Спутниковая антенна

— Спутниковая антенна тарельчатого типа, это параболическая антенна предназначенная для приема или передачи информации с помощью радиоволн на спутник связи или со него . Этот термин чаще всего означает антенну, которая принимает спутниковое телевидение прямого вещания со спутника прямого вещания на геостационарной орбите .

История

Параболические антенны, называемые «тарелочными» антеннами, использовались задолго до появления спутникового телевидения. Термин «спутниковая антенна» был придуман в 1978 году, на заре развития индустрии спутникового телевидения, и стал обозначать тарелочные антенны, которые отправляют и / или принимают сигналы со спутников связи. Тейлор Ховард из Сан-Андреас, штат Калифорния , адаптировал бывшую военную тарелку в 1976 году и стал первым человеком, принявшим с ее помощью сигналы спутникового телевидения. ^[1]

Первые антенны спутникового телевидения были построены для приема аналогового сигнала C-диапазона и были очень большими. На обложке рождественского каталога Neiman-Marcus 1979 года были изображены первые в продаже домашние спутниковые телевизионные станции. ^[2] Блюда имели диаметр почти 20 футов (6,1 м). ^[3] Спутниковые антенны начала 1980-х годов имели диаметр от 10 до 16 футов (от 3,0 до 4,9 м). ^[4] и изготовлены из стекловолокна с встроенным слоем проволочной сетки или алюминиевой фольги, либо из цельного алюминия или стали . ^[5]

Спутниковые тарелки из проволочной сетки впервые появились в начале 1980-х годов и сначала имели диаметр 10 футов (3,0 м). По мере совершенствования технологии внешнего интерфейса и снижения коэффициента шума конвертеров размер LNB сократился до 8 футов (2,4 м) несколько лет спустя и продолжал уменьшаться до 6 футов (1,8 м) футов к концу 1980-х годов. 4 фута (1,2 м) к началу 1990-х годов. ^[6] Однако посуда большего размера продолжала использоваться. ^[6] В декабре 1988 года люксембургский спутник Astra 1A передачу аналоговых телевизионных сигналов в Ku _{диапазоне} начал для европейского рынка. ^[7] Это позволило впервые надежно использовать небольшую посуду (90 см). ^[7]

В начале 1990-х годов четыре крупные американские кабельные компании основали PrimeStar , компанию прямого вещания, использующую спутники средней мощности. ^[8] Относительно сильная передача диапазона K _u впервые позволила использовать тарелки размером всего 90 см. ^[8] 4 марта 1996 года EchoStar представила Digital Sky Highway ( Dish Network ). ^[9] Это была первая широко используемая система спутникового телевидения прямого вещания , позволяющая использовать антенны размером всего 20 дюймов (51 см). Такое значительное уменьшение размера антенны также позволило устанавливать спутниковые антенны на транспортные средства. ^[10] Посуда такого размера используется до сих пор. Телевизионные станции, однако, по-прежнему предпочитают передавать свои сигналы в аналоге C-диапазона с помощью больших антенн из-за того, что сигналы C-диапазона менее подвержены затуханию в дожде, чем сигналы диапазона K _u . ^[11]

Принцип работы

Параболическая фокусную форма тарелки отражает сигнал в точку тарелки . На кронштейнах в центре антенны закреплено устройство, называемое рупором . Этот рупор, по сути, представляет собой входную часть волновода , который собирает сигналы в фокусной точке или рядом с ней и «проводит» их в малошумящий блочный понижающий преобразователь или LNB. LNB преобразует сигналы электромагнитных или радиоволн в электрические сигналы и перемещает сигналы из нисходящего C-диапазона и/или K _u -диапазона в диапазон L-диапазона . Спутниковые антенны прямого вещания используют LNBF, который объединяет рупор с LNB. новую форму всенаправленной спутниковой антенны, в которой не используется направленная параболическая антенна и которую можно использовать на мобильной платформе, например в автомобиле. анонсировал Университет Ватерлоо В 2004 году ^[12]

Теоретический коэффициент усиления ( директивный коэффициент усиления ) антенны увеличивается с увеличением частоты. Фактический коэффициент усиления зависит от многих факторов, включая качество поверхности, точность формы, соответствие рупора. Типичное значение для спутниковой антенны потребительского типа диаметром 60 см на частоте 11,75 ГГц составляет 37,50 дБ.

