TV prin satelit: cum să instalați și să configurați singur echipamentul

Lumea modernă se caracterizează prin dezvoltarea rapidă a tehnologiei informației. Prin urmare, mijloacele de transmitere a informațiilor se îmbunătățesc semnificativ. La urma urmei, acestea trebuie să ofere o calitate și o viteză mai ridicate de prelucrare a datelor. Una dintre aceste domenii care s-a răspândit este comunicațiile prin satelit. Este utilizat în multe sectoare ale activității umane: de la mari dezvoltări industriale până la gospodării mici.

O astfel de dezvoltare este televiziunea prin satelit. Acum este foarte greu să găsești cel puțin un bloc de locuințe care să nu aibă cel puțin câteva instalate.Acest lucru nu este surprinzător, deoarece pentru o taxă destul de mică poți obține emisiuni de calitate excelentă ale canalelor de televiziune din întreaga lume.

Există două tipuri principale de aceste dispozitive: focalizare directă și antenă offset. Principala lor diferență unul față de celălalt este locația semnalului primit. Dimensiunile sunt, de asemenea, inegale.Astfel, antena offset este de dimensiuni mici, iar punctul în care este plasat convertorul (reflectat în el) este deplasat în raport cu axa geometrică. O antenă cu focalizare directă este caracterizată de dimensiuni mari și, în consecință, de reflexie într-un punct situat pe axa geometrică.

O antenă offset funcționează pe principiul reflectării unui semnal din partea frontală a unei parabole într-un convertor. În acest caz, este utilizată doar o parte din întreaga ramură a parabolei. Antena offset mare are aspect frontal de ou, cele mai mici au formă de cerc. Dispozitivele mari includ dispozitive cu un diametru minim mai mare de un metru. Pentru cei mici - mai puțin de o sută de centimetri.

Dar este de remarcat faptul că o antenă offset nu poate fi folosită pentru a recepționa un semnal de televiziune profesional. Acest lucru se explică prin faptul că atunci când este reflectat pe convertor, se formează un punct neuniform.

Instalarea celor offset nu necesită o investiție semnificativă de timp și energie, deoarece aceste dispozitive trebuie fixate aproape vertical, iar acest lucru simplifică foarte mult instalarea lor pe un balcon sau pur și simplu pe peretele unei case.

Acest dispozitiv are, de asemenea, un avantaj important: nicio particule nu rămân pe placa reflectorizantă. Toți acești parametri au contribuit la utilizarea pe scară largă a unor astfel de dispozitive pentru conectarea televiziunii prin satelit.

Antenele offset pot fi realizate din diferite materiale: plastic, oțel, plasă, aluminiu - toate acestea pot deveni baza pentru producerea unei suprafețe reflectorizante. Fiecare dintre aceste dispozitive are propriile sale dezavantaje și avantaje. De exemplu, antenele din plastic sunt foarte susceptibile la influența temperaturii, dar sunt mult mai ușoare și mai ușor de instalat. Oțelul, dimpotrivă, este mai greu, dar mult mai puternic și mai fiabil. Deși antenele din acest material au o proprietate care afectează negativ recepția - ele ruginesc în timp.

Piața modernă vă va oferi o gamă largă de produse, astfel încât să puteți alege întotdeauna exact ceea ce este potrivit într-un anumit caz.

Tehnologiile moderne de transmisie a informației au avansat până acum, încât televiziunea analogică tradițională devine un lucru din trecut, făcând loc televiziunii prin satelit. Și acest lucru nu este surprinzător, deoarece televiziunea prin satelit se bazează pe tehnologii digitale care vă permit să vă bucurați de calitatea excelentă a numeroase canale. În același timp, transmisia prin satelit este cea care se adresează atât adulților, cât și copiilor, pentru că fiecare dintre ei va găsi ceva propriu printre abundența de programe și filme. Iar televiziunea prin satelit de înaltă definiție poate face cu ușurință o canapea confortabilă în fața televizorului un loc preferat pentru relaxarea întregii familii.

Dintre numeroasele tipuri și tipuri de antene de satelit pentru recepția unui număr mare de canale, se obișnuiește să se utilizeze două modele principale legate de antenele parabolice: offset (asimetrice) și focalizare directă (simetrică). Cel mai frecvent în recepția privată a televiziunii prin satelit este antenă satelit offset, care este o decupare asimetrică dintr-un paraboloid de revoluție cu un iradiator special în centrul paraboloidului însuși. Când este privită prin lumină, antena offset arată ca o elipsă alungită vertical. Zona utilă a antenei nu este ascunsă nici de alimentare, nici de suporturile sale, datorită faptului că focarul segmentului este situat sub centrul geometric al antenei offset. În timp ce convertorul și spițele de fixare ale antenei cu focalizare directă ascund o anumită parte a suprafeței reflectorizante a oglinzii, ceea ce nu poate decât să afecteze rata de utilizare a suprafeței oglinzii.

Stabilitatea antenei compensate sub sarcinile vântului este crescută datorită locației alimentării, care este instalată sub centrul de greutate al antenei parabolice. Această caracteristică ar trebui să fie luată în considerare la configurarea antenei, ținând cont de faptul că, cu antene offset, satelitul se află deasupra perpendicularei pe planul antenei în sine la un anumit unghi. La instalarea antenei, oglinda trebuie montată aproape vertical. Unghiul de înclinare poate varia doar puțin datorită caracteristicilor latitudinii geografice. Această poziție verticală elimină complet acumularea de umezeală sau zăpadă în vasul antenei, a căror prezență poate afecta negativ calitatea recepției. Aceasta este o altă diferență între o antenă offset și o antenă cu focalizare directă. În aceasta din urmă, etanșarea sporită nu este utilizată, deoarece pătrunderea umidității nu reprezintă o amenințare specială. Dar antena offset trebuie tratată cu atenție cu material de etanșare, altfel calitatea semnalului se va deteriora la cea mai mică intrare de umiditate.

Cel mai comun material pentru fabricarea antenelor offset este aluminiul. Este mai ușor decât oțelul și nu se corodează, dar un dezavantaj semnificativ este moliciunea materialului. Dacă nu este manipulată cu mare atenție, antena din aluminiu se poate deforma cu ușurință, ceea ce îi va afecta negativ performanța. Atunci când achiziționați o astfel de antenă, ar trebui să acordați atenție distorsiunii suprafeței și posibilelor defecte care vor afecta performanța dispozitivului.

