Ремонт спутниковых антенн своими руками

Спутниковых антенн великое множество, однако делятся в быту на два глобальных типа, оффсетные и прямофокусные. Отличие в том, где расположены облучатели конвертеров. Если просто по центру, то перед нами прямофокусная спутниковая антенна. Новички задаются вопросом, почему тарелки так отличаются прочих приемных устройств, что окружают человечество в быту. Дело в направленных свойствах. У тарелок (параболических антенн) большой коэффициент усиления, а диаграмма направленности узкая. Поэтому требуется жесткая стабилизация спутника на орбите, зато и мощность излучения удается значительно снизить. Чтобы было понятно, космический аппарат получил от разработчиков широкую диаграмму направленности, покрывает тысячи и миллионы квадратных километров территории. Понятно, что 99,99% процентов энергии пропадает впустую. Ремонт спутниковых антенн своими руками касается скорее настройки, позиционирования, правильного использования конвертеров.

Устройство спутниковых антенн

Главные виды поломок касаются конвертеров. Тарелку можно повредить только специально. Действительно, что сломается у куска железа. Устройство спутниковой антенны до смешного просто:

  • на кронштейне к стене подвешена тарелка;
  • в фокусной плоскости параболоида помещены облучатели.

Принцип работы спутниковой антенны

Это все! Со спутника приходит сигнал, поскольку объект находится далеко, то можно считать, что линии параллельны. В результате по законам оптики сигнал собирается в фокальной плоскости. У оффсетных антенн тарелка не перпендикулярна направлению на спутник, поэтому облучатель далек от центра. Напротив, у прямофокусных антенн конвертер располагается по оси, из-за чего часть сигнала теряется. Это неизбежный недостаток в этом случае. У оффсетных антенн облучатель висит за пределами тарелки, однако появляется другой фактор: площадь улавливания лучей пропорциональна косинусу отклонения от перпендикуляра, поэтому нельзя сказать, что одна конструкция лучше другой.

Оффсетные антенны полезны там, где нет шансов наклонить тарелку, чтобы ось смотрела прямиком на спутник. Это преимущественно экваториальные и тропические регионы. Однако на практике оффсетные антенны встречаются не реже прямофокусных. Неправильно будет называть облучатель конвертером и наоборот. Вот из чего состоит то устройство, которое висит возле фокусной плоскости антенны:

  1. Облучатель. Это часть, которая выглядит как конусный раскрыв, защищенный пластиковым съемным кожухом от осадков.
  2. Деполяризатор. Участок прямого волновода (трубы), где стоят диэлектрическая пластина и пара стержней. Послужит для преобразования круговой поляризации в линейную. Деполяризатор
  3. Конвертер. Представляет собой электронный блок, где частота спутника понижается до 1 или 2 ГГц для передачи по фидеру с наименьшими потерями. Здесь же расположен малошумящий усилитель. В формуле чувствительности доминируют характеристики первого активного каскада. Вот почему так важно тут снизить уровень шума.

Дело осложняется тем, что спутники вещают на нескольких частотах. Приняты C и Ku диапазоны. В каждом из них доминирует собственный вид поляризации. На С — круговая, в Ku — линейная. Новички недоумевают над таким положением дел. Поясняем, что диапазон С, используемый РФ, имеет круговую поляризацию в силу ряда причин:

  1. Наследие тяжелого прошлого. В СССР на космических аппаратах применялась круговая поляризация для спутниковой передачи информации, поскольку орбита шпионов отличалась от геостационарной. В этом случае не требовалось учитывать угол наклона поляризации, как было бы, если использовать горизонтальный тип.
  2. Вектор поляризации отклоняется магнитными полями. Это значит, что солнечные бури и флуктуации земных характеристик оказывают влияние на угол наклона. Причем эффект Фарадея снижается с увеличением частоты. Следовательно, в Ku диапазоне не так страшен.
Читайте также:  Спиральная антенна своими руками

Устройство спутниковой антенны

Такие особенности упрощают настройку оборудования, потому что нет надобности вращать вокруг оси конвертер. А это здорово, потому что угол этот сложно поймать. А что было бы, если на C и Ku велось вещание с линейной поляризацией. Эффект Фарадея сказывался бы разным образом, в результате нельзя было бы настроить антенну нужным образом. А что же это хуже, нежели потери, которые в любом случае дает гибридный конвертер. Оценить сложно, но чем ближе абонент к полюсу, тем сильнее и искажения. РФ лежит на северных территориях, а о факторе наследия прошлого уже рассказали…

Добавим к этому, что диапазоны Ku и C настолько велики, что участки разбивают дополнительно, иначе невозможно сконструировать гетеродины для получения промежуточных частот (см. выше). Спутники захватывают далеко не весь спектр, что учитывается и конвертерами. Держите совет:

Уточняйте помимо диапазона и поддиапазон провайдера. При выборе оборудования смотрите, чтобы конвертер поддерживал волну.

