь, чтобы показания индикатора были как можно максимальными.
Как только, уровень сигнала будет самым максимальным, нам надо затянуть крепежные винты. Делать это, надо с осторожностью, так чтобы не сбить ранее проведенную настройку спутниковой антенны . Желательный порядок затяжки гаек и болтов, я указал на Фото 1 и Фото 2.
Затяжку крепежа (гаек, болтов), прижимающих сам подвес к трубе опоры, желательно проводить одновременно. Так как, одновременно сделать это практически не возможно, делаем так. Завернули на один, пол оборота первую гайку или болт, потом так же вторую, и так далее.
В первом варианте (Фото 1), более подробно, порядок затяжки гаек таков - закручиваем на один, или пол оборота 1 - 2 - 3 - 4, потом опять 1 - 2 - 3 - 4... и так пока не прижмете подвес к опоре с достаточной жесткостью. Болты, или винты с гайками вертикального хода подвеса (5), затянем в последнюю очередь (так же поочередно на один, пол оборота).
Во втором варианте (Фото 2), после затяжки крепежа подвеса к опоре, сначала завинчиваем до упора винт с гайкой 2 (который стопорит вертикальный ход подвеса), а уже потом 3.
Во время затяжки гаек, постоянно наблюдайте за показаниями индикатора сигнала, если уровень немного упадет, потихоньку открутите гайку, которую крутили в это время, и начинайте так же потихоньку затягивать другую. В общем, добейтесь, чтобы, когда подвес был надежно закреплен, уровень сигнала остался на том же максимальном уровне, как и до протяжки гаек.
И так, настройка зеркала спутниковой антенны на нужный спутник завершена!
Далее, чтобы выжать из диаметра нашей спутниковой антенны максимальный уровень сигнала, настала пора заняться регулировкой положения спутникового конвертера ...
В настоящий момент на рынке радиотелевизионной продукции Украины сложилась необычная ситуация: нет дешевых параболических антенн малого типоразмера. Параболические импортные антенны "pizza-size " ("размером с пиццу", т.е. диаметром 20-40 см) на «электронной» барахолке (Караваевы Дачи) стоят до 15 у.е. За эти деньги в магазине или у солидной фирмы можно купить антенну существенно большего размера - 0,6.0,8 м. Заметная цена свидетельствует также о популярности данной продукции. Действительно, малые антенны используют в системах МИТРИС, современных системах СВЧ ретрансляции телевидения в больших городах. Сегодня МИТРИС работает в Киеве, Одессе, Луганске, Запорожье, Черновцах, завоевывая все больше областных центров и их пригородов, и нет сомнения, что она составит серьезную конкуренцию даже кабельному и спутниковому телевидению. Антенну малого размера нечем заменить: прием МИТРИС на "голый" конвертер часто бывает неуверенным, а использование антенн диаметром 0,6 м может дать слишком большой уровень сигнала, создающий взаимные помехи каналов.
Итак, спрос на малые антенны есть и будет расти. Почему же нет антенн? Потому что производство их считается сложным, даже наукоемким, и оно сосредоточено исключительно на крупных предприятиях, специализирующихся, к сожалению, на выпуске только больших партий продукции. Где же выход? Очевидно, что образовавшуюся нишу в потребительском спросе могут заполнить малые предприятия. Оснастившись и напряженно работая, небольшое число специалистов способно насытить дешевыми и качественными антеннами всю Украину. И если этого не случилось до сих пор, то только потому, что технари-умельцы все еще робеют перед бизнесом, а бизнесмены - перед техникой. В этой статье мы попытаемся облегчить участь тех, кто все же решится взяться за это дело, рассказав об устройстве и методах конструирования параболических антенн малого типоразмера и оснастки для них.