Dacă alegeți o antenă din oțel, nu trebuie să uitați de posibila coroziune. Atunci când cumpărați o oglindă din oțel, trebuie să acordați atenție calității colorării acesteia. În ciuda luminozității lor, oglinzile din plastic sunt proaste, deoarece zăpada se lipește instantaneu de ele și, în timp, se deformează grav din cauza expunerii la radiații ultraviolete sau a schimbărilor de temperatură.

La achiziționarea unui antene, o atenție deosebită trebuie acordată elementelor suportului pe care va fi montată antena și suspensiei, verificându-se cu atenție fiabilitatea acestora. De asemenea, este necesar să inspectați elementele de fixare, mai ales dacă intenționați să instalați antena într-un loc cu vânt sau înalt. Suportul este asigurat cu șuruburi cu auto-panare. În acest caz, dimensiunea suportului în sine este de mare importanță: designul ar trebui să permită direcționarea antenei instalate în direcția dorită, dar în niciun caz nu trebuie să se sprijine de perete cu marginea oglinzii.

De remarcat că, conform „calității - pret" antenă satelit offset se potriveste pe cat posibil. Costul său variază de la 100 la 700 USD. in functie de marimea si materialul antenei. Singura întrebare pe care trebuie să o decideți înainte de a cumpăra este la ce satelit va fi reglată antena. Deoarece diametrul antenei offset depinde direct de operatorul selectat. Practic, acestea sunt antene cu un diametru de 0,6 până la 0,9 m, dar pentru a vizualiza canale străine veți avea nevoie de o antenă cu un diametru de peste 1,2 metri.

Când configurați o antenă satelit, trebuie să luați în considerare unghiul antenei decalat, care este unghiul dintre axele electrice și geometrice ale antenei. Pentru antenele cu focalizare directă este zero, iar pentru antenele offset este de aproximativ 20 până la 28 de grade. Valoarea unghiului de offset nu are un impact deosebit asupra calității antenei, dar valoarea acesteia trebuie luată în considerare la reglare. Configurarea antenei offsetîn plan vertical constă în instalarea reflectorului la un unghi care va fi egal cu diferența dintre unghiul de elevație al satelitului și unghiul de decalaj.

Trebuie să știți că instalarea unei antene offset este un proces foarte complex și care necesită multă muncă, a cărui finalizare la timp și de înaltă calitate poate fi realizată doar de un specialist cu experiență în această problemă. El va selecta cel mai optim loc pentru a instala antena și va monta în siguranță toate echipamentele de satelit, acordând toate canalele primite de antenă. Clientul va trebui doar să selecteze și să cumpere o antenă; lăsați totul în seama profesioniștilor.

În prezent, pe piața ucraineană de radio și televiziune s-a dezvoltat o situație neobișnuită: nu există antene parabolice ieftine de dimensiuni mici. Antenele parabolice importate „dimensiunea pizza” („dimensiunea pizza”, adică cu un diametru de 20-40 cm) la piața de vechituri „electronică” (Karavaevy Dachi) costă până la 15 USD. Pentru acești bani, într-un magazin sau de la o firmă de renume puteți cumpăra o antenă mult mai mare - 0,6-0,8 m. Prețul vizibil indică și popularitatea acestui produs. Într-adevăr, antene mici sunt folosite în sistemele MITRIS, sisteme moderne de releu de televiziune cu microunde în orașele mari. Astăzi MITRIS operează la Kiev, Odesa, Lugansk, Zaporojie, Cernăuți, cucerind tot mai multe centre regionale și suburbiile acestora și nu există nicio îndoială că va fi un concurent serios chiar și pentru televiziunea prin cablu și prin satelit. Nu există nimic care să înlocuiască o antenă mică: recepția lui MITRIS pe un convertor „gol” este adesea incertă, iar utilizarea antenelor cu un diametru de 0,6 m poate da un nivel de semnal prea mare, creând interferențe reciproce între canale.

Deci, cererea pentru antene mici este și va continua să crească. De ce nu există antene? Pentru că producția lor este considerată complexă, chiar intensivă în știință, și este concentrată exclusiv pe întreprinderile mari care, din păcate, sunt specializate în producerea doar a loturii mari de produse. Unde este calea de ieșire? Este evident că nișa rezultată în cererea consumatorilor poate fi ocupată de întreprinderile mici. După ce au fost echipați și muncind din greu, un număr mic de specialiști sunt capabili să sature întreaga Ucraine cu antene ieftine și de înaltă calitate. Și dacă acest lucru nu s-a întâmplat până acum, este doar pentru că meșteșugarii tehnici sunt încă timizi de afaceri, iar oamenii de afaceri sunt încă timizi de tehnologie. În acest articol vom încerca să atenuăm situația celor care încă decid să se ocupe de această chestiune, vorbind despre designul și metodele de construire a antenelor parabolice de dimensiuni mici și a echipamentelor pentru ei.

Ce antenă parabolică ar trebui să aleg pentru sistemele de difuzare de tip MITRIS: offset sau focalizare directă? Mai bine - offset. În această antenă, convertorul nu ascunde oglinda, ca într-una axisimetrică. Cu antene de dimensiuni mici, umbra de la convertor este comparabilă cu zona oglinzii, iar acest lucru devine un dezavantaj semnificativ al antenelor axisimetrice. Al doilea dezavantaj serios al lor este capacitatea de a acumula zăpadă iarna, care nu este radiotransparentă în cuptorul cu microunde. Chiar și cu o poziție orizontală a lobului principal al modelului de radiație (DP), partea inferioară a suprafeței oglinzii unei antene axisimetrice este înclinată într-un unghi pozitiv față de verticală, ceea ce favorizează lipirea zăpezii. Având în vedere dimensiunea antenei, este nevoie de foarte puțină zăpadă pentru a acoperi jumătate din oglindă. Dacă lobul principal al antenei offset este situat paralel cu orizontul, atunci deschiderea oglinzilor „se uită” la sol, unghiul dintre planul de deschidere și verticală este negativ și zăpada nu se lipește. Pentru a fi corect, trebuie spus că planul capacului de plastic al claxonului (ghidului de undă) al convertorului, care este instalat pe antena offset, este situat la un unghi pozitiv față de verticală, dar zăpadă, de regulă, nu se lipeste de plastic.

