Что такое поляризация спутниковой антенны

Что такое поляризация спутниковой антенны

В предыдущей части мы разобрали геометрическую кухню спутникового вещания и теперь знаем, где можно и где нельзя принять сигнал, и какая антенна понадобится. Но это лишь часть успеха.
На антенну необходимо установить конвертер. Он же LNB (low noise block), он же головка. Именно на конвертер попадают сфокусированные зеркалом антенны лучи и его задача – усилить полученный сигнал и передать в кабель. И тут же мы сталкиваемся с первой особенностью.
Дело все в том, что для спутникового телевизионного вещания используются 2 частотных диапазона:

Волны такой частоты распространяются в кабеле плохо и, чтобы передать сигнал на десятки метров от антенны, частоту снижают до L-диапазона (0,95-2,1 ГГц, промежуточная частота). Внимательный читатель заметит, что ширина его почти в два раза меньше, чем Ku. Поэтому последний условно делят на поддиапазоны:

В некоторых источниках можно встретить также третий поддиапазон с 12,5 до 12,75, называемый Telecom по имени французских спутников, работавших на этих частотах, а вовсе не потому, что на этих частотах передают только данные спутникового интернета. В любом случае ничего не мешает транслировать телеканалы в нижнем или telecom диапазонах, и такое часто встречается на практике.
Соответственно, конвертеру необходимо указать, какой из диапазонов частот необходимо принять и пустить в кабель. Делается это с помощью передачи тона 22кГц на LNB. Если тон приходит, головка принимает верхний поддиапазон, если нет – нижний. Если необходимо принять весь диапазон, то нужен конвертер на 2 выхода (фактически 2 конвертера в одном корпусе). На самом деле лучше сразу на 4, но об этом чуть позже. В бытовых комплектах обычно поставляются головки с одним выходом, так как они рассчитаны на показ одного канала и приемник знает, когда нужно подавать тон, а когда нет. Или вовсе конвертер сделан для приема только одного поддиапазона и наличие или отсутствие тона на него никак не влияет. Комплекты Триколор и НТВ+ в рознице комплектуются как раз такими. Также существуют wideband-конвертеры, которые могут принимать все Ku-частоты, выдавая в кабель диапазоны 230-2100 или 950-3000, но встречаются они редко. Да и принимающее оборудование должно быть соответствующим.

Поляризация

Как вы помните из первой статьи, частотный ресурс ограничен и при вещании со спутника используется пространственное разделение. Однако этого недостаточно и, помимо пространственного, применяют ещё и поляризационное разделение. Оно, фактически, дает возможность в каждом луче использовать одну частоту дважды. В спутниковом телевидении используются 2 типа поляризации:

Режим работы конвертера зависит от подаваемого напряжения 13(R, V) или 18(L, H) вольт.
В кабеле при этом никакой поляризации нет, поэтому пустить в один кабель два транспондера, отличающихся только поляризацией, нельзя!

ВНИМАНИЕ! ATTENTION! ACHTUNG!

Под каждый из типов поляризации необходим соответствующий конвертер. Не существует конвертеров, которые могут принять сигнал и в круговой, и в линейной. Это всегда разные модели. В продаже есть так называемые универсальные конвертеры – это конвертеры линейной поляризации, способные принять как верхний, так и нижний Ku-поддиапазоны. Но не более.

Так что насчет четырех выходов? Да все просто:

Разводка

Итак, мы протянули 4 кабеля от антенны до головной станции. А на ней входов больше. Например, на NetUP Streamer их может быть 8.

За каждым входом головной станции находится приемник, который может одновременно настроиться только на одну частоту (транспондер). В случае с аналоговым сигналом на одной частоте располагается только один канал, в цифровом вещании – много каналов, может быть 20 и даже больше. Профессиональная станция позволяет с одного входа принять все телеканалы выбранного транспондера.

Для разводки кабеля на множество входов NetUP Streamer можно использовать простые делители. Они бывают на 1 вход и 2, 4, 6, 8 выходов. Но в этом случае на всех выходах будет доступ к транспондерам только с одной поляризацией. Схема рабочая, стоят делители дешево, но если понадобится перенастроить станцию, то, скорее всего, придется физически перекоммутировать провода. Более гибкую схему можно реализовать с использованием мультисвичей.

Обычно мультисвич имеет 5 входов (4 под спутниковый сигнал с конвертера и 1 для эфирной антенны) и от 4 до 32 выходов. Внутренний механизм, в зависимости от напряжения и наличия тона с головной станции, позволяет коммутировать любой выход с любым из входов. То есть в любой момент мы на головной станции можем настроить любой из адаптеров на нужный нам транспондер, а мультисвич сам сообразит, к какому из кабелей, идущих к конвертеру, его нужно подключить. Все здорово и удобно, но, черт побери, и тут есть нюанс. Большинство мультисвичей не пропускают тон 22кГц от головной станции до конвертера и не генерируют при этом свой. Поэтому на кабели, по которым должны приходить верхние поддиапазоны, необходимо установить инжекторы (генераторы) тона.

Это простое и копеечное устройство съело немало нервов.
Из прочих аксессуаров рекомендуем также поставить грозозащиту. Ну тут без комментариев, как говорится.

Источник

Что такое поляризация спутниковой антенны

Поскольку спутников много, а число градусов всей орбиты 360, то возможна ситуация, когда, спутники имеют близкие координаты. Не стоит думать, что они находятся друг возле дружки на небольшом расстоянии, на практике это делается для обеспечения большего числа транспондеров в одной точке. Количество спутников, с которых возможен прием сигнала, напрямую зависит от удаленности экватора. Геостационарная орбита с Земли для человека видна в виде дуги над горизонтом. Чем севернее широта, тем меньше дуга, а значит и видно меньше спутников. «Зона покрытия» является основной характеристикой по которой определяют наличие возможности принимать сигналы со спутника. Она часто имеет вид диаграммы (beam). У одного спутника могут быть несколько различных диаграмм в зависимости от количества разных транспондеров. К примеру, на спутнике Intelsat 707 (1 West) транспондеры направленны на Ближний Восток (у нас его не видно) и на Европу. Зона покрытия определяется при помощи «footprints» — это проекция диаграммы направленности «луча» спутника на географическую карту. На вид зоны покрытия изображены, как горизонтали на карте местности, где горизонталь — граница определенной мощности принимаемого сигнала (EIRP — Equivalent Isotropic Radiated Power). Как правило, они разделяются примерно следующим образом — 53 dbW, 50 dbW, 48dbW, 45 dbW и 40 dbW. Диаметр зависит от мощности сигнала, чем больше мощность, тем меньше нужен диаметр антенны.

Частота транспондера (transponder frequency)- основной параметр. Он делится на два основных диапазонах — Ku-Band и C-Band. Диапазон C (4GНz) используется отечественным и американским вещанием. Эту используют российские спутники. В особенности наиболее известный и популярный YAMAL 102,201 (позиция 90.0E). Диапазон Ku (10.700-12.750 GHz) распространен в Европе, в этом диапазоне и смотрят телевизионные передачи 95% зрителей. Современные отчественные спутники тоже начали оборудоватся транспондерами