Как выбрать спутниковую антенну

Спутниковая антенна – самый простой способ обеспечить широкополосный доступ в интернет и другие сервисы в любой точке мира, как стационарно, так и в динамике – например, во время поездки на автомобиле.

Чтобы вы могли смотреть любимые телеканалы в каюте своей яхты, на различных орбитах вокруг планеты вращаются несколько десятков высокотехнологичных спутников связи и телевещания. Все они ведут работу в различных диапазонах, с различной поляризацией и с разной пропускной способностью.

Разобраться, что из оборудования действительно необходимо для уверенного приема сигнала, а также понять, как выбрать спутниковую антенну, какая при этом лучше: активная, пассивная, внешняя, круговая, всенаправленная, или лучше сделать спутниковую антенну самостоятельно - для пользователя зачастую непросто. Поскольку пассивная и активная спутниковая система предназначены для принципиально разных целей, а полноценной всенаправленной спутниковой антенны пока не удалось создать из-за больших расстояний между антенной и спутником, без специалиста зачастую невозможно определиться выборе и убедиться в технической совместимости всех компонентов.

Какие спутниковые антенны лучшие? Сложно сказать. Наиболее современными сегодня являются внешние спутниковые антенны, выполненные в выносном форм-факторе для монтажа на улице, в том числе в областях с сложными климатическими условиями.

Как устроена спутниковая антенна

Приемопередающая часть спутниковой системы связи состоит из трех основных компонентов: зеркало, приемник и передатчик. Передатчик сигналов на спутник, или BUC, необходим на антеннах, ведущих трансляцию, поскольку такие спутниковые системы работают одновременно в двух направлениях: спутник-антенна и антенна-спутник.

Двусторонняя спутниковая связь предназначена, в первую очередь, для VSAT антенн, малых спутниковых земных станций, выглядящих по сути как спутниковая антенна с установленными в одном корпусе приемником и передатчиком. VSAT станция осуществляет полный доступ в интернет на максимальных скоростях, предоставляемых оператором спутниковой связи. Мощность излучения выходного канала зависит от усилителя BUC, и чем она больше, тем связь будет надежнее.

Принимающий сигнал с орбиты спутниковый конвертер LNB является непосредственным элементом спутниковой антенны любой специализации. Данный усилитель устанавливается и в телевизионных системах, и в спутниковых земных станциях связи, и в том числе определяет физические параметры вещания:

• частотный диапазон (сегодня наиболее распространены C, Ku и Ka диапазон)
• вид поляризации спутниковой антенны - вертикальная или горизонтальная, правая или левая круговая; за поляризацию отвечает ортомод, устройство для приема и дальнейшей обработки сигнала.

В большинстве случаев простые телевизионные спутниковые системы совмещают приемный усилитель и ортомод. Поэтому при выборе антенны необходимо знать мощность передатчика частоту работы передающего спутника и поляризацию вещания, чтобы верно подобрать приемный и передающий усилитель, а также ортомод, если он нужен.

Зеркало - это непосредственный приемник спутникового сигнала, поэтому оно должно выбираться с учетом следующих факторов:

• локализация места приема сигнала;
• к какому оператору планируете подключиться;
• количество спутников, к которым предстоит поддерживать контакт;
• тип носителя - мобильный или стационарный объект;
• место установки непосредственно антенной системы.

Место, откуда будет вестись работа с спутником влияет на выбор как оператора, так и определенного луча. В данном случае вам помогут специализированные карты по регионам и по рекомендуемым углам спутниковой антенны. Информация по спутникам связи, предоставляющий широкополосный доступ в интернет, довольно в обширном виде представлена в интернете. По предполагаемым спутникам, с которыми будет вестись работа антенной системы, стоит определяться исходя из разреза поставленных задач.

В то же время выбор объекта, конкретного места на объекте под монтаж спутниковой антенной системы также зависит как от задач, так и от массогабаритных свойств антенны, расположения ребер жесткости и возможности прямого направления на выбранный спутник.

По форм-фактору существуют несколько вариантов, самые распространенные спутниковые антенны это:

• прямофокусная, она же круглая,
• офсетная, она же эллиптическая,
• многофокусная.

Прямофокусная антенна имеет свои плюсы благодаря расположению облучателя, который находится ровно по центру принимаемого пучка, благодаря чему отражение и фокусировка всего сигнала идет прямым отражением в него. Это уменьшает прямые потери и увеличивает стабильность канала. Минусы данной структуры – требовательность к направлению антенны: строго на спутник, а также расположение излучателя, перекрывающего часть полезной площади зеркала. Однако решение является оптимальным для передачи сигнала, так как излучатель направлен напрямую на спутник.

Второй вариант конструкции – офсетная антенна. Полезный сигнал отражается с зеркала на приемник, расположенный чуть в стороне от прямого направления лучей на спутник. Такие антенны эффективно подключаются к нескольким спутникам сразу, так как им достаточно небольшого участка луча, отраженного в облучатель.

Многофокусная антенна переотражает принятый сигнал вторым зеркалом, что снижает возможные потери сигнала. Такие антенны с несколькими излучателями отлично подходят для стабильной работы с большим количеством направленных лучей с разных спутников.