Deci, alegem o oglindă offset. Fig. 1 explică modul în care oglinzile offset și axisimetrice sunt „decupate” din paraboloidul primar. Acest desen este, de asemenea, necesar pentru a înțelege modul în care instrumentele ar trebui să fie proiectate și fabricate pentru producție. Paraboloidul primar este suprafața de rotație a parabolei y=x2/4F, unde F este distanța focală. Parabola ca generatrică se rotește în jurul unei axe, producând un paraboloid de revoluție. Punctul focal este situat pe axa y la o distanță F de origine. O oglindă parabolică a antenei de satelit este tăiată din paraboloidul primar folosind un cilindru secant, a cărui axă și generatoare sunt paralele cu axa y a paraboloidului primar. Dacă cilindrul secant este situat simetric față de axa paraboloidului primar, atunci se obține o oglindă axisimetrică. De obicei, o oglindă decalată corespunde unei variante în care generatoarea cilindrului secant coincide cu axa paraboloidului primar. Apoi, după cum se poate observa în Fig. 1, axa paraboloidului trece prin marginea oglinzii. Punctul focal F și direcția către semnalul perceput rămân în mod natural neschimbate, prin urmare, în locația standard de la repetorul MITRIS, deschiderea antenei offset va „privi” la sol. O antenă offset seamănă cu o persoană încrucișată: ni se pare că „se uită” în direcția greșită. Direcția de recepție maximă la antena offset aproape coincide cu consola care ține convertorul. Diametrul cilindrului secant va fi diametrul oglinzii axisimetrice și axa mică a elipsei deschiderii oglinzii deplasate. Această axă minoră este denumită și „diametrul convențional” al oglinzii deplasate: din partea laterală a satelitului sau a repetitorului de microunde MITRIS, oglinda deplasată apare ca un cerc cu diametrul unui cilindru secant. Dacă te uiți drept la deschidere, vei obține o elipsă: este formată din linia de intersecție a paraboloidului de rotație și a cilindrului paralel cu axa de rotație.

Luând în considerare în continuare Fig. 1, este adecvat să discutăm problema unde ar trebui îndreptată axa convertorului, care este instalată la focalizarea F: dacă oglinda ar fi focalizată directă, convertorul ar fi evident orientat spre partea de jos. a acestei oglinzi la originea coordonatelor, prin urmare pentru a o compensa ar trebui să „privadă” de-a lungul bisectoarei unghiului de deschidere, adică. unghiul la care oglinda offset este vizibilă de la focalizarea F. Cu toate acestea, există o avertizare. Oglinda offset este „iluminată” de unda radio în mod neuniform: densitatea fluxului radio este mai mare în apropierea originii coordonatelor și ceva mai puțin la marginea offsetului, la distanță de aceasta - aceasta este afectată de modificarea unghiului de înclinare a suprafata la fluxul de radiatii. Partea inferioară a offset-ului este cea mai „încărcată” cu radiații și, în consecință, reradiază cea mai mare energie în convertor. Aș dori să fac această comparație: primăvara, zăpada se topește mult mai repede pe versanții ravenelor, pe care lumina soarelui cade aproape perpendicular pe suprafața lor și unde densitatea radiației este cea mai mare. Din această cauză, „punctul de țintire”, adică. Locul de pe oglindă în care este îndreptată axa convertorului este deplasat ușor sub vizor de-a lungul unei bisectoare.

Acum este timpul să selectați parametrii de offset inițiali. Propun să luăm diametrul offset convențional ca 33 cm.Aceasta va fi o pizza mare! Dacă solicitările dumneavoastră diferă de ale mele, atunci, urmând calculele de mai jos, puteți proiecta o altă „pizza”. Deci, D = 33 cm Atunci când alegem focalizarea F, ar trebui să ne amintim că aici intervalul „arbitrarității” noastre este deja mic, deoarece suntem limitați de raportul F/D: pentru ca convertorul să „vadă” întregul compensați bine, raportul F/D trebuie să fie destul de mare, de exemplu, 0,5-0,6. Această valoare este tradițională pentru offset (offset-urile sunt focalizate lungi), în timp ce antenele cu focalizare directă sunt caracterizate printr-un raport F/D diferit - 0.3.0.4. Alegem un raport de 0,5. Apoi F = 16,5 cm Calculăm imediat unghiurile de deschidere: unghiul față de axa majoră a elipsei de deschidere de la punctul focal arctg(4FD/(4F2-D2))=90° și unghiul față de axa minoră a elipsă de deschidere (până la diametrul convențional al offsetului 33 cm) 2arctg((0,5D/[(0,5D)2+(F-D2/8F)2]1/2)=83,6°.

După cum puteți vedea, aceste unghiuri sunt aproape aceleași, deoarece oglinda offset are o distanță focală mare. Decalajele se potrivesc perfect cu clasicele claxoane convertoare concepute pentru acest tip de oglinda. Astfel de coarne sunt un con cu un unghi solid de 45 °, lățimea lobului principal al DP-ului său la nivelul de putere 1/2 este de 80-90 °. Voi nota un detaliu important: zona de sensibilitate maximă a convertorului este îndreptată înainte spre mijlocul oglinzii. Convertorul „vede” marginile oglinzii mai rău, iar aria efectivă a oglinzii care creează fluxul de radiație perceput de convertor este doar aproximativ 0,6 din aria totală de deschidere. Acest parametru q=0,6 se numește factor de utilizare a suprafeței. Acum trecem la determinarea altor caracteristici de design și analitice ale antenei noastre. Axa majoră a elipsei de deschidere B = D(16F2 + D2)/4F = 36,9 cm.Adâncimea maximă a oglinzii, măsurată din planul deschiderii până la paraboloid, H = 0,25D2/(16F2 + D2) = 3,7 cm. Aceste caracteristici vor fi necesare pentru estimarea preliminară a consumului de metal pentru producerea oglinzii și fabricarea echipamentelor. Oglinda decalată are o deschidere eliptică simetrică și un profil asimetric: în partea inferioară pe partea laterală a convertorului fix câștigă mai repede adâncime. Unghiul dintre tangenta la generatria paraboloidului și axa majoră a elipsei de deschidere din partea de jos și de sus a oglinzii este, respectiv: arctg(D/4F) = 26,6° și arctg(D/2F) - arctg(D /4F) = 18,4°. Din acest motiv, punctul de adâncime maximă este situat mai aproape de partea inferioară a offset-ului. Diferența dintre aceste unghiuri este de numai 8,2°, iar această valoare mică va fi singurul indicator al orientării corecte a oglinzii în direcția „sus-jos”, așa că vor fi necesare măsuri de proiectare și tehnologia pentru a se asigura că această orientare nu este niciodată. pierdute în timpul producției și asamblarii oglinzilor.

