Виды спутниковых антенн для персональных компьютеров

Обновлено: 04.07.2024

Спутниковая антенна – это устройство, предназначенное для приема радиосигналов транслируемых со спутника. Ее можно встретить довольно часто даже в бытовой жизни, поскольку с ее помощью принимаются радиоволны телевизионных каналов. Посредством специального оснащения оно подключается к телевизору, что позволяет смотреть передачи с более высоким качеством, чем при аналоговой трансляции.

Как работает спутниковая антенна

На орбите находится спутник, который транслирует радиосигналы в направлении поверхности планеты, в результате чего они попадают на различные предметы. Практически все укутано данными сигналами, но далеко не каждый прибор может реагировать на их частоту. Транслируемые лучи, которые передают информацию телевизионных станций, попадают на отражатель устройства, более известный как тарелка. В связи с тем, что он имеет вогнутую форму, все радиоволны отражаются в одном направлении и фокусируются напротив центра. Тарелка собирает все сигналы, которые попадали на ее поверхность, и передает на чувствительное устройство – конвертер. Его головка улавливает и воспринимает радиоволны, после чего преобразовывает их в более привычный сигнал, который в дальнейшем передается на расположенный возле телевизора ресивер. Последний адаптирует трансляцию в формат телевизионных устройств.

Виды антенн по конструкции

Спутниковая антенна является довольно распространенным оборудованием. В серийном производстве можно встретить следующие виды данных систем:

Прямофокусные.
Офсетные.
Тороидальные.

Последние являются довольно редкими, но что касается прямофокусных и офсетных, то они очень популярны. Каждая из данных конструкций имеет свои преимущества и недостатки, о которых необходимо знать, чтобы выбрать для себя оптимальное решение.

Прямофокусная антенна

Такие антенны являются вторыми по популярности после офсетных. Их конструкция подразумевает фиксацию конвертера напротив центра тарелки. Его чувствительный облучатель располагается вниз, направленным на зеркало. Чтобы антенна могла эффективно принимать сигнал и транслировать его на телевизор без помех, важно чтобы при установке конструкция смотрела вверх максимально направлено на спутник.

Такой способ монтажа имеет свои недостатки. В первую очередь, при выпадении осадков влага будет скапливаться прямо в тарелке. Как следствие это активирует коррозийные процессы, и обеспечит ускоренный выход устройства из строя. Кроме этого, наличие в отражателе воды, а также обледенелого снега, снижает эффективность фокусировки сигнала. В результате каналы показывают намного хуже, чем при хорошей погоде.

Используя прямофокусную антенну, ее придется периодически прочищать зимой. Это делать не сложно, но если устройство находится в труднодоступном месте, то могут возникать трудности. Все же эта конструкция имеет и преимущества. В частности, конвертер располагается чувствительной головкой вниз, поэтому он быстро просыхает после попадания влаги. Это исключает его сильное промокание и ранний выход со строя.

Офсетная антенна

Данный тип является самым распространенным, поскольку имеет определенные конструктивные преимущества. Такая спутниковая антенна подразумевает расположение тарелки под минимальным углом к спутнику. В результате, со стороны может казаться, что отражатель смотрит вниз. Это сделано таким образом, чтобы фокусировать принятые на тарелку сигналы немного не по центру на закрепленном конвертере.

Такие системы способны ловить более мощный спутниковый сигнал, поскольку данная конструкция менее чувствительна, чем прямофокусная антенна. Положительным моментом такого устройства является то, что его тарелка не подвержена намоканию и блокировки снегом. Благодаря этому исключается дополнительный уход в зимнее время. Такое расположение конвертеров подразумевает, что они развернуты чувствительной частью к атмосферным осадкам. Производители пытаются компенсировать это и устанавливают специальные козырьки на конверторные головки, но те не могут полностью закрывать от осадков, поскольку в противном случае перекроют возможность восприятия сфокусированного сигнала.

Тороидальные антенны

Такая конструкция встречается реже, но является самой совершенной. Помимо классической тарелки, которая фокусирует сигнал на конвертор, применяется дополнительный элемент фокусировки. Он позволяет лучше воспринимать сигналы. Благодаря этому даже одна спутниковая антенна может одновременно работать с 16-ю конверторами. Каждый из них отвечает за прием сигнала с определенного спутника. При использовании такого устройства количество каналов на телевизоре возрастает многократно.

Все же стоит отметить, что хотя и существует много телеканалов, но подавляющее большинство из них имеет другой язык вещания. Фактически, достаточно наличия 3 конвертеров. Нет особого смысла ставить их больше, поскольку фактически придется оплачивать дорогостоящее оборудование, чтобы просматривать каналы на неизвестных языках.