Благодаря более низким частотам, например C-диапазону, разработчики антенн имеют более широкий выбор материалов. Большой размер антенны, необходимый для более низких частот, привел к тому, что антенны были изготовлены из металлической сетки на металлическом каркасе. На более высоких частотах конструкции сетчатого типа встречаются реже, хотя в некоторых конструкциях использовалась сплошная тарелка с перфорацией.

Распространенным заблуждением является то, что LNBF (малошумящий блок/рупор), устройство в передней части тарелки, принимает сигнал непосредственно из атмосферы. Например, одна нисходящая линия связи BBC News показывает, что «красный сигнал» принимается LNBF напрямую, а не передается на тарелку, которая из-за своей параболической формы будет собирать сигнал в меньшую область и доставлять его в LNBF. ^[13]

Современные антенны, предназначенные для домашнего телевидения, обычно имеют диаметр от 43 см (18 дюймов) до 80 см (31 дюйм) и фиксируются в одном положении для приема Ku-диапазона с одной орбитальной позиции. До появления услуг прямого спутникового вещания домашние пользователи обычно имели моторизованную антенну C-диапазона диаметром до 3 м для приема каналов с разных спутников. Однако слишком маленькие тарелки все равно могут вызывать проблемы, включая затухание сигнала из-за дождя и помехи от соседних спутников.

Европа

В Европе частоты, используемые службами DBS, составляют 10,7–12,75 ГГц в двух поляризациях H (горизонтальная) и V (вертикальная). Этот диапазон разделен на «низкий диапазон» с 10,7–11,7 ГГц и «высокий диапазон» с 11,7–12,75 ГГц. В результате образуются две полосы частот, каждая с шириной полосы около 1 ГГц и каждая с двумя возможными поляризациями. В LNB они преобразуются с понижением частоты до 950–2150 МГц, что представляет собой диапазон частот, выделенный для спутниковой службы по коаксиальному кабелю между LNBF и приемником. Более низкие частоты выделены для кабельного и эфирного телевидения , FM-радио и т. д. На коаксиальный кабель подходит только один из этих диапазонов частот, поэтому для каждого из этих диапазонов нужен отдельный кабель от LNBF до коммутационной матрицы или приемнику необходимо выбрать один из 4 возможностей одновременно. ^{[ нужна ссылка ]}

Проектирование систем

идет один коаксиальный кабель При установке одного приемника в жилом помещении от приемной приставки в здании к конвертору LNB на антенне . Электроэнергия постоянного тока для LNB подается через те же жилы коаксиального кабеля, по которым сигнал передается к приемнику. Кроме того, по кабелю также передаются сигналы управления от приемника к конвертору. Приемник использует различные напряжения питания (13/18 В) для выбора вертикальной/горизонтальной поляризации антенны и пилот-сигнал включения/выключения (22 кГц), чтобы дать команду LNB выбрать один из двух диапазонов частот. В более крупных установках каждому диапазону и поляризации присваивается свой собственный кабель, поэтому от конвертера к матрице коммутации «мультисвитч» идет 4 кабеля, что позволяет подключать несколько приемников к мультисвитчу в топологии «звезда», используя тот же метод передачи сигналов, что и в топологии «звезда». установка одного ресивера. ^{[ нужна ссылка ]}

Поиск спутников

Спутниковый искатель (или спутниковый искатель ) — это измеритель напряженности спутникового поля, используемый для точного наведения спутниковых тарелок на спутники связи на геостационарной орбите . ^[14]^[15]^[16] Профессиональные измерители спутникового поиска позволяют лучше выравнивать антенну, а также отображают значения параметров принимаемого сигнала.

Типы

Тарелка с электроприводом

Тарелкой, установленной на опоре и приводящейся в движение шаговым двигателем или сервоприводом, можно управлять и поворачивать ее так, чтобы она была обращена к любому положению спутника в небе. Существует три конкурирующих стандарта: DiSEqC , USALS и позиционеры на 36 В. Многие ресиверы поддерживают все эти стандарты.