Să determinăm câștigul așteptat al antenei noastre. Câștigul unei antene parabolice depinde în mare măsură de lungimea de undă a emisiei radio, astfel încât frecvența de operare și intervalul de lungimi de undă trebuie selectate. Kiev MITRIS funcționează în intervalul 11,7-12,5 GHz, așa că vom presupune că frecvența caracteristică a domeniului de funcționare este f = 12 GHz, iar lungimea de undă caracteristică este de 2,5 cm. Câștigul calculat al unei antene ideale cu diametrul de 33 cm este G = 20lg(nDq1/ 2/l)=30,1 dB.

Observ că o antenă ideală, de ex. o antenă al cărei câștig corespunde celui calculat trebuie să aibă o abatere de la parabolicitate de cel mult 1/32 = 0,8 mm. Producătorii știu că aceasta este o cerință destul de strictă, dar la diametre mici poate fi îndeplinită fără probleme majore. Următoarea clasă de calitate este o abatere de cel mult 1,6 mm. Este destul de ușor să îndepliniți acest raport chiar și cu diametre mari de oglindă, dar câștigul antenei cu acest raport va fi deja puțin mai mic decât cel calculat. Deoarece câștigul antenei include factorul de utilizare a suprafeței q, câștigul este, parcă, legat de claxonul care folosește oglinda pentru iradiere în timpul transmisiei și pentru perceperea undei radio în timpul recepției cu o valoare standard a parametrului q = 0,6. .

Prin urmare, amplificarea unei antene parabolice este un fel de „lucru în sine”. Iradiatoarele specializate selectate pentru diferite rapoarte F/D sunt depozitate în locurile de testare echipate. Este puțin probabil ca o întreprindere mică care produce antene „de dimensiunea unei pizza” să aibă un astfel de teren de testare. Opinia autorului ca un „tip vechi de antenă” este următoarea: toate antenele de satelit pentru uz casnic, concepute pentru utilizarea de fluxuri arbitrare, ar trebui să fie numai structuri metalice, în care producătorul garantează doar forma corectă a oglinzii. Pentru o antenă parabolică individuală, doar geometria corectă este importantă, asta-i tot. Producătorii cu experiență știu despre ce vorbim.

În continuare, vom proiecta un triunghi de măsurare pentru antena noastră. Desigur, nu va fi nevoie acum, ci în producție, dar designul său vă va adăuga informații și încredere în proprietatea antenei dvs. Fig. 2 prezintă aspectul triunghiului de măsurare și ajută la înțelegerea funcției acestuia. Triunghiul de măsurare vă va ajuta să găsiți întotdeauna cu precizie focalizarea „plăcii” dvs. și poziția convertorului. Laturile acestui triunghi a,b,c se calculează după cum urmează:

a = B = 36,9 cm;

b = F+D2/4F = 33 cm;

c = F = 16,5 cm.

În practică, puteți face partea inferioară a împreună cu un cadru, a cărui parte curbată formează un paraboloid, de exemplu. parabolă. Această combinație este convenabilă deoarece instalarea triunghiului pe oglindă va fi întotdeauna clară, iar colțurile ascuțite de la capetele laturii a nu vor zgâria suprafața vopsită. De fapt, triunghiul de măsurare poate fi îmbunătățit în continuare. După adăugarea cadrului parabolic, partea a poate fi extinsă puțin; se va așeza pe flanșa oglinzii, ceea ce va face triunghiul mai convenabil. Din punctul focal, trebuie trasă o direcție de vizare pentru a orienta convertorul. S-a menționat deja că bisectoarea unghiului bFc nu este în întregime potrivită în acest scop. Este mai bine să orientați convertorul în punctul de adâncime maximă al oglinzii. Este situat la intersecția axei cilindrului generator cu paraboloidul.

Acest punct este foarte ușor de găsit, iar precizia determinării sale va fi și mai mare dacă nu măsurați deloc adâncimea maximă, ci procedați astfel: împărțiți latura b, egală cu diametrul condiționat de 33 cm, în jumătate și de la mijlocul său paralel cu axa paraboloidului, adică. paralel cu latura c a triunghiului, trageți o linie dreaptă, care intersectează paraboloidul în punctul P. Acest punct este punctul de adâncime maximă și îl selectăm ca punct de țintire, iar axa convertorului trebuie să fie situată pe linia dreaptă PF . Linia PF poate fi evidențiată cu vopsea, dar este și mai bine să atașați la ea un dorn cilindric detașabil, care ar trebui să se potrivească în clema de suspensie concepută pentru a asigura convertorul. Diametrul acestui dorn ar trebui să fie de 40 mm, acesta este deja un standard stabilit pentru convertoare. Nu există un alt diametru al gâtului pentru convertoarele offset. Dar o altă dimensiune importantă de conectare a convertoarelor - distanța de la gât până la capătul cornului (capac din plastic) nu a fost încă formată. Cel mai adesea, geometria convertorului corespunde dimensiunilor prezentate în Fig. 3.

Convertizoarele de la Gardiner, Cambridge, FTE, Strong și altele au acum aceasta sau aproximativ această geometrie. Punctul focal ar trebui să fie situat puțin mai adânc decât capacul (adică în interiorul cornului convertorului) la aproximativ W4 = 6 mm. Prin urmare, vârful ascuțit F al triunghiului de măsurare poate fi tăiat cu această cantitate mică sau, dacă se face un dorn care imită un convertor, dornul poate fi mutat mai aproape de oglindă. Această ultimă procedură aproape completează triunghiul. De ce „aproape”? Pentru că există și efectul de subpresiune a oglinzii, care îndepărtează ușor focalizarea.