Такая спутниковая антенна имеет много общего с офсетным типом. В частности у них применяется подобная технология расположения основного отражателя. Единственным отличием тороидальных антенн является установка большего количества конверторов и монтаж дополнительной отражающей поверхности.

Материалы изготовления отражателей

Стоит отметить, что особой разницы насчет того из каких материалов будет изготовлен отражатель нет. Это влияет только на эксплуатационные свойства. В серийном производстве можно встретить тарелки, сделанные из следующих материалов:

Сталь.
Алюминий.
Пластик с покрытием.

Самыми часто встречаемыми являются стальные тарелки. Они прочные, но довольно тяжелые, а кроме этого обладают плохим свойством покрываться ржавчиной спустя несколько сезонов. Если изделие окрашено хорошо, то служит действительно долго, но стоит его немного повредить, как проступают следы коррозии. Зачастую ветки деревьев, которые достают до отражателя, оставляют царапины при ветреной погоде. От таких повреждений ржавчина постепенно распространяется по всей конструкции.

Что касается алюминиевых тарелок, то они не боятся коррозии, но гораздо хуже переносят механическое воздействие. Стоит порыву ветра обрушить конструкцию, как отражатель деформируется, и зачастую повторно его поставить уже не получится. Алюминиевая тарелка стоит дороже стальной, но на самом деле не лучше.

Самым худшим вариантом материала для изготовления отражателей является пластик. Хотя он и покрывается специальным слоем, который увеличивает отбивающие способности радиоволн, а также не боится коррозии, но имеет огромный недостаток – появление пластичности на солнце. Летом зачастую тарелки нагреваются настолько сильно, что становятся мягкими и пластик деформируется. При изменении геометрии отражателя, качество принимаемого сигнала уменьшается. Стоит отметить, что использование полимера является редкостью, и обычно применено на компактных антеннах, которые предназначены для установки в дома на колесах и фургоны.

Выбор места для установки

Чтобы спутниковая антенна обеспечивала качественный прием сигнала без помех, а телевизор показывал чистую картинку, важно провести правильную установку и выбрать лучшее место для монтажа. Для территории России подавляющее большинство спутников, которые транслируют телевизионные сигналы, находятся в Южной стороне. В связи с этим отражатель должен быть ориентирован на юг. В том случае если повернуть тарелку на север, то показ каналов будет осуществляться только несколько часов в сутки, пока на траектории направления отражателя имеется спутник.

Для частного дома провести монтаж на южную сторону не составляет особых затруднений. Что же касается жителей квартир, окна которых выходят на север, то для них оптимальным решение будет установка антенны на крыше. В этом случае потребуется приобрести более длинный коаксиальный кабель.

Помимо выбора правильной стороны, также важно позаботиться о том, чтобы на траектории между отражателем антенны и спутником не было препятствий. Если впереди имеются деревья, по возможности стоит подпилить их ветви, или выбрать для антенны другое место. В том же случае, когда впереди имеется многоэтажный дом, то рассчитывать на эффективный прием сигнала не приходится.

Обязательно нужно позаботиться о том, чтобы место, где монтируется спутниковая антенна, было доступным. Зачастую зимой требуется проводить очистку отражателя от льда и снега, а кроме того периодически может возникать необходимости перенастройки, вследствие изменения положения устройства под воздействием ветра. Гораздо проще добраться к антенне, если она расположена на стене частного дома или на специальном невысоком столбе. Если же она стоит на двухскатной крыше, то зачастую возможность ее обслуживания будет недоступной.

Чтобы сигнал принимался действительно качественно, важно не только задать приблизительное направление, но и рассчитать подходящий азимут и угол места. Сделать это самостоятельно практически невозможно, поэтому приходится работать путем проб и ошибок. Гораздо проще если в распоряжении имеется специализированное оборудование, которое позволяет анализировать качество сигнала. С его помощью удастся изначально выставить отражатель антенны правильно. Кроме этого, отталкиваясь от параметров сигнала на определенной местности, можно подобрать оптимальный диаметр тарелки. При достаточной силе радиоволны, нет смысла переплачивать и устанавливать массивную конструкцию, поскольку и более компактные устройства так же эффективно справяться с задачей.

Спутниковая антенна (тарелка) — это устройство для приёма или передачи и концентрации электромагнитных волн (сигнала), передающихся искусственными спутниками Земли. Электромагнитные волны, передаваемые спутником, достигают принимающей спутниковой антенны, отражаются от зеркала внутренней поверхности антенны и сосредотачиваются в ее фокусе. Наиболее частое применение спутниковых антенн в мире это спутниковое теле- и радиовещание, а также подключение к сети Интернет.

