{ "@context": "http://schema.org", "@type": "Organization", "url": "https://www.arstel.com/", "logo": "https://www.arstel.com/public/images/header/Logo.png" }
Inter-M Системы профессионального звука Системы оповещения и трансляции
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ПРОЕКТИРОВАНИЕ > ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМ > ТЕМАТИЧЕСКИЕ СТАТЬИ

Руководство по монтажу и настройке антенных систем

Подбор оборудования

Выбор антенны

Прежде чем говорить о том, как выбрать спутниковую антенну, необходимо определить: для работы в составе какой приемной спутниковой системы она предназначается? То есть, выбирая спутниковую антенну (как, впрочем, и другие компоненты приемной системы), вам нужно ответить на несколько вопросов:

  • В зоне покрытия какuх спутников вы проживаете, то есть, какие спутники вы можете принимать?
  • Какие каналы вас интересуют, и какой, исходя из этого, спутник вы хотите смотреть?
  • Имеется ли возможность расположить антенну так, чтобы местные "предметы" не закрывали направление на спутник?
  • Хотите ли вы смотреть один или несколько спутников?
  • Каковы финансовые средства, которые вы хотите вложить в это "предприятие"?
Рис.1.1. Определение
направления на спутник

Спутниковая антенна (само зеркало) предназначена для фокусировки на облучатель конвертера параллельного пучка радиоволн, излучаемых спутником. Антенна представляет собой часть параболоида вращения, так как именно такая форма обеспечивает прекрасную фокусировку параллельного пучка излучения.

Телевизионные сигналы передаются со спутников, в диапазонах Ku (~11 ГГц) и С (~4 ГГц), то есть принимаемые сигналы имеют длину волны 27 и 75 мм соответственно. Именно поэтому любое препятствие (плотная облачность, снег, дождь) на пути между вашей антенной и спутником будет ослаблять сигнал и может вообще исключить (если это препятствие — деревья, здания и т. д.) возможность приема программ спутникового телевидения.

Чтобы отыскать на географической карте место, где вы находитесь, и определить видимое направление на спутник (азимут и угол места) (рис.1.1), воспользуйтесь выражениями (1) и (2).

α = arctg ( (tg[Gl-G2])/sin[W]).

(1)

β= (cos[G1-G2]*cos[W]-0.1509) / ( sqrt(sin(G1-G2)2 + cos(G1-G2)2*sin(W)2),

(2)

где α — азимут; β — угол места; G1 — ваша географическая долгота; G2 — долгота расположения интересующего вас спутника на орбите (западная с минусом).

Теперь осталось только взять компас и убедиться, что в этом направлении нет закрывающих спутник препятствий – деревьев, соседних домов или заводской трубы.

Диаметр антенны

Диаметр антенны зависит от уровня мощности принимаемого со спутника сигнала. Для каждой местности он свой. Ваш сигнал вы сможете определить по карте покрытия. Таким образом, от вашего географического положения будет зависеть диаметр антенны, необходимый для приема программ с того спутника, на который вы решили настроить свою антенну. В Таблице 1 приведены примерные соотношения уровня мощности принимаемого сигнала и необходимый для этого диаметр зеркала.

Таблица 1 - Определение диаметра приемных антенн в зависимости от мощности сигнала
KU - диапазон
ЭИИМ, дБ/Вт2 Размер антенны, м
(Сигнал/шум)
8 дБ 10 дБ 12 дБ
30 3,78 4,76 6,0
32 3,01 3,78 4,76
34 2,39 3,01 3,78
36 1,90 2,39 3,01
38 1,51 1,90 2,39
40 1,20 1,51 1,90
42 0,95 1,20 1,51
44 0,76 0,95 1,20
46 0,60 0,76 0,95
48 0,48 0,60 0,76
50 0,38 0,48 0,60
52 0,30 0,38 0,48
54 0,24 0,30 0,38
C - диапазон
ЭИИМ, дБ/Вт2 Размер антенны, м
(Сигнал/шум)
8 дБ 10 дБ 12 дБ
24 5,07 6,38 8,04
26 4,02 5,07 6,38
28 3,20 4,02 5,07
30 2,54 3,20 4,02
32 2,02 2,54 3,20
34 1,60 2,02 2,54
36 1,27 1,60 2,02
38 1,00 1,27 1,60
40 0,80 1,00 1,27
42 0,64 0,80 1,00
44 0,50 0,64 0,80
46 0,40 0,50 0,64
48 0,32 0,40 0,50
50 0,25 0,32 0,40

Форма антенны

Антенны по форме бывают прямофокусные (prime focus) и офсетные (off-set — внецентровая).

Рис.1.2. Прямофокусная антенна (primefocus). Рис.1.3. Офсетная антенна.

Прямофокусные (рис.1.2) представляют собой классическую круглую "тарелку". Конвертер крепится в центре при помощи нескольких (обычно двух или трех) спиц. При этом конвертер и крепежные спицы затеняют часть отражающей поверхности зеркала, что приводит, естественно, к уменьшению коэффициента использования поверхности антенны. Однако с ростом диаметра этот эффект становится все менее значительным.

Стоит учесть, что зимой на зеркале легко намерзают лед и снег, которые очень сильно ухудшают прием. Офсетные (рис.1.3) антенны можно очень легко отличить, так как их фокус (место, где размещают конвертер) смещен от центра зеркала вниз. Именно из-за смещенного фокуса при настройке необходимо учитывать, что направление на спутник у офсетных антенн выше перпендикуляра к плоскости антенны на некоторый угол. Для большинства конструкций "офсеток" этот угол составляет ~25-27°. Поэтому офсетные антенны крепятся почти вертикально, на них не налипает снег и не скапливается вода, конвертер и элементы крепления не затеняют антенну.

Пример: В С.-Петербурге Hot Bird 13E виден под углом места β=20°, то есть офсетная антенна с φ=26,5° будет смотреть даже слегка "в землю" под углом χ:

χ = β - φ = 20°-26,5° = -6,5°.

(3)

В силу этих особенностей офсетные антенны очень популярны при диаметре зеркала до -1.5 м. При больших диаметрах предпочтение отдают прямофокусным антеннам.

Тип подвески

Кроме размера и формы зеркала, очень важным параметром является тип подвески антенны. Она бывает азимутальной и полярной. Азимутальная — простая и дешевая, как правило, фиксированная подвеска, антенна при этом настраивается на единственный спутник и жестко фиксируется на кронштейне крепления. Для приема другого спутника должна быть проведена полная перенастройка антенны.

Полярная — значительно более сложная по конструкции и настройке подвеска и, соответственно, более дорогая. Обеспечивает возможность приема нескольких спутников, находящихся в разных орбитальных позициях, вращением антенны только вокруг одной вертикальной оси.

Чаще всего офсетные антенны имеют фиксированную азимутальную подвеску, а прямофокусные — полярную. Кроме этого, даже если вы хотите принимать несколько спутников, для которых достаточно антенны размером 1,2 м, в полярную систему лучше поставить 1,8 м или хотя бы 1,5 м. Некоторый запас не помешает.

Материал

Наиболее популярным материалом для изготовления спутниковых антенн является алюминий. Он легче стали и не подвержен коррозии, но он мягок, и при неаккуратном обращении (особенно это касается зеркал большого диаметра >1,2 м) алюминиевые антенны легко деформируются, что пагубно влияет на их характеристики.

При покупке антенны обязательно обратите внимание на наличие дефектов и искажений поверхности антенны. Мятые зеркала и те, которые "повело" винтом, работают значительно хуже нормальных.

Стальные антенны прочнее, дешевле (правда, ненамного), но тяжелее и подвержены коррозии, которая снижает их отражающие свойства. Поэтому при покупке стального зеркала стоит обратить внимание на качество окраски.

Пластиковые зеркала легкие, но к ним легко прилипает снег. С течением времени такие антенны подвержены сильным деформациям под действием окружающей среды (резкие перепады температур, ультрафиолет).

Сетчатые антенны устойчивы к ветровым нагрузкам и часто незаменимы при монтаже на большой высоте и в ветреных районах. К тому же они значительно меньше портят архитектурный облик зданий, особенно в исторических районах. К сожалению, они показывают более низкие характеристики при приеме сигналов Ku-диапазона (самого на сегодняшний день популярного), и, следовательно, для этого требуется антенна большего диаметра, чем сплошное зеркало, обеспечивающее прием такого же качества.

Монтаж антенны

При подборе антенны необходимо обратить особое внимание на надежность элементов подвески и кронштейна, на который она будет смонтирована, а также на крепеж. Это особенно важно, если антенна будет установлена на высоком или ветреном месте. Кронштейн обычно закрепляют при помощи специальных саморасклинивающихся болтов. Стоит обратить внимание на размер кронштейна: его конструкция должна позволять вам направить антенну в нужном направлении (и при этом не упереться в стену краем зеркала), особенно это важно для полярных систем, настроенных на прием нескольких различных спутников.

Рис.1.4. Алгоритм выбора антенны для индивидуального приема

На первом этапе определяются минимально необходимые требования к антенне. Это «чисто технический» этап, он не предполагает выбора: если эти требования не будут соблюдены, вы не сможете принимать нужные программы с нужным качеством. Второй этап — «вкусовой». В зависимости от имеющихся в наличии денежных средств или личных предпочтений клиента вы можете выбрать ту или иную антенну, но только из тех, которые соответствуют минимально необходимым требованиям.

Исходными данными для первого этапа являются ваше географическое положение и набор спутниковых каналов, которые вы хотели бы смотреть. Таблицы телеканалов, которые можно принимать на территории России, можно посмотреть в справочнике «Теле-Спутник». Спутниковое телевидение». Кроме того, наиболее точные, ежедневно обновляемые данные по спутниковым каналам можно найти в Интернете. Наиболее известные и надежно работающие странички — проекты Lyngemark Satellite Chart www.lyngsat.com и Satellite Control Center www.satcodx.com. Второй сайт поддерживает множество языков, в том числе русский.

Первый сайт существует только в англоязычной версии, зато он удобнее: таблицы каналов более наглядны и компактны, кроме того, поддерживается дополнительный справочный сервис. Например, можно, зная название канала и страну, определить, через какой спутник (спутники) транслируется этот канал (www.lyngsat-address.com). Там же есть не совсем точный, но очень удобный онлайновый калькулятор азимутов и углов места спутников Lyngsat SatTracker.

Иногда пользователю трудно оценить те или иные спутниковые каналы, поскольку он раньше их никогда не видел, и ничего или почти ничего о них не знает. В таком случае допустим другой вариант действий — выбор не конкретных каналов, а спутника (спутников), на котором больше всего каналов, например, на определенном языке. Так или иначе, выбирается один или несколько спутников для приема.

По выбранному спутнику и географическому положению точки приема определяются видимость спутника и необходимый диаметр антенны. Если вы доподлинно знаете, что нужный спутник фактически принимается в вашем городе на антенну определенного размера, вопрос закрыт. Чаще всего так оно и есть, ведь запросы у пользователей, как правило, одинаковы, и наиболее популярны одни и те же спутники. Тем не менее, возможно, что именно вам нужен «экзотический» спутник, который никто в вашем регионе еще не принимает, либо тот спутник, который только что начал работу. Возможен еще один вариант: вы – пока первый и единственный энтузиаст спутникового телевидения на сто миль вокруг. Тогда придется произвести некоторые расчеты.

Видимость спутника определяется легко и однозначно. Для этого необходимо рассчитать полярные координаты спутника в вашей местности – азимут и угол места. Раньше для расчетов пользовались формулами или номограммами, что довольно сложно. Сейчас в этом нет необходимости. В Интернете вы легко найдете множество программ-калькуляторов. Простой и наглядный калькулятор есть в программе SMWLink (версия 2.0), которую можно бесплатно загрузить со странички шведской фирмы Swedish Microwave www.smw.se.

Скачав и установив программу, нужно запустить калькулятор кнопкой Antenna Alignment (настройка антенны) и ввести исходные данные: географическую долготу (Longitude), широту (Latitude) своего города и орбитальную позицию спутника (Satellite Position). Если угол места (Elevation) получился отрицательным (Below horizon) – спутник находится ниже горизонта, и прием его в вашем городе невозможен.

Можно воспользоваться онлайновыми калькуляторами, например, калькулятором SatTracker на www.lyngsat.com. Зайдя на сайт, надо выбрать сервис SatTracker для нужного региона (Европа, Азия, Америка, Атлантика) и из таблицы выбрать нужный спутник. Появляется карта, в которую необходимо как можно точнее ткнуть мышью, чтобы обозначить свое положение. Широта и долгота выбранной точки отображаются рядом, поэтому можно скорректировать свою позицию так, чтобы координаты были максимально приближены к фактическим. Азимут и угол места спутника рассчитываются автоматически.

Еще удобнее в этом плане отечественная программа sattv.exe. Введя координаты города или выбрав его из списка, можно нажать кнопку «Полярная подвеска», и программа выдаст позиции двух крайних спутников видимой части геостационарной орбиты – самого западного и самого восточного. Диаметр определяется по эквивалентной изотропно излучаемой мощности (ЭИИМ) спутника в точке приема.

Карты зон обслуживания спутников можно найти в справочниках. Чтобы посмотреть карту в Интернете, необходимо найти нужный спутник на www.lyngsat.com , затем найти на спутнике интересующий канал и напротив него выбрать ссылку в графе Beam (луч). На карте найдите место, где расположен ваш город, и по изолиниям определите для этого места ЭИИМ. Дальше можно использовать несколько разных методик расчета. Упрощенная методика используется, если ЭИИМ довольно велика, а диаметр, соответственно, мал. Суть ее очень проста: по таблице в зависимости от ЭИИМ выбирается диаметр.

Методика не учитывает характеристики другого оборудования, например, конвертера, и прочие факторы. Для более точного расчета можно воспользоваться формулами или программами-калькуляторами, например, упоминавшимися SMWLink или sattv.exe. Однако и эти расчеты могут дать неверный результат. Дело в том, что ЭИИМ на картах указывается для «полного транспондера», то есть для сигнала с полосой 36 МГц. Реальные сигналы цифрового телевидения могут занимать меньшую полосу, и в полосе 36 МГц могут размещаться несколько сигналов, соответственно, мощность спутникового передатчика (транспондера) будет делиться между этими сигналами. Есть еще ряд параметров цифрового сигнала, которые также влияют на минимально допустимый диаметр антенны, но которые не учитываются в программах-калькуляторах. Если речь идет о небольших диаметрах, в пределах 1 - 1,5 м, то ошибки не столь страшны. Размеры выпускаемых антенн имеют ряд типичных значений, и результат все равно придется округлять. Кроме того, стоимость таких антенн невелика и не сильно зависит от диаметра. Антенны диаметром более 1.5 м стоят довольно дорого, и с увеличением диаметра антенны, её стоимость растет не пропорционально. Поэтому для больших антенн желательно определить размер с максимальной точностью.

Более верный результат дает «метод запаса или недостатка». Этим методом можно воспользоваться, если известно, что в некоторой географической точке X нужный сигнал принимается с заведомо приемлемым качеством на антенну с диаметром D. Для этого на карте зоны обслуживания спутника необходимо найти ЭИИМ для точки X и ЭИИМ0 для вашего города. Если ЭИИМ0 больше, чем ЭИИМ, то антенна с диаметром D в вашем городе будет иметь запас по усилению, если меньше – усиление ее будет недостаточно. Диаметр антенны DQ, необходимый для приема в вашем городе, рассчитывается по формуле:

DQ =Δ*10(Δ/20),

(4)

где Δ = ЭИИМ0-ЭИИМх.

Размер антенны почти однозначно определяет ее геометрию. Если диаметр меньше 1,5 м, антенна будет офсетной, если больше 2,5 м — прямофокусной. Антенны от 1,5 до 2,5 м тоже могут быть и офсетными, и прямофокусными. Но, выбирая офсетную антенну, следует обратить внимание на минимальный угол места. В высоких широтах офсетные антенны больших размеров лучше не использовать.

От частотного диапазона зависит выбор конструкции антенны. Для приема программ в диапазоне С - можно использовать недорогие сетчатые антенны или сборные стальные антенны китайского и тайваньского производства. Если антенна должна работать в диапазоне Кu или в обоих диапазонах, она должна быть сплошной и желательно цельной. Использовать для работы в диапазоне Ku сборную антенну можно, но если это антенна высокого качества.

Если вам недостаточно телевизионных программ одного спутника, можно использовать антенну с полярной подвеской, правда это не всегда единственно возможное решение. Если спутников, которые вам интересны немного, и для приема каждого из них достаточно недорогой антенны, то зачастую выгоднее установить несколько отдельных антенн.