Privind în viitor, să spunem asta: dacă subapăsarea oglinzilor, măsurată ca adâncime maximă incompletă a oglinzii, care nu corespunde calculului, a devenit un fenomen de masă, atunci recomand mutarea clemei de montare a convertorului din cauza distanței reale a focalului. punct. Această distanță în acest caz poate fi calculată folosind formula: 5F = -4,55H, unde 5H este diferența dintre adâncimea maximă calculată și cea reală a oglinzii; 5F - modificați distanța focală. Există un semn minus în formulă deoarece o scădere a adâncimii oglinzii corespunde unei creșteri a distanței focale.

Să începem proiectarea echipamentului. Pentru a face acest lucru, trebuie să știm pe ce tehnologie de presare ne putem concentra. De obicei, oglinzile sunt de dimensiuni medii, de exemplu. de la 0,6 la 2,2 m sunt presate folosind presiune pneumatică sau hidraulică: o țagla subțire de aluminiu sau oțel este presată ermetic în jurul perimetrului (de-a lungul conturului) dintre matrice și capac, apoi aer comprimat sau apă sub presiune de mai multe atmosfere. eliberat sub capac, iar piesa de prelucrat se întinde, apăsând în matrice și dobândind forma sa parabolică. Piesa de prelucrat trebuie să fie din material plastic, de exemplu, aluminiu de calitate A5, A6 sau oțel de calitate 08KP. Sunt cunoscute tehnologii alternative pentru producția de oglinzi: oglinzile axisimetrice pot fi întinse prin comprimarea secvenţială a piesei de prelucrat prinsă în partea de sus a poansonului cu o rolă. Poansonul este montat pe o mașină rotativă și rotit, în timp ce rola rămâne staționară. O oglindă axisimetrică de dimensiuni standard mici poate fi rulată pe un strung. Antenele mari, de exemplu de la 3 la 5 m sau mai mult, sunt realizate din petale, adunându-le pe o rampă. Petalele în sine sunt făcute pe o presă întinsă, trăgând piesa de prelucrat pe un bloc parabolic. De asemenea, este cunoscută o tehnologie unică de presare prin explozie: mai întâi, oglinda este presată de presiunea hidrostatică a apei, apoi o mică sarcină este explodata în apă, iar unda de explozie presează perfect oglinda din aliaje elastice, de exemplu, AMC- M. Acest lucru oferă calități suplimentare ale unor astfel de oglinzi: sunt durabile, precise și ușoare. Recent, pe piata au aparut oglinzi pentru pizza turnate (de ceara pierduta). Poate ai altă tehnologie nouă? Du-te!

Acest articol descrie proiectarea și metodele de proiectare a antenelor și echipamentelor parabolice mici pentru acestea. Începutul articolului este în numărul precedent al revistei.

Oglinzile de dimensiuni mici pot fi presate într-un mod clasic, de exemplu, cu presiune pneumatică, în timp ce se măsoară cantitatea de presiune cu grosimea metalului și dimensiunile oglinzii: presiunea este proporțională cu grosimea metalului și lungimea a conturului (perimetrului) piesei de prelucrat și invers proporțional cu aria piesei de prelucrat. Lungimea perimetrului L și aria piesei eliptice S sunt legate prin relație

Prin urmare, presiunea P, grosimea metalului și lungimea perimetrului L (sau diametrul mediu) sunt legate prin relația de similitudine P-Ld/S-d/L-d/D^.

Diametrele medii și nominale sunt apropiate, iar pentru calculele de estimare diferența lor poate fi neglijată. Se știe că o oglindă decalată cu un diametru nominal de 0,9 m dintr-o țaglă de oțel 08KP cu o grosime d = 0,8 mm poate fi presată în mod fiabil la o presiune de 6 atm. Ce presiune a aerului va fi necesară pentru a presa o oglindă cu diametrul nominal de 0,33 m dintr-o tablă de oțel de 0,5 mm grosime?

Răspuns: P = 6.0.9.0.5/ /(0.8.0.33) = 10 atm.

Dacă compresorul dvs. și calitatea sertării piesei de prelucrat pot face față acestei presiuni, atunci nu veți avea probleme. Puteți trece la o foaie mai subțire dacă apar probleme, dar nu mai subțire de 0,35 mm (pentru oțel): rezistența oglinzii și durabilitatea antenei dumneavoastră pentru pizza vor scădea.

Există o metodă radical diferită de presare - desen. Așa sunt presate vasele: piesa de prelucrat este sertizată de-a lungul conturului, iar modelarea este realizată de capac, transformat într-un poanson mobil, care alunecă pe foaia de metal prinsă și o trage spre sine. Metalul ia forma unui pumn. Nu sunt necesare pneumatice sau hidraulice, dar presa trebuie să fie bidirecțională (sertizare plus împachetare). În plus, problema este uzura poansonului: dacă pentru vasele de presare uzura poansonului nu este critică, atunci pentru producția de oglinzi este importantă. Un poanson uzat trebuie reparat sau înlocuit. Nu există practic nicio uzură a matricei de formare în timpul presării prin suflare; acesta este un echipament „etern”. O presă hidraulică mică cu o forță de apăsare de câteva zeci de tone necesară pentru flanșarea oglinzii și fixarea foii piesei de prelucrat în timp ce umflați oglinda este ideală pentru această metodă. Pentru desen, este necesară o presă mecanică sau hidraulică în două treceri cu aproximativ aceeași forță de presare. Pentru a desena oglinda noastră, va fi necesară o forță mică PS = 10 tone. Flanșarea, în funcție de designul său, va necesita aceleași 10-20 tone. Aceste forțe sunt determinate de aria secțiunii transversale a metalului tras.

Cum se face echipament? Nu aș vrea să intru în detalii, fie și doar pentru că echipamentul este legat structural de prese specifice, de tradițiile tehnologice ale secției de presa și de capacitățile de producție de scule. Aș dori să vă atrag mai mult atenția asupra cerințelor specifice pentru echipamente, dintre care principala se ține cont de grosimea materialului tablei. Dacă utilizați metoda inflației, atunci matricea de formare nu trebuie să aibă un profil parabolic, ci un paraboloid echidistant; suprafața sa ar trebui să se îndepărteze de paraboloidul de rotație în funcție de grosimea metalului presat. Dacă sperați să utilizați două tipuri de materiale de grosimi diferite (aluminiu și oțel), atunci puteți găuri matricea la o echidistanță a grosimii medii a metalului, de exemplu, dacă o foaie de aluminiu are 5 = 1 mm și o tabla de otel are 5 = 0,5 mm, apoi selectam echidistanta cu 5=0,75 mm. Alezarea matricei (și a poansonului) este de obicei efectuată pe o mașină rotativă CNC. Tehnologul-programator trebuie să introducă un program, a cărui compilare necesită o specificare tabelară sau analitică a traiectoriei vârfului tăietorului. Dacă echidistanța nu este luată în considerare, i.e. dacă neglijăm grosimea materialului tablei, atunci programatorul trebuie să seteze generatoarea parabolică y=x2/4F.