Отражающими поверхностями чаще всего служат металлические зеркала, которые способны обеспечить почти полное отражение попадающих на них волн. Именно этот фактор является ключевым при выборе материала для производства спутниковой антенны. Второй, не менее важный аспект, это характеристики механической прочности и гибкости спутниковой тарелки, что даст ей возможность долгое время сохранять необходимую форму параболы. Соответственно, приоритетными материалами для производства спутниковых антенн служат сталь и дюралюминий.

Виды спутниковых антенн

Прямофокусная (осесимметричная) антенна

Прямофокусная (осесимметричная) антенна является антенной с апертурой в виде параболоида вращения. Диаметр антенны определяет ее усиление и соответственно стабильность приема спутниковых сигналов. В зависимости от используемого геостационарного спутника, диаметры приемных антенн могут быть от 0,9 м до 3,7 м. В фокусе параболического зеркала установлены облучатели. 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 сигналы 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 — это наиболее распространенная в индивидуальном приеме 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. Фокус такого сегмента расположен ниже геометрического центра антенны. 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.

Тороидальная антенна

Технология построения и производства тороидальных антенн позволяет принимать до 16 спутников одновременно в пределах 55 градусов, при этом каждый конвертер будет находиться непосредственно в фокусе спутника, на который он направлен. Уверенный прием обеспечивается применением при построении антенны тороидальной формулы приема спутникового сигнала, которая реализуется применением двух рефлекторов (зеркал). Таким образом, сигнал от главного рефлектора отражается в дополнительный и далее непосредственно в облучатель конвертера.

Наличие двух зеркал и скрупулезный подход при проектировании отражающих поверхностей являются главными преимуществами тороидальной антенны над обычной офсетной. Используя эти преимущества, пользователь способен построить мультисистему без применения поворотных устройств. Тем самым, избавляясь от таких недостатков поворотной системы как: медленное переключение между каналами, траслируемыми с разных спутников, что связано с переориентацией антенны, а также воздействие природных являний на работоспособность привода (замерзание механизмов зимой, выход из строя из-за ветровой нагрузки на антенну и т.д.).

Тороидальная антенна объединила в себе возможность единоразовой жесткой установки, как в обычной азимутной схеме, не требующей применения ни актуатора, ни позиционера, так и множественную установку на антенне до 16 конвертеров. Тем самым, скорость переключения каналов с разных спутников равна скорости переключения каналов с одного спутника. Если у вас возникает желание просматривать каналы с нового спутника, то для его приема всего лишь необходимо разместить дополнительный конвертер на крепежной штанге антенны.

Плоские антенны

Но, вероятно, далеко не каждый видевший более или менее четко представляет, что к чему в этой плоской антенне относится и за счет чего, собственно говоря, осуществляется прием сигналов.

К основным достоинствам плоских антенн прежде всего следует отнести:

высокую технологичность изготовления, а значит и высокую воспроизодимость параметров;
снижение ветровых нагрузок примерно на 10-20% по сравнению с зеркальными антеннами;
возможность электрического управления диаграммой направленности;
простота перевозки, хранения и установки.

Плоские антенны созданы на основе полосковых излучателей, соединенных параллельно и образуюших таким образом плоскую антенную решетку, способную принимать электромагнитные сигналы. Характерные размеры полосковых излучателей кратны длине волны принимаемого сигнала, все эти маленькие элементы синфазно соединены с собирательными шинами, сведенными к центру антенны, где находится конвертор. Сигналы могут приниматься, грубо говоря, со всех возможных направлений, или, другими словами, плоские антенны обладают большим углом раскрыва и широкой диаграммой направленности со значительными боковыми лепестками. Таким образом, коэффициент направленного действия таких антенн несколько ниже, чем у зеркальных антенн соответствующей площади.

Одна сферическая антенна диаметром от одного до полутора метров способна заменить семь-восемь параболических антенн соответствующих размеров, охватывая по азимуту сектор до 90-125 градусов и по углу места 40-60 градусов.

Мультифокусная спутниковая антенна

Как выбрать спутниковую антенну

Прежде чем говорить о том, как выбрать спутниковую антенну, необходимо определить: для работы в составе какой приемной спутниковой системы она предназначается. То есть, выбирая спутниковую антенну (как впрочем и другие компоненты приемной системы), вам, для начала, нужно ответить себе на несколько вопросов:

Спутниковая антенна (само зеркало) предназначена для фокусировки на облучатель конвертора параллельного пучка радиоволн, излучаемых спутником. Антенна представляет собой часть параболоида вращения, так как именно такая форма обеспечивает прекрасную фокусировку параллельного пучка излучения.

Телевизионные сигналы передаются со спутников, в диапазонах Ku (

4 ГГц), то есть принимаемые сигналы имеют длину волны 27 и 75 мм соответственно. Именно поэтому любое препятствие (плотная облачность, снег, дождь) на пути между вашей антенной и спутником будет ослаблять сигнал и может вообще исключить (если это препятствие — деревья, здания и т. д.) возможность приема программ спутникового телевидения.

