Как настроить спутниковую антенну самостоятельно

Уже рассказывали про мультифид, но это не единственный способ ловить много спутников на одну тарелку. И не факт даже, что самый дешевый. Позиционер с сервисными двигателями стоит 115 долларов (4000 рублей) на e-bay. При этом по утверждениям некоторых точность подстройки углов составляет одну десятую градуса. Этого достаточно, и это намного лучше, чем наведет устройство большинство людей. Как настроить спутниковую антенну самостоятельно, и стоит ли это делать, либо приобрести двигатели, работающие по протоколу Дисек. Попробуем ответить на эти и другие вопросы. Если настроить спутниковую антенну Триколор не так уж и трудно, то ловить сразу два аппарата сложнее.

Наведение антенны на спутник

Наведение антенны на спутник

Наведение антенны на спутник

В типичном случае первоначально узнаем координаты космического аппарата, по которым тривиальный онлайн калькулятор или специальная программа (как например, эта tele-satellite.com/fxpos.exe) посчитают углы наведения антенны. После этого выбирается место монтажа кронштейна так, чтобы небо в нужном направлении было чистым. Если не удается выполнить этот шаг, то спутниковую антенну не стоит покупать и вовсе. Что касается места расположения, то это могут быть и балкон, и стена дома, и крыша. Там, где ЖКХ (управдом) разрешит ставить (инженерное оборудование требует проекта, но на это не обращают внимания). Настройку удобнее вести по специальному прибору наподобие Satfinder (500 рублей, http://www.digisat.ru/index.php?productID=1710) или даже по ресиверу (что уже не так удобно).

В первом случае пользователь получает в распоряжение небольшую коробочку, которая умеет определять наличие сигнала в кабеле. Питаются такие устройства тремя путями (на выбор):

  1. По кабелю от ресивера.
  2. От внутренней батарейки.
  3. По цепи питания 13/18 В протокола Дисек.

Продвинутые устройства умеют работать с переключателями дисек и несколькими конвертерами. Напоминаем, что это имеет отношение к способу ловли нескольких спутников на мультифид. Который выглядит изогнутой арматурой, служащей опорой для двух и более конвертеров (по числу спутников, а иногда и по нескольку на один спутник в зависимости от типов поляризации и диапазонов вещания). При таком раскладе оборудование настраивается вручную, раз и навсегда. Объединяются конвертеры через переключатель-дисек. Вот с ним-то и умеет работать Satfinder (точнее хозяин прибора).

Satfinder

Satfinder

В этом случае для каждого конвертера создается группа настроек, после чего указывается, на какой спутник указывает каждый из них. Затем поочередно руками мастер нацеливает сначала тарелку и первый конвертер, затем все остальные по числу имеющихся (но тарелку уже трогать нельзя). Второй и последующие настраиваются движением вдоль арматуры мультифида (настройка азимута) и вращением вокруг оси (если поляризация линейная, то угол наклона конвертера свой для каждого спутника). Что касается угла места, то размер обеспечивается формой мультифида. Поясним этот момент.

Как известно, угол падения равен углу отражения. В нашем случае спутники неподвижны относительно Земли, потому что витают по геостационарной орбите над экватором. Из точки на местности эта кривая будет смотреться дугой (часть эллипса). Максимум по углу места расположен в южном направлении (Северное полушарие), а минимум — у линии горизонта. Таким образом, чем дальше обосновался по долготе спутник от географической координаты точки на местности, тем возвышение объекта над землей визуально меньше. Поскольку антенна неподвижна, а угол падения равен углу отражения, то все конвертеры, следующие за первым, должны быть выше, располагаясь по приподнимающейся кривой мультифида. Если это не выполняется, то сигнал станет падать, а для спутников у линии горизонта может затухнуть.

Разумеется, мультифид мастера выгибают своими руками, зная законы оптики.

В первую очередь тот, о котором уже говорили. Как проще это сделать. Зайдите сюда: http://www.tricolor78.ru/karta.html. На представленной карте найдите дом проживания (увеличивая и уменьшая масштаб). Перелистывайте спутники вот с какой целью:

  1. Во-первых, потрудитесь космический аппарат обнаружить, висящий ровно напротив точки установки. Это даст максимальный угол места. Например, на широте Новосибирска (55 градусов северной широты) это 27,26 градуса.
  2. Засеките долготу. Для Новосибирска это 83 (82 градуса 55 минут) градуса восточной долготы. Тогда для Hotbird, который висит над экватором на 13 градусов восточной долготы этот же параметр составит уже 2,64 градуса (параллельно земле).
Чертим мультифид

Чертим мультифид

Спутники же, что висят западнее, не будут видны. Понятно, что картина симметричная, поэтому тот же угол будет для спутников, расположившихся на 153 градусах восточной долготы. Теперь оцениваем наш мультифид. Сигналы собираются в фокальной плоскости, причем с понижением спутника над землей, конвертер должен приподниматься. Допустим, что антенна обычная (не офсетная). Тогда находим фокусное расстояние линейкой на месте, либо глазами по паспорту. Это будет удаленность плоскости положения конвертеров от центра тарелки. Теперь каждый (из двух) крайний конвертер должен приподняться над уровнем центрального на 27,26 – 2,64 = 24,62 градуса. Зная фокусное расстояние, вычислим радиус изгиба мультифида.