Какую параболическую антенну выбрать для трансляции систем типа МИТРИС: офсетную или прямофокусную? Лучше - офсетную. У этой антенны конвертер не затеняет зеркало, как в осесимметричной. При малых размерах антенны тень от конвертера соизмерима с площадью зеркала, и это становится существенным недостатком осесимметрич-ных антенн. Вторым их серьезным недостатком является способность накапливать зимой снег, не радиопрозрачный в СВЧ. Даже при горизонтальном расположении главного лепестка диаграммы направленности (ДН) нижняя часть поверхности зеркала осесимметричной антенны наклонена под положительным углом к вертикали, что способствует налипанию снега. Учитывая размеры антенны, нужно совсем немного снега, чтобы закрыть половину зеркала. Если у офсетной антенны главный лепесток ДН расположен параллельно горизонту, то раскрыв зеркала "смотрит" на землю, угол между плоскостью раскрыва и вертикалью отрицательный, и налипания снега не происходит. Справедливости ради следует сказать, что под положительным углом к вертикали располагается плоскость пластиковой крышки рупора (волновода) конвертера, который установлен на офсетную антенну, однако на пластик снег, как правило, не налипает.
Итак, мы выбираем офсетное зеркало. Рис.1 поясняет, как "вырезают" офсетное и осесимметричное зеркала из первичного параболоида. Этот рисунок необходим также для того, чтобы понять, как должна быть спроектирована и изготовлена оснастка для производства. Первичный параболоид - поверхность вращения параболы y=x2/4F, где F - фокусное расстояние. Парабола как образующая вращается вокруг оси, производя параболоид вращения. Точка фокуса расположена на оси y на расстоянии F от начала координат. Параболическое зеркало спутниковой антенны вырезают из первичного параболоида секущим цилиндром, ось и образующая которого параллельны оси y первичного параболоида. Если секущий цилиндр располагается симметрично оси первичного параболоида, то получается осесимметричное зеркало. Обычно офсетное зеркало соответствует варианту, при котором образующая секущего цилиндра совпадает с осью первичного параболоида. Тогда, как это видно на рис.1, ось параболоида проходит через край зеркала. Точка фокуса F и направление на воспринимаемый сигнал остаются, естественно, неизменными, поэтому в штатном расположении на ретранслятор МИТРИСа раскрыв офсетной антенны будет "смотреть" на землю. Офсетная антенна напоминает косоглазого человека: нам кажется, что она "смотрит" не туда, куда необходимо смотреть. Направление максимального приема у офсетной антенны почти совпадает с консолью, которая удерживает конвертер. Диаметр секущего цилиндра будет диаметром осесимметричного зеркала и малой осью эллипса раскрыва офсетного зеркала. Эта малая ось называется еще "условным диаметром" офсетного зеркала: со стороны спутника или СВЧ-ретранслятора МИТРИС офсетное зеркало представляется как круг с диаметром секущего цилиндра. Если же посмотреть на раскрыв прямо, получится эллипс: его образуют линия пересечения параболоида вращения и цилиндра, параллельного оси вращения.
Рассматривая дальше рис.1, уместно обсудить вопрос о том, куда должна быть направлена ось конвертера, который устанавливают в фокусе F: если бы зеркало было пря-мофокусным, конвертер, очевидно, ориентировался бы на дно этого зеркала в начало координат, поэтому на офсет он должен "смотреть" вдоль биссектрисы угла раскрыва, т.е. угла, под которым офсетное зеркало видно из фокуса F. Однако есть один нюанс. Офсетное зеркало "освещается" радиоволной неравномерно: плотность потока радиоизлучения больше вблизи начала координат и несколько меньше на отдаленном от нее крае офсета - сказывается изменение угла наклона поверхности к потоку излучения. Нижняя часть офсета наиболее «нагружена» излучением и соответственно она больше всего переизлучает энергию в конвертер. Хочется привести такое сравнение: весной снег тает существенно быстрее на склонах оврагов, на которые солнечный свет падает почти перпендикулярно их поверхности, и где плотность излучения оказывается наибольшей. Из-за этого "прицельную точку", т.е. место на зеркале, куда направлена ось конвертера, перемещают несколько ниже прицела по биссектрисе.