Luând în considerare grosimea, se va da următoarea funcție analitică

y=x2^ + d - d((x/2F)2+1)1/2, unde originea este aleasă pe suprafața matricei.

Figurile 4 și 5 arată procesul de fabricare a unei matrice și a unui poanson din forjare. Caruselul se rotește în jurul axei y. Atât matricea, cât și poansonul unei oglinzi pentru pizza pot fi plictisiți nu după un program, ci după un șablon, care este prefabricat de un producător de scule atent. Realizarea unei suprafețe paraboloide este o operațiune complexă, dar asta este doar jumătate din luptă. După această operație, matricea este trimisă la o mașină de frezat cu coordonate CNC pentru alezarea profilului de flanșare. Capacul trebuie făcut pe aceeași mașină. Dacă ați ales metoda de desenare a oglinzii și ați plictisit un paraboloid pe un pumn pe o mașină rotativă, apoi poate fi reinstalat pe aceeași mașină și găurit într-un cilindru cu un diametru exterior de 33 cm. Se va potrivi în dorn în care foaia de metal destinată desenului este prinsă exact ca un cilindru, în ciuda faptului că în deschidere este o elipsă strictă. Unghiul de intrare a=arctg(D/4F)= arctg 0,5=27°.

Dacă această poveste vi s-a părut prea complicată, nu vă jenați și încercați să faceți singuri calculele sau să faceți o machetă a echipamentului dintr-o bucată de plastilină. Rețineți că modelele moderne de antene parabolice presupun uneori o deschidere circulară mai degrabă decât una eliptică sau limitează elipsa deschiderii la un pătrat sau aplatizează ușor elipsa limitând lățimea sau înălțimea acesteia. Complexitatea proiectării și fabricării echipamentelor crește apoi enorm. Trebuie remarcat faptul că proprietățile de inginerie radio ale oglinzii se deteriorează.

Acum să discutăm despre dispozitivele de suspensie și suport pentru convertor. Dacă doriți să realizați un suport de convertor (clemă) din plastic, asigurați-vă că alegeți un material cu rezistență ridicată garantată la climă. Convertorul cântărește până la un kilogram și costă mulți bani. Distrugerea suportului pe durata de viață (10-15 ani) trebuie să fie complet prevenită. Dacă ansamblul suport al convertizorului este montat pe o oglindă, acesta va fi economic și fiabil, dar mai puțin plăcut din punct de vedere estetic decât un suport cantilever montat pe o suspensie în spatele oglinzii.

Suspensia antenei trebuie să asigure reglarea acesteia în azimut și elevație și fixarea în direcția selectată. Este foarte important ca gama de mișcare a oglinzii în unghi de declinare să respecte standardele de operare: axa paraboloidului trebuie să fie îndreptată de-a lungul suprafeței dacă antena este destinată MITRIS. Dacă intenționați să utilizați o antenă pentru a primi TV prin satelit, atunci intervalul de mișcare a axei în raport cu orizont, de exemplu. în înălțime, trebuie crescută. Unghiul de elevație al satelitului vârf depinde de latitudinea zonei în conformitate cu formula φ = arctg((cos^-0,1511)/sin^), unde φ este unghiul de latitudine al zonei. Designul suspensiei ar trebui să permită variația unghiului pentru a beneficia toți cumpărătorii. Vă rugăm să rețineți că reglarea antenei pentru elevație trebuie făcută dintr-un suport vertical, de exemplu, dintr-o țeavă verticală lungă. Este bine dacă considerați această cerință evidentă, dar nu este evidentă pentru toată lumea. Probabil ați văzut antene poloneze MABO, frumoase în toate celelalte sensuri, înghețate pe acoperișurile noastre în cele mai exotice ipostaze. Ele nu permit ca fasciculul să fie aliniat paralel cu suprafața Pământului dacă antena este montată pe o țeavă verticală lungă.

Unitatea de suspensie trebuie să fie simplă și fiabilă. Când realizați o machetă sau un prototip al unei antene, nu uitați să invitați un inginer de antenă cu experiență: el va trage concluzia corectă cu privire la succesul designului suspensiei. Alegeți un material pentru suspensie mai gros și mai rigid decât pentru oglindă; dacă vă place ștanțarea, atunci acest material va fi, de asemenea, întărit cu zig-uri și trebuie să vă asigurați că urechile rigide de montare sunt tangente la oglindă în punctul de conectare, altfel deformarea oglinzii este inevitabilă: aspectul se pierde iar armătura se deteriorează. Din păcate, produsele multor companii au acest dezavantaj evident. Tangența picioarelor pe o antenă mică poate fi selectată practic, dar acest lucru trebuie făcut cu atenție în documentație și executat în echipament. Dacă antena este mai mare decât o pizza, atunci este mai bine să calculați mai întâi geometria picioarelor.