Читайте также:  Самодельная антенна Wi-Fi

Допустим, что f = 45 см. Это типичное значение для тарелок радиусом 60 см. Получится, что линия расположения конвертера отклонится от перпендикуляра на 70 градусов по азимуту и на 24,62 по углу места. Получаем опорные точки для кривой. Смотрите рисунок выше. Это вид спереди. Мультифид чуть изогнут к краям вверх. Для примера показано 5 конвертеров, по одному на 5 спутников. Отклонение по горизонтали составит 45 см х tg 70 = 124 см, а по вертикали вверх – √1242 + 452 см х tg 24,26 = 59,5 см. Понятно, что такая координата выходит за пределы раскрыва, а эффективная площадь тарелки падает сообразно. Поэтому получаем шанс, и большой, что на одну тарелку спутник на 13 градусов восточной долготы не поймаешь.

Это причина, чтобы поставить позиционер, но еще обещали посчитать радиус изгиба мультифида… Проще воспользоваться графическим методом. Смотрите рисунок ниже.

Радиус изгиба мультифида

Радиус изгиба мультифида

Проводятся две хорды через известные точки, а потом на месте пересечения серединных перпендикуляров определяется центр окружности. Давайте воспользуемся аналитической геометрией. Методов решений много, если не нравится указанный, жалуйтесь в комментариях. Итак, даны точки:

  • х = -124 см, y = 59,5 см.
  • х = 0 см, у = 0 см.
  • х = 124 см, у = 59,5 см.

Пусть координаты центра равны Х и У (большими буквами). Тогда выводи систему уравнений через радиус R:

Х2 + У2 = R2;

(Х + 124)2 + (У – 59,5)2 = R2;

(Х – 124)2 + (У – 59,5)2 = R2.

В нашем случае по рисунку Х = 0, это очевидно, поэтому ищем У, который равен в точности R. Выводим из второго уравнения вот что:

1242 + (R – 59,5)2 = R2;

решаем и находим R:

15376 + R2 – 119R + 3540,25 = R2;

119R = 18916,25; откуда R = 159 см.

Иначе говоря, радиус дуги составляет чуть больше полутора метров. Вот почему большинство мультифидов прямые отрезки арматуры. Но это неправильно.

Ну, и теперь, зная радиус, можно легко понять, на сколько отклонятся концы на расстоянии 60 см от центра влево и вправо, а также, какое при этом будет отклонение по азимуту относительно центра антенны:

D = R – √1592 – 302 = 159 – 156 = 3 см. Вот на столько приподняты края мультифида напротив краев тарелки. Аналогично читатели просчитают любые точки, вставляя в формулу вместо 30 нужное отклонение, которое в свою очередь определяется отклонением азимута спутника от центрального направления тарелки. Например, для 30 см это будет:

Alfa = arctg (45/30) = 56,3 градуса. Калькулятор для arctg смотрите по адресу http://life-prog.ru/servis.php?id=3. Иначе говоря, если в Новосибирске антенна нацелена точно на юг, то долготы спутников составят 26,7 и 139,3 градуса восточной долготы. Понятно, что не удобно так мучиться с настройкой, выверять положение конвертеров… А кроме того раскрывы должны быть нацелены строго в центр тарелки (по возможности). Сложно? Еще бы. В этом случае гораздо эффективнее будет самостоятельно настроить спутниковую антенну при помощи позиционера, который бы сдвигал на нужные углы. Причем азимут в этом случае часто ничем не ограничен, ловите хоть излучение Полярной звезды совместно со спутниками, никто слова не скажет.

Обсудим сам процесс того, как настроить спутниковую антенну самостоятельно в этом случае чуть позже. Читайте наши свежие обзоры. В этом случае дисек уже не нужен. Настроить спутниковую антенну на спутник должен будет сервисный двигатель, управляемый по тому же протоколу Дисек, что и переключатель. В любую погоду прибор выведет тарелку в нужную точку, и если горизонт чист, обретаются шансы поймать сильное излучение DTH (Direct To Home). В этом случае настроить спутниковую антенну своими руками можно будет, не вставая из компьютерного кресла. Потому что за наведение возьмется привод, управляемый дистанционно, иногда с ресивера. Понятно, что, действуя таким образом, можно гораздо точнее, не спеша проделать операции. Это актуально, если на улице зима, а антенна висит на опасном скате крыши или где-нибудь еще в подобных же местах.

Итак, на следующий обзор оставляем тему протокола Дисек и того, что с ним связано. Чтобы читатели понимали, что значит галочка 22 кГц на дисплее устройства для ловли спутников. Русскоязычная литература скудна конкретикой. Потрудитесь изучить английский, если желаете профессионального левела достичь.