Антенны с электроприводом бывают разных размеров, но для приема сигналов от далеких спутников, которые предназначены для обслуживания других территорий, требуется тарелка размером не менее 120 сантиметров (47 дюймов). ^{[ нужна ссылка ]}

При использовании DiSEqC и USALS спутниковая антенна автоматически нацелится на один из шестнадцати спутников, запрограммированных ранее, при нажатии одной из кнопок каналов на пульте дистанционного управления. ^{[ нужна ссылка ]} Спутниковые антенны с приводом от двигателя, использующие USALS, могут обнаруживать другие спутники в созвездии после того, как один из них был обнаружен и наведен на него. ^{[ нужна ссылка ]}

Большинство ресиверов, проданных в настоящее время ^{[ когда? ]} совместимы с USALS и DiSEqC 1.0 и 1.2.

Мультиспутниковый

Специальная антенна до 16 спутниковых позиций (K _u -диапазон)

Каждая антенна стандартного размера позволяет осуществлять одновременный прием с нескольких различных спутниковых позиций без перестановки антенны, просто добавляя дополнительный LNB или используя специальный двойной LNB с тройной или четырьмя подачами , или моноблочный LNB .

Однако некоторые конструкции гораздо более эффективно оптимизируют одновременный прием с нескольких разных спутниковых позиций без изменения положения антенны. Вертикальная ось действует как внеосевая вогнутая параболическая вогнутая гиперболическая ^{[ нужны разъяснения ]} Рефлектор Кассегрена , при этом горизонтальная ось работает как вогнутая выпуклая. ^{[ нужны разъяснения ]} Кассегрен. Пятно от основного блюда блуждает по вторичному, что корректирует астигматизм за счет изменяющейся кривизны. Эллиптическая апертура первичной обмотки спроектирована так, чтобы соответствовать деформированному освещению рупорами. Из-за двойного перелива это имеет больше смысла для большого блюда.

Переключение между спутниками возможно с помощью переключателей DiSEqC, добавленных к спутниковой установке, или встроенных конверторов Duo или Monoblock .

Большинство ресиверов, проданных в настоящее время ^{[ когда? ]} совместимы как минимум с DiSEqC 1.0, который может автоматически переключаться между 4 спутниками (все современные моноблочные LNB), когда пользователь переключает каналы с помощью пульта дистанционного управления.

DiSEqC 1.1 позволяет автоматически переключаться между 16 и более позициями спутников (посредством каскадных переключателей).

Тарелки с электроприводом обеспечивают лучшую оптимальную фокусировку для тарелки заданного размера; LNB всегда находится по центру спутника вещания, но переключатели DiSEqC работают быстрее, чем двигатели DiSEqC, поскольку не требуется никакого физического движения. ^{[ нужна ссылка ]}

ВСАТ

Распространенным типом антенны является терминал с очень маленькой апертурой (VSAT). Это обеспечивает двустороннюю спутниковую связь через Интернет как для частных лиц, так и для частных сетей для организаций. В настоящий момент, ^{[ когда? ]} большинство VSAT работают в K _u диапазоне ; Диапазон C ограничен менее населенными регионами мира. В 2005 году производители антенн начали переходить к новым спутникам K- _, диапазона работающим на более высоких частотах и предлагающим более высокие характеристики при меньших затратах. ^{[ нужна ссылка ]} В большинстве приложений размер этих антенн варьируется от 74 до 120 см (от 29 до 47 дюймов), хотя размеры VSAT C-диапазона могут достигать 4 м (13 футов).

Домашние блюда

Любая металлическая поверхность, которая концентрирует в фокусе значительную часть отраженных микроволн, может использоваться в качестве тарелочной антенны с меньшим коэффициентом усиления . Это привело к тому, что крышки мусорных баков, воки и другие предметы стали использоваться в качестве «посуды». Только современные малошумящие конверторы и более высокая мощность передачи спутников DTH позволяют принимать полезный сигнал от таких неэффективных самодельных антенн.