Imaginează-ți că pe o masă mare am desenat o grilă de coordonate dreptunghiulare (x^) și am plasat oglinda noastră pe ea cu deschiderea în jos și am plasat-o astfel încât axa x1 să coincidă cu axa majoră a elipsei de deschidere și punctul x1 = z1 = 0 cade la începutul axei mari din partea inferioară a deschiderii. Vom presupune că axa y1 este îndreptată în sus; aceasta va fi scala de înălțime pe suprafața parabolică. Această situație este prezentată în Fig. 6. Să presupunem că suspensia antenei conține patru picioare și trebuie să determinați înclinarea acestora față de planul mesei. Deoarece paraboloidul este curbiliniu, pentru fiecare punct de atașare este necesar fie să specificați două unghiuri - de-a lungul axei x1 și de-a lungul axei z1, fie să indicați direcția celei mai mari curburi și să dați unghiul de înclinare în această direcție. Paraboloidul este simetric față de axa x1, deci este suficient să rezolvăm problema pentru două puncte A și B. Vom elabora metoda de calculare a unghiurilor folosind exemplul punctului (găurii) A. Această metodă se bazează în întregime pe calcul înălțimea y1. Pentru a calcula înălțimea punctului A deasupra suprafeței tabelului, ar trebui să utilizați două formule y1=(Dt-t2-z12)(16F2+D2)-1/2, unde parametrul auxiliar t este definit ca t= -8F2/D +1/2. Aceste formule sunt date în formă generală, astfel încât să le puteți folosi oricând doriți. În cazul antenei noastre, F=16,5 cm și D=33 cm, deci formulele sunt simplificate: y1=(33t-t2-z12)/73,8; t= -66+(43,56+147,6x1-z12)1/2. Nu putem decât să sperăm că numeroasele formule nu ți-au solicitat prea mult memoria cu concepte din geometria analitică și analiza matematică. Lasă-i să lucreze în sfârșit pentru întreprinderile mici! În concluzie, aș vrea să vă reamintesc ceea ce știți deja: onoarea trebuie protejată de la o vârstă fragedă, iar calitatea - de la primele mostre. Ridicați ștacheta calității cât mai sus și țineți-l cu toată puterea, pentru că în fiecare zi vor apărea provocări la scăderea calității. Cele mai mari probleme vor apărea în ceea ce privește calitatea vopselei și a lacurilor și a acoperirilor galvanice. Pregătirea suprafeței oglinzii pentru vopsire ar trebui să fie mai bună decât „tehnologic”. Desigur, trebuie să aveți grijă de piesele vopsite în timpul transportului și depozitării. Aceasta este problema ta, nu a cumpărătorului, deoarece aspectul deteriorat al antenelor îți poate distruge reputația. Dacă poți face galvanizare undeva în industria de apărare, atunci ești norocos. Dacă faceți galvanizare la cald, veți ocoli toți concurenții. Pentru a nu uita de concurenții tăi, atârnă pe site-ul tău un MABO polonez, de exemplu, cu un diametru de 0,6 m offset (este mic), iar lângă el antena ta și privește în fiecare zi acest cuplu prin ochii lui. un cumpărător.

M.B. Loshchinin, Kiev

Plan:

1. Antene satelit.

2. Clasificarea avantajelor și a dezavantajelor.

3. Modulare și codare.

Există două tipuri de antene satelit: antene satelit cu focalizare directă și antene offset. Antenele cu focalizare directă sunt atunci când antena are o formă rotundă, iar focalizarea este acolo unde se adună razele, adică este în centru. Aceste antene au un diametru mare, așa sunt produse. Încep de la 120-150 cm.Sunt mai ușor de montat, dar necesită un convertor special.

Dezavantajul unei antene cu focalizare directă este că antena este orientată spre satelit, iar iarna se acumulează zăpadă pe ea. Antenele cu focalizare directă s-au răspândit cu ceva timp în urmă, cu un diametru de 180 cm, fabricate în China, asamblate din petale individuale. Și un alt dezavantaj al antenei cu focalizare directă este calitatea ei foarte slabă. O antenă cu focalizare directă utilizează zona oglinzii cel mai eficient. Antena cu focalizare directă se ridică într-un unghi și arată ca un bol.

Antenele satelit offset au formă rotundă și focalizarea lor este îndepărtată de centrul lor. Antenele offset sunt disponibile în orice dimensiune. Un alt avantaj al antenei este că zăpada nu se acumulează pe ele în timpul iernii, este amplasată vertical. Convertizoarele ieftine sunt potrivite pentru aceasta. Există două tipuri de antene offset: cu focalizare lungă și focalizare scurtă. În cazul antenelor cu focalizare lungă, focalizarea este mai departe de antenă. Convertoarele pentru antene offset sunt proiectate pentru distanțe focale mari. Puteți pierde eficiența doar dacă instalați un clopot în formă de con. Acest lucru se întâmplă foarte des, deoarece antenele cu focalizare scurtă de la planta Supral sunt foarte comune. Diametrele acestor antene de satelit sunt de 60, 90 și 120 cm.Totuși, antenele offset sunt folosite pentru semnalul C și Ku. Dar, de obicei, este posibil să primiți un semnal Ka în bandă.

O antenă de satelit este un receptor (sau emițător de semnal) de la un satelit artificial de pe Pământ și este o oglindă (reflector) la care este atașat un dispozitiv (convertor) care primește și transformă semnalul de înaltă frecvență primit într-o frecvență intermediară inferioară.

Există diferite tipuri de antene de satelit: oglindă, plate, sferice, corn și altele. Au multe calități valoroase, dar datorită costului ridicat și complexității producției de masă, sunt produse în cantități limitate. Prin urmare, cel mai comun tip de antenă de satelit este „antena”.

Deoarece semnalul de transmisie prin satelit are o frecvență foarte înaltă și proprietățile sale fizice sunt apropiate de proprietățile luminii, de exemplu. este reflectată de suprafața oglinzii și se desparte la limita diferitelor medii fizice (umiditatea aerului etc.). Prin urmare, pentru a amplifica semnalul, acesta trebuie să fie focalizat la un moment dat folosind o lentilă mare - o antenă parabolică reflectorizante. După o astfel de amplificare, semnalul trece pentru conversie ulterioară.

O antenă de satelit de tip antenă are două forme de reflector: focalizare lungă („profunzime”) și focalizare scurtă („profundă”).

În sistemele de recepție prin satelit, reflectorii cu focală lungă sunt cel mai des utilizați (așa cum este descris mai sus, această formă de reflector este descrisă prin termenul „pe adâncime”).

Antenele cu oglindă parabolice sunt împărțite în două tipuri: focalizare directă (axisimetrică) și offset (alimentarea nu este focalizată).

Antenele cu focalizare directă concentrează întregul semnal în centrul reflectorului, reprezentând un tip clasic de paraboloid de rotație, iar acest lucru contribuie la o orientare mai precisă către satelitul selectat. De obicei, astfel de antene sunt folosite pentru a recepționa semnale în banda C, deoarece acestea sunt mai slabe, dar acest lucru este posibil și în banda Ku, precum și în combinație.

Antenele offset concentrează semnalul primit departe de centrul reflectorului, de exemplu. segmentul focal este situat sub centrul geometric al antenei - acest lucru elimină umbrirea zonei utile a antenei de către alimentare și suporturile sale, ceea ce crește eficiența acesteia cu aceeași zonă de oglindă ca o antenă axisimetrică.

