Особенности монтажа антенн спутниковой связи для систем оповещения

После того как была написана статья о монтаже спутникового терминала, что-то мне не давало покоя. Такое впечатление, что что-то не досказал. Ощущение было навязчивым и стойким. А что конкретно никак не всплывало. И все же, прозрение наступило. Итак… Говорим об антеннах спутниковой связи…

Сама антенна в целом, не представляет из себя ничего примечательного, зеркало как зеркало изготовлено либо из металла, либо, на вид, из пластика. Замечу, первый взгляд обманчив.

Во-первых, пластик — это только наружный слой, выполняющий защитные функции от воздействия атмосферы, своеобразная краска, но с более стойкими характеристиками по всем направлениям, включая царапины и допустимые нагрузки — на антенне 1,2 метра Prodelin можно «танцевать». Она действительно держит вес среднего человека, да и ветровую нагрузку до 360 кг. А внутри этого пластика находится перфорированный лист металла. Вес антенны в сборе с Опорно-Поворотным устройством (ОПУ) и штангами крепления приемо-передатчика составляет 45 кг. Такая конструкция применяется для антенн большого диаметра. Антенны малого диаметра от 1 метра и менее обычно металлические. Естественно, они защищены от атмосферы радиопрозрачной краской. А вот прыгать на них нельзя от слова совсем, ронять тоже не рекомендуется — довольно нежное создание эти маленькие антенны. Да и большие зеркала ронять тоже не стоит — может разбить кантик. И вроде бы не так важно, подумаешь, велика проблема. Возможно, что не велика, но конструктор, когда проектировал антенну, считал в том числе и этот кантик. Он, кантик, определяет «затекание» электромагнитного излучения за антенну.

Полагаю, понятия дифракция и интерференция известны и отвлекаться на пояснение нецелесообразно? Так вот антенна — это сложное устройство и ее форма обусловлена не прихотью, а подчиняется формулам из теории распространения волн и любые изменения геометрии приводят к ухудшению характеристик.

И вот мы плавно подошли к тому, ради чего писал эту статью…

Фокус антенны самая важная характеристика. Самое интересное, что приемопередатчик может быть установлен и не в фокусе, как мы это думаем, а чуть ближе, например, как у Hughes Network Systems. А вот как производитель предусмотрел, обычно при монтаже не известно, но и на самом деле и не важно для производства работ.

Еще важно понимать такую характеристику, как качество поверхности. Качество поверхности характеризует насколько выдержаны волновые свойства антенны, как поверхность фокусирует сигнал. Мы же помним, что антенна у нас приемо-передающая, а мощность передатчиков не так уж и высока, значит, нужно качественно сфокусировать, и тем самым усилить сигнал. Не буду здесь сильно вдаваться в подробности, приведу лишь один параметр: «Угол захвата». У лучших образцов антенн телевизионного спутникового приема он составляет 2 градуса. А у той же антенны Prodelin 1,2 м, он 0,05 градуса. Как говориться: «Почувствуйте разницу!»

Далее, большинство антенн сделаны не прямо-фокусные, а офсетные. Что такое офсетная антенна? Это довольно просто: фокус смещен относительно геометрического центра. Причем так, что создается впечатление, что само зеркало смотрит в землю, особенно в высоких широтах. И это вызывает изумление у неподготовленных монтажников. Опять для примера, антенна 1,2 имеет офсет в 17 градусов. Если Вы будете монтировать эту антенну в Ленинградской области, то чисто визуально, она будет стоять вертикально (конечно чуть утрирую, но в целом так). А, скажем, на Сабетта, так и вообще смотреть в землю. Поэтому важно внимательно изучать характеристики антенн и расчетный угол места. При этом, представление как должна стоять антенна приходит с опытом.

Ну и последнее, на что хотел обратить внимание в этой статье…

Иногда бывает так, что угол места, для выбранного геостационарного спутника и того места, где нужно установить меньше 5 градусов. Это конечно неправильно, противоречит теоретическим выкладкам, потому как теоретически возможный угол места должен быть не менее 7 градусов, но если сложилось так, что Вы отвечаете за монтаж и предоставление сервиса, то выходить из положения Вам. Напомню, ОПУ имеет минимальный угол 5 градусов, а, предположим, у Вас получилось 4,5 градуса возвышение, как выйти из такого положения? (Риски по уровням сигнала здесь рассматривать не будем, поговорим, чисто о механических работах)

В теории решения изобретательских задач есть такой прием: «делай наоборот». И вот если этот принцип применить к зеркалу антенны с ее офсетом, то напрашивается довольно простое решение: взять и перевернуть антенну «вверх ногами». Т. е. вы получите возможный угол возвышения над горизонтом 5−17=-12 градусов, причем со знаком «минус». Теперь, можно установить антенну и пилить ОПУ не нужно. Штанга сверху получается, но это не такая большая проблема по сравнению с потраченным временем на доработку направляющих ОПУ.