Теперь пора выбрать исходные параметры офсета. Условным диаметром офсета предлагаю принять 33 см. Это будет большая пицца! Если Ваши запросы отличаются от моих, то, следуя приведенным ниже вычислениям, Вы можете спроектировать другую "пиццу". Итак, D = 33 см. Выбирая фокус F, следует помнить, что здесь диапазон нашего «произвола» уже невелик, так как мы ограничены соотношением F/D: чтобы конвертер хорошо "видел" весь офсет, соотношение F/D должно быть достаточно велико, например, 0,5-0,6. Эта величина - традиционная для офсетов (офсеты - длиннофокусные), в то время как для прямофокусных антенн характерно другое соотношение F/D - 0,3.0,4. Выбираем соотношение 0,5. Тогда F = 16,5 см. Сразу подсчитываем апер-турные углы: угол на большую ось эллипса раскрыва из точки фокуса arctg(4FD/(4F2-D2))=90°, а угол на малую ось эллипса раскрыва (на условный диаметр офсета 33 см) 2arctg{(0,5D/[(0,5D)2+(F-D2/8F)2]1/2}=83,6°.
Как видите, эти углы почти одинаковы, потому что офсетное зеркало длиннофокусное. Офсеты прекрасно согласуются с классическими рупорами конвертеров, предназначенными для этого типа зеркал. Такие рупоры представляют собой конус с телесным углом 45°, ширина главного лепестка его ДН на уровне 1/2 мощности равна 80-90°. Отмечу одну важную деталь: область максимальной чувствительности конвертера направлена вперед на середину зеркала. Края зеркала согласованный с ним конвертер «видит» уже хуже, и эффективная площадь зеркала, создающая воспринимаемый конвертером поток излучения, составляет всего около 0,6 полной площади раскрыва. Этот параметр q=0,6 называют коэффициентом использования поверхности. Теперь приступаем к определению других конструктивных и аналитических характеристик нашей антенны. Большая ось эллипса раскрыва B = D(16F2 + D2)/4F = 36,9 см. Максимальная глубина зеркала, измеренная от плоскости раскрыва до параболоида, H = 0,25D2/(16F2 + D2) = 3,7 см. Эти характеристики потребуются, чтобы предварительно оценить расход металла для производства зеркала и изготовления оснастки. Офсетное зеркало имеет симметричный эллиптический раскрыв и несимметричный профиль: в нижней части со стороны закрепленного конвертера оно быстрее набирает глубину. Угол между касательной к образующей параболоида и большой осью эллипса раскрыва внизу и вверху зеркала составляетсоответственно: arctg(D/4F) = 26,6° и arctg(D/2F) - arctg(D/4F) = 18,4°. По этой причине точка максимальной глубины расположена ближе к нижней части офсета. Разница этих углов всего 8,2°, и эта малая величина будет единственным индикатором правильной ориентации зеркала в направлении "верх-низ", поэтому потребуются конструктивные и технологические меры, чтобы при производстве и сборке зеркал данная ориентация никогда не сбивалась.
Определим ожидаемое усиление нашей антенны. Усиление зеркальной параболической антенны сильно зависит от длины волны радиоизлучения, поэтому следует выбрать рабочий диапазон частот и длин волн. Киевская МИТРИС работает в диапазоне 11,7-12,5 ГГц, поэтому будем считать, что характерная частота рабочего диапазона f = 12 ГГц, а характерная длина волны 2,5 см. Расчетное усиление идеальной антенны диаметром 33 см G=20lg(nDq1/2/l)=30,1 дБ.
Замечу, что идеальная антенна, т.е. антенна, усиление которой соответствует расчетному, должна иметь отклонение от параболичности не более 1/32=0,8 мм. Изготовители знают, что это довольно жесткое требование, но на малых диаметрах его можно обеспечить без больших проблем. Следующий класс качества - отклонение не более 1,6 мм. В это соотношение довольно легко уложиться даже при больших диаметрах зеркал, но усиление антенны с таким отношением уже будет немного ниже расчетного. Поскольку в усиление антенны входит коэффициент использования поверхности q, то усиление как бы привязано к тому рупору, который использует зеркало для облучения при передаче и для восприятия радиоволны при приеме с нормативным значением параметра q = 0,6.