Fiecare tip are propriile sale avantaje și dezavantaje:

Antene cu focalizare directă.

Avantaje:

procesul de fabricație este foarte simplu;

preț scăzut.

Defecte:

este imposibil să-l montați pe pereții caselor fără un suport lung de la distanță (pentru a asigura unghiul de elevație necesar), altfel marginea oglinzii antenei se va sprijini pur și simplu pe perete;

configurare și instalare complexă;

convertorul este instalat pe calea semnalului de la satelit, ascunzând astfel o parte a reflectorului, iar acest lucru reduce câștigul general al semnalului primit;

Precipitațiile atmosferice se acumulează în antenă: apă de ploaie și zăpadă.

Practic, o antenă cu focalizare directă este utilizată pentru recepția profesională a semnalelor de la un satelit și cu dimensiuni de reflectoare mai mari de 1,5...2,0 metri.

antene offset.

O antenă de satelit toroidală, pe lângă două reflectoare, poate fi echipată cu mai multe convertoare. Datorită acestei tehnologii de producție, o antenă de satelit toroidală este capabilă să primească semnale de la mai mulți sateliți simultan, iar fiecare convertor va fi amplasat direct în focalizarea satelitului către care este direcționat - acesta este un mare plus, deoarece nu este nevoie. pentru a instala dispozitive rotative pentru a capta un semnal de la satelit.

Oglinda principală externă a unei antene toroidale diferă de o antenă parabolică offset convențională, deoarece cel mai probabil nu este una ovală, ci una în formă de ou. Datorită unui profil atât de complex și reflectării din oglinda auxiliară, nu se formează un punct focal separat în spațiu, ci o curbă extinsă, focalizarea oricărui punct vizibil al orbitei geostaționare.

O antenă de satelit toroidală este foarte dificil de fabricat și configurat - acesta este probabil singurul dezavantaj al acestui tip de antenă de satelit.

Notă; „antena” este o oglindă pe care reflexia are loc la un anumit unghi (unghiul de reflexie este determinat de producător), adică antena offset are un anumit unghi de reflectare a semnalului (19...27?)

Fapt interesant.

Parametrul principal al antenelor de satelit este câștigul. Cu cât suprafața reflectorului este mai mare, cu atât va colecta mai multă radiație în focalizare. În consecință, dimensiunea reflectorului va fi determinată de semnalul furnizat de la satelit către acest reflector: dacă un semnal puternic este furnizat de la satelit la antenă, atunci puteți alege o dimensiune mai mică a reflectorului, iar dacă semnalul este slab, atunci reflectorul ar trebui să fie cel mai mare, în consecință. O atenție principală trebuie acordată faptului că, pentru o recepție fiabilă în orice vreme, dimensiunea reflectorului trebuie aleasă cât mai mare posibil pentru a obține o rezervă de putere (în timpul precipitațiilor, o parte a semnalului va fi absorbită de picăturile de apă, prin urmare , puterea semnalului este pierdută și pentru o recepție fiabilă trebuie să utilizați o antenă cu reflector de dimensiuni mari).

În această etapă, trebuie să determinăm înclinarea aproximativă a oglinzii noastre antenă de satelitîntr-un plan vertical.

Desigur, nu puteți calcula acest parametru. Dar, știind înclinarea corectă antenă de satelit, va salva un începător, dacă căutarea unui semnal nu are succes, de presupuneri inutile „este antena poziționată corect?” De exemplu, dacă, în timpul reglajului, devii destul de puternic oglinda antenei în partea de sus (sau de jos). La urma urmei, vei avea deja o idee vizuală despre cum ar trebui să stea și, în orice caz, vei întoarce oglinda antenă de satelit la starea inițială, după care, continuând căutarea.

Deși, desigur, acest lucru nu va elimina configurarea manuală, va facilita totuși în mod semnificativ întregul proces. setările antenei satelit(economisind totodată timp).

Acum să calculăm ce pantă va avea oglinda decalată antenă de satelit.

Înclinarea antenei de satelit - calculul unghiului de înclinare

Din pacate, din panta antenă de satelit, depinde direct de la ea diametrul si forma, pentru a calcula această pantă, vai... trebuie să faci calculul folosind formule speciale.

Nu vreau să vă supraîncărc capul cu deja destul de multe informații. Prin urmare, aici voi sugera trei moduri:

Prima cale. Nu face niciun calcul acum. Când reglați poziția verticală a antenei, mai întâi așezați-o într-o poziție verticală. Apoi, coborâți treptat oglinda în jos (sau ridicați) până când apare un semnal de la satelit. În principiu, asta fac toți tunerii experimentați.

A doua cale. Acordați atenție unghiului de înclinare antene de satelit instalat în cartier, de exemplu, pe aceeași casă, sau pe balcoanele și acoperișurile clădirilor învecinate.

A treia cale. Pentru a calcula unghiul de înclinare antenă de satelit Pentru a face acest lucru, utilizați orice program de calculator.

Pentru a fi mai clar, pentru a determina înclinarea antenei, voi folosi același program de „Aliniere antenă prin satelit”.

Pentru a face acest lucru, lansați acest program și accesați „ Antenă offset„(Foto 1).

În fereastra de selecție a satelitului, selectați-l pe cel la care . În acest caz, am ales satelitul Express AM 22 (Foto 2).

Fotografia 2 Selectați satelitul către care se va efectua transferul instalarea unei antene parabolice.

Să setăm dimensiunile oglinzii antenei în celulele „Lățimea antenei” și „Înălțimea antenei” (Foto 3).

Fotografia 3 Indicați dimensiunile oglinzii deplasate antenă de satelit.

De îndată ce introducem dimensiunile antenei, lângă imaginea de mai jos, indicatorul numeric „ Este necesară înclinarea antenei„își va schimba sensul. În cazul meu a fost 73,20° (Foto 4).

Fotografie 4 Înclinare antenă de satelit.

Fiind la locul de instalare a antenei, pe baza faptului că vom introduce poziția inițială doar vizual, înclinarea oglinzii antenă de satelit, este mai ușor de măsurat nu de pe orizontală, așa cum se face în program, ci de pe axa polară. Pentru a spune mai corect, acesta va fi unghiul de declinare - adică unghiul de declinare al oglinzii antenă de satelit(Figura 1).