Прямофокусная антенна (prime focus). Видимое направление на спутник совпадает с перпендикуляром к плоскости раскрыва антенны

В принципе, если вы еще не забыли, что такое синус, и можете отыскать на географической карте место, где вы находитесь, определить видимое направление на спутник (азимут и угол места) (рис. 1) можно, воспользовавшись формулой 1.

Теперь осталось только взять компас и убедиться, что в этом направлении нет закрывающих спутник препятствий (деревьев, соседних домов или, например, заводской трубы).

a — азимут;
b — угол места;
G1 — ваша географическая долгота;
G2 — долгота расположения интересующего вас спутника на орбите (западная с минусом);
W — ваша географическая широта.

Например: для Astra [19,2° E (восточная долгота)] G2=19.2°, а для Intelsat 601 [27,5° W (западная долгота)] G2= -27.5°.

Формы спутниковых антенн

Антенны по форме бывают прямофокусные (prime focus) и офсетные (off-set — внецентровая).

25-27°. Поэтому офсетные антенны крепятся почти вертикально, на них не налипает снег и не скапливается вода, конвертор и элементы крепления не затеняют антенну.

В силу этих особенностей офсетные антенны очень популярны при диаметре зеркала до

1.5 м. При больших диаметрах предпочтение отдают прямофокусным антеннам.

Типы подвески спутниковых антенн

Кроме размера и формы зеркала, очень важным параметром является тип подвески антенны. Подвеска бывает азимутальной и полярной. Азимутальная — как правило, фиксированная подвеска, антенна при этом настраивается на единственный спутник и жестко фиксируется на кронштейне крепления. Для приема другого спутника должна быть проведена полная перенастройка антенны. Простая и дешевая подвеска.

Полярная — значительно более сложная по конструкции и настройке (см. Т/С №12, 1997 г., стр.42) подвеска и, соответственно, более дорогая. Обеспечивает возможность приема нескольких спутников, находящихся в разных орбитальных позициях, вращением антенны только вокруг одной вертикальной оси.

Материал спутниковых антенн

Наиболее популярным материалом для изготовления спутниковых антенн является алюминий, он легче стали и не подвержен коррозии, но он мягок, и при неаккуратном обращении (это особенно касается зеркал большого диаметра >1.2 м) алюминиевые антенны легко деформируются, что весьма пагубно влияет на их характеристики.

Стальные антенны прочнее, дешевле (правда, ненамного), но тяжелее и подвержены коррозии, которая снижает их отражающие свойства. Поэтому при покупке стального зеркала стоит обратить внимание на качество окраски.

Пластиковые зеркала легкие, но к ним легко прилипает снег. С течением времени такие антенны подвержены сильным деформациям под действием окружающей среды (резкие перепады температур, ультрафиолет).

Как установить спутниковую антенну правильно

Спутниковая антенна — это устройство, которое принимает и передает сигнал, транслируемый искусственными спутниками Земли.

Активная спутниковая антенна — основной узел спутниковой установки, поэтому перед выбором следует детально изучить и оценить параметры ее работы: качество приема сигнала, сложность установки и настройки, эксплуатацию в неблагоприятных условиях. Подобранная верно, она прослужит десятилетия.

С учетом конкретных задач используют разные типы антенн земных спутниковых станций. Несмотря на внешнее сходство, они отличаются по виду, размеру, конфигурации, принципу работы.

Принцип работы спутниковой антенны

Искусственные спутники Земли расположены над экватором на геостационарной орбите.

Рефлектор (отражатель) простой спутниковой антенны собирает радиоволны в одной точке, усиливая сигнал, передаваемый спутником.

Зеркало антенны или рефлектор изготавливают из стали, алюминия, углепластика, стеклопластика, пластмассы. На отражатель наносят антикоррозийное покрытие, устойчивое к воздействию неблагоприятных внешних факторов (осадков, химических веществ).

В фокусе или фокальной плоскости антенны располагается облучатель, основная функция которого — передача принятой волны конвертеру — устройству, преобразующему частоту для транслирования ее на ресивер, который «расшифровывает» спутниковый сигнал.

Еще одна составляющая механизма — опорно-поворотное устройство. Его задача — ручное или моторизованное наведение антенны на спутник, а также обеспечение ее устойчивого положения даже при сильном ветре.

Применение антенн спутниковой связи

Антенны приема спутникового сигнала используют соответственно задачам, которые выполняет та или иная система спутниковой связи.