Поэтому усиление спутниковой антенны - это некая "вещь в себе". На оснащенных испытательных полигонах хранят специализированные облучатели, подобранные под разные отношения F/D. Вряд ли таким полигоном должно обладать малое предприятие, производящее антенны "pizza-size ". Мнение автора как "старого антенщика" таково: все спутниковые антенны бытового назначения, рассчитанные на применение произвольных облучателей, должны быть лишь металлоконструкциями, в которых производитель гарантирует только правильную форму зеркала. Для индивидуальной параболической антенны важна лишь выверенная геометрия, только и всего. Бывалые изготовители знают, о чем идет речь.
Далее спроектируем измерительный треугольник для нашей антенны. Конечно, он потребуется не сейчас, а в производстве, но его проектирование добавит Вам информации и уверенности в том, что Вы владеете Вашей антенной. Рис.2 демонстрирует вид измерительного треугольника и помогает понять его функцию. Измерительный треугольник поможет Вам всегда точно находить фокус Вашей «тарелки» и положение конвертера. Стороны этого треугольника a,b,c вычисляют следующим образом:
a = B = 36,9 см;
b = F+D2/4F = 33 см;
c = F = 16,5 см.
На практике нижнюю сторону a вы можете изготовить совместно со шпангоутом, криволинейная часть которого -образующая параболоида, т.е. парабола. Это совмещение удобно тем, что установка треугольника на зеркало всегда будет однозначной, а острые углы на концах стороны a не будут царапать окрашенную поверхность. На самом деле измерительный треугольник можно еще более усовершенствовать. После добавления параболического шпангоута сторону a можно немного продлить, она ляжет на отбортовку зеркала, что сделает треугольник более удобным. Из точки фокуса следует провести прицельное направление для ориентации конвертера. Уже упоминалось, что биссектриса угла bFc не вполне подходит для этой цели. Конвертер лучше ориентировать на точку максимальной глубины зеркала. Она находится на пересечении оси образующего цилиндра с параболоидом.
Эту точку очень легко найти, причем точность ее определения будет даже выше, если не измерять максимальную глубину вообще, а поступить следующим образом: сторону b, равную условному диаметру 33 см, разделить пополам и из ее середины параллельно оси параболоида, т.е. параллельно стороне c треугольника, провести прямую линию, она пересекает параболоид в точке P. Эта точка и есть точка максимальной глубины, и ее мы выбираем прицельной точкой, а на прямой PF должна располагаться ось конвертера. Линию PF можно выделить краской, но еще лучше закрепить на ней съемную цилиндрическую оправку, которая должна ложиться в хомут подвески, предназначенный для закрепления конвертера. Диаметр этой оправки должен быть равен 40 мм, это уже установившийся стандарт конвертеров. Другого диаметра горловин офсетных конвертеров уже нет. А вот другой важный присоединительный размер конвертеров - расстояние от горловины до конца рупора (пластиковой крышечки) еще не сложился. Чаще всего геометрия конвертера соответствует размерам, приведенным на рис.3.
Такой или приблизительно такой геометрией обладают сейчас конвертеры Gardiner, Cambridge, FTE, Strong и др. Точка фокуса должна располагаться немного глубже крышечки (т.е. внутри рупора конвертера) приблизительно на W4=6 мм. Поэтому острую вершину F измерительного треугольника можно срезать на эту малую величину или, если сделана оправка, имитирующая конвертер, придвинуть оправку ближе к зеркалу. Эта последняя процедура почти завершает работу над треугольником. Почему "почти"? Потому что еще есть эффект недопрессовки зеркала, который слегка отдаляет фокус.
Забегая вперед, скажем так: если недопрессовка зеркал, измеряемая как неполная, не соответствующая расчету максимальная глубина зеркала, стала массовым явлением, то рекомендую отодвинуть хомут крепления конвертера в связи с фактическим отдалением точки фокуса. Это отдаление в данном случае можно посчитать по формуле: 5F= -4,55H, где 5H - разница между расчетной и фактической максимальной глубиной зеркала; 5F - изменение фокусного расстояния. Знак "минус" в формуле стоит потому, что уменьшению глубины зеркала соответствует увеличение фокусного расстояния.