С помощью недорогого устройства – антенного переключателя – можно легко подключить к одному ресиверу до 4-х антенн, а с помощью нескольких переключателей – от 5 до 16-ти антенн.

Например: Популярна система с двумя антеннами для приема программ НТВ-Плюс со спутника Eutelsat W4 в позиции 36 градусов восточной долготы и программ европейских спутников Hot Bird в позиции 13 градусов восточной долготы.

В некоторых частных случаях для приема двух или даже трех спутников можно использовать одну антенну с несколькими конвертерами. Для этого спутники должны располагаться на орбите недалеко друг от друга. Например, можно принимать на одну антенну телеканалы спутников «Astra», «Hot-Bird» и «Sirius» в позициях 19, 13 и 5 градусов в.д. соответственно.

На втором этапе исходными данными являются минимально необходимые требования, определенные ранее, и сумма денег, которой располагает клиент. Если есть возможность, лучше установить антенну с диаметром большим, чем минимально необходимый. Запас усиления никогда не бывает лишним, особенно если в будущем вы решите перенастроить антенну для приема другого спутника. Если вы выбираете между сплошной и сетчатой антенной, лучше купить сплошную, а из цельной и сборной лучше выбрать цельную. Такая антенна будет работать лучше и прослужит вам дольше.

Выбор конвертера

Конвертер — электронное устройство, которое размещается непосредственно на спутниковой антенне и выполняет функции усилителя и преобразователя частоты. Конвертер называют также «даун-конвертером» (down converter – понижающий конвертер), LNB (Low Noise Block Downconverter) или «головкой». Современные конвертеры часто конструктивно выполнены как единое устройство с облучателем (Feedhorn), и называются – LNBF (LNB-Feedhorn). Также иногда встречается название МШУ (малошумящий усилитель), которое, в общем, неверное: малошумящие усилители (LNA, Low Noise Amplifier) похожи на конвертеры по внешнему виду, но имеют несколько иное назначение и в индивидуальных приемных системах не используются.

Конвертер выполняет несколько функций. Во-первых, он усиливает принимаемый сигнал. Это необходимо для компенсации потерь в кабеле, соединяющем антенну со спутниковым приемником (ресивером). Спутниковый ресивер, как и любой другой приемник, вносит в принимаемый сигнал собственные шумы. Мощность этих шумов постоянна, поэтому, чем больше мощность сигнала на входе, тем меньше доля шумов в выходном сигнале. Спутниковый сигнал, принимаемый антенной, и так очень слабый, а на пути от антенны к ресиверу он ослабляется в кабеле в десятки и даже сотни раз. Поэтому необходимо усилить его сразу, еще до кабеля, чтобы ресивер работал уже с относительно сильным сигналом. Разумеется, конвертер, усиливая сигнал, вносит в него собственные шумы. Желательно, чтобы они были как можно меньше. Поэтому при изготовлении конвертеров используются специальные электронные компоненты и схемотехнические решения, благодаря которым собственные шумы конвертера минимальны.

Вторая функция конвертера – преобразование частоты (to convert — преобразовывать). В спутниковом телевидении используются два частотных диапазона: C-Band ("си бэнд", 3400-4200 МГц) и Ku-Band ("кей-ю бэнд", 10700-12750 МГц). Конвертер переносит спутниковый сигнал из диапазона С или Кu в так называемый L-диапазон (L-Band, 950-2150 МГц). Преобразование решает сразу две задачи. Во-первых, на частотах L-диапазона затухание в коаксиальном кабеле намного меньше, чем в диапазоне С и, тем более, в диапазоне Кu. Поэтому преобразование уменьшает потери сигнала в кабеле. Во-вторых, выходные сигналы конвертеров С-диапазона и Кu-диапазона находятся в одном и том же диапазоне L. Это позволяет использовать для приема С- и Ku-диапазонов одни и те же приемники (ресиверы), а также антенные переключатели и другие устройства, включаемые между антенной и ресивером.

Для переноса частоты сигнала из С или Ku в L- диапазон в конвертере используется гетеродин – генератор радиосигнала стабильной частоты. С помощью нелинейного устройства – смесителя – из входного сигнала и сигнала гетеродина получается третий сигнал, частота которого равна разности частот первых двух сигналов. В конвертерах диапазона С всегда используется гетеродин с частотой 5150 МГц. Выходная частота конвертера получается, как разность частоты гетеродина и частоты входного сигнала.

Напомним, входной сигнал диапазона С занимает полосу частот 3400-4200 МГц. После преобразования получаем:

5150-4200=950 МГц - нижняя частота на выходе;

5150-3400=1750 МГц - верхняя частота на выходе.

Можно заметить, что после преобразования сигнал с большей частотой становится сигналом с меньшей частотой и наоборот. Это явление называется «инверсией спектра».

В диапазоне Ku, наоборот, частота гетеродина вычитается из частоты спутникового сигнала. В Ku диапазоне имеется еще одна особенность. Дело в том, что ширина Ku-диапазона равна 12750-10700=2050 МГц или 2,05 ГГц. А ширина L-диапазона – 2150-950=1200 МГц, то есть всего 1,2 ГГц. Отсюда следует, что перенести сигналы всего Ku-диапазона в L-диапазон при помощи одного гетеродина невозможно. Либо конвертер изготавливается с одним гетеродином и перекрывает только часть Ku-диапазона, либо в конвертере имеются два гетеродина. Тогда спутниковый сигнал переносится в L-диапазон «по частям»: либо нижняя часть диапазона, либо верхняя. К первому типу относятся конвертеры, используемые в системах «НТВ-Плюс». Они имеют один гетеродин с частотой 10750 МГц. Соответственно, диапазон входных частот такого конвертера:

10750+950=11700 МГц;

10750+2150=12900 МГц.

Однако на самом деле частоты выше 12750 МГц в диапазоне Ku не используются, поэтому реальный рабочий диапазон конвертера 11700-12750 МГц. Использовать такой конвертер для приема сигналов, частоты которых ниже 11700 МГц, нельзя. Это, например, сигналы спутника Amos-1 4,0W, сигналы Ku диапазона всех спутников «Экспресс», «Ямал», значительная часть каналов спутников Hot Bird 13,0Е и др.

Ко второму типу конвертеров относятся так называемые «универсальные» конвертеры. У них два гетеродина - с частотами 9750 и 10600 МГц.

Первый обеспечивает работу в диапазоне:

от 9750+950=10700 МГц;

до 9750+2150=11900 МГц.

Второй гетеродин перекрывает верхнюю часть Ku-диапазона:

от 10600+950=11550 МГц;

до 11600+2150=12750 МГц.

Для переключения диапазонов используется электронный ключ, который подключает к смесителю тот или иной гетеродин. Ключ управляется от ресивера специальным сигналом – прямоугольными импульсами с частотой 22 кГц и размахом 0.6 В, которые добавляются к напряжению питания конвертера. Когда в меню ресивера «установка антенны» указан конвертер типа «универсал», сигнал 22 кГц включается ресивером автоматически, если частота спутникового сигнала больше 11700 МГц.

Третья функция конвертера – переключение поляризации. Чтобы максимально эффективно использовать выделенные для спутникового телевидения частотные диапазоны, спутниковые каналы разделяются не только по частоте, но и по поляризации: часть каналов передаются горизонтально поляризованными радиоволнами, а часть – вертикально поляризованными. «Вертикальное» и «горизонтальное» направление определяется относительно земной оси и экватора. В конкретной точке земной поверхности они будут разные для каждого спутника.

Если конвертер повернуть так, чтобы приемный штырь (зонд) был расположен по направлению вертикальной поляризации, то он будет принимать только сигналы с вертикальной поляризацией, и не будет возбуждаться волнами с горизонтальной поляризацией. Поэтому сигналы в разных поляризациях могут существовать на близких (и даже одинаковых) частотах, не мешая друг другу. Это обстоятельство позволяет «дважды» использовать частотный диапазон, и разместить в нем вдвое больше спутниковых каналов, чем при использовании одной поляризации.

Однако, чтобы принимать сигналы и с той, и с другой поляризацией, неудобно каждый раз механически поворачивать конвертер на 90 градусов. Раньше для этого использовались дополнительные внешние устройства – механические и магнитные поляризаторы. В механическом поляризаторе с помощью моторчика поворачивался приемный штырь конвертера. В конвертере с магнитным поляризатором приемный штырь оставался неподвижен, но изменялось направление поляризации волны, проходящей через намагниченный ферритовый стержень. Для подключения этих двух устройств, от ресивера к антенне необходимо было прокладывать отдельные провода, что очень неудобно.

В современных конвертерах просто устанавливаются два приемных штыря под углом 90 градусов друг к другу. Один – для приема сигналов с вертикальной поляризацией, другой – с горизонтальной. На смеситель поступает сигнал только от одного из штырей. Для переключения используется электронный ключ, который управляется от ресивера специальным сигналом – изменением напряжения питания конвертера с 13 В (вертикальная поляризация) до 18 В (горизонтальная поляризация). Таким образом, когда пользователь в меню поиска каналов переключает поляризацию, физически переключается напряжение питания конвертера.

Итак, к ресиверу от конвертера поступает радиочастотный сигнал. По тому же кабелю в обратном направлении поступает постоянный ток для питания электроники конвертера. А две управляющие команды служат для пе-реключения поляризации (13/18 В) и для переключения гетеродинов (22 кГц).

Типология конвертеров

Прежде всего, совершенно разные конвертеры используются для С- и для Ku-диапазона. Размеры волноводной части конвертера напрямую связаны с длиной волны. В С-диапазоне длина волны равна примерно 7,5 см, а в Ku-диапазоне – 2,5 см. Поэтому рабочий диапазон всегда можно безошибочно определить по размеру конвертера. Конвертеры С-диапазона внешне напоминают конвертеры Ku-диапазона, но увеличенные в три раза.

Конвертеры для индивидуального приема бывают неуправляемые, с переключаемой поляризацией и «универсальные».

Неуправляемый конвертер представляет собой секцию прямоугольного волновода, в котором располагается единственный приемный штырь. Такие конвертеры предназначены для приема сигналов только с одной поляризацией, и у них есть только один гетеродин. Сигналы ресивера – 13/18 В, 22 кГц эти конвертеры игнорируют. В диапазоне Ku такие конвертеры, как правило, используются в коммерческих (профессиональных) спутниковых системах. В современных индивидуальных приемных установках они не применяются. Зато в диапазоне С- такие конвертеры используются часто.

Конвертеры с переключаемой поляризацией (switchable) представляют собой секцию круглого волновода, в котором располагаются два приемных штыря для приема сигналов с разной поляризацией. Для переключения поляризации используется сигнал ресивеpa 13/18 В. Гетеродин у таких конвертеров один. Сигнал ресивера 22 кГц они игнорируют. По такой схеме построены наиболее популярные конвертеры диапазона С- – Band LNBF. «В народе» за этим типом конвертеров закрепилось название «моноблок». По такой же схеме построены конвертеры «НТВ-Плюс».

Универсальные конвертеры по внешнему виду такие же, как и конвертеры с переключаемой поляризацией. однако у них два гетеродина — 9750 и 10600 МГц, и они используют оба управляющих сигнала ресивера – 13/18 В для переключения поляризации и 0/22 кГц для переключения гетеродина.

Речь идет только о конвертерах для индивидуального приема. Конвертеры для коллективного приема представляют собой особое семейство, они строятся по другим функциональным схемам.

LNBF и конвертеры с фланцем

Конвертер может быть выполнен как единое целое с облучателем (LNBF), а может представлять собой отдельное устройство. В последнем случае для стыковки конвертера с облучателем или с другими волноводными узлами используется фланцевое соединение. Конвертер оканчивается фланцем – площадкой с отверстиями для болтов, имеющей стандартную форму и размеры.

Неуправляемые конвертеры диапазона С- имеют прямоугольный фланец стандарта CPR-229. Конвертеры Ku-диапазона с круглым волноводом оканчиваются круглым фланцем С-120. Редко используемые неуправляемые конвертеры Ku-диапазона имеют прямоугольный фланец WR-75, который, при необходимости, стыкуется с круглым С-120.

В диапазоне С- фланцевые соединения для круглых волноводов не используются.

Облучатели для прямофокусных и офсетных антенн

Облучатель – это устройство, которое выполняет роль вторичной антенны: принимает сигнал, отраженный от рефлектора (зеркала) антенны, и доставляет этот сигнал к приемному зонду (штырю) конвертера. Он преобразует электромагнитные волны в электрический сигнал – переменное напряжение или ток. В индивидуальных системах для приема спутникового телевидения используются облучатели в виде открытого конца волновода с дроссельным фланцем. Очень важно, чтобы облучатель «собрал» отраженный сигнал со всей поверхности рефлектора, но при этом как можно меньше принимал бы шумов и помех из-за его края. Поэтому облучатель должен работать с максимальной эффективностью в пределах некоторого телесного угла, ограниченного краями зеркала. Однако у разных антенн этот угол имеет разную величину. У прямофокусных антенн он составляет, как правило, 130-160 градусов, а у офсетных антенн – 70-90 градусов. Поэтому облучатели для разных антенн и выглядят по-разному.

Облучатели для прямофокусных антенн представляют собой открытый конец круглого волновода, на который снаружи одет дроссельный фланец – плоский диск, на котором со стороны рефлектора имеются концентрические кольцевые канавки глубиной в четверть длины волны. Иногда конструкция облучателя позволяет перемещать дрос-сельный фланец вдоль волновода – таким образом, можно в некоторых пределах изменять угол облучения, подстраивая облучатель под конкретную антенну.

Облучатель для офсетной антенны – это волновод, на конце которого имеется конический рупор, с дроссельными четвертьволновыми кольцами или без них. Как правило, такой облучатель монолитный, и изменить угол облучения невозможно.

В спецификациях антенн и облучателей вместо угла облучения указывается параметр F/D – отношение фокусного расстояния к диаметру рефлектора. У прямофокусных антенн он составляет 0.3-0.4, а у офсетных антенн – 0.5-0.7.

Отдельные облучатели обоих диапазонов выпускаются как для офсетных, так и для прямофокусных антенн. Для диапазона С- серийно выпускаются LNBF только для прямофокусных антенн (F/D=0.4). Для офсетных антенн используется отдельный облучатель и отдельный конвертер. Для диапазона Ku-, наоборот, серийно выпускаются LNBF только для офсетных антенн. Для прямофокусных антенн необходимо использовать конвертер с фланцем и отдельный облучатель.

Круговая и линейная поляризации.
Деполяризаторы

На некоторых спутниках используется не линейная, а круговая, или вращательная, поляризация излучения. Сигнал с круговой поляризацией представляет собой комбинацию двух одинаковых линейно поляризованных сигналов, направление поляризации у которых отличается на 90 градусов. Причем один из сигналов либо отстает (левая круговая поляризация), либо опережает (правая круговая поляризация) другой сигнал на четверть периода (разность фаз составляет π/2). Чтобы корректно принять такой сигнал, необходимо предварительно преобразовать его в сигнал с линейной поляризацией – задержать одну из составляющих «круговой» волны.

Для этого используются специальные устройства – деполяризаторы. Он представляет собой волновод, в котором скорость распространения волн с вертикальной и горизонтальной поляризацией различна. Волновод делается с несимметричным сечением (эллиптический деполяризатор), либо в волновод вводится неоднородность — диэлектрическая пластина (диэлектрический деполяризатор) или «гребенка» из металлических штырей (штыревой деполяризатор).

В серийных конвертерах диапазона С- диэлектрический деполяризатор, как правило, входит в комплект в виде отдельной пластинки из стеклотекстолита. При необходимости его можно вставить в волновод конвертера или удалить. Конвертер или облучатель со штыревым деполяризатором можно использовать только для приема сигналов с круговой поляризацией, для линейной поляризации он непригоден.

В диапазоне Ku серийные конвертеры предназначены для работы с линейной поляризацией. Исключение составляют конвертеры для приема «НТВ-Плюс» и «Триколор». В них уже на заводе встроен деполяризатор.

Параметры конвертеров

Кроме «качественных» характеристик – частота гетеродина, рабочий диапазон входных частот, конструкция, угол облучения – каждый конвертер обладает еще и «количественными» характеристиками.

Коэффициент шума или шумовая температура

Коэффициент шума (Noise Factor, NF) показывает, во сколько раз отношение сигнал/шум на выходе конвертера меньше, чем на его входе. Или, проще, насколько конвертер «портит» входной сигнал собственными шумами.

КШ=(СВХВХ)/(СВЫХВЫХ),

(5)

где СВХ, ШВХ, СВЫХ, ШВЫХ - мощность сигнала и мощность шумов на входе и выходе конвертера.