Востребованными отраслями считаются:

Телевидение;
Интернет;
Спутниковая телефония и радиовещание;
Сотовая связь;
Метеорология;
Навигация GPS и ГЛОНАСС;
VSAT-станции;
Связь с космическими аппаратами.

Виды спутниковых антенн

Выбор спутниковой антенны зависит от нужного диапазона частот, необходимого усиления, цены, способов монтажа, а также практического применения. Чтобы помочь вам принять решение, расскажем подробнее о каждом из видов.

Зеркальная прямофокусная (осесимметричная) спутниковая антенна

Зеркало прямофокусной антенны симметрично. Оно напоминает поверхность, называемую параболоидом вращения, который образован движением параболы вокруг ее оси. Это исключает встречное подавление приходящих радиоволн в центральной точке, помогая им фокусироваться в одной фазе.

Облучатель такой спутниковой тарелки установлен в точке фокусировки, перед зеркалом. Возможно также использование схем с двумя зеркалами, которые хоть и сложнее при изготовлении, настройке, расчетах, но уменьшают шумовую температуру, делают антенну компактнее.

Во время работы прямофокусной антенны задействовано около 90% площади тарелки, так как волна проходит через каждый открытый участок, что важно для стабильного приема спутникового сигнала.

Чем больше диаметр прямофокусной антенны, тем стабильнее принимаемый сигнал. От того, какой спутник задействован при трансляции, зависит необходимый размер устройства, который может составлять от 0.9 до 3.7 м и выше. Прием сигнала ведется чаще в Ku― или C‑диапазоне.

Преимущества : эффективное использование всей площади зеркала, возможность применения конвертера с неплотно прилегающей крышкой за счет его положения (направлен вниз).

Недостатки : скопление осадков в «чаше», загораживание конвертером части зеркала, что приводит к эксплуатации неполной площади тарелки, сложный монтаж.

Офсетная спутниковая антенна

Конструктивно офсетная тарелка представляет собой асимметричный отрезок параболоида вращения, где в нижнем фокусе расположен облучатель. Отражатель, напоминающий по форме эллипс, после сборки расположен практически вертикально или смотрит вниз. Ниже центра тяжести антенны устанавливают облучатель, что повышает сопротивление ветровым нагрузкам.

Такие антенны для приема сигнала со спутника работают в диапазонах С или Ku. Не исключен прием в Ка-диапазоне или комбинация нескольких.

Антенны спутниковой связи до 2.5 метров изготавливают по офсетной схеме, чтобы не затенять зеркало облучателем и усилить прием сигнала.

Преимущества : способны принимать более мощный спутниковый сигнал, не накапливают осадки, так как «смотрят вниз», компактны, просты в установке.

Недостатки : открытый для воздействия влаги конвертер.

Тороидальная спутниковая антенна

Такое устройство способно сформировать сразу несколько лучей (диаграмм направленности) в широком секторе.

Рефлектор этой универсальной спутниковой антенны объединяет признаки параболического и сферического зеркал. Сигнал, который ведущий рефлектор принимает со спутника, отражается на дополнительный, а после этого транслируется на облучатель конвертера. Это помогает обойтись без поворотных устройств (актуатора, мотоподвеса), улавливая сигнал одновременно от большого количества спутников на одну антенну.

Преимущества : два отражателя, возможность приема сигнала сразу с нескольких спутников без перемены положения зеркала.

Недостатки : сложность изготовления и настройки.

Фазированные антенные решетки (ФАР)

ФАР — класс антенн, состоящих из нескольких излучателей, где относительные фазы сигналов изменяются так, что эффективное излучение усиливается в одном желаемом векторе и подавляется в остальных.

Решетка представлена излучающими элементами, расположенными на одинаковом расстоянии друг от друга в одной плоскости. С ними соединены сигналы микроволнового диапазона, совпадающие по фазе, имеющие равные амплитуды.

Сигнал микроволнового диапазона устанавливается задающим генератором, усиливается лампами бегущей волны, транзисторами.

Такой тип нужен для производства компактных антенн спутниковой связи разных диапазонов, которые потом работают как портативные спутниковые терминалы.

Преимущества : возможность быстрого переключения с одной цели на другую, высокий коэффициент усиления, функционирование даже при выходе из строя одиночных элементов.

Недостатки : ограниченная область сканирования, сложная структура, высокая стоимость.

Спутниковая антенна бегущей волны (АБВ)

АБВ — направленное устройство, где бегущая волна принимаемого сигнала проходит вдоль геометрической оси.

Это собирательная линия, где закреплено несколько вибраторов, находящихся равноудаленно.

Эти антенны применяются в диапазонах метровых (VHF), а также дециметровых (UHF) волн для связи со спутниками, находящимися на низких орбитах, получения данных с метеоспутников, телеметрии, для отдельных видов спутниковой связи специального назначения.