Приступаем к проектированию оснастки. Для этого мы должны знать, на какую технологию прессования можно ориентироваться. Обычно зеркала средних размеров, т.е. от 0,6 до 2,2 м прессуют с применением пневматического или гидравлического давления: тонколистовая алюминиевая или стальная заготовка герметично обжимается по периметру (по контуру) между матрицей и крышкой, затем под крышку напускается сжатый воздух или вода под давлением несколько атмосфер, и заготовка вытягивается, вжимаясь в матрицу и приобретая ее параболическую форму. Заготовка должна быть выполнена из пластичного материала, например, из алюминия марки А5, А6 или из стали марки 08КП. Известны альтернативные технологии производства зеркал: осесимметричные зеркала можно выкатывать, последовательно обжимая роликом заготовку, зажатую на вершине пуансона. Пуансон устанавливают на карусельном станке и вращают, а ролик остается неподвижным. Осесимметричное зеркало малого типоразмера можно выкатывать на токарном станке. Большие антенны, например от 3 до 5 м и более, делают из лепестков, собирая их на стапеле. Сами лепестки выполняют на обтяжном прессе, натягивая заготовку на параболический болван. Известна также уникальная технология прессовки взрывом: сначала зеркало прессуют гидростатическим давлением воды, а затем взрывают в воде небольшой заряд, и взрывная волна при этом прекрасно дожимает зеркало, выполненное из упругих сплавов, например из АМЦ-М. Тем самым обеспечиваются дополнительные качества таких зеркал: они прочные, точные и легкие. Недавно появились на рынке литые (выплавляемые модели) пицца-зеркала. Может быть, Вы располагаете еще какой-либо новой технологией? Дерзайте!
В данной статье рассказывается об устройстве и методах конструирования параболических антенн малого типоразмера и оснастки для них. Начало статьи - в предыдущем номере журнала.
Зеркала малых размеров можно прессовать классическим способом, например, пневматическим давлением, соизмеряя при этом величину давления с толщиной металла и размерами зеркала: давление пропорционально толщине металла и длине контура (периметра) заготовки и обратно пропорционально площади заготовки. Длина периметра L и площадь эллиптической заготовки S связаны между собой соотношением
Поэтому давление P, толщина металла и длина периметра L (или средний диаметр) связаны соотношением подобия P-Ld/S-d/L-d/D^.
Средний и условный диаметры близки, и для оценочных расчетов их различием можно пренебречь. Известно, что офсетное зеркало с условным диаметром 0,9 м из стальной заготовки 08КП толщиной d=0,8 мм можно надежно прессовать при давлении 6 атм. Какое давление воздуха потребуется для прессования зеркала с условным диаметром 0,33 м из стального листа толщиной 0,5 мм?
Ответ: P = 6.0,9.0,5/ /(0,8.0,33)=10 атм.
Если Ваш компрессор и качество обжима заготовки справятся с этим давлением, то у Вас не будет проблем. Можете перейти на более тонкий лист, если возникнут проблемы, но не тоньше 0,35 мм (по стали): уменьшится прочность зеркала и долговечность Вашей pizza-антенны.
Есть радикально иной способ прессования - вытяжка. Так прессуют посуду: заготовку обжимают по контуру, а формообразование производит крышка, преобразованная в подвижный пуансон, который надвигается на зажатый лист металла и натягивает его на себя. Металл приобретает форму пуансона. Никакой пневматики и гидравлики не требуется, но пресс должен быть двухходовым (обжим плюс обтяжка). Кроме того, проблему составляет износ пуансона: если для прессования посуды износ пуансона не является критичным, то для производства зеркал это важно. Изношенный пуансон следует восстанавливать или заменять. Износ формообразующей матрицы при прессовании надувом практически не происходит, это "вечная" оснастка. Для этого способа идеально подходит небольшой гидравлический пресс с усилием прессования несколько десятков тонн, необходимым для отбортовки зеркала и зажима листа заготовки во время надува зеркала. Для вытяжки необходим двухходовый механический или гидравлический пресс с приблизительно таким же усилием прессования. Для вытяжки нашего зеркала потребуется небольшое усилие PS=10 т. Отбортовка в зависимости от ее конструкции потребует те же 10-20 т. Эти усилия определяются площадью сечения вытягиваемого металла.