Другие

Индивидуальные блюда, обслуживающие одно жилье: Прямо на дом (DTH).
Коллективные антенны, общие для нескольких жилищ: главная спутниковая антенна телевидения ( SMATV ) или общая антенна распределения вещания (CABD).
Спутниковая антенна с автоматическим слежением

Галерея

Спутниковая антенна General Electric для спутникового телевидения DirecTV.
Небесное " мини-блюдо ".
Спутниковые антенны установлены в жилом комплексе.
Задняя сторона старой спутниковой антенны C-диапазона: опора, крепление, двигатель и конструкция антенны.
Спутниковые антенны над штаб-квартирой видеонаблюдения .
WWE HD Спутниковый грузовик на стоянке.
Спутниковая антенна в хижине в Восточном Тиморе

См. также

Бесплатное вещание
USALS = Универсальная система автоматического определения местоположения спутников
DiSEqC = Управление цифровым спутниковым оборудованием
Потребительское оборудование для конечных пользователей SAT>IP , которое может переключать разные IP-потоки с разных серверов SAT>IP и облегчает выбор приема с разных спутников.
Спутниковое телевидение
Телеприставка
Параболический отражатель
Малошумящий блочный преобразователь
Спутниковая антенна с автоматическим слежением
Старлинк Блюдо

Ссылки

^ Федер, Барнаби Дж. (15 ноября 2002 г.). «Тейлор Ховард, 70 лет, пионер спутникового телевидения для дома» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 19 июля 2014 г.
^ Браун, Рэй (2001). Путеводитель по популярной культуре США . Мэдисон, Висконсин : Популярная пресса. п. 706. ИСБН 9780879728212 . Проверено 1 июля 2014 г.
^ Джарруссо, Майкл (28 июля 1996 г.). «Крошечные спутниковые тарелки прорастают в сельской местности» . Лос-Анджелес Таймс . Лос-Анджелес . Проверено 1 июля 2014 г.
^ Най, Дуг (14 января 1990 г.). «Спутниковые тарелки пережили великий кризис 1980-х годов» . Новости Дезерета . Солт-Лейк-Сити : Новости Дезерета . Проверено 30 июня 2014 г.
^ Брукс, Андре (10 октября 1993 г.). «Старые ограничения на спутниковые антенны под огнем. Новые законы призывают к созданию моделей меньшего размера» . Балтимор Сан . Балтимор, Мэриленд : The Baltimore Sun. Проверено 1 июля 2014 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Сомерфилд, Гарри (30 сентября 1990 г.). «Спутниковые тарелки в будущем станут меньше и острее» . Новости Таскалузы . Таскалуса, Алабама . Проверено 7 августа 2014 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Подробности спутника ASTRA 1A 1988-109B NORAD 19688» . Н2ЙО. 9 июля 2014 года . Проверено 12 июля 2014 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б Барбер, Дэйв (18 августа 1995 г.). «500 000 семей уже выбрали PRIMESTAR в сфере спутникового телевидения» . Бангор Дейли Ньюс . Бангор, штат Мэн . Проверено 7 августа 2014 г.
^ Грант, Август Э. (2010). Обновление коммуникационных технологий (10-е изд.). Тейлор и Фрэнсис . п. 87. ИСБН 978-0-240-81475-9 .
^ Евангелиста, Бенни (10 ноября 2003 г.). «Спутниковое телевидение в машине, в движении / Новая технология делает тарелочные ресиверы достаточно маленькими, чтобы поместиться на внедорожнике» . Хроники Сан-Франциско . Сан-Франциско . Проверено 7 августа 2014 г.
^ «Замирание дождя: сигнал спутникового телевидения и неблагоприятная погода» . Dish-cable.com . 2010 . Проверено 16 июля 2014 г.
^ «Команда разрабатывает автомобильное спутниковое телевидение» . Университет Ватерлоо . 06 мая 2006 г. Архивировано из оригинала 14 мая 2006 года . Проверено 29 апреля 2008 г.
^ «Новости 24 ВСЕ ЕЩЕ получают двойку по физике» . Проверено 29 апреля 2008 г.
^ «Как правильно пользоваться измерителем сигнала — Спутник для автодомов» .
^ Мюррей, Ричард. «Как пользоваться спутниковым «поисковиком» » . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ «СПУТНИКОВЫЙ ПОИСКАТЕЛЬ - Вайнгард» (PDF) .