Преимущества: широкополосная, не требует настройки.

Недостатки: небольшой коэффициент усиления.

Слабонаправленные спутниковые антенны

Устройства, излучающие свойства которых в любой момент времени практически одинаковы по всем направлениям.

С помощью ССА осуществляется связь через геостационарные или низкоорбитальные спутники, а также они нашли применение там, где нет возможности менять положение, контролировать работу приемного устройства — в спутниковой телефонии, радиовещании, системах спутниковой навигации.

Преимущества: автономность.

Недостатки: высокий уровень шума

В чем разница между прямофокусными и офсетным тарелками

Любая спутниковая тарелка выступает в роли зеркала, потому что сигнал от нее отражается на конвертер. Несмотря на то, что прямофокусные и офсетные тарелки похожи, между ними имеются различия.

У прямофокусной антенны конвертер со стойками мешают поступлению сигнала. Офсетная антенна может собирать волны на облучатель конвертера из-за смещенного в сторону фокуса сигнала, отражаемого рефлектором.

Отражающая поверхность спутниковой тарелки накрыта рефлектором офсетной антенны как козырьком. Прямофокусная антенна напоминает «чашу», поэтому атмосферные осадки попадают на открытое зеркало. Чем выше находится необходимый спутник, тем больше осадков будет собирать нижняя часть отражателя. Поэтому прямофокусную антенну зимой время от времени необходимо очищать от снега, а это сложно, если тарелка находится в труднодоступном месте. Однако при этом облучатель конвертера у нее смотрит ниже горизонта, защищая приемную часть от атмосферных осадков.

У офсетной же антенны конвертер остается «голым», хотя отражатель все же немного наклонен. Поэтому при скоплении влаги на облучателе, во время дождя или снегопада, сигнал становится неустойчивым, иногда пропадает, а зимой конвертер может даже обледенеть.

Еще одно отличие между двумя типами спутниковых тарелок: основная масса офсетной антенны приходится на кронштейн, к которому прикреплена тарелка, а также конвертер с облучателем. Поэтому при порывах ветра офсетная антенна будет устойчивее прямофокусной за счет перемещения центра тяжести к низу конструкции.

Офсетные антенны распространены благодаря своей компактности, неприхотливости при обслуживании, быстрой сборке.

Первым и самым главным преимуществом использования спутниковых антенн является возможность просматривать большое количество каналов в высоком качестве в самых отдаленных уголках страны.

Также к плюсам выбора так называемой антенны-тарелки следует отнести возможность обширного выбора различных каналов, а вот эфирное или кабельное телевидение транслируют только то, что смотрят большинство зрителей.

Что такое спутниковая антенна и по какому принципу она работает

Спутниковая телевизионная тарелка представляет собой специальное устройство, которое используется для возможности приема сигналов, которые поступают от спутника.

Сегодня такие аппараты часто встречаются в быту, ведь с помощью спутниковой антенны можно смотреть телевизионные каналы в любом уголке мира. Купить тарелку для спутникового телевидения в нынешнее время может каждый, но главное здесь сделать правильный выбор изделия, поскольку они бывают разных видов.

Как работает передача спутникового сигнала

Принцип действия спутниковой тарелки и устройство антенны для вещания спутникового телевидения

Прием сигнала со спутниковой тарелки происходит в два этапа. Сначала телевизионный сигнал ловится и фокусируется в одной точке. При этом нужно, чтобы он обладал достаточно большой амплитудой. Далее сигнал начинает усиливаться и обрабатываться.

Тарелка для телевизора состоит из 2-х основных элементов. К ним относятся конвертер и дефлектор. Первый служит для того, чтобы отражать и фокусировать излучение на высокой частоте, а второй преобразовывает сигнал волны в понятные для бытовых приборов колебания напряжения.

Другие составляющие части спутниковых антенн для ТВ вспомогательные. Их список указан в инструкции по эксплуатации.

Принцип действия спутникового ТВ

Там размещен конвертер, который преобразовывает волновую энергию в электрическую. Во время установки спутниковой тарелки пользователь добивается совпадения направлений оси и потока излучения от спутника.

Конструкция и устройство спутниковых антенн

В традиционном виде спутниковая антенна выглядит в форме отражателя подобно тарелке. Однако она должна иметь идеальную параболическую форму и ни в коем случае не деформироваться в период эксплуатации, как и при перевозке и во время установки.

Если же она будет деформирована, то не сможет полностью ловить волну, потому что некоторые данные будут теряться и итоговый сигнал будет очень плохим, чтобы выдавать изображение по телевидению.

Виды антенн типа парабола

Как правило, отражатель производится из металла, например, из стали, поскольку данный материал дешевле всего. Иногда этот элемент делают из алюминия, ввиду того, что этот металл практически не подвержен коррозии. Поверхность антенны могут делать цельной или перфорированной.