Следующим параметром для выбора спутниковой антенны являются её габаритные характеристики. Размеры антенны определяет сигнал спутника.
Соотношение сигнала и диаметра антенны:

• 53dbW — 0.6м,
• 48dbW — 0.8м,
• 45dbW — 1.0м,
• 40dbW — 1.5м.

Стоит учесть, что чем больше радиус зеркала антенной системы, тем лучше и надежней будет связь, то есть при наличии выбора лучше брать больший радиус. На выбор также должно влиять наличие радиотени, поскольку чем больше площадь приема спутникового луча, тем больше шансов, что сигнал пройдет несмотря на непрозрачные для радиосигнала объекты между антенной и спутником.

Виды спутниковых антенн

Спутниковые антенны выполняются как сплошные \ цельноштампованные, сетчатые и сборные \ секционные. Сплошные выполнены из целого металлического листа и имеют форму без технических отверстий и сочленений. Их качество приема сигнала лучше остальных, а конструкция меньше подвержена изломам и дефектам в процессе эксплуатации.

Сетчатые антенны собираются из полосок, образуя приемную сетку. Их преимущество в меньшей парусности, поэтому сетчатые спутниковые антенны предпочитают в районах с повышенной ветровой нагрузкой.

Сборные антенны состоят из лепестков и могут быть компактно упакованы для транспортировки и длительного хранения. Они, как и секционные, удобны для регулярного переноса, поскольку легко складываются и позволяют быстро развертывать систему. Минусы конструкции – в слабых сочленениях лепестков, которые легко ломаются и требуют регулярного профессионального обслуживания.

У сетчатых спутниковых антенн качество сигнала несколько хуже, чем у цельнометаллических, но не из-за технических отверстий. Так как для правильного отражения луча форма зеркала должна быть строго параболической, предусмотрено создание сетчатой антенны с минимальным отклонением от правильной формы. Но линии сетки все же располагаются на кратчайшем расстоянии друг от друга – по прямой, таким образом, фактически параболоид сетчатой антенны является дискретным, а не правильной непрерывной формы.

Если в частотном диапазоне Ku допускается отклонение от правильной формы лишь на 6 мм, то в С диапазоне, этот уровень из-за длины волны составляет уже 19 мм. Такое отклонение намного проще соблюсти. Из-за этого сетчатые спутниковые системы намного чаще используются в С-диапазоне, их полезный уровень принимаемого сигнала достаточен для ведения полноценного вещания.

Материалы для изготовления спутниковых антенн обладают различной отражающей способностью. Пластик, покрытый радиоотражающим слоем, теряет форму под воздействием прямых солнечных лучей.

Стальная спутниковая цифровая антенна тяжелая и нередко ржавеет. Алюминий, казалось бы, подходит под большинство требований, но очень легко гнется и трескается. Композитные материалы дороги в производстве.

При монтаже спутниковой антенны важно учесть и соблюсти фактор подвески, который непосредственно влияет на периодическую подстройку антенны, а также определяет защиту от внешних факторов: вибрации, механических повреждений, ветровой нагрузки и т.д. Кронштейны для спутниковой антенны распространены в двух видах: азимутальные и полярные. В первом случае спутниковая система жестко закреплена под необходимыми углами к горизонту и азимуту. Во втором случае подвеска учитывает возможность вращения подвески по азимуту с учетом расположения спутников.

Ключевым фактором при сборке комплекта спутниковой антенны является фокусное расстояние. Если оборудование для вас подбирает квалифицированный специалист, можно обойтись без исследования физики процесса.

В целом, спутниковые системы делятся на короткофокусные и длиннофокусные. Какую спутниковую антенну выбрать - решать вам, однако в каждом случае в зависимости от задач стоит проверять необходимый фокус и соотношение диаметра антенны с фокусом. Данный параметр непосредственно зависит от диаграммы направленности, кроме этого на него влияют и спутник, и необходимый уровень сигнала.

Вкратце, для простого просмотра телеканалов или не слишком активного использования доступа в интернет выбирайте длиннофокусные антенны с предустановленными кронштейнами крепления облучателя. В противном случае, лучше обратиться к специалисту для расчета всех данных. Иначе велика вероятность ошибиться, и вместо дорогостоящей спутниковой системы получить неработающий набор пазлов.

Если вы решили изготовить спутниковую тарелку своими руками, обратите внимание, что основная сложность заключается не в производстве зеркала, а в конвертере. Сделать конвертер самостоятельно сложно из-за технологичной начинки. А вот в качестве зеркала подойдет практически любой параболоид нужной геометрии, направленный в верном направлении и закрепленными в нужном месте облучателя с конвертером. Такая конструкция вполне способна обеспечить стабильную связь в одну сторону, например, принимать телесигнал. Для двухсторонней спутниковой связи потребуются точные настройки и по диапазону, и по принимаемому сигналу, здесь уже не обойтись без специалиста.

Но при современном насыщении рынка недорогими спутниковыми антеннами, целесообразно приобрести законченный продукт спутниковой антенной системы и получить полный функционал.

Обратитесь в Маринэк, чтобы узнать больше о спутниковом оборудовании.