Внешние ссылки

[tayhoward-1] Федер, Барнаби Дж. (15 ноября 2002 г.). «Тейлор Ховард, 70 лет, пионер спутникового телевидения для дома» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 19 июля 2014 г.

[uspopcult-2] Браун, Рэй (2001). Путеводитель по популярной культуре США . Мэдисон, Висконсин : Популярная пресса. п. 706. ИСБН 9780879728212 . Проверено 1 июля 2014 г.

[lat-3] Джарруссо, Майкл (28 июля 1996 г.). «Крошечные спутниковые тарелки прорастают в сельской местности» . Лос-Анджелес Таймс . Лос-Анджелес . Проверено 1 июля 2014 г.

[deseret-4] Най, Дуг (14 января 1990 г.). «Спутниковые тарелки пережили великий кризис 1980-х годов» . Новости Дезерета . Солт-Лейк-Сити : Новости Дезерета . Проверено 30 июня 2014 г.

[baltsun-5] Брукс, Андре (10 октября 1993 г.). «Старые ограничения на спутниковые антенны под огнем. Новые законы призывают к созданию моделей меньшего размера» . Балтимор Сан . Балтимор, Мэриленд : The Baltimore Sun. Проверено 1 июля 2014 г.

[tuscnews-6] Перейти обратно: ^а ^б Сомерфилд, Гарри (30 сентября 1990 г.). «Спутниковые тарелки в будущем станут меньше и острее» . Новости Таскалузы . Таскалуса, Алабама . Проверено 7 августа 2014 г.

[n2yo-7] Перейти обратно: ^а ^б «Подробности спутника ASTRA 1A 1988-109B NORAD 19688» . Н2ЙО. 9 июля 2014 года . Проверено 12 июля 2014 г.

[bangor-8] Перейти обратно: ^а ^б Барбер, Дэйв (18 августа 1995 г.). «500 000 семей уже выбрали PRIMESTAR в сфере спутникового телевидения» . Бангор Дейли Ньюс . Бангор, штат Мэн . Проверено 7 августа 2014 г.

[ctu10e-9] Грант, Август Э. (2010). Обновление коммуникационных технологий (10-е изд.). Тейлор и Фрэнсис . п. 87. ИСБН 978-0-240-81475-9 .

[10] Евангелиста, Бенни (10 ноября 2003 г.). «Спутниковое телевидение в машине, в движении / Новая технология делает тарелочные ресиверы достаточно маленькими, чтобы поместиться на внедорожнике» . Хроники Сан-Франциско . Сан-Франциско . Проверено 7 августа 2014 г.

[dishcable-11] «Замирание дождя: сигнал спутникового телевидения и неблагоприятная погода» . Dish-cable.com . 2010 . Проверено 16 июля 2014 г.

[12] «Команда разрабатывает автомобильное спутниковое телевидение» . Университет Ватерлоо . 06 мая 2006 г. Архивировано из оригинала 14 мая 2006 года . Проверено 29 апреля 2008 г.

[13] «Новости 24 ВСЕ ЕЩЕ получают двойку по физике» . Проверено 29 апреля 2008 г.

[14] «Как правильно пользоваться измерителем сигнала — Спутник для автодомов» .