Для удобства коэффициент шума конвертеров Ku- диапазона указывается не в абсолютных единицах, а в логарифмических – в децибелах:

Кш(дБ)=10log[(СВХВХ)/(СВЫХВЫХ))].

(6)

Разумеется, чем меньше коэффициент шума, тем лучше конвертер. У современных конвертеров для индивидуального приема коэффициент шума составляет 0.6-0.7 дБ. Можно встретить и изделия, у которых в спецификации указан коэффициент шума 0.5 дБ или даже 0.3 дБ. Чаще всего эти цифры рекламные и либо вообще не соответствуют действительности, либо соответствуют им лишь отчасти: например, заявленный коэффициент шума выдерживается только в небольшой части рабочего диапазона частот.

В диапазоне С- борьба производителей идет уже не за десятые, а за сотые доли децибела. Поэтому в С-диапазоне для характеристики конвертера, как малошумящего прибора, используют другую величину – шумовую температуру (Noise Temperature). Известно, что в любом физическом теле, если его температура выше абсолютного нуля (-273°С по Цельсию или 0° К по Кельвину) происходит хаотическое движение частиц. Если это тело – проводник, то его свободные электроны также совершают беспорядочное тепловое движение, а движение электронов – это электрический ток. Таким образом, любой нагретый проводник является генератором беспорядочно изменяющегося тока – электронного шума.

Реальный конвертер также имеет собственный шум. Его можно рассматривать как комбинацию идеального (не шумящего) конвертера, у которого на входе находится источник шума – проводник, нагретый до определенной температуры.

Шумовая температура и коэффициент шума связаны формулами (7) и (8):

Кш=10log(1 + Тш/290°К);

(7)

Тш = 290°К*(10Кш/10-1).

(8)

Чем ниже шумовая температура, тем лучше. Шумовая температура современных конвертеров С-диапазона составляет 15...17° К.

Коэффициент усиления

Коэффициент усиления (Gain) показывает, во сколько раз мощность сигнала на выходе конвертера больше, чем мощность сигнала на его входе. Он измеряется сотнями тысяч и миллионами раз, поэтому, как правило, используются не абсолютные, а логарифмические единицы - децибелы: Ку(дБ)= 10logKy.

Усиление современных конвертеров составляет 50...65 дБ. Чем больше коэффициент усиления, тем длиннее может быть кабель, соединяющий конвертер с ресивером. Однако коэффициент усиления не является определяющим параметром при выборе конвертера. Более того, во многих ситуациях конвертеры с большим усилением работают хуже, чем их аналоги с меньшим усилением, например, в условиях воздействия индустриальных помех. Как и любой усилитель, конвертер имеет определенный максимальный выходной уровень. Как только выходной сигнал достигает предельного уровня, он перестает расти, происходит перегрузка и возникают нелинейные искажения. Перегрузка конвертера входным сигналом маловероятна – он очень слабый. А вот сильная внешняя помеха может вывести конвертер из линейного режима, и тогда, даже если частота помехи не совпадает с частотой полезного сигнала, прием будет нестабильным или станет невозможным. Чем больше усиление конвертера, тем больше вероятность, что он перегрузится.

Абсолютная нестабильность частоты гетеродина

В конвертерах для индивидуального приема частота гетеродина задается диэлектрическим резонатором – «таблеткой» из диэлектрика определенной формы и размеров. При изменении температуры, давления, влажности свойства резонатора могут изменяться, в результате может изменяться частота гетеродина. Небольшие изменения частоты не страшны – они компенсируются в ресивере специальной системой автоматической подстройки частоты (Automatic Frequency Control, AFC). Однако при больших изменениях частоты гетеродина могут возникнуть проблемы с приемом. Поэтому, чем меньше абсолютная нестабильность частоты гетеродина, тем лучше конвертер.

Отклонение частоты гетеродина от номинальной может серьезно сказаться на качестве приема. И чем меньшую полосу частот будет занимать сам сигнал, тем больше будет отклонение. Полоса цифрового сигнала прямо пропорциональна его символьной скорости. Чем меньше символьная скорость цифрового сигнала, тем большие требования к стабильности частоты гетеродина. Абсолютная нестабильность частоты гетеродина у современных конвертеров составляет ±1 ...3 МГц. Для приема телевидения в MPEG-2/DVB этого достаточно. В системах спутниковой связи, а также в приемных системах для приема данных и радио, где используются цифровые сигналы с малыми скоростями, применяются специальные конвертеры. У них стабилизация частоты гетеродина обеспечивается другими методами.

Фазовый шум гетеродина

Кроме того, что частота гетеродина может медленно меняться при изменении температуры и давления, она постоянно совершает быстрые колебания (флюктуации) вокруг своего номинального значения. Так как частота выходного сигнала конвертера является разностью частоты спутникового сигнала и частоты гетеродина, она также претерпевает изменения. При изменении частоты изменяется и фаза. В цифровом спутниковом телевидении для передачи логических «нулей» и «единиц» используется именно изменение фазы сигнала. Непредсказуемое изменение фазы из-за колебаний частоты гетеродина конвертера приводит к приему ошибочных битов. Таким образом, конвертер является источником дополнительных цифровых ошибок.

Рис.1.5. Спектр синусоидального сигнала на входе
конвертера и спектр сигнала на выходе конвертера

Чтобы количественно оценить степень влияния колебаний частоты гетеродина на качество приема, используют понятие фазового шума конвертера (Phase Noise).Предположим, что на вход конвертера воздействует синусоидальный сигнал с определенной частотой FВХ. Вся мощность этого сигнала сконцентрирована на частоте FВХ. Если бы конвертер работал идеально, то на его выходе выделился бы сигнал с частотой FН=FВХ-Fгет (в диапазоне С-, наоборот, Fн=Fгет-FВХ). Вся мощность этого сигнала также была бы сконцентрирована на одной частоте - Fн. Однако, из-за колебаний частоты гетеродина частота выходного сигнала уже не будет постоянной, а его мощность не концентрируется на одной частоте, а распределяется в некоторой области вокруг нее (рис.1.8).

Уровень фазового шума – величина, показывающая, как быстро убывает мощность со смещением от центральной частоты Fн, если на вход конвертера подается немодулированный синусоидальный сигнал. Например, если на частоте, отличающейся от центральной частоты на 1кГц, мощность сигнала в полосе 1 Гц на 60 дБ меньше мощности на самой центральной частоте в такой же полосе, говорят, что фазовый шум такого устройства -60 dBc/Hz @ I kHz. Аббревиатура "dBc" означает, что мощность измеряется в децибелах (dB) относительно мощности на центральной частоте («с» - center frequency). Выражение «/Hz» означает, что уровень мощности на центральной частоте, равно как и на смещенной частоте, нормирован для полосы 1 Гц. Значок @ используется в технической литературе как признак условия измерения, он заменяет русский предлог «при».

Фазовый шум – не величина, а функция. Как правило, в спецификациях конвертеров приводятся несколько значений фазового шума для смещений 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц и, реже, МГц.

Разумеется, чем меньше уровень фазового шума при одном и том же смещении, тем лучше. Чем меньше символьная скорость цифрового сигнала, тем выше требования к фазовым шумам конвертера.

Как выбрать конвертер для конкретной приемной системы

Исходными данными для выбора конвертера являются тип антенны (прямофокусная или офсетная) и параметры спутниковых сигналов.

По частотному диапазону сигнала (3400-4200 или 10700-12750 МГц) выбирается конвертер соответствующего диапазона. Если это Ku-диапазон, выбирается также частота гетеродина. Для приема сигналов во всем Ku-диапазоне используется конвертер типа «универсал». Для приема сигналов только в верхней части диапазона (11700-12750 МГц) можно использовать конвертер с одним гетеродином 10750 МГц.

По типу поляризации (линейная или круговая) выбирается конвертер с деполяризатором или без него. В диапазоне С- российские спутники «Экспресс» и «Ямал» работают с круговой поляризацией, поэтому для приема их сигналов необходим деполяризатор. Иностранные спутники С-диапазона, за редким исключением, работают с линейной поляризацией излучения, и для них деполяризатор не нужен. В диапазоне Ku все проще: все видимые в России спутники Ku-диапазона работают с линейной поляризацией, за исключением каналов «НТВ-Плюс» и «Триколор» на спутнике Eutelsat-W4 36.0Е и спутника «Бонум-1» 56.0Е.

По направлению поляризации выбирается схема конвертера. Если необходимо принимать оба направления поляризации, вертикальную и горизонтальную или левую и правую круговую, то нужен переключаемый конвертер. Если нужен прием только одного направления поляризации, например, только вертикальной или только правой круговой, можно использовать неуправляемый конвертер.

По конструкции антенны выбирается конструкция облучателя (или всего конвертера, если он с облучателем представляет единое целое). Если антенна прямофокусная, в диапазоне С используется LNBF, а в диапазоне Ku – отдельный конвертер и к нему – отдельный облучатель для прямофокусной антенны.

Как правило, все конвертеры С-диапазона без проблем монтируются на любую прямофокусную антенну. Облучатели диапазона Ku- для разных антенн имеют свою специфику: например, для отечественных прямофокусных антенн «Супрал» нужны облучатели с внешним диаметром 60 мм, а для тайваньских антенн марки JONSA – с диаметром 30 мм. Если антенна офсетная, для приема в Ku-диапазоне на нее устанавливается LNBF. Для приема в диапазоне С- на офсетную антенну, наоборот, – отдельный конвертер и отдельный облучатель для офсетной антенны.

Наконец, если есть возможность выбрать из нескольких конвертеров одного типа, следует обратить внимание на их параметры, особенно, на коэффициент шума и фазовые шумы гетеродина.

Выбор цифрового спутникового ресивера

Для того, чтобы правильно ориентироваться в многообразии моделей терминалов, представленных на рынке, необходимы начальные знания принципов цифрового спутникового приема. Однако перечень специфических технических параметров, свойственных цифровому методу трансляции, вряд ли окажется полезным в качестве единственного критерия при выборе цифрового ресивера. Он лишь даст представление о возможностях аппарата. Во многом это положение объясняется тем, что, благодаря унификации отдельных конструктивных узлов цифрового ресивера, различные производители используют однотипные комплектующие. Соответственно, технические спецификации таких аппаратов будут во многом похожи. Выявить преимущества ресиверов помогают детальные тесты. Однако результаты тестов отдельно взятого цифрового ресивера не всегда могут служить отправной точкой для того, чтобы пользователь смог сориентироваться при выборе конкретной модели этого устройства. Тесты часто демонстрируют предельные возможности аппарата или, напротив, констатируют наличие типовых качеств.

Отличие в стоимости различных моделей ресиверов не всегда связано с наличием или отсутствием у аппарата каких-либо потребительских качеств. При прочих равных условиях имеет смысл отдать предпочтение той модели или производителю, для которой имеется сервисная поддержка, будет обеспечен гарантийный и не гарантийный ремонт. Редко встречающиеся на нашем рынке модели ресиверов (даже очень известных мировых производителей) могут доставить своим владельцам массу проблем в случае сколько-нибудь серьезной неисправности. Серьезную конкуренцию известным западным производителям (Nokia, Echostar, Pace, Amstrad, Manhattan и другим) составили азиатские фирмы (Humax, Samsung, Kaon, Topfield, Аrion, DGStation, PBI и другие). Азиатские модели могут быть существенно дешевле европейских аналогов, часто превосходя последних в качестве изготовления и функциональным возможностям.

Решение главной проблемы ,чего вы хотите, приступая к выбору цифрового спутникового ресивера, не тождественно ответу на вопрос "какие программы и с каких спутников вы собираетесь принимать?" Цифровое спутниковое вещание представлено сотнями и тысячами телевизионных и радиотрансляций. Каналов стало в десятки раз больше, чем в эру аналогового вещания. Сориентироваться в их многообразии можно, только уже располагая приемным комплектом. Реально поступить и так: определиться с тематикой интересующих программ (фильмы, музыка, спорт, и т.д.), а затем составить список спутников и каналов с подходящим содержанием.

Лучше, конечно, когда вам точно известны исходные данные: спутник, условия приема, канал, условия его просмотра. Если спутников несколько, выбор ресивера и типа приемной системы окажутся взаимосвязаны. В этом случае проблема выбора решается проще — поиск подходящего варианта аппарата удастся ограничить рамками одной из групп, типичных для решаемой задачи ресиверов.

Какие бывают ресиверы

Ресиверы, распространенные на рынке, можно условно разделить на несколько групп, исходя из их функциональных возможностей:

  • Терминалы, предназначенные для просмотра только открытых (Free-to-Air) каналов. Среди моделей этих аппаратов встречаются образцы с достойным графическим интерфейсом и уникальным набором функций поиска и просмотра каналов.
  • Ресиверы, обладающие встроенным декодером системы условного доступа. Эти ресиверы могут использоваться для просмотра открытых каналов и программ, имеющих систему условного доступа совместимую с той, на которую рассчитан декодер. Такие ресиверы имеют один или два слота картоприемника, в которые могут быть установлены абонентские смарт-карты. На российском рынке наиболее распространены аппараты этой группы, рассчитанные на прием каналов, использующих систему условного доступа Viaccess или DRE crypt. К этой же группе можно отнести ресиверы, встроенный декодер которых поддерживает работу нескольких систем условного доступа.
  • Ресиверы, обладающие интерфейсом для подключения внешнего декодера (интерфейсом CI). Такие аппараты могут использоваться для приема открытых каналов, а при наличии дополнительного устройства (декодера системы условного доступа или, так называемого, CI-модуля доступа) и для просмотра платных каналов ТВ. Ресивер может обладать одним или двумя гнездами СI-интерфейса. Правда иногда использование имеющегося модуля условного доступа с конкретной моделью ресивера оказывается невозможным по причине несовместимости программного обеспечения ресивера и СI-модуля.
  • Терминалы, оснащенные CI-интерфейсом и имеющие дополнительно встроенный декодер условного доступа. В этом случае помимо CI-слотов у ресивера присутствуют еще и слоты картоприемников абонентских смарт-карт. Возможности таких ресиверов расширяются за счет увеличения числа просматриваемых каналов, от-носящихся к платным сервисам. В некоторых случаях могут возникать проблемы совместимости работы встроенного декодера системы условного доступа и устанавливаемого СI-модуля.
  • Спутниковые PVR-ресиверы — мультимедийные терминалы, оснащённые устройством записи на жестком диске. Устройство записи программ на жесткий диск позволяет без потери качества сохранять в цифровом виде программы на стандартном HDD большой емкости. В некоторых конструкциях предусмотрена возможность смены HDD-картриджа.
  • Комбинированные устройства. К этим аппаратам можно отнести изделия, в которых объединены цифровой спутниковый ресивер и одно из следующих устройств:
    • цифровой ресивер эфирного телевидения;
    • цифровой ресивер кабельного телевидения;
    • DVD-проигрыватель;
    • ресивер аналогового спутникового телевидения.

Как правило, в таких комбайнах составляющие его устройства могут работать поочередно.

Наличие для ресиверов разнообразного программного обеспечения, в том числе и неофициального, существенно расширяет возможности этих устройств. Некоторые из функций, (например, возможность просмотра каналов платного телевидения) становятся доступными в моделях ресиверов, относящихся к типу Free-to-Air при помощи эмулятора кодировок. В последние годы появились ресиверы способные принимать TV программы высокого разрешения (HD TV) и ресиверы способные принимать ключи условного доступа по сети Internet без участия компьютера.

Современные модели цифровых спутниковых ресиверов обладают широким набором базовых функций, обеспечивающих прием каналов с различных спутников, управление аппаратом (пользовательский интерфейс) и подключение различных внешних устройств.

Управление ресивером

Один из основных признаков, который говорит о техническом уровне ресивера - удобство управления и настройки. Управление им осуществляется с помощью системы экранных меню (OSD). Эта составляющая программного обеспечения ресивера (его пользовательский интерфейс) характеризуется следующими функциями:

  • Выбор языковой поддержки (отображения пунктов меню настроек, экранной помощи). Как правило, ресивер имеет несколько языков в меню. У распространенных на российском рынке спутниковых терминалов, это, как минимум, поддержка английского и русского языка. Встречаются терминалы, в которых число поддерживаемых языков достигает нескольких десятков. Немаловажным фактором является выбор шрифтов, обеспечивающий хорошую различимость текстов меню, выводимых на экран телевизора.
  • Настройка дисплея. Большинство ресиверов обеспечивают формирование изображения на экранах телевизоров с соотношением сторон 4:3 и 16:9. Часто встречается функция регулировки прозрачности OSD, при его одновременном отображении с просматриваемой программой.
  • Настройка временных параметров. Цифровые спутниковые ресиверы поддерживают установку местного времени и его автоматическую корректировку при приеме сигнала со спутника. Полезно, когда возможность автоматического обновления показаний встроенных часов может быть отключена, поскольку многие провайдеры передают ошибочную информацию о текущем времени. При включении просмотра таких каналов правильный ход часов будет сбиваться. Пользователь может также задать интервалы времени, в течение которых на экран будут выводиться служебные сообщения, подсказки, информация о просматриваемых передачах.
  • Изменение графической оболочки OSD. В некоторых ресиверах можно менять цветовую палитру экранной графики. В других аппаратах имеется возможность смены фоновой заставки меню настройки.
  • Изменение уровня доступа. Удобно, когда меню настройки ресивера позволяет ограничить доступ к некоторым важным функциям. Наиболее часто встречается функция установки "родительского пароля" для ограничения доступа к меню настройки ресивера, редактированию списков каналов, а также для просмотра определенных каналов. В некоторых моделях ресиверов встречается опция выбора уровня квалификации пользователя для изменения текущих настроек: "начинающий"/"эксперт".