Как изготовить оснастку? Не хотелось бы вдаваться в подробности, хотя бы потому, что оснастка конструктивно привязана к конкретным прессам, к технологическим традициям прессового участка и возможностям инструментального производства. Хотелось бы обратить Ваше внимание больше на специфические требования к оснастке, главное из которых - учет толщины листового материала. Если Вы будете использовать метод надува, то формообразующая матрица должна иметь не параболический профиль, а экви-дистанту параболоида; ее поверхность должна отойти от параболоида вращения на толщину прессуемого металла. Если Вы надеетесь на использование двух видов материала разных толщин (алюминий и сталь), то можно расточить матрицу на эквидистанту средней толщины металла, например, если у алюминиевого листа 5=1 мм, а у стального 5=0,5 мм, то эквидистанту выбираем с 5=0,75 мм. Расточку матрицы (и пуансона тоже) обычно проводят на карусельном станке с ЧПУ. Технолог-программист должен ввести программу, для составления которой требуется табличное или аналитическое задание траектории кончика резца. Если эквидистантность не учитывать, т.е. если пренебречь толщиной листового материала, то программисту необходимо задать параболическую образующую y=x2/4F.
Учет толщины даст такую аналитическую функцию
у=х2^ + d - d((x/2F)2+1)1/2, где начало координат выбрано на поверхности матрицы.
На рис.4 и 5 показан процесс изготовления матрицы и пуансона из поковок. Вращение карусели происходит вокруг оси у. И матрицу, и пуансон pizza-зеркала можно расточить не по программе, а по шаблону, который предварительно изготовлен аккуратным слесарем-инструментальщиком. Изготовление параболоидной поверхности - сложная операция, но это только полдела. Матрица после этой операции направляется на координатно-фрезерный станок с ЧПУ для расточки профиля отбортовки. На этом же станке должна быть сделана крышка. Если же Вы избрали метод вытяжки зеркала и на карусельном станке выполнили расточку параболоида на пуансоне, то после этого его можно переустановить на этом же станке и расточить в цилиндр с наружным диаметром 33 см. В оправку, где зажат предназначенный для вытяжки лист металла, он войдет именно как цилиндр, несмотря на то, что в раскрыве это строгий эллипс. Угол входа a=arctg(D/4F)= arctg 0,5=27°.
Если этот рассказ показался Вам слишком сложным, не смущайтесь и попытайтесь самостоятельно выполнить вычисления или слепить модель оснастки из куска пластилина. Учтите, что современный дизайн параболических антенн иногда предполагает круглый раскрыв, а не эллиптический, или ограничивает эллипс раскрыва квадратом, или слегка ровняет эллипс, ограничивая его по ширине или высоте. Сложность проектирования и изготовления оснастки тогда необычайно возрастает. Необходимо заметить, что и радиотехнические свойства зеркала при этом ухудшаются.
Теперь обсудим устройства подвески и держателя конвертера. Если Вы хотите сделать пластмассовый держатель (хомут) конвертера, обязательно выбирайте материал с высокой гарантированной климатической стойкостью. Конвертер весит до килограмма и стоит приличных денег. Разрушение держателя в течение срока эксплуатации (10-15 лет) должно быть полностью исключено. Если узел держателя конвертера закрепить на зеркале, то это будет экономично и надежно, но менее эстетично, чем консольный держатель, закрепленный на подвеске сзади зеркала.