[15] Мюррей, Ричард. «Как пользоваться спутниковым «поисковиком» » . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[16] «СПУТНИКОВЫЙ ПОИСКАТЕЛЬ - Вайнгард» (PDF) .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

v т и Спутниковая связь
Основные статьи	Спутниковое телевидение Спутниковое радио Спутниковый доступ в Интернет Любительский спутник Наземная станция Высокопроизводительный спутник Реле спутника Транспондер Спор о перевозке
Аппаратное обеспечение	САТ>IP Моноблочный конвертер DiSEqC СШАЛС Спутниковая антенна с автоматическим слежением Спутниковая антенна с приводом от двигателя Мультиспутниковый Спутниковая антенна ( параболические антенны ) Спутниковый телефон Спутниковый модем Блок спутниковых данных Космический автобус Терминал с очень маленькой апертурой
Спутниковое радио / ТВ	ДВБ-Ш С-ДМБ DVB-RCS ДВБ-С2 DVB-S2X ISDB-S3 Служба цифрового аудиорадио
Телерадиокомпании	Астра Цифровое Радио ДирекТВ Сеть блюд Сириус ХМ Холдингс Небо Великобритании Ослабить 1worldspace
Ретрансляционные спутниковые компании	АСТ СпейсМобайл ЭхоСтар Ютелсат Глобалстар Хипасат Хьюз Инмарсат Интелсат Интерспутник Иридий СЭД системы ЕГО Звезда Один Старлинк Телесат Тууэй Турксат Виасат
Производители спутников	Аэробус Боинг ИНВАП Локхид Мартин Нортроп Грумман SpaceX SSL Талес Аления Спейс
Торговые организации	Консультативный комитет по системам космических данных Спутниковое цифровое радио ETSI
Списки	Список первых спутников связи Список компаний спутниковой связи
Категория Коммонс

v т и Телекоммуникации
History	Beacon Broadcasting Cable protection system Cable TV Communications satellite Computer network Data compression audio DCT image video Digital media Internet video online video platform social media streaming Drums Edholm's law Electrical telegraph Fax Heliographs Hydraulic telegraph Information Age Information revolution Internet Mass media Mobile phone Smartphone Optical telecommunication Optical telegraphy Pager Photophone Prepaid mobile phone Radio Radiotelephone Satellite communications Semaphore Phryctoria Semiconductor device MOSFET transistor Smoke signals Telecommunications history Telautograph Telegraphy Teleprinter (teletype) Telephone The Telephone Cases Television digital streaming Undersea telegraph line Videotelephony Whistled language Wireless revolution
Pioneers	Nasir Ahmed Edwin Howard Armstrong Mohamed M. Atalla John Logie Baird Paul Baran John Bardeen Alexander Graham Bell Emile Berliner Tim Berners-Lee Francis Blake (telephone) Jagadish Chandra Bose Charles Bourseul Walter Houser Brattain Vint Cerf Claude Chappe Yogen Dalal Daniel Davis Jr. Donald Davies Amos Dolbear Thomas Edison Lee de Forest Philo Farnsworth Reginald Fessenden Elisha Gray Oliver Heaviside Robert Hooke Erna Schneider Hoover Harold Hopkins Gardiner Greene Hubbard Internet pioneers Bob Kahn Dawon Kahng Charles K. Kao Narinder Singh Kapany Hedy Lamarr Innocenzo Manzetti Guglielmo Marconi Robert Metcalfe Antonio Meucci Samuel Morse Jun-ichi Nishizawa Charles Grafton Page Radia Perlman Alexander Stepanovich Popov Tivadar Puskás Johann Philipp Reis Claude Shannon Almon Brown Strowger Henry Sutton Charles Sumner Tainter Nikola Tesla Camille Tissot Alfred Vail Thomas A. Watson Charles Wheatstone Vladimir K. Zworykin
Transmission media	Coaxial cable Fiber-optic communication optical fiber Free-space optical communication Molecular communication Radio waves wireless Transmission line telecommunication circuit
Network topology and switching	Bandwidth Links Nodes terminal Network switching circuit packet Telephone exchange
Multiplexing	Space-division Frequency-division Time-division Polarization-division Orbital angular-momentum Code-division
Concepts	Communication protocol Computer network Data transmission Store and forward Telecommunications equipment
Types of network	Cellular network Ethernet ISDN LAN Mobile NGN Public Switched Telephone Radio Television Telex UUCP WAN Wireless network
Notable networks	ARPANET BITNET CYCLADES FidoNet Internet Internet2 JANET NPL network Toasternet Usenet
Locations	Africa Americas North South Antarctica Asia Europe Oceania (Global telecommunications regulation bodies)
Telecommunication portal Category Outline Commons