Перфорированные спутниковые антенны, предназначенные для интернета или/и телевидения не отражают солнечные лучи и отличаются пониженной ветровой нагрузкой. Также они имеют небольшую массу, а по отражательным качествам не уступают цельным конструкция из металла.

При производстве спутниковых тарелок могут использоваться также иные материалы, к примеру, стекловолокно, пластик, полимеры.

Подобные тарелки просты для изготовления. Они обладают малой массой, не подлежат коррозии и могут восстанавливать изначальную форму после исправления дефектов. Волна от спутника может проникать сквозь эти материалы, потом с легкостью отражаясь от интегрированного в устройство небольшого слоя фольги или сетки из металла.

Фокус антенны параболической

Какие виды спутниковых антенн бывают?

Спутниковые антенны реализуются в готовой конструкции для определенного оператора, предоставляющего услуги телевидения.

Но если возникает потребность самостоятельно подобрать тарелку для приема телевизионных каналов, покупатель сталкивается не просто с сеткой диаметров дефлекторов, но и с другими свойствами конкретной модели.

Различные типы подобных тарелок могут быть схожими по виду и форме, но иметь свои особенные характеристики относительно эксплуатации и, естественно, разные цены. Однако выбрать подходящий вариант, в принципе, несложно. Главное — понимать главные особенности отдельных моделей антенн для приема радиосигнала на высокой частоте.

Спутниковые тарелки, которые работают и с интернетом и с телевидением бывают различных типов, размеров, потому что они производятся на нескольких вариантах отражения.

Круглые прямофокусные антенны

Круглые модели спутниковых антенн для ТВ и интернета называют классическими. Такая форма считается идеальной, для того чтобы получать хороший сигнал с отдаленно расположенного спутника. Тарелки круглой формы изготавливаются в разных размерах с различными видами опор. Покрытие таких моделей должно быть гладким и сплошным.

Направление сигнала в офсетной (справа) и прямофокусной (слева) тарелках

Офсетные тарелки

Спутниковые тарелки офсетного типа имеют овальный дефлектор. Подобный отражатель дает возможность при соблюдении определенных критериев принимать сигнал с двух и более источников.

Согласно отзывам пользователей, можно сказать, что волна на выходе у такой тарелки при одинаковых условиях ниже, чем у круглых моделей, ведь у овального дефлектора отражающее покрытие меньше по размеру. В результате меньше и поток принимаемого сигнала к конвертеру.

Офсетная антенна

Многофокусные

Многофокусные спутниковые тарелки выполняют прием волны от нескольких спутников. В таких устройствах монтируют не один конвертер. Показатели рассчитываются индивидуально. Иногда ставят классический дефлектор и группу резонансных отражателей.

Сетчатые спутниковые тарелки

Данные антенны похожи на изогнутые решетки, к которым приделаны опоры и конвертер. Подобные конструкции работают сразу по двум принципам, отражая сигнал и генерируя его за счет возникновения резонанса.

По сути, это приемно-передающие спутниковые тарелки, в которых применяется эффект резонанса волны. Популярностью пользуются модели компактного размера для усиления мощности wi-fi-сигнала. Также существуют конструкции, которые состоят из маленьких переносных антенн установленных у клиента и наземных станций получения сигнала. Это формат трансляции Т 2.

Как верно выбрать спутниковую антенну

Размеры антенн, принимающих сигнал со спутника, могут быть различными. Операторы трансляции предлагают пользователям практически схожие условия. Некоторые провайдеры, такие, как, например, МТС, реализуют в различных областях отличные друг от друга блоки антенн.

По принципу работы системы понятно, какую роль играют размеры спутниковых антенн. Чем больше отражающая поверхность дефлектора, тем больше волновой энергии он собирает и направляет на конвертер.

Спутниковые каналы трансляции обычно рассчитываются по средним параметрам. Таким образом, на территории оптимального приема пользователь может установить классическую тарелку, диаметр которой составляет 60 см. В регионах, где низкий сигнал, предпочтительно использовать антенну с дефлектором диаметром 90 см или больше.

Выбираем антенну для интернета

После выбора оператора спутникового интернета необходимо выбрать подходящую «тарелку». На самом деле, это несложно.

Для этого не нужно знать физику или формулы, и рассчитывать ничего нет необходимости. Продавцы смогут подобрать подходящую антенну с комплектом для спутникового интернета.

Выбираем антенну для ТВ

Если вы хотите купить спутниковую антенну для телевизора, то нужно учитывать ее размер. Этот параметр связан непосредственно с показателем усиления устройства. Чем больше его размер, тем больше будет параметр усиления.