Другой элемент управления ресивером — система дистанционного управления. Стандартная система — использование ДУ на ИК-лучах. Пульты ДУ, которыми комплектуются ресиверы, бывают двух типов: стандартные и универсальные. Универсальный пульт позволяет управлять дополнительными устройствами (телевизором, видео-магнитофоном, DVD-плеером). Надежность канала управления — один из показателей качества ресивера. Дальность действия ИК-пульта ДУ обычно составляет 6-10 м. Угол, в пределах которого ресивер "видит" команды управления пульта составляет ±45 градусов. Надежность работы ИК ДУ наглядно демонстрируется при значитель-ной солнечной засветке в помещении: аппараты, некоторые из них оказываются беспомощными в такой ситуации, не "понимая" команд ДУ.

Редко встречаются ресиверы, снабженные дистанционным управлением по радиоканалу. Использование радиопульта позволяет существенно увеличить дальность управления (до 30-50 м). В этом случае не требуется "прямой видимости" между ресивером и пультом. Того же эффекта можно добиться, применяя, распространенные сейчас, радиоудлинители команд ДУ и стандартный ИК-пульт.

К стандартным средствам управления и контроля работы цифрового спутникового ресивера относятся индикаторы и кнопки управления, расположенные на самом аппарате. Здесь перечень опций очень широкий: от полного отсутствия кнопок управления на передней панели ресивера до дублирования основных кнопок управления пульта ДУ, от одного-двух светодиодов индикации режима работы до многострочного ЖК-дисплея. В зависимости от представлений пользователя о полноте индикации состояния аппарата и о необходимости работы с ресивером без использования пульта ДУ, можно соблюсти данный критерий при выборе аппарата. Представляется, что компромиссным решением является использование в качестве индикатора 4-х знакового дисплея, на котором отображается порядковый номер просматриваемого канала, а в дежурном режиме — текущее время. Удобно, когда на самом аппарате расположены кнопки, обеспечивающие оптимальный набор управляющих функций:

  • переключение ресивера из дежурного режима в рабочий;
  • поочередное переключение каналов;
  • управление громкостью;
  • переключение между списком телевизионных и радиоканалов.

Подключение и настройка антенны

Для подключения приемной антенной системы, как правило, имеется один вход (F-разъем). У большей части цифровых ресиверов имеется петлевой ВЧ-выход (LOOP). Он предназначен для подключения дополнительного ресивера, к той же антенной системе. Есть ресиверы с двумя входами для подключения LNB. Как правило, это терминалы, имеющие устройство записи на жесткий диск (Humax PVR-9100, Dizipia DS44-9160, Topfield TF-6000PVR ES и другие). Они имеют два независимых приемных тракта и позволяют подключать две различные независимые антенные системы.

Оценку чувствительности высокочастотного тюнера цифрового спутникового ресивера произвести существенно сложнее, чем аналогового. Поскольку при передаче цифрового сигнала используются методы помехозащищающего кодирования, телевизионный сигнал с выхода цифрового ресивера либо воспроизводится с абсолютным качеством без каких либо видимых искажений, либо отсутствует вовсе. Промежуточное состояние, когда прием сопровождается искажениями ("рассыпанием" картинки или "выпадением" отдельных кадров) может отличаться от состояния нормального приема сигнала изменением отношения сигнал/шум на входе ресивера 0.5 — 0.7 дБ. Объективно оценить чувствительность различных моделей ресиверов без проведения специальных измерений не удается. Чаще всего проблемы, возникающие при приеме отдельных каналов или пакетов цифровым спутниковым ресивером, обусловлены не чувствительностью тюнера, а отклонениями от стандарта вещания некоторых трансляций или проблем программного обеспечения ресивера.

Действительно, встречаются модели цифровых ресиверов, чувствительность высокочастотного тракта заметно ниже, чем у других аппаратов. Как правило, эти терминалы относятся к классу сверхкомпактных. В этих моделях используется упрощенный тюнер, размещаемый не в виде модуля, устанавливаемого на основной (материнской) плате ресивера, а являющийся частью схемы, располагающейся на самой плате.

Программное обеспечение цифрового спутникового ресивера поддерживает установку основных параметров, используемых в приемной системе LNB:

  • Тип LNB. Как правило, наиболее часто встречающийся перечень LNB, состоит из двух типов: универсальный и одиночный. Иногда встречаются и другие варианты: универсальный2 (отличающийся значениями частот гетеродинов), сдвоенный (с встроенным переключателем), SMATV (без гетеродина — эксплуатация ресивера в широкополосной кабельной сети вещания).
  • Частота гетеродина. Пользователь может выбрать из списка предлагаемое значение частоты гетеродина (стандартный ряд для конвертеров Ku- и С—диапазонов) или ввести это значение вручную. Редко, но встречаются ресиверы с недоработанным программным обеспечением, не допускающим использование конвертеров С-диапазона.

Режим управления LNB

Стандартные функции, необходимые для нормальной работы:

  • управление тональным сигналом 22 кГц, который используется для переключения гетеродинов универсальных LNB;
  • переключение поляризации принимаемого спутникового сигнала уровнями напряжения питания LNB (13/18 В).

В некоторых терминалах используется упрощенный источник питания, формирующий нестабилизированное напряжение питания LNB. Применение такого ресивера совместно с модификациями LNB, предназначенными для использования в коллективных системах приема (Twin, Quattro) или в сетях, построенных с использованием мультисвитчей, не позволит отдельным пользователям сети корректно управлять выбором поляризации сигнала.

Если антенна уже настроена на нужный спутник, а производитель внес в память ресивера параметры каналов, то от пользователя не потребуется дополнительных усилий, связанных с поиском каналов. Чаще всего предлагаемые на рынке ресиверы не содержат во внутренней памяти сформированных списков каналов. Кроме того, возможно, что пользователю может потребоваться настройка антенны. Если ресивер позволяет справиться с обеими задачами — значит, он обладает необходимым функциональным минимумом.

О точности настройки антенны и возможности приема каналов с выбранного спутника пользователя информируют индикаторы, оформленные в виде графических объектов OSD. Они могут быть представлены в виде столбиков с переменной длинной, соответствующей величине отображаемого параметра или в виде обычного цифрового индикатора. Чаще всего в меню настройки имеются индикаторы для отображения двух параметров настройки: "Уровень сигнала" и "Качество сигнала".

Первый индикатор показывает уровень мощности высокочастотного сигнала, подаваемого от антенной системы на вход ресивера. Запас по уровню этого параметра позволяет увеличить длину кабеля, соединяющего антенну с ресивером. Само наличие этого сигнала информирует о наличии подключения ресивера к антенне и исправности LNB. Обычно отображается не абсолютное значение ВЧ мощности, а пропорциональная ей величина, выраженная в относительных единицах (чаще в процентном выражении).

Показание второго индикатора "Качество сигнала" связано с величиной отношения сигнал/шум на входе ресивера или с относительной скоростью ошибок в принимаемом цифровом сигнале. Именно по показаниям этого индикатора судят о точности настройки антенны и ресивера на выбранный цифровой пакет. Значение параметра "Качество сигнала" приводится или в относительных единицах (процентах) или в единицах измерения сигнал/шум (дБ). Иногда функции обоих индикаторов выполняет один измеритель.

Переключение антенн

Если приемных антенн несколько, для их коммутации могут использоваться переключатели (свитчеры). Наиболее распространенный вариант коммутации с использованием так называемых DiSEqC- переключателей. Управляющий сигнал — модулированный тон 22 кГц. Большинство ресиверов поддерживает режим переключения до 4-х различных антенн с помощью этих устройств. Большинство спутниковых ресиверов поддерживают расширенную версию коммутационного протокола (DiSEqC 1.1), что позволяет переключать до 16 антенн. Если у ресивера есть дополнительный выход управляющего коммутирующего напряжения "0/12 В", число переключаемых антенн может быть больше.

Для управления моторизованной антенной системой необходимо, чтобы ресивер поддерживал протокол управления DiSEqC 1.2. Команды на управляемое устройство DiSEqC- позиционер или DiSEqC-маунт подаются по тому же кабелю, по которому поступает ВЧ-сигнал от конвертера (LNB) к ресиверу. Выбирая ресивер, который предполагается использовать совместно с моторизованной антенной системой, следует обратить внимание на поддерживаемый перечень команд управления.

Кроме стандартного набора функций настройки (возможность установки пределов перемещения антенны, сохранения выбранной позиции, переход на выбранную позицию) встречаются удобные дополнительные: автоматическое перемещение антенны до момента обнаружения сигнала на заданном транспондере, программируемый режим перемещения антенны — непрерывный, пошаговый. Многие модели спутниковых ресиверов поддерживают функцию автоматической настройки моторизованной антенной системы USALS (Universal Satellite Automatic Location System).

Если ресивер с одним входом для подключения LNB будет использоваться для приема сигнала от двух различных антенных систем (моторизованной и фиксированной, коммутируемых DiSEqC-переключателем), важно, чтобы программное обеспечение поддерживало работу с такой конфигурацией.

Иногда возникают проблемы несовместимости DiSEqC-устройств (переключателей и позиционеров) и спутниковых ресиверов. Поэтому при выборе определенной модели ресивера имеет смысл выяснить вопрос о его совместимости с конкретными моделями DiSEqC устройств.

Интерфейсы видео, аудио и данных

К цифровому спутниковому ресиверу могут быть подключены различные внешние видео- и аудиоустройства. Степень насыщенности ресивера различными разъемами для этих подключений — одно из свидетельств принадлежности терминала к одной из функциональных групп. На российском рынке получили широкое распространение спутниковые ресиверы, располагающие, по крайней мере, одним SCART-разъемом для подключения телевизора. В спецификации ресивера обычно указывается формат видеовыхода телевизионного SCART-интерфейса. Чаще всего это RGB и CVBS-форматы. Некоторые модели ресиверов позволяют на этот же разъем подавать видеосигнал в других форматах, например, S-Video. Удобно, когда присутствует второй SCART-разъем, к которому можно подключить видеомагнитофон или DVD-плеер. Видеосигнал, подаваемый от спутникового ресивера к видеомагнитофону через этот разъем имеет формат CVBS.

Многие модели ресиверов имеют дополнительные видеовыходы. Обычно это RCA- разъемы (видеосигнал в формате CVBS) и mini-DIN (S-Video видеосигнал). Иногда ресиверы имеют компонентные YUV видеовыходы. Этой возможностью обладают некоторые мультимедийные терминалы, оснащенные жестким диском или DVD. Практически все ресиверы, предназначенные для приёма HD TV, имеют возможность подключения современных плазменных и ЖК телевизоров с помощью интерфейса HDMI.

Большую универсальность при подключении к имеющейся видеоаппаратуре придает цифровому спутниковому ресиверу наличие ВЧ-модулятора. В современных моделях ресиверов используются ВЧ-модуляторы имеющие полное программное управление, с возможностью перестройки с 21 по 69 частотный канал, обладающие достаточным уровнем выходного сигнала(75 - 80 мкВ). К выходу модулятора может быть подключено 1-2 телевизора, с переключаемым телевизионным стандартом и системой ТВ.

Примечательно, что среди моделей ресиверов, адаптированных для российского рынка по большинству параметров, далеко не каждый поддерживает систему SECAM. Спутниковые ресиверы, выпускаемые китайскими фирмами, чаще всего поддерживают системе PAL.

Цифровой спутниковый ресивер может быть подключен к обычной (аналоговой) аудиосистеме. Стереофонический аудиосигнал стандартно присутствует на SCART-разъемах и на дополнительных RCA-выходах. Особо надо сказать о цифровом аудиовыходе. Большинство спутниковых программ транслируется со стереозвуком. Некоторые программы сопровождаются многоканальным панорамным звуком АС-3 Dolby Digital. Разъемы для вывода цифрового аудио — коаксиальный RCA-типа или оптический.

Цифровой спутниковый ресивер может обмениваться данными с другими цифровыми устройствами:

  • компьютером (или локальной сетью);
  • другим ресивером;
  • декодерами платных каналов;
  • модемом;
  • картами памяти;
  • накопителями на жестком диске.

В зависимости от технического уровня модели ресивера список поддерживаемых внешних устройств может быть и более широким. В стандартный набор поддерживаемых интерфейсов передачи данных входят:

  • возможность связи с компьютером или таким же ресивером через порт RS232. В таком случае в ресивер может быть загружено обновленное программное обеспечение или списки каналов. Возможность обновления программного обеспечения и сервис поддержки производителем этой функции — важное положительное качество. Наличие этой поддержки обеспечивает своевременное устранение разработчиком ошибок программного обеспечения и после-дующее его обновление в терминалах пользователей.
  • разъем для подключения декодера платных каналов (С1-модуля условного доступа).
  • порт USB. Предназначен для обновления программного обеспечения и для подключения внешних накопителей на жёстком диске или FLASH памяти.
  • порт Ethernet. С помощью этого интерфейса и при наличии соответствующего программного обеспечения ресивер может быть интегрирован в локальную компьютерную сеть.

Прием цифровых пакетов и каналов

Принцип обнаружения и дальнейшего поиска сигналов цифровых трансляций, как правило, сходный для разных моделей ресиверов: параметры вещания цифровых программ с различных спутников предустановленны производителем и хранятся в энергонезависимой памяти терминала. Список спутников, для которых эти конфигурации заранее сформированы, изменяется от одной модели ресивера к другой (от одного до нескольких десятков наименований). Кроме этого, перечень спутников отличается для ресиверов, адаптированных для использования в европейском или азиатском регионе. Наиболее удобно, когда пользователь сам может выбрать в меню настройки регион (континент, страну), в котором эксплуатируется аппарат. В этом случае предлагаемый список спутников конфигурируется ресивером в зависимости от выбранного географического положения. Для российского рынка актуален прием трансляций со спутников, вещающих в С-диапазоне. В силу некоторых особенностей трансляций российских программ со спутников, существует проблема совместимости ресиверов с этими пакетами, как в режиме поиска каналов, так и в режиме просмотра. Среди некоторых проблем приема этих программ:

  • затруднения при обнаружении некоторых каналов и пакетов;
  • нарушение синхронизации изображения и звука при просмотре.

То, насколько ресивер справляется с функцией поиска каналов, во многом определяет его класс, уровень схемотехнического решения аппарата и качество программного обеспечения. К числу достоинств цифрового спутникового ресивера относится возможность производить большинство настроек и поиск каналов в режиме, не требующем от пользователя указания технических параметров, (так называемая Wizard-настройка).