Зачем вообще это делать. Конвертеры с виду похожие: стальной ящик, участок трубы, раскрыв, конструкция зашита в пластик, прикрыто чехлом со стороны входа… И с точки зрения геометрических размеров разница имеется для разных диапазонов, но это не так важно, как начинка. Электроника имеет в любом случае собственную полосу пропускания, и если не будет совпадения, то сигнал не пройдет. Больше скажем – производители хранят в секрете начинку оборудования, поэтому отдельные конвертеры работают и за штатными пределами, но это будет скорее исключение из правила, нежели постоянный приятный сюрприз для пользователя. Ну, а гибридные конвертеры работают на всех частотах (проверяйте), поскольку внутри стоят не один, а два приемника.

Настройка спутниковых антенн

Что еще можно сказать полезного. Каждый конвертер вне зависимости от наклона смотрит в  центр. Это обеспечит попадание в раскрыв максимума энергии. Будет ли работать, если слегка отклонится. Да, будет, но хуже. А почему у меня работает в этом случае лучше? Возможна ситуация суперпозиции полей, когда правило нарушается, но в общем случае центрируйте раскрыв, чтобы смотрел на донышко тарелки. Современное оборудование отличается тем, что удовлетворительно работает во многих ситуациях, но не стоит слишком пренебрегать ключевыми моментами.

Настройка спутниковой антенны

Настройка спутниковой тарелки начинается с ориентирования. Для этого на сайте провайдера или в любом другом месте отыскивается калькулятор углов. Бывают нацелены на определенный спутник, либо координаты космического аппарата нужно будет еще и ввести. Разумеется, необходимо по возможности точно знать и географическое местоположение. Проще найти при помощи смартфона с модулем навигации. Точность достаточна для вычислений. Калькулятор даст угол места, азимут и, иногда, угол наклона конвертера. Случается, что спутников несколько. Тогда смотрим координаты космических аппаратов, находим средний, нацеливаем тарелку на него.

Читайте также:  FM антенна своими руками

В последнем случае один облучатель будет посередине. И вот еще что. Для оффсетной тарелки угол места будет вовсе не тот, который выдает калькулятор. Либо же робот спросит о том, что за тип антенны. Обычно оффсетные облучатели чуть смещены вниз, это стоит учитывать при нацеливании. Кроме того отличаются от прямофокусных, например, соотношением F/D (фокусное расстояние антенны на диаметр). Отличить приблизительно один облучатели от других можно и по внешнему признаку: у оффсетных используется ступенчатый рупор, а у прямофокусных концентрические круги. Это не правило, но именно так и обстоит дело в реальности. Следовательно, используя не те облучатели, не удивляйтесь, что качество приема так себе.

Как и следовало ожидать, не рассказали про то, как починить спутниковую антенну самостоятельно, но дали понять, что делать при настройке. Добавим к этому, что нацеливание можно производить при помощи одного ресивера. В большинстве комплектов спутниковых антенне встроенные программы (средства) для улавливания волн, выдаются качество, мощность. Если один человек смотрит на экран, а второй работает над кронштейном, то совместными усилиями результат будет достигнут.

По компасу задайте азимут, угол места вымеряется уровнем и транспортиром. После примерной установки начинается позиционирование по показаниям аппаратуры. После достижения максимума начинаются эксперименты с углом наклона конвертера.

После этого приступаем к установке дополнительных облучателей, если таковые имеются. Для каждого определяется угол наклона отдельно. Если спутник вещает в двух диапазонах, следует брать гибридный конвертер спутниковой антенны. Деполяризационная пластина углом наклона задает направление круговой поляризации. При неправильной установке приема не будет. В этом случае вместо того, чтобы затевать ремонт спутниковых антенн своими руками, рекомендуется пластину удалить вовсе, поймать сигнал без нее, а потом уже ставить. Это сложный процесс, но выполнимый. При отсутствии пластины принимаемая мощность будет на 3 дБ ниже, что соответствует эквивалентному уменьшению площади тарелки в 1,4 раза.

Перед тем, как снять антенну, сделайте засечки на кронштейнах, это поможет быстро водворить тарелку на место. Главные причины поломок касаются сбоя направленности параболоида. Это может быть, что угодно. Кстати, не забудьте поставить рядом громоотвод, иначе молния сожжет конвертеры. Электронная часть починке не подлежит. В стране пока не научились программировать микросхемы.