Спутниковая антенна связывает пространственное поле с приёмным или передающим трактом. В параболической системе зеркало собирает сигнал, облучатель передаёт его электронике, LNB усиливает и преобразует частоту, а приёмник восстанавливает данные. Это разные функции, даже если некоторые узлы объединены.
Как работает отражатель
Спутник находится далеко относительно размеров антенны, поэтому падающую волну локально можно считать почти плоской. Идеальный параболоид направляет волну, приходящую вдоль его оси, к области фокуса. Там располагается подходящий облучатель.
Само зеркало не создаёт дополнительную мощность. Оно использует большую апертуру и направленность. В офсетной конструкции облучатель меньше затеняет раскрытие, но видимый наклон поверхности не совпадает непосредственно с направлением луча.
Из чего состоит приёмный тракт
- Отражатель и облучатель определяют пространственный приём и поляризацию.
- Малошумящий усилитель усиливает слабый сигнал с ограниченным добавлением шума.
- Преобразователь переносит спектр в промежуточную частоту.
- Кабель передаёт его к внутреннему оборудованию.
- Приёмник выбирает сигнал, демодулирует и декодирует информацию.
В бытовом спутниковом телевидении LNB объединяет малошумящее усиление и блочное преобразование частоты. Не каждый спутниковый терминал имеет такую же структуру или одинаковую промежуточную полосу.
Почему LNB меняет частоту
Передача более низкой промежуточной частоты по кабелю обычно облегчает реализацию внутреннего тракта по сравнению с исходной высокой частотой. Для простого преобразования fIF = |fRF − fLO|.
Например, 11,20 GHz при гетеродине 9,75 GHz дают 1,45 GHz, или 1450 MHz. Это пример расчёта. Реальные частоты гетеродина, управление и поляризация должны соответствовать модели LNB и настройкам приёмника.
Напряжение и тон управления универсального европейского Ku-LNB нельзя автоматически переносить на все региональные системы. Неподходящая настройка может мешать захвату даже при заметном уровне сигнала.
Диаметр и усиление
Для круглой апертуры G ≈ η(πD/λ)². Здесь G линейный, D — диаметр, η — апертурная эффективность. При одинаковых частоте и эффективности удвоение диаметра даёт примерно 6 dB.
При D = 0,60 м, f = 12 GHz и η = 0,60 получается около 35,3 dBi. Для 3 м при тех же условиях — около 49,3 dBi. Поэтому произвольное значение «3 м в Ku = 40 dBi» требует уточнения частоты и условий.
Уровень на входе определяется спутником, расстоянием, диаграммами и потерями, а не одной типичной мощностью для всех крыш. 10−9 W — один нановатт, а один пиковатт равен 10−12 W.
Направление и поляризация
Азимут задаёт горизонтальное направление, угол места — высоту над горизонтом. Координаты зависят от места и спутника. Учитывайте истинный и магнитный север и шкалу офсетного отражателя.
Для линейной поляризации положение LNB влияет на совпадение поляризаций. Круговая поляризация требует соответствующей системы и направления вращения. Высокая шкала уровня не доказывает захват нужного спутника: проверяют сигнал и качество.
Общего допуска менее 0,1° для любой антенны нет. Он связан с диаграммой и разрешённой потерей наведения. Опора должна сохранять направление в условиях эксплуатации.
Плоские панели и орбиты
Фиксированная GEO-станция смотрит почти в постоянном направлении. LEO-спутники перемещаются по небу, поэтому терминал может использовать механическое сопровождение или электронное управление лучом.
Фазированная решётка складывает поля элементов с нужными весами и может работать без параболического зеркала. Плоский корпус сам по себе не определяет число лучей или весь сектор сопровождения.
А как передавать обратно
В подходящей передающей конструкции облучатель возбуждает поле, а отражатель формирует направленный луч. Но обратимость пассивной антенны не превращает приёмный LNB в передатчик.
Для двусторонней связи нужны совместимые модем, передающая RF-цепь, разделение трактов и поддерживаемый сервис. Телевизионная тарелка с одним приёмником не создаёт спутниковый интернет при подключении обычного Wi-Fi-роутера.
См. теорию параболического отражателя. При выборе SATCOM-антенны Dolph Microwave укажите частоты, направление передачи, поляризацию, апертуру и условия установки.