Алгоритм поиска каналов представлен в цифровых спутниковых ресиверах следующими разновидностями:

  • Автоматический поиск. Ресивер самостоятельно последовательно настраивается на транспондеры выбранного спутника и записывает в память параметры каналов (названия и другие данные), обнаруженные на каждом из транспондеров в отдельные списки (ТВ-каналы, радиоканалы). Этот режим поиска наиболее часто востребован и настройщиками и пользователями приемных спутниковых комплектов. В результатах тестов спутниковых ресиверов обычно приводится значение параметра, характеризующего эту функцию ресивера: время, затрачиваемое на полный поиск каналов одного из популярных спутников (обычно — это Hot Bird 13 в.д.). Аппараты, имеющие лучшие показатели по этому параметру, имеют время поиска не более 2 минут при суммарном числе обнаруженных ТВ и радиоканалов более 1000.
  • Ручной поиск. Иногда не требуется производить поиск каналов, транслируемых со всех транспондеров данного спутника, ограничив поиск только одним из них. В режиме ручного поиска ресивер может предложить использовать хранящиеся в его памяти значения параметры настройки (частота, поляризация, скорость передачи (SR), относительная скорость кода (FEC)) выбранного пакета или задать их вручную. В последнем случае значения параметров интересующей цифровой спутниковой трансляции можно узнать, пользуясь информационными ресурсами сети Интернет или публикуемой в каждом номере журнала "Теле-Спутник" таблицей частот спутниковых телеканалов. Режим ручного поиска позволяет проверить для данного ресивера диапазон изменения скорости передачи сигнала спутниковой трансляции (SR), в пределах которого обеспечиваются рабочие характеристики аппарата. Большинство современных ресиверов могут использоваться для приема трансляций, имеющих SR =1 ...45 Мсимв/с. Есть, однако, достаточно распространенные на рынке ресиверы, у которых этот диапазон имеет ограничение снизу около 2 Мсимв/с или сверху - 30 Мсимв/с. Может оказаться, что прием интересующего канала данным ресивером оказывается невозможным из-за того, что параметры вещания данной программы не попадают в разрешенный диапазон значений.
  • Детальный (расширенный) поиск. Есть каналы, при трансляции которых не соблюдаются некоторые из требований стандарта DVB. Такие каналы не всегда удается обнаружить в режиме автоматического или ручного поиска. В этом случае может помочь режим расширенного поиска с указанием дополнительных параметров вещания — программных идентификаторов (PID). Данные по РID-ам спутниковых каналов можно найти в сети Интернет. Некоторые ресиверы имеют ограничения, связанные с использованием функции детального поиска, не позволяя сохранять в памяти большое число каналов, обнаруженных в этом режиме.

Среди важных опций, поддерживаемых ресивером в режиме поиска каналов, является использование фильтров:

  • отбор каналов по типу используемой системы условного доступа. Для ресиверов, предназначенных для приема только открытых каналов, нет смысла сохранять в списке кодированные каналы.
  • обнаружение и сохранение каналов, принадлежащих к определенной сети.

Организатор каналов

Одним из важных параметров, характеризующих возможности цифрового ресивера, является максимальное число каналов, сохраняемое в его памяти в виде упорядоченных списков. Это значение меняется от 1000 до 10000. Функции организации списков каналов значительно повышают удобства пользования ресивером. К ним относятся:

  • Редактирование списков каналов. Канал, группа каналов или список может быть переименован, перемещен, блокирован при поочередном переключении или удален.
  • Создание фаворитных списков каналов. Производители ресиверов наделяют свои модели возможностью создания различного числа фаворитных списков (от 4-х до 32-х). Переключение между каналами, относящимися к одному фаворитному списку, должны осуществляться "по кольцу" (в пределах этого списка).
  • Сортировка вызываемого списка каналов по транспондерам, по провайдерам, по алфавиту и по фаворитным спискам.

Сервисы просмотра программ

Современные модели цифровых спутниковых ресиверов отличает многообразие сервисных функций, которые расширяют возможности этих аппаратов, наделяя их качествами интерактивных и мультимедийных устройств. Часть этих функций, таких как, информационные сервисы режима просмотра телепрограмм, являются базовыми ресурсами программного обеспечения терминала.

К этим функциям относятся:

  • Электронный Программный Гид (EPG). Сервис EPG отображает на экране информацию о названиях передач, их расписании (на текущий и предстоящие дни) и кратком содержании программ. Некоторые ресиверы поддерживают и другие возможности EPG, среди которых определение языка текущей передачи, ее жанра и сортировку программ/каналов по этим признакам. Важными особенностями этой службы является возможность поддержки ресивером отображение информации EPG с использованием символов кириллицы и скорость загрузки/обновления информации EPG.
  • Информационный баннер. В инфо-баннере приводится информация о канале (номер канала, название, спутник, признак наличия текстовых сервисов, тип кодировки). А также типе списка, к которому относится канал (общий, фаворитный), дата, время, информация о текущей и следующей передаче (название, время начала и окончания). В этом элементе OSD также иногда отображаются индикаторы качества приема сигнала.
  • Возможность выбора альтернативных аудио- и видеотреков.
  • Декодер субтитров. Важно, чтобы встроенный декодер субтитров корректно обрабатывает DVB и ТТХ-субтитры.
  • Декодер телетекста. Во многих моделях присутствует встроенный декодер OSD—телетекста. В том случае, если ресивер поддерживает работу VBI-телетекста, для его отображения необходимо, чтобы телевизор имел собственный декодер телетекста. На некоторых каналах, где формат телетекста отличается от стандартного (в основном из-за неправильного определения стартовой страницы), поддержка VBI-телетекста оказывается полезной опцией.

Дополнительные функции

Некоторые дополнительные сервисы могут быть встроены в программное обеспечение ресивера. К таким сервисам относятся:

  • Электронные игры, "вечные" календари, "счетчики" биоритмов и другие аналогичные программы.
  • Режимы комбинированного просмотра программ (пауза или стоп-кадр, мультиканальная мозаика, в том числе и режим PIP, масштабирование изображения или Zoom).
  • Возможность обновления программного обеспечения ресивера непосредственно со спутника. Эта функция поддерживается некоторыми производителями ресиверов, использующих для этого транспондеры популярных спутников.
  • Программирование включения ресивера по таймеру, в том числе и с использованием информации о программах, транслируемой в EPG.
  • Загрузка и запуск программ пользователя. Этой функцией обладают, как правило, PVR-ресиверы. В качестве дополнительных программ могут выступать МРЗ-файлы и коллекции JPG—изображений.

Выбор места для установки антенны

Сначала надо выбрать место для установки антенны. Оно должно удовлетворять двум условиям: прямая видимость спутника и возможность надежно закрепить антенну.

То, что спутник в вашем городе находится выше горизонта, вовсе не означает, что в любом месте города обеспечивается его прямая видимость. Практически нигде на суше мы не можем видеть весь небосвод, часть его всегда закрыта горами, деревьями или зданиями, то есть препятствиями, имеющими ненулевую угловую высоту. Чтобы проверить, не заслонен ли спутник таким препятствием, необходимо произвести следующие процедуры.

Сначала нужно определить азимут и угол места спутника (рис.2.1,а). Азимут (Azimuth, Az) - угол в горизонтальной плоскости между направлением на истинный Север и направлением на спутник. Угол места (Elevation, El) — угол в вертикальной плоскости между горизонталью и направлением на спутник. Исходными данными являются долгота (орбитальная позиция) спутника и географические координаты вашего города. Высокая точность не нужна — вполне достаточно точности + 0.5 градуса. Поэтому можно снять координаты с любой географической карты, даже мелкой. Если вы живете в небольшом населенном пункте, которого нет на карте, подойдут координаты другого города, расположенного в 100-200 км от вас. В Интернет есть несколько баз данных географических координат городов. Если нет компьютера, придется посчитать азимут и угол места по формулам:

Az = 180° + arctg (tg Δ / sin φ);

El = (cos Δ * cos φ - 0.1509) / (sin2 Δ + cos2 Δ * sin2 φ)1/2;

Δ = λгс,

где Az — азимут, Δ - угол места, φ — географическая широта города (северная), λг, λс — географическая долгота города и долгота спутника (восточные - положительные, западные - отрицательные).

Затем следует определить угловую высоту препятствия, находящегося точно по азимуту на спутник, и сравнить ее с углом места спутника. Определить расчетный азимут на местности проще всего с помощью компаса - нужно выйти к месту установки антенны и сориентировать корпус компаса таким образом, чтобы стрелка «Север» совместилась с нулем шкалы азимутов. Воображаемая линия, проходящая через ось стрелки и деление шкалы, соответствующее расчетному азимуту, укажет направление на спутник (рис. 2.1,б). Однако такой способ очень неточен. Почти везде на Земле магнитный азимут отличается от истинного – магнитные полюса Земли несколько не совпадают с географическими. Кроме того, имеют место магнитные аномалии – искажение магнитного поля Земли залежами магнитных горных пород.

Даже если учесть эти факторы, остается влияние больших масс железа, которые окружают нас в современном городе: каркасы зданий, трубопроводы, механизмы и т.п. Результирующая ошибка магнитного компаса может составлять 10 и более градусов. Поэтому пользоваться компасом можно тогда, когда нет сомнений: в широком секторе углов вокруг нужного направления угловая высота препятствий намного меньше угла места нужного спутника. Если такие сомнения существуют, следует воспользоваться более точным способом определения азимута – по карте.

Нужно взять карту города или план местности, вполне подойдет и распечатка с электронной карты. Базы электронных карт городов можно найти в Интернет, например, здесь, здесь или здесь. На карте надо поставить точку в том месте, где предполагается установка антенны, и с помощью транспортира провести из этой точки расчетный азимут, помня, что на всех картах вертикальное направление соответствует направлению на Север (рис. 2.2,а). Затем с этой картой надо выйти к месту установки антенны и повернуть карту таким образом, чтобы направления на карте совпали с теми же направлениями на местности. Проще всего использовать направление улицы – надо сориентировать карту так, чтобы нарисованная улица была параллельна стене реального дома, выходящей на эту улицу.

Рис.2.1,а. Определение
азимута и угла места
Рис.2.1,б. Определение
азимута с помощью компаса

Теперь карандашный азимут на карте указывает точное направление на спутник (рис.2.2,б). У определения азимута по карте есть еще одно преимущество — сразу видно, какие препятствия находятся по направлению на спутник, их же можно использовать как ориентиры для наведения антенны. Например, на рисунке 2 видно, что расчетный азимут пересекает по диагонали крышу высотного дома напротив и касается угла другого высотного дома, стоящего во дворе. Выглянув из окна, легко найти это направление.

Рис.2.2,а. Нанесение
расчетного азимута на карту
Рис.2.2,б. Определение
азимута с помощью карты

Если антенна устанавливается на стену, прежде всего, необходимо проверить, возможен ли вообще прием с этой стены. Любая стена ограничивает обзор 180-ю градусами, необходимо убедиться, что расчетный азимут попадает в этот сектор. В противном случае нужно ставить антенну на другой стене здания.

Рис.2.3. Способы определения угловой высоты препятствия:
а) с помощью линейки, б) с помощью маятникового угломера, в) с помощью уровня

В расчетном направлении почти всегда находится то или иное препятствие. Если высота препятствия наверняка меньше угла места спутника, например, если угол места спутника составляет 25 градусов, а в направлении на спутник имеется только далеко стоящий невысокий дом, угловая высота которого примерно равна 5-10 градусов, принимаем решение о пригодности места установки антенны. Наоборот, если в направлении на спутник близко от нас расположен высокий дом, угловая высота которого заведомо больше угла места спутника, ищем другое место. Если существуют сомнения, надо использовать более точные средства измерения угловой высоты. Конечно, лучшим решением был бы специальный прибор, например, теодолит, но его не так-то просто достать. Можно воспользоваться одним из «народных» способов.

Один способ описан в советских школьных учебниках (рис.2.3,а). Нужно взять обычную ученическую линейку вертикально в вытянутую руку и «измерить» в сантиметрах или миллиметрах расстояние b между направлением на верхний край препятствия и на ту точку препятствия, абсолютная высота которой совпадает с высотой, на которой находитесь вы. Например, если вы предполагаете установить антенну на стене дома на уровне третьего этажа, а препятствием является соседний пятиэтажный дом, надо измерить расстояние между его третьим этажом и коньком крыши. Затем с помощью длинной линейки или портновского метра надо измерить расстояние В от вашего глаза до линейки в вытянутой руке. Угловая высота препятствия примерно равна:

β = arcsin(b/B).

Недостаток способа состоит в ненадежности «искусственного горизонта», ведь на самом деле третий этаж соседнего здания может быть гораздо выше или ниже вашего третьего этажа. Если есть такие сомнения, лучше использовать маятниковый угломер. Маятниковый угломер можно купить в фирмах, торгующих спутниковым оборудованием — вещь вообще полезная. Но можно и сделать самому, для этого нужен небольшой прямоугольный лист фанеры, ДВП или плотного картона, школьный транспортир и отвес (нитка с грузиком). Транспортир надо закрепить на фанерном листе так, чтобы основание транспортира было параллельно краю листа (можно даже перерисовать транспортир на фанеру). В том месте, где находится центр транспортира, нужно проделать в фанере отверстие и пропустить через него нить отвеса. Выйдя к месту предполагаемой установки, нужно «прицелиться» в верхнюю точку препятствия краем листа, параллельного основанию транспортира, и зафиксировать положение нити – отметить его на листе карандашом или просто прижать нить к листу. Отметка укажет высоту препятствия.

Очень просто оценить возможность приёма со спутника с помощью обычного строительного уровня. Как это показано на рис.2.3,в.

С помощью этих нехитрых инструментов можно не только более или менее точно оценить видимость спутника, но и подобрать новое место установки, если первоначально выбранное непригодно.

Рассмотрим тот же пример: антенну ставим на уровень третьего этажа, точно по направлению на спутник находится близко расположенный пятиэтажный дом. Оказывается, что его крыша закрывает углы места до 15 градусов, а угол места нужного спутника — всего 10 градусов, то есть выбранное место не обеспечивает прямую видимость и нужно поднимать антенну выше. Насколько? Определяем точку на стене мешающего дома, которая имеет угловую высоту 10 градусов. Она находится на пять метров ниже верхней точки здания, значит, и нашу антенну достаточно поднять на пять метров, чтобы спутник стал виден.

Монтаж антенной системы

Подавляющее большинство из тех антенн, что продаются в нашей стране, предполагают один из трех вариантов крепления: настенный кронштейн (входит в комплект или приобретается отдельно), установка на вертикальную трубу (конструкция с трубой изготавливается самостоятельно) или установка на плоскую поверхность (фундамент, перекрытие, конструкцию с ответным фланцем).

Настенным кронштейном комплектуются антенны диаметром до 1,2 м. Для монтажа кронштейна на стену, как правило, применяются дюбели с полиэтиленовыми пробками диаметром 12-14 мм и шурупами с шестигранной головкой под гаечный ключ 13-17 мм. Иногда продавцы антенн комплектуют их цанговыми анкерами. Такие анкеры надежно держатся только в бетонных стенах, для стен из кирпича или шлакоблоков лучше использовать полиэтиленовые пробки. Антенну, предназначенную для установки на стеновой кронштейн, в некоторых случаях можно установить и на вертикальную трубу, например, на существующую мачту эфирных антенн. Однако может возникнуть проблема. Антенны 1.2 м и менее, почти всегда офсетные, у них зеркало «смотрит» на 25-28 градусов ниже действительного направления на спутник, поэтому для приема спутников, угол места которых менее 25 градусов, антенну необходимо направлять вниз, «в землю». Стеновой кронштейн всегда позволяет это сделать. При установке на вертикальную трубу угол опускания зеркала ограничен - его нижний край упирается в трубу. Поэтому подобным образом офсетные антенны можно устанавливать лишь тогда, когда нужный спутник находится достаточно высоко.

Крепление для установки на вертикальную трубу может быть предусмотрено у антенн диаметром от 1.5 м до 3.1 м. Конструкции креплений могут быть самыми разными, вот наиболее типичные из них.

«Универсальная опора» — простая конструкция из трубы и уголка, которая позволяет установить антенну как на вертикальную стену (рис.3.1,а), так и на горизонтальную плоскую поверхность - на специальный фундамент или на плоскую крышу проникающим способом (рис.3.2,б). Конструкция состоит всего из трех деталей, которые соединяются единственным болтом, в разобранном виде ее можно перевозить в легковом автомобиле или в купе поезда. Конструкция хорошо работает со сплошными антеннами до 2.0 м и с сетчатыми антеннами до 2.45 м. При определении размеров конструкции для установки на стену полезно предварительно рассчитать минимально допустимое расстояние от стены до оси трубы (вылет опоры), позволяющее развернуть антенну на расчетный азимут.

Рис.3.1. Универсальная опора
а) установка на стену; б) установка на горизонтальную поверхность

Для установки антенны на двускатную или односкатную крышу с черепичной (шиферной) кровлей используется другая конструкция. В простейшем случае это отрезок трубы длиной 3-4 м, который пронизывает кровлю и крепится к двум балкам стропил с помощью хомутов из прутка диаметром 12-16 мм (рис.3.1,а). Желательно, чтобы балки в пространстве скрещивались, то есть, чтобы их оси не лежали в одной плоскости. Достоинство такой конструкции - для ее изготовления не нужна сварка, недостаток - при очень сильном ветре антенна вместе с трубой может провернуться в хомутах. Чтобы исключить такую возможность, нужно немного усложнить конструкцию — закрепить трубу хотя бы на одной из балок не с помощью хомута, а с помощью отрезка уголка, приварив его к трубе (рис.3.1, 3.2).

Рис.3.2. Крепление антенны на стропилах двускатной крыши
а) упрощенное; б) предотвращающее вращение

Иногда по тем или иным причинам антенну невозможно установить ни на стену, ни на кровлю. Для таких случаев разработана типовая конструкция, которая позволяет использовать выходящие на крышу кирпичные оголовки дымоходов и шахт вентиляции. Как правило, сами по себе эти шахты не слишком прочны и делаются из хрупкого кирпича, поэтому предполагается непроникающее крепление. С двух сторон шахты на расстоянии 600-800 мм по вертикали накладываются по два уголка, которые стягиваются четырьмя длинными шпильками из прутка диаметром 12-16 мм.
Рис.3.3. «Крест» из швеллера
Полка одного из нижних уголков используется для крепления «пятки» «универсальной опоры», а концы двух шпилек — для крепления ее «лап». Такие конструкции можно использо-вать на зданиях-памятниках архитектуры, или, наоборот, на новых зданиях с кровлей из дорогой керамической или металлической черепицы, которую нежелательно портить. При необходимости можно демонтировать антенну вместе с опорной конструкцией, не оставив в конструкциях здания и кровле никаких отверстий.

Стойкой с фланцем для установки на плоскую горизонтальную поверхность комплектуются, как правило, большие тяжелые антенны - от 2.0 м до 4.5 м. Наилучшим вариантом установки для таких антенн был бы специально построенный фундамент из армированного бетона, в который предварительно вмонтированы анкерные болты для крепления фланца. Увы, в большинстве случаев соорудить фундамент невозможно или нецелесообразно. Можно закрепить фланец непосредственно на бетонной крыше самого здания или, к примеру, лифтовой будки проникающим способом. Однако размеры фланца невелики, как правило, отверстия для крепления располагаются по окружности радиусом 200-300 мм. При этом высота стойки у таких антенн может достигать 1.5-2.5 м. Получается рычаг, который многократно увеличивает усилие, создаваемое ветровым давлением на зеркало антенны, и передает его на пару болтов. На практике наблюдались случаи, когда под закрепленной таким образом антенной трескались и даже смещались бетонные плиты перекрытия. Чтобы уменьшить отрывное усилие в точках крепления опоры, нужно разнести их как можно дальше друг от друга - увеличить плечо рычага.

Для этого используется «крест» из четырех отрезков швеллера Ш12-Ш20 длиной 1.5-3.5 м (в зависимости от размеров антенны). На конец каждого швеллера приваривается уголок. Получаются четыре одинаковых детали, которые легко транспортируются и быстро собираются в единую конструкцию с помощью болтов (рис.3.3). При достаточном размахе «лап» такой конструкции можно даже отказаться от проникающего крепления, достаточно просто положить «крест» на крышу, подложив под него «коврики» из резины или рубероида, и нагрузить каждую «лапу» определенным количеством балласта.

Меры безопасности при производстве работ

Монтаж спутниковой антенны - потенциально опасная работа. При монтаже опор и антенн, особенно на вертикальную стену, необходимо соблюдать меры безопасности. Даже для того, чтобы смонтировать за окном антенну диаметром 90 см, требуется немалая физическая сила и выносливость, при этом монтажник должен высунуться из окна по пояс, то есть практически перенести свой центр тяжести наружу. Чтобы избежать фатального исхода, необходимо обязательно застраховаться с помощью монтажного пояса, или, как минимум, надежной веревки.

Ни в коем случае нельзя выполнять монтаж в одиночку, обязательно рядом должен быть напарник, который будет вас страховать. Если вы работаете, свесившись из окна или с края крыши, напарник должен все время держать вас за пояс или надежный брючный ремень. Чтобы обеспечить монтажнику противовес, напарник может дополнительно зажать ногу монтажника у себя между ног (рис.4.1). Если нужно монтировать большую антенну на стену в труднодоступном месте, наймите автогидроподъемник («автовышку») или профессиональных промышленных альпинистов - никакая экономия не оправдает вашей гибели или увечья. Перед тем, как выносить через окно опору и антенну для установки, предварительно застрахуйте их от падения прочной веревкой. Сделайте то же и с инструментом.

Дрели и перфораторы имеют свойство внезапно вырываться из рук, когда сверло попадает в стальную арматуру или просто заклинивается в отверстии. Электрический шнур плохо работает в качестве страховочного конца - он рвется, как правило, с одновременным коротким замыканием. Позаботьтесь о том, чтобы все автомобили были убраны подальше от того места, где может упасть антенна, инструмент или монтажник. По возможности, оградите это место веревками и на все время работ выставьте дежурного, чтобы не допустить в опасную зону людей.

С особой осторожностью работайте на двускатной крыше, особенно если крыша мокрая или покрыта небольшим слоем снега. При дожде опасными становятся старые шиферные крыши. На шифере растет микроскопический лишайник. В сухую погоду он практически незаметен, разве что шифер местами приобретает зеленоватый цвет. В дождь лишайник превращается в слизь, и крыша становится очень скользкой. В дождь вообще лучше не работать. Если дождик мелкий, затяжной, или если он уже прошел, осторожно попробуйте, насколько скользкая крыша. Если по крыше нельзя перемещаться без риска, откажитесь от работы до тех пор, пока крыша не просохнет. Если есть такая возможность, изготовьте из деревянных брусков или доски «абордажный трап» - лесенку, на конце которой закреплены крючья из трубы или прутка. Крючьями трап цепляется за конек.

Снег делает скользкой металлическую кровлю. Когда снега много, по нему можно относительно легко перемещаться, он относительно крепко держится на крыше. Если снега немного, он превращает крышу в каток, на котором скользит любая обувь. Особенно хорошее скольжение получается на оцинкованном кровельном железе. Не пожалейте времени - тщательно очистите от снега участок крыши, на котором надо работать, и путь к нему от выхода на крышу. Используйте веник, а если температура близка к нулю - то и тряпку, для того чтобы высушить кровлю. Ступив на крышу, тщательно отряхните от снега ботинки, и убедитесь, что на чистой сухой металлической кровле ботинки без снега не скользят. Не доверяйте леерам, ограждающим край крыши, они, как правило, плохо закреплены и не спасут от падения. Застрахуйтесь с помощью монтажного пояса и веревки.

Берегитесь оголенных проводов, подвешенных над кровлей. Безобидные на первый взгляд провода радиотранс-ляции могут находиться под напряжением до 240 В. Прикосновение к ним чревато электрической травмой, вплоть до летального исхода, а касание этих проводов металлическими деталями антенны может привести к выходу из строя конвертеров, антенных переключателей и ресивера. На металлической кровле очень аккуратно обращайтесь с электроинструментом. Кровля соединена с «землей», и любое нарушение изоляции «переноски» или самого инструмента может привести к короткому замыканию или электрической травме. То же относится и к мокрой черепичной кровле.

Будьте осторожны, подключая к антенне радиочастотный кабель. Антенна через опорную конструкцию может быть соединена с «землей», а у бытовых ресиверов корпус не заземляется. Если ресивер включен в сеть, между антенной и корпусом ресивера, а значит, и оплеткой кабеля, может быть напряжение более 100 В. При одновременном касании металлических частей антенны и неподключенного кабеля, идущего к ресиверу, можно получить весьма ощутимый электрический удар, от которого можно резко дернуться, нанести себе травму, упасть, выронить инструмент и т.п. Поэтому лучше все электрические соединения на антенне делать тогда, когда внутреннее обо-рудование отключено от сети (вилки извлечены из розеток).

Все антенны монтируются в три приема: монтаж опоры, сборка антенны, установка собранной антенны на опору. При монтаже сборных антенн у неопытных монтажников часто возникает соблазн собирать антенну прямо на опоре, устанавливая лепесток за лепестком прямо на месте. Это проще, чем устанавливать тяжелую антенну в сборе на опору. Увы, зачастую после такой сборки антенна работает очень плохо. Причем, чем дешевле и «желтее» антенна, тем больше вероятность, что она окажется «кривой». Дело в том, что отверстия, служащие для соединения лепестков друг с другом, имеют несколько больший диаметр, чем вставляемые в эти отверстия болты. Поэтому при сборке очень важно, чтобы лепестки были уравновешены. Либо антенна собирается на горизонтальной поверхности рабочей стороной вниз, либо на опоре рабочей стороной точно вверх (в зенитном положении).

Только при таких условиях на все лепестки воздействуют одинаковые силы, и после затягивания болтов ан-тенна получается ровной. Болты затягиваются в определенном порядке: обычно «по спирали» от центра к краям. Если собирать антенну на опоре в наклонном положении, на разные лепестки будут воздействовать разные силы. Верхние лепестки под собственным весом будут «разваливаться», а нижние лепестки под собственным весом и весом верхних лепестков, наоборот, будут плотно прижиматься друг к другу. После затягивания болтов антенна окажется несимметричной, «кривой», что непременно скажется на качестве её работы. Проверить качество сборки можно визуально — для этого надо сбоку взглянуть на зеркало антенны «в профиль». Края зеркала должны сливаться в прямую линию. Если наблюдается «восьмерка», как на помятом велосипедном колесе, антенну следует перебрать.

Разделывать кабели и устанавливать разъемы со стороны антенны можно только в том случае, если кабель отключен от ресивера или ресивер отключен от сети. В противном случае короткое замыкание при разделке кабеля может вывести ресивер из строя. Это связано с тем, что в кабель подается напряжение питания конвертера 13 или 18 В постоянного тока. Перед подключением к ресиверу полезно разделанный кабель проверить на короткое замыкание с помощью тестера.

Рис.4.1. Меры безопасности
при установке антенны за окном

Если антенна устанавливается на стене за окном, может оказаться, что после настройки на спутник она окажется в таком положении, что дотянуться до конвертера будет уже невозможно. Это обстоятельство нужно учесть, если настройка производится с помощью специального прибора. Если конвертер подключить к прибору, то после настройки отключить прибор и подключить вместо него ресивер не получится. Потому нужно либо сразу подключать к антенне «штатный» кабель и устанавливать прибор рядом с ресивером, либо использовать короткий отрезок кабеля для подключения прибора, а затем срастить этот отрезок с кабелем, идущим к ресиверу, с помощью специальной муфты. Кабель от конвертера должен идти обязательно вниз — иначе в разъем конвертера будет попадать вода и рано или поздно элементы разъема и кабеля начнут разрушаться. Если кабель вводится в здание через отверстие в наружной стене, перед вводом должна быть петля, чтобы кабель от отверстия шел вниз. В противном случае вода по кабелю будет стекать в отверстие.

В некоторых антеннах используются детали из труб. Внутри труб может скапливаться вода. Замерзая, она распирает трубу, делая ее сечение из прямоугольного – круглым. При этом растрескивается краска и деформируется зеркало. При резком наступлении мороза после сильного дождя (что в наших краях не редкость) вода может даже порвать трубы. Чтобы такого не произошло, после монтажа стоит просверлить несколько небольших дренажных отверстий в трубах, там, где может скапливаться вода. С той же целью открытый конец трубы настенного кронштейна следует закрывать пробкой, либо проделывать в нижней части трубы дренажное отверстие.

Настройка антенной системы

Наведение антенны - наиболее технологически сложный процесс. Если вы развернете антенну на нужный азимут и поднимете на нужный угол места, а потом подойдете к телевизору и ресиверу, вы обнаружите, что сигнал на выходе антенны отсутствует. Ширина диаграммы направленности спутниковой антенны на уровне половинного усиления равна:

q0,5 = 70λ/D,

где q0,5 - ширина диаграммы направленности на уровне половинного усиления в градусах; λ - длина волны, для Ku диапазона λ = 2,5 см, для С- диапазона λ= 7,5 см; D - диаметр антенны.

Нетрудно подсчитать, что ширина диаграммы направленности антенны диаметром 90 см в диапазоне Ku равна примерно 2 градусам, что означает, что ошибка наведения всего в один угловой градус приведет к снижению уровня принимаемого сигнала вдвое. Погрешности имеющихся инструментов измерения азимута и угла места многократно превышают допустимую ошибку. Поэтому спутниковые антенны наводятся только по фактическому сигналу.

Для начала нужно подключить ресивер к телевизору и настроить телевизор таким образом, чтобы на экране было видно меню. Затем необходимо «объяснить» ресиверу, с каким конвертером он работает.

Для поиска каналов пользователь вводит в меню ресивера частоту спутникового сигнала. Однако сигнал на этой частоте существует только на входе конвертера. С выхода конвертера к ресиверу поступает уже сигнал на промежуточной частоте, которая равна разности частоты спутникового сигнала и частоты гетеродина конвертера (в диапазоне С наоборот). Ресивер автоматически рассчитывает значение промежуточной частоты и настраивается на нее, но только в том случае, если ему известна частота гетеродина конвертера. Поэтому, прежде чем присту-пать к настройке, необходимо войти в меню установки антенны (Antenna Settings, Antenna Setup и т.п.) и установить значение частоты гетеродина.

Только после этого нужно войти в меню поиска каналов (Channel Search) и ввести параметры спутникового сигнала, который точно принимается в данном регионе на антенну данного размера. Специально для поддержки наведения антенны в этом меню на экране появляются одна или две шкалы, показывающие наличие и качество принимаемого сигнала. Медленно поворачивая антенну по горизонтали и по вертикали рядом с расчетным азимутом и углом места, нужно найти спутник, то есть получить некоторый ненулевой отсчет в шкале качества. В некоторых ресиверах при обнаружении сигнала шкала меняет цвет (например, с серого на красный). После этого нужно навести антенну по максимальным показаниям шкалы, предварительно зафиксировать ее и запустить «ручной поиск» каналов с заданными параметрами.

После того, как каналы будут найдены, следует убедиться, что антенна наведена именно на нужный спутник. Довольно часто параметры разных сигналов разных спутников совпадают, например, на спутниках Hot Bird есть сигналы с теми же параметрами, что и у сигналов пакета «НТВ-Плюс». Если найден нужный спутник, можно приступать к окончательной настройке антенны. По максимальным показаниям шкал нужно установить угол поворота конвертера (кроме приема сигналов с круговой поляризацией) и фокусное расстояние (если конструкция антенны предполагает такую регулировку). После этого нужно еще раз, более аккуратно, навести антенну на спутник по азимуту и углу места, и зафиксировать ее. В процессе фиксации обязательно надо следить за качеством сигнала: при затягивании болтов антенну может «повести» в сторону.

Теперь можно приступать к поиску каналов. Это название иногда обманывает неопытных пользователей. Можно подумать, что в процессе «поиска» или, тем более, «автоматического поиска» каналов ресивер сам найдет любой сигнал, имеющийся на входе. Однако процесс только называется «поиском», на самом деле это процедура заг-рузки в память ресивера служебных данных, содержащих параметры спутниковых программ телевидения и радио. Такие данные передаются в составе спутникового сигнала, тоже имеющего определенные параметры. Вот эти параметры так или иначе должны быть сообщены ресиверу, иначе никакого «поиска» не получится. Они могут быть введены пользователем вручную - это процедура «ручного поиска» (Manual Search). «Ручной поиск» — самый долгий и трудоемкий, зато самый надежный.

В режиме «автоматического поиска» ресивер использует параметры сигналов, записанные в его память на заводе — изготовителе. Этот вид поиска наиболее простой с точки зрения пользователя. К сожалению, с момента программирования ресивера на заводе до момента настройки часть данных устаревает. Кроме того, не во всех регионах принимаются все сигналы спутника. Поэтому «автоматический поиск» занимает слишком много времени - оно уходит на проверку сигналов, которые фактически уже не существуют или не принимаются в данном регионе. При этом в результате «автоматического поиска», возможно, будут найдены не все спутниковые каналы, а только те, которые были известны изготовителям на момент программирования ресивера. Разумеется, если в памяти ресивера нет данных о нужном спутнике, «автоматический поиск» невозможен.

Наконец, самый эффективный вид поиска — «сетевой поиск» (Network Search). Ресивер первоначально принимает сигнал с параметрами, введенными пользователем вручную, и в составе этого сигнала получает данные о других сигналах того же спутника. Такой поиск наиболее быстрый, но, увы, он не всегда поддерживается операторами спутниковых каналов. Например, сетевой поиск работает в пакете «НТВ-Плюс» или на большинстве каналов спутников Hot Bird. A на спутниках «Ямал» и «Экспресс», трансляции которых не предназначены для индивидуального приема, сетевой поиск невозможен.

На практике всегда удобно пользоваться «сетевым» поиском. Если он поддерживается, большая часть каналов будет найдена за минимальное время. Каналы, не найденные «сетевым поиском», нужно найти в «ручном» режиме. Свежие таблицы с параметрами спутниковых каналов можно найти в каждом номере журнала «Теле-Спутник». В Интернете наиболее свежие данные по спутниковым каналам размещаются на www.satcodx.com и www.lynasat.com.

Методика настройки полярной подвески

В спутниковом телевидении используются очень слабые сигналы. Бортовая аппаратура спутника питается от солнечных батарей, поэтому мощность спутникового телевизионного передатчика не превышает нескольких десятков Ватт. В то же время, расстояние от спутника до приемной антенны составляет несколько десятков тысяч километров. Для сравнения: передатчики наземного телевидения могут иметь мощность до нескольких десятков киловатт при дальности действия несколько десятков километров.

Поэтому в спутниковых системах применяется ряд специальных технических решений, одно из которых — использование остронаправленных антенн. Например, ширина основного лепестка диаграммы направленности параболической антенны диаметром 2 метра в диапазоне 12 ГГц (Ku-Band) составляет 0,9 градуса на уровне половинного усиления. Именно с такой точностью антенна должна быть наведена на спутник. Поэтому обычную спутниковую систему с неподвижной антенной можно использовать для приема сигналов только одного спутника. Для приема нескольких спутников необходимы дополнительные устройства. Из них самыми широкими возможностями обладает полярная подвеска. Это механическое устройство, которое обеспечивает перевод антенны со спутника на спутник электроприводом с единственным двигателем. Настройка спутниковой системы с полярной подвеской — сложная процедура, тем не менее, с ней может справиться настройщик любой квалификации. Для этого нужно понимать, как устроена полярная подвеска.

Геометрия геостационарной орбиты

Телевизионные спутники выводятся на геостационарную орбиту (ГО). Спутник на ГО, вращаясь вокруг Земли, остается неподвижным относительно земной поверхности.
Рис.6.1. Геостационарная орбита

Только при этом условии обеспечивается круглосуточное нахождение спутника в зоне видимости передающей и приемной земных станций и только при этом условии обе станции могут использовать неподвижные антенны. В природе существует единственная геостационарная орбита. Она находится точно в плоскости земного экватора на удалении 42164 км от центра Земли или 35786 км от земной поверхности. Именно на этом расстоянии сила притяжения Земли такова, что заставляет спутник вращаться с угловой скоростью, равной скорости самой Земли — один оборот за 24 часа. Поскольку спутники на ГО неподвижны относительно Земли, для них применима система земных географических координат. Все они находятся на единственной окружности, параметры которой известны, поэтому положение любого спутника в пространстве однозначно определяется единственной координатой — долготой. Долготой спутника считается долгота земного меридиана, в плоскости которого находится спутник. Другими словами, если провести линию, соединяющую спутник с центром Земли, она пересечет земную поверхность в точке с широтой 0° (на экваторе) и долготой λС0 — это и есть долгота спутника. Ее называют также орбитальной позицией спутника. Так же, как и долгота точки на земной поверхности, долгота спутника может находиться в пределах от 0 до 180° на Восток (East, E) и на Запад (West, W). Например, долгота спутников Hot Bird 1-6—13,0°Е. Это значит, что спутники находятся в месте пересечения ГО с плоскостью земного меридиана 13° восточной долготы, этот меридиан проходит возле Берлина.

Для увеличения числа транслируемых каналов в ограниченном частотном диапазоне, радиоволны излучаются передатчиками спутника в двух ортогональных поляризациях — вертикальной и горизонтальной (V и Н). В каждой точке земли "свои" вертикаль и горизонталь, поэтому направление поляризации излучения спутников ориентировано относительно земной оси. У волны с вертикальной поляризацией вектор электрического поля параллелен земной оси, у волны с горизонтальной поляризацией — перпендикулярен.

Видимая дуга ГО

Из рис.6.2 видно, что из любой точки земной поверхности можно наблюдать лишь часть ГО. На экваторе размер видимой дуги максимален и составляет примерно 164°. Представим себе земного наблюдателя в некоторой географической точке Т на широте Φ. Проведем в этой точке вертикаль — это линия, соединяющая точку Т с центром Земли. Горизонт — это плоскость, перпендикулярная вертикали. Из рисунка видно, что в точке Т размер видимой дуги ГО меньше, чем на экваторе. Чем выше широта Φ, тем меньшую часть ГО видит наблюдатель. Начиная с широты примерно 81° ГО полностью "уходит под горизонт": в приполярных областях прием спутникового телевидения невозможен.

Из точки Т выше всех над горизонтом виден спутник С0, расположенный в плоскости меридиана точки Т. Долгота этого спутника совпадает с долготой точки Т, а направление на этот спутник совпадает с направлением точно на юг. Спутники Сm, расположенные на ГО восточнее (западнее) С0, видны левее (правее) и всегда ниже С0. Наконец, спутники Сn максимально удалены от С0 и наблюдаются на горизонте. Таким образом, с точки зрения земного наблюдателя, видимая часть ГО представляет собой дугу, восходящую на юго-востоке, заходящую на юго-западе и имеющую кульминацию на юге (рисунок 6.2).

Рис.6.2. Видимая дуга ГО

Земной наблюдатель видит ГО под некоторым углом, поэтому для него направление вертикальной и горизонтальной поляризации излучения совпадает с местной вертикалью и горизонталью только для спутника С0. У спутников, находящихся на ГО западнее С0, направления вертикальной и горизонтальной поляризации повернуты от местных вертикали и горизонтали по часовой стрелке, у спутников, находящихся восточнее С0, — против часовой стрелки. (Здесь и далее предполагается, что точка наблюдения расположена в Северном полушарии). Угол поворота тем больше, чем дальше спутник от спутника С0 и чем меньше широта места. Крайний случай наблюдается на экваторе: там направление вертикальной поляризации всех спутников совпадает с горизонтальным направлением на местности. Чтобы обеспечить достаточную развязку при приеме сигналов с разной поляризацией, конвертор приемной антенны должен быть повернут под тем же углом.

Теория полярной подвески

На первый взгляд, чтобы переводить антенну со спутника на спутник, необходимо поворачивать ее в двух плоскостях, ведь видимая дуга ГО представляет собой кривую!
Рис.6.3. Теория полярной подвески

Кроме того, необходимо поворачивать конвертор либо каким-то образом поворачивать плоскость поляризации принимаемой волны, например, с помощью магнитного поляризатора. Полярная подвеска позволяет решить обе задачи, используя единственный электродвигатель. Теория полярной подвески весьма проста.

Представим себе, что в той же точке Т надо установить подвижную антенну. Для этого необходимо смонтировать вертикальную трубу-опору. Но антенна вращается не вокруг трубы. На трубе неподвижно закрепляется ось вращения антенны NTS', параллельная земной оси NS (рисунок 6.3). Направление этой оси в пространстве совпадает с направлением на Полярную звезду, отсюда название этой оси (полярная ось — polar axis) и самой подвески. Разумеется, устанавливать ось вращения по звезде очень неудобно, да в этом и нет необходимости. Достаточно, во-первых, наклонить ось в вертикальной плоскости таким образом, чтобы ее на-правление составило с горизонталью угол Φ, или с вертикалью — (90° — Φ). Во-вторых, нужно расположить ось в плоскости меридиана, то есть установить ее в горизонтальной плоскости строго по направлению север-юг. Представим, что антенна вращается вокруг оси NTS'. Ничего хорошего из этого не получится: ось диаграммы направленности будет вращаться в плоскости, параллельной плоскости экватора, "поверх" спутников на ГО. Однако если наклонить антенну относительно оси вращения N'S' на угол параллакса γ, то, при вращении антенны, ось диаграммы направленности уже не будет перемещаться в одной плоскости, она будет двигаться по образующей конуса. Угол γ можно подобрать таким образом, чтобы при вращении антенны ось ДН перемещалась практически по ГО.

"Практически", потому что в общем случае точного пересечения с ГО не получается. Обусловлено это тем, что центр ГО не лежит на оси конуса. В результате, след оси диаграммы направленности вращающейся антенны на плоскости экватора представляет собой окружность, радиус которой меньше радиуса ГО. Поэтому, даже идеально настроенная полярная подвеска предполагает некоторую ошибку. Однако эта ошибка очень меленькая: при наихудших условиях (на широте 45°) она составляет не более 0,4° (на рисунке ошибка утрирована). Ею можно пренебречь для антенн, у которых ширина основного лепестка диаграммы направленности больше этой величины. Этому условию соответствуют антенны диаметром менее 2 метров для работы в диапазоне 1 - 2 ГГц и менее 6 метров — в диапазоне 4 ГГц, то есть подавляющее большинство антенн, используемых для индивидуального приема.

Если на антенну с полярной подвеской конвертор устанавливается таким образом, чтобы направление вертикальной поляризации у него было параллельно полярной оси антенны, то в любом положении антенны оно будет параллельно земной оси, то есть всегда будет соответствовать направлению вертикальной поляризации любого спутника. Это означает, что, при повороте антенны с Полярной подвеской, поворот конвертера обеспечивается автоматически и дополнительные устройства для этого не нужны.

Таким образом, настройка полярной подвески сводится к трем регулировкам: установка полярной оси антенны на угол широты Φ, разворот этой оси по горизонтали по направлению север-юг и установка угла параллакса γ.

Типы полярных подвесок

При всем многообразии полярных подвесок их можно разделить на два типа: с центральным и с линейным приводом (рисунок 6.4).

В подвесках с центральным приводом электродвигатель с редуктором вращает червяк, который передвигает зубья большой шестерни. На оси шестерни жестко закрепляется антенна. Конструкция получается компактной. Главное достоинство — угол поворота антенны может быть больше 180°. Такая подвеска позволяет использовать всю видимую дугу ГО, "от горизонта до горизонта". Отсюда название подвесок этого типа Horizon-to-Horizon Mount (Н-Н Mount, H2H Mount) — подвески "Горизонт-Горизонт". Однако у подвески с центральным приводом есть серьезный недостаток: требуется слишком большой вращающий момент. Вспомним, что антенна вращается в плоскости, отличной от горизонтальной, то есть, при повороте из крайнего положения она одновременно под-нимается, а затем опускается. Если антенна большая и тяжелая, ее вес, за счет плеча длиной в радиус антенны, создает на оси очень большой момент. Диаметр же шестерни невелик, поэтому, чтобы создать на оси достаточный момент для вращения антенны, к зубьям шестерни необходимо приложить усилие, намного превышающее вес антенны. Поэтому подвески "горизонт-горизонт" используются, как правило, для небольших антенн, диаметром не более 1,5 метров.

Для больших антенн используются подвески с линейным приводом — актюатором. В таком приводе электродвигатель через редуктор вращает длинный винт, который располагается внутри цилиндрического кожуха. По винту ходит гайка, закрепленная в полом штоке. При вращении двигателя шток выдвигается из кожуха или втягивается в него. Таким образом, актюатор представляет собой телескопическую штангу, длина которой изменяется электродвигателем. Кожух крепится к неподвижной части подвески, а шток толкает рефлектор антенны. Даже небольшое усилие на штоке создает значительный вращающий момент за счет плеча — расстояния от оси вращения антенны до линии приложения силы. Поэтому актюаторы успешно используются с антеннами диаметром 3 метра и более.

Рис.6.4. Kuнематика подвески с центральным и линейным приводами

Основной недостаток подвески с актюатором — ограничение по углу поворота. Действительно, актюатор, подвижная и неподвижная части подвески образуют треугольник, одна сторона которого изменяет свою длину. Угол треугольника не может быть больше 180° — это максимальный теоретический угол поворота. Практически он намного меньше. Чтобы угол треугольника был равен нулю, необходимо, чтобы длина противолежащей стороны была равна нулю. Однако, даже при полностью втянутом штоке, расстояние между точками крепления штока и кожуха составляет, как минимум; S-7см, оно определяется физическими размерами деталей крепления. Максимальный угол ограничен другим обстоятельством: при выдвижении штока актюатор приближается к оси вращения, соответственно, уменьшается плечо, и актюатору становится все труднее поворачивать антенну. В предельном случае, когда точки крепления кожуха и штока оказываются на одной прямой с осью вращения, плечо имеет нулевую длину. В этом положении вращающий момент равен нулю: сколь бы большим ни было усилие на штоке актюатора, он не может повернуть антенну, а только растягивает или сжимает подвеску. Реальные полярные подвески с актюаторами обеспечивают поворот антенны на угол до 1200, что в общем случае меньше видимой дуги ГО. Поэтому, как правило, конструкция подвески предполагает установку актюатора слева либо справа от оси вращения. Таким образом, пользователь может выбрать ту часть видимой дуги, которая ему наиболее интересна — западную или восточную. Например, жителю европейской части России для приема в Ku-диапазоне наиболее интересна западная часть (15,0°W — 80,0°Е), а сибирякам интереснее принимать сигналы спутников восточной части дуги (40,0°Е — 145,0°Е) в диапазоне С.

Наиболее популярная практическая конструкция подвески "горизонт-горизонт" воплощена в изделиях, известных как "моторизованные подвесы". Они очень удобны тем, что позволяют легко переоборудовать уже установленную фиксированную антенну в антенну с полярной подвеской без каких-либо переделок. При этом используются все детали старой антенны, включая существующую опорную конструкцию (кронштейн). Антенна снимается с кронштейна, вместо нее на кронштейне монтируется "моторизованный подвес", затем, уже на поворотной оси подвеса, с помощью штатного крепления устанавливается антенна. На российском рынке наиболее популярны изделия "два в одном", например, SMR-90G, SMR-128 фирмы Jaeger (Тайвань). И "три в одном", например, SM3D12 фирмы Sat Control (Словения). Первые представляют собой комбинацию полярной подвески и электропривода, вторые — полярной подвески, электропривода и микропроцессорного контроллера (позиционера), управляющего поворотом и управляемого цифровым ресивером по протоколу DiSEqC(tm).

С первого взгляда, в этих устройствах сложно узнать элементы полярной подвески. Хомуты в нижней части обеспечивают крепление подвески к вертикальной трубе и установку полярной оси по направлению север-юг. Угол широты устанавливается регулировочным винтом. Регулировка угла параллакса в "моторизованных подвесах" отсутствует. Угол параллакса устанавливается с помощью механизма из комплекта антенны, изначальное назначение которого — регулировка угла места. Однако зачастую этот механизм рассчитан только на положительные углы места (ведь видимые спутники находятся выше горизонта), а угол параллакса — отрицательный. Поэтому у многих "моторизованных подвесов" ось вращения антенны делают изогнутой, таким образом, диапазон углов смещается в отрицательную сторону.

Полярные подвески, предназначенные для работы с актюаторами, как правило, являются частью антенны и поставляются вместе с ней. Большинство антенн диаметром более 1,5 метра, которые производятся и продаются в России, могут быть поставлены в двух версиях — с фиксированным креплением или с полярной подвеской. Не составляют исключения популярные антенны СТВ-2,0-11, СТВ-2,4-11 ОАО "АлМет" (торговая марка "SUPRAL"), ан-тенны 3,1m фирмы Patriot (США), сетчатые антенны S-7, S-7,5, S-8 (торговые марки SAMI, KTI, LANS) и другие. Актюаторы не входят в комплект и приобретаются отдельно. В конструкции таких подвесок все регулировки понятны и легко узнаваемы. Стакан со стопорными болтами служит для крепления подвески на вертикальную трубу-опору и для установки полярной оси в горизонтальной плоскости по направлению север-юг. Для установки угла широты слу-жит регулировочный винт с контргайками. Угол параллакса изменяется с помощью одного или двух регулировочных винтов.

Предварительная настройка

Перед монтажом необходимо убедиться, что труба опоры или кронштейна была установлена строго вертикально. Это можно сделать с помощью строительного уровня или отвеса. Можно воспользоваться и "народным методом" — по двум углам стоящих неподалеку зданий. Зажмурив один глаз, следует встать таким образом, чтобы труба и угол здания находились на одной линии зрения ("в створе", как говорят моряки). Установив трубу строго параллельно углу, необходимо произвести выравнивание по второму углу, затем проверить вертикальность по первому углу и т. д. Желательно выбрать такие углы, чтобы направления на них отличались примерно на 90°.

Далее необходима установка оси вращения антенны в горизонтальной плоскости по направлению север-юг. Определение направлений по магнитному компасу — наихудший из возможных способов. Местное магнитное склонение и влияние металлических масс антенны и опоры могут вызвать погрешность в 10°-15°. Гораздо удобнее пользоваться картой города. Все карты ориентированы по сторонам света. На карте необходимо нанести точку установки антенны, затем подойти с картой непосредственно к антенне и развернуть ее таким образом, чтобы направления улиц, стен домов и направления на отдельные ориентиры на местности совпали бы с соответствующими направлениями на карте. Тогда вертикальные рамки карты укажут направление север-юг.

Другой способ — с использованием спутника СО: он находится точно на юге. Разумеется, этот способ применим только для городов, долгота которых совпадает или почти совпадает с долготой спутника, который можно уверенно принять и идентифицировать. Например, для Москвы (долгота 37,0°Е) — это спутник Eutelsat W4 36,0°Е; для Екатеринбурга (60,5°Е) — lntelsat-904 60,0°E и т.п. Необходимо с помощью мотора привести антенну на подвеске в положение, соответствующее максимальному подъему рефлектора. В "моторизованных подвесах" это положение соответствует нулевой отметке шкалы. В подвесках с актюатором шкалы, как правило, нет. Необходимо установить антенну на глаз или используя угольник, так как в этом положении некоторые элементы неподвижной и подвижной части подвески перпендикулярны друг другу. Затем, не используя мотор, нужно навести антенну на спутник, вращая ее вместе с подвеской на опоре и изменяя угол широты. Получив максимальный сигнал нужно зафиксировать подвеску на опоре (кронштейне). При любом способе невозможно добиться абсолютной точности, но это и не нужно: небольшие отклонения устраняются в процессе окончательной настройки.

Далее производится установка угла широты. Ее легко выполнить, если есть специальный прибор — маятниковый угломер (Angle Finder). Если такового не имеется, можно приспособить строительный уровень и транспортир или уровень и заранее изготовленный шаблон в виде нужного угла из картона или пластика. В крайнем случае, уровень можно заменить обычным отвесом.

Угол параллакса в процессе предварительной настройки устанавливать не надо, тем более, не надо рассчитывать его по формулам или номограммам. Вы зря потратите время: этот угол устанавливается в процессе окончательной настройки по фактическому спутниковому сигналу.

Окончательная настройка

Окончательная настройка полярной подвески осуществляется по спутниковому сигналу. Наблюдать сигнал удобнее всего по прибору с анализатором спектра (фирмы Promax, Unaohm, Rover или подобному). Если такого прибора нет, следует использовать спутниковый ресивер и телевизор. Для оценки силы сигнала можно использовать стрелочный или светодиодный индикатор (Satellite Finder), но только совместно со спутниковым ресивером, чтобы можно было идентифицировать спутник.

Настройка производится по трем спутникам: условно "южному", "западному" и "восточному". Орбитальная позиция "южного" спутника должна быть как можно ближе к долготе точки установки антенны. "Западный" и "восточный" спутники должны быть расположены по возможности дальше от "южного", но обязательно на видимой части ГО с учетом рельефа и застройки. Сигналы всех трех спутников должны уверенно приниматься на антенну данного размера. Желательно выбрать такие спутники, которые легко идентифицировать. Опять-таки, очень полезной окажется карта города, или калька с нее, или распечатка с электронной карты, на которой вы заранее нанесете точку установки антенны и проведете из нее расчетные азимуты на наиболее интересные спутники. Тогда на месте будет намного легче определить, какие спутники видны и в каких направлениях их искать. Затем необходимо:

  • Вращая антенну с помощью мотора и изменяя угол параллакса, настроить антенну на "южный" спутник по максимуму сигнала. Необходимо пользоваться только этими двумя настройками. Вращать подвеску на опоре или наклонять полярную ось не следует. Зафиксировать величину угла параллакса: поставить риску, посчитать число витков резьбы, измерить расстояние и.т.п;
  • Вращая антенну с помощью мотора и изменяя угол параллакса, настроить антенну на "западный" спутник, определить, в какую сторону изменился угол параллакса, соответствующий максимальному сигналу "западного" спутника, по отношению к углу параллакса, соответствовавшему настройке на "южный спутник";
  • Вращая антенну с помощью мотора и изменяя угол параллакса, настроить антенну на "восточный" спутник, определить, в какую сторону изменился угол параллакса, соответствующий максимальному сигналу "восточного" спутника, по отношению к углу параллакса, соответствовавшему настройке на "южный спутник".

A - Крутая дуга. Поднять полярную ось B - Пологая дуга. Опустить полярную ось
C - Дуга смещена к западу.
Повернуть подвеску на восток
D - Дуга смещена к востоку.
Повернуть подвеску на запад
Рис.6.5. Методика настройки полярной подвески
Действительная дуга ГО
Дуга, по которой движется антенна

Дальнейшие действия зависят от результатов сравнения углов. Возможные варианты (рис.6.5).

A. И "западный" и "восточный" спутники находятся выше "южного". Антенна описывает слишком крутую дугу. Мал угол широты. Вернуть антенну на южный спутник. Немного опустить ее регулировкой наклона полярной оси. Восстановить сигнал "южного" спутника, подняв антенну регулировкой угла параллакса. Повторить коррекцию, начиная с пункта 1.

B. И "западный" и "восточный" спутники находятся ниже "южного". Антенна описывает слишком пологую дугу. Велик угол широты. Вернуть антенну на южный спутник. Немного поднять ее регулировкой наклона полярной оси. Восстановить сигнал "южного" спутника, опустив антенну регулировкой угла параллакса. Повторить коррекцию, начиная с пункта 1.

C. "Западный" спутник находится ниже "южного", а "восточный" спутник — выше "южного". Дуга, которую описывает антенна, смещена к западу по отношению к действительной дуге ГО. Необходимо вернуть антенну на "южный" спутник. Немного сместить ее к востоку, повернув подвеску на опоре. Восстановить сигнал "южного" спут-ника, повернув антенну к западу с помощью мотора. Повторить коррекцию, начиная с пункта 1.

D."Западный" спутник находится выше "южного", а "восточный" спутник — ниже "южного". Дуга, которую описывает антенна, смещена к востоку по отношению к действительной дуге ГО. Нужно вернуть антенну на южный спутник. Немного сместить ее к западу, повернув подвеску на опоре. Восстановить сигнал "южного" спутника, повернув антенну к востоку с помощью мотора. Повторить коррекцию, начиная с пункта 1.

E. При настройке на оба спутника, "западный" и "восточный", изменения угла параллакса не требуется. Процесс настройки полярной подвески закончен. При вращении мотора антенна будет "собирать" спутники по дуге ГО.

Перед тем, как покинуть место установки антенны, необходимо обязательно повернуть ее с помощью мотора на максимальный угол в обе стороны и убедиться, что конечные выключатели надежно срабатывают, исключая работу мотора на механический упор. При необходимости следует отрегулировать положение хомута на кожухе актюатора и установку конечного выключателя таким образом, чтобы выбег штока максимально использовался для поворота антенны в интересующем диапазоне углов. Затем можно приступить к настройке ресивера и позиционера.

Инструкция по быстрой установке моторизованной антенны с помощью
системы автоматического позиционирования USALS

  • Выберите позицию, с которой беспрепятственно просматривается пространство в южном направлении.
  • Закрепите кронштейн на стене в строго вертикальном положении во всех плоскостях с помощью спиртового уровня. Отклонения от вертикального положения недопустимы.
  • Для облегчения установки диаметр крепежных отверстий в кронштейне должен быть несколько больше диаметра анкерных болтов. При необходимости крепежные отверстия можно рассверлить.
  • Для выравнивания положения кронштейна можно подложить шайбы, которые нужно заготовить заранее.
  • Подключите небольшим отрезком коаксиального кабеля мотор привода к ресиверу.
  • Войдите в меню ресивера и выберите «установка спутникового положения».
  • В пункте меню «настройки мотора» выберите USALS.
  • В пункте меню «по спутникам» выберите спутник, сигнал которого в данной местности достаточно мощный и который находится как можно ближе в южному направлению. Для С-Пб спутники EUTELSAT W4 36 в.д. или Astra 28 в.д. Если антенна будет перестраиваться в ограниченном секторе из-за закрытия естественными препятствиями, то выберите спутник, находящийся в середине сектора перестройки антенны.
  • Определите географическую широту и долготу точки установки антенны с помощью карты, а лучше с помощью программ в Интернете (например, http://earth.google.com/download-earth.html).

  • Установите угол наклона мотоподвеса относительно вертикальной опоры по шкале latitude, соответствующей Вашей географической широте с точность 0,5 градуса и затяните болты.
  • В пункте меню «размер шага» установить «непрерывный».
  • Перейти в строку «командный режим» и выставить «перейти к спутниковому положению» и нажать кнопку «ОК».
  • После того, как мотор отработает команду, отсоедините его от ресивера.
  • Соберите спутниковую антенну согласно инструкции к ней. Угол поворота конвертора должен быть равен нулю.
  • Закрепите антенну на моторе с помощью скоб, входящих в комплект антенны. Риска на хоботе мотоподвеса должна быть строго посередине монтажной скобы антенны.

  • Подключите конвертор к мотору, а мотор к ресиверу с помощью коаксиального кабеля.
  • Установите антенну вместе с мотором на кронштейн, так чтобы приблизительно она была направлена в сторону выбранного для первоначальной настройки спутника, но не затягивайте полностью болты на монтажных скобах.
  • Выставьте частоту, скорость потока и поляризацию транспондера, который имеет высокую мощность в Вашей местности.
  • Медленно поворачивая антенну в горизонтальной плоскости, добейтесь максимального сигнала по индикатору уровня в ресивере.
  • Изменяя угол наклона антенны относительно хобота мотора, добейтесь еще большего уровня сигнала.
  • Затяните все болты, следя за индикатором уровня сигнала.
  • Если процедура настройки антенны была выполнена некорректно, Вы можете получить некачественный прием сигнала со спутников, находящихся на остальных позициях в восточном и западном направлениях.

Корректировка настройки производится следующим образом: выберите транспондер, транслируемый самым восточным спутником, затем слегка изогните антенну в нижнем или верхнем направлении без ослабления болтов. Проверьте, приводит ли это к улучшению качества сигнала. Повторите эту же операцию для самого западного спутника.

При этом возможны 4 случая:

Случай 1

Качество картинки улучшается после отгибания тарелки в верхнем направлении на позиции восточных спутников относительно Вашей позиции, а также после отгибания в нижнем направлении на позициях западных спутников. Немного ослабьте крепление мотора к мачте и поверните его вместе с антенной в западном направлении (по часовой стрелке). Затяните крепления, сохраните новую позицию. После вы можете запустить режим «пересчета» или возвращаться к сохраненным позициям. Проверьте качество изображения и перезаписывайте позиции одну за другой.

Случай 2

Качество картинки увеличивается после отгибания тарелки в нижнем направлении на позиции восточных спутников относительно Вашей позиции. А также и после отгибания в верхнем направлении на позициях западных спутников. Немного ослабьте крепление мотора к мачте и поверните его вместе с антенной в восточном направлении (против часовой стрелки). Затяните крепления, сохраните новую позицию. После вы можете запустить режим «пересчета» или возвращаться к сохраненным позициям. Проверьте качество изображения и перезаписывайте позиции одну за другой.

Случай 3

Качество картинки увеличивается после отгибания тарелки в верхнем направлении на позиции как восточных, так и западных спутников относительно Вашей позиции. Немного ослабьте поворотное крепление мотора, наклоните его вместе с антенной в нижнем направлении. Затяните крепления, сохраните новую позицию. После вы можете запустить режим «пересчета» или возвращаться к сохраненным позициям. Проверьте качество изображения и перезаписывайте позиции одну за другой.

Случай 4

Качество картинки увеличивается после отгибания тарелки в нижнем направлении на позиции как восточных, так и западных спутников относительно вашей позиции. Немного ослабьте поворотное крепление мотора, наклоните его вместе с антенной в верхнем направлении. Затяните крепления, сохраните новую позицию. После вы можете запустить режим «пересчета» или возвращаться к сохраненным позициям, проверьте качество изображения и перезаписывайте позиции одну за другой.

Для более точной настройки антенной системы используйте функцию DiSEq1.2. Не забывайте сохранять позиции спутников, подстраивая антенную систему в ручном режиме, добиваясь максимального значения сигнала.

Рекомендации по самостоятельной установке и настройке офсетной антенны

Шаг 1. Основная сложность при установке офсетной антенны состоит в том, что она должна быть нацелена на абсолютно невидимый объект в небе. Линия от тарелки к спутнику должна быть свободной от помех - и не забудьте, что летом на деревьях растут листья. К слову, антенну можно покрасить в соответствующий зданию цвет. Но только краской, не содержащей металла.

Шаг 2. Убедитесь, что у антенны есть свободное место в любую сторону от выбранной вами позиции. Это нужно для того, чтобы в будущем вы могли увеличить количество принимаемых спутников. Зная примерно свою широту и долготу (см. атлас), вы можете вычислить азимут и угол места.

Чтобы узнать угол вертикальной плоскости возьмите спиртовой уровень и транспортир. Снова проверьте несколько раз ваши вычисления. Возможная ошибка может составлять ±10° от высчитанной вами позиции. Запас ±10° позволит вам потом свободно исправиться. Если вы не уверены, уровень и транспортир может вам заменить угломер. Cекстант заменит вам и угломер, и компас одновременно.

Шаг З. Тарелки, укрепляемые на земле, можно устанавливать на столбиках, которые бетонируются в землю. При работе на лестнице с автоматическим инструментом будьте очень осторожны. Лучше используйте бесшнуровую дрель. Лестница должна быть прочной и устойчивой для выполнения задачи. Тарелка должна монтироваться на земле согласно инструкции производителя. Конвертер нужно тоже установить, но не подключать к проводам.

Используя крепежные скобы, отметьте на стене места крепления. Отверстия нужно делать в самих кирпичах, а не между ними, где раствор. Имейте в виду, что дюбеля могут расщепить кирпич. Используйте только прочную стену, и не ввинчивайте болты слишком близко к краю стены, потому что кирпичи могут вылететь. Аккуратно обращайтесь с тарелкой, не роняйте, не гните - она точный прибор. Просверлите также и отверстие, достаточное по размеру, чтобы протащить кабель в ту комнату, где будет стоять ресивер.

Рис.8.1. Зависимость угла поворота конвертора
от широты и долготы места установки антенны

Шаг 4. Используя те углы, которые вы рассчитали, направьте тарелку примерно на спутник, и закрепите её в правильном направлении. Прикрепите кабель к конвертеру (LNB). Используйте экранированный кабель САТ -50М или другой предназначенный для спутниковых цифровых систем. Накрутите на конец кабеля F-соединитель , зачистите оболочку, так, чтобы фольга экрана имела хороший контакт с разъемом и чтобы примерно 5 мм жилы кабеля выступало за разъем.

Если у Вас есть маленький переносной телевизор, можно поставить его на лестницу вместе с ресивером, и настраивать, пользуясь пультом ДУ ресивера. На крайний случай, можно попросить кого-нибудь передавать вам информацию голосом, либо при помощи портативной рации. Тарелку нужно передвигать медленно во всех четырех направлениях пока канал не будет хорошо приниматься.

Шаг 5. Для того, чтобы найти пик сигнала понадобится измерительный прибор. Измерители силы сигнала варьируются от аналоговых датчиков размером с ладонь, до цифровых датчиков, которые можно настраивать на определенную частоту и идентифицировать спутник.

Анализаторы спектра питаются от внутренних батарей и могут питать конвертер. Заметим, что их стоимость довольно высокая. Используя измерительный прибор, который вы выбрали, передвигайте тарелку очень незначительно во всех направлениях и настраивайтесь на максимум сигнала.

Шаг 6. Если у вас нет измерительного прибора, и ваш ресивер не позволяет оценивать качество сигнала, вы можете воспользоваться надежным, но утомительным методом. Чтобы имитировать дождь, который снижает эффективность тарелки, используйте влажное полотенце. Затем выполните действия, описанные в шаге 4. Покройте часть тарелки полотенцем, так, чтобы изображение исчезло. После этого настройте тарелку так, чтобы она стала принимать сигнал. Потом снова закройте небольшую часть тарелки, и настройтесь снова. В конечном счете, вы достигнете позиции, где малейшее отклонение в любом направлении, будет приводить к исчезновению изображения. После этого снимите влажное полотенце, тщательно и ровно закрепите все болты.

Шаг 7. Проверьте, что вы не сдвинули тарелку ни в одну из сторон, привинчивая ее. Теперь Вы можете установить наклон конвертера, чтобы принимать большинство сигналов, как с вертикальной, так и с горизонтальной поляризацией. Воспользуйтесь графиком для расчёта угла поворота конвертора.

Рис.8.2. Положение спутников над горизонтом. Как разворачивают конвертор
V - вертикальная поляризация; H – горизонтальная поляризация; α – угол поворота конвертера

После поворота конвертора на необходимый угол Вы получите отличное изображение, и уровень сигнала будет высоким, независимо от погодных условий.

ВНИМАНИЕ! Данная статья подготовлена специалистами компании «АРСТЕЛ» и является интеллектуальной собственностью «АРСТЕЛ». Любые публикации данной статьи, а равно ссылки на нее возможны только с разрешения правообладателя.