Подвеска антенны должна обеспечивать ее настройку по азимуту и углу места и фиксацию в выбранном направлении. Очень важно, чтобы диапазон перемещения зеркала по углу склонения соответствовал стандартам эксплуатации: ось параболоида должна быть направлена вдоль поверхности, если антенна предназначается для МИТРИС. Если Вы предполагаете применение антенны для приема спутникового ТВ, то диапазон перемещения оси относительно горизонта, т.е. по углу места, должен быть увеличен. Угол места вершинного спутника зависит от широты местности в соответствии с формулой ф= arctg((cos^-0,1511)/sin^), где ф -угол широты местности. Конструкция подвески должна обеспечивать вариацию угла в интересах всех покупателей. Обратите внимание, настройку антенны по углу места нужно проводить с вертикальной опоры, например, с длинной вертикальной трубы. Хорошо, если Вы сочтете это требование очевидным, но оно очевидно не для всех. Вам, наверное, приходилось видеть прекрасные во всех прочих смыслах польские антенны MABO, которые застыли на наших крышах в самых экзотических позах. Они не позволяют настраивать луч параллельно поверхности Земли, если антенна закреплена на длинной вертикальной трубе.
Узел подвески должен быть прост и надежен. Когда Вы сделаете макет или опытный образец антенны, не забудьте пригласить бывалого антенщика: он сделает верное заключение относительно удачности конструкции подвески. Материал для подвески выбирайте толще и жестче, чем для зеркала; если Вы любите штамповку, то этот материал еще будет усилен зигами, при этом надо проследить, чтобы жесткие лапки крепления были касательны к зеркалу в месте их соединения, в противном случае деформация зеркала неизбежна: утрачивается внешний вид и ухудшается усиление. К сожалению, в продукции многих фирм есть этот очевидный недостаток. Касательность лапок на малой антенне можно подобрать практически, но это надо тщательно провести в документации и исполнить в оснастке. Если антенна больше, чем пицца, то геометрию лапок лучше сначала рассчитать.
Представьте себе, что на большом столе мы разграфили прямоугольную координатную сетку {х^}и положили на нее наше зеркало раскрывом вниз, причем положили так, что ось х1 совпадает с большой осью эллипса раскрыва, а точка x1=z1=0 приходится на начало большой оси в нижней части раскрыва. Будем считать, что ось y1 направлена вверх, она будет шкалой высот на параболической поверхности. Эта ситуация изображена на рис.6. Предположим, подвеска антенны содержит четыре лапки и Вам необходимо определить их наклон к плоскости стола. Поскольку параболоид криволинеен, то для каждого места крепления надо или задать два угла - вдоль оси х1 и вдоль оси z1, или указать направление наибольшей кривизны и дать угол наклона в этом направлении. Параболоид симметричен относительно оси х1, поэтому задачу достаточно решить для двух точек А и Б. Способ вычисления углов отработаем на примере точки (отверстия) А. Этот способ полностью основан на вычислении высоты y1. Для вычисления высоты точки А над поверхностью стола следует воспользоваться двумя формулами y1=(Dt-t2-z12)(16F2+D2)-1/2, где вспомогательный параметр t определяется как t= -8F2/D+1/2. Эти формулы приведены в общем виде, чтобы Вы могли их использовать когда угодно. В случае нашей антенны F=16,5 см и D=33 см, поэтому формулы упрощаются: y1=(33t-t2-z12)/73,8; t= -66+(43,56+147,6x1-z12)1/2. Остается надеяться, что многочисленные формулы не очень напрягли Вашу память понятиями из аналитической геометрии и математического анализа. Пусть они, наконец, поработают на малый бизнес! В заключение хочу напомнить то, что Вы уже знаете: честь надо беречь смолоду, а качество - с первых образцов. Поднимите планку качества максимально высоко и держите изо всех сил, потому что провокации к падению качества будут возникать каждый день. Наибольшие проблемы возникнут относительно качества лакокрасочных и гальванических покрытий. Подготовка поверхности зеркала к окраске должна быть лучше, чем "по технологии". Разумеется, надо беречь окрашенные детали при транспортировке и хранении. Это проблема Ваша, а не покупателя, так как испорченный внешний вид антенн может испортить Вам репутацию. Если Вы сможете сделать гальванику где-нибудь в "оборонке", то Вам повезло. Если же сделаете горячее цинкование - обойдете всех конкурентов. Чтобы не забывать о конкурентах, повесьте на участке польскую MABO, например, диаметром 0,6 м офсет (она маленькая), а рядом - свою антенну и каждый день смотрите на эту парочку глазами покупателя.
М.Б. Лощинин, г. Киев
