Una parabola satellitare raccoglie onde radio e le dirige al feed. Il LNB amplifica il segnale debole e lo converte a una frequenza più bassa, mentre il ricevitore recupera i dati. Riflettore, illuminatore, amplificatore, convertitore e ricevitore hanno funzioni diverse: non sono tutti semplicemente il guadagno della parabola.
Raccogliere l’onda in arrivo
Il satellite è molto distante rispetto alle dimensioni dell’antenna; il fronte d’onda nella zona del disco può essere approssimato come piano. Una parabola ideale riflette verso la regione focale i raggi paralleli al suo asse.
Un feedhorn o un altro illuminatore accoppia il campo al percorso di ricezione. Il riflettore passivo non crea potenza elettrica aggiuntiva: impiega un’apertura e una risposta direzionale.
La geometria offset può ridurre l’ostruzione dell’apertura da parte del feed. L’inclinazione visibile del disco non coincide necessariamente con quella del fascio.
Dal campo ai dati
- Il riflettore raccoglie il campo dalla direzione prevista.
- Il feed accoppia il segnale con la polarizzazione richiesta.
- Un amplificatore a basso rumore aumenta il livello limitando il rumore aggiunto.
- Il convertitore cambia la frequenza RF in una frequenza intermedia adatta.
- Il ricevitore seleziona, demodula, corregge errori e decodifica.
Nella TV satellitare, LNB significa generalmente Low-Noise Block downconverter. Altri sistemi possono avere suddivisioni e interfacce diverse. Un LNBF integra anche il feed.
Perché convertire la frequenza
Trasportare una frequenza più bassa può essere più adatto al lungo cavo domestico e al ricevitore. Nel modello semplice fIF = |fRF−fLO|.
Con RF = 11,20 GHz e LO = 9,75 GHz si ottiene IF = 1,45 GHz, cioè 1450 MHz. È un esempio di calcolo, non una configurazione per ogni LNB.
Alcuni LNB Ku usano tensione e tono per la selezione, ma va verificata la versione. Una regolazione LO o di polarizzazione errata può impedire la ricezione anche con un livello elevato.
Diametro e guadagno
Per un’apertura circolare G ≈ η(πD/λ)², con diametro D, lunghezza d’onda λ ed efficienza d’apertura η.
A 12 GHz ed η = 0,60, il calcolo dà circa 35,3 dBi per D = 0,60 m e 49,3 dBi per D = 3 m. Non si attribuiscono quindi 40 dBi a ogni parabola di 3 m in tutta la banda Ku.
A frequenza ed efficienza costanti, raddoppiare il diametro quadruplica il guadagno lineare, circa 6 dB in più. Di solito si restringe anche il fascio e occorre un puntamento adeguato.
Potenza di un segnale debole
1 nW = 10−9 W e 1 pW = 10−12 W: differiscono di mille volte. Un miliardesimo di watt è un nanowatt, non un picowatt.
La potenza ricevuta non è uguale per tutti i satelliti. Dipende da trasmissione, guadagni, distanza e perdite. La sola quota non determina il livello al ricevitore, e non esiste una soglia C/N di 6 dB per tutte le modulazioni.
Puntamento e polarizzazione
Azimut ed elevazione dipendono dal luogo e dal satellite. Distingui nord magnetico e geografico. Per polarizzazione lineare può essere necessaria una rotazione del feed o del LNB.
Alberi ed edifici possono bloccare il percorso. La precisione richiesta dipende dal fascio e dal margine, senza un limite comune di 0,1° per tutte le antenne.
Conferma identità del satellite, aggancio, qualità ed errori. Il massimo di una barra di intensità da solo può appartenere a un altro segnale.
Parabola e pannello elettronico
Da una postazione fissa, un satellite GEO appare in una direzione quasi costante. Un satellite LEO attraversa il cielo e il terminale può usare inseguimento meccanico o elettronico.
Un phased array forma il fascio mediante fasi e ampiezze relative di più elementi, senza richiedere necessariamente un riflettore parabolico. L’aspetto esterno non descrive tutta l’architettura.
Inviare dati al satellite
TV di sola ricezione e internet bidirezionale sono sistemi differenti. L’uplink richiede percorso RF di trasmissione, modem e servizio compatibile. Collegare un router al LNB televisivo non crea automaticamente questa funzione.
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