Для разной мощности приема спутникового сигнала требуется разный диаметр тарелок (53 dbW – 0,6 м, 48 dbW – 0,8 м, 45 dbW – 1,0 м, 40 dbW – 1,5 м).

Какую спутниковую тарелку лучше выбрать для интернета и телевидения

Офсетные антенны больше всего подходят для приема спутникового ТВ и интернета. Офсетные тарелки представляют собой несимметричные вырезки из параболоида вращения, в которых присутствует облучатель. Фокус этого элемента располагается ниже, чем геометрический центр самой антенны.

Такое месторасположение убирает тень с полезной поверхности антенны облучателем, а также его опорными стойками. Это увеличивает показатель полезной эксплуатации при равной площади зеркала. Облучатель в таких конструкциях расположен ниже, чем центр тяжести тарелки. Таким образом, он повышает устойчивость антенны при порывах ветра.

Установка и настройка офсетной антенны

Выбираем антенну для дачи

Антенны, принимающие сигнал со спутника, как и их аналоговые варианты, имеют зависимость от волны, которая приходит от наземных вышек. Если он слабый, то и трансляция будет некачественной. По этой причине следует учитывать расстояние до ретранслятора и покупать специальные усилители. Также не стоит забывать о погодных условиях.

Во избежание ошибок антенны для дачи следует выбирать, учитывая следующие правила:

Обратите внимание! Выбирать антенну относительно диаметра дефлектора довольно просто. Предпочтительнее покупать изделие со следующими размерами в сетке: при рекомендации оператора в 90 см, установленная антенна в 1,2 метра будет давать отличный прием даже при плохих погодных условиях.

Как повесить и настроить спутниковую антенну?

Для монтажа спутниковой антенны в домашних условиях вам понадобятся следующие инструменты:

удлинитель на 3 розетки;
перфоратор или дрель со сверлом нужного диаметра для фиксирования кронштейна анкерами или с помощью дюбелей;
гаечные ключи размером 13 мм и 10 мм (лучше два);
крестовидная отвертка;
молоток;
клейкая лента либо пластиковые стяжки.

Когда будете собирать антенну, тщательно затягивайте болты, также не забывайте про шайбы. К держателю конвертера нужно прикрутить 2 мультифида. Один прикручивается с правой стороны, второй – с левой вместе с конвертером. Очень сильно затягивать не стоит. То же касается и самого крепления антенны.

Популярное применение мультифида при монтаже спутниковой антенны на три спутника

Кронштейн стоит зафиксировать на стенке. Далее следует повесить антенну так, чтобы она направлялась на южную или южно-восточную сторону. После этого нужно протянуть удлинитель и присоединить телевизор напрямую к тюнеру или ресиверу. Все, на этом дело закончено.

В окончание можно сказать, что стоимость спутниковых антенн падает. Скоро каждый сможет позволить себе такую «роскошь» и смотреть много каналов на выбор. От клиента понадобится только одно – правильно выбрать изделие.

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:

мобильная связь;
спутниковая телефония и радиовещание;
навигация через орбитальную связь;
интернет;
метеорология;
связь с космическими аппаратами;
телевидение.

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:

материалом тарелки (пластик, сталь, алюминий);
жёсткостью этого материала (его толщиной);
качеством отражающего покрытия;
количеством и способом фиксации конвертеров;
качеством и прочностью рамы;
коррозионной стойкостью рамы, хомутов и оборудования.

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.

Сравнительные характеристики антенн с большим и малым диаметром
Малый диаметр	Большой диаметр
имеет небольшой вес, легче крепится, например, к балконным перилам	её монтаж осложняется значительным весом
не нужны усиленные держатели	занимает больше места
не скрадывает освещённость	установленная на балконе, может закрывать естественное освещение
ей сложнее поймать сигнал, но она вряд ли поймает помехи от смежных спутников	легче ловит спутниковый сигнал, но может захватывать помехи от соседних спутников
более восприимчива к погодным условиям (облака, снег с дождём)	менее восприимчива к погодным условиям

Вот некоторые рекомендации по размерам антенн:

стационарная антенна для приёма каналов с одного спутника – диаметр от 55 см до 80 см;
антенна с одним или большим количеством конвертеров для приёма сигнала с нескольких спутников – диаметр от 80 см до 105 см или больше. Все зависит от того, сколько конвертеров вы планируете установить (один конвертер – один спутник). Если больше, чем два, лучше купить антенну диаметром 90 см;
тарелка поворотная – диаметр в диапазоне от 80 см до 140 см. Поворотный механизм не является востребованным вариантом.

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:

они компактнее, но на качестве сигнала это отражается незначительно;
их проще устанавливать;
положение их фиксации препятствует скоплению осадков;
имеют возможность подключения добавочного конвертера.

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.

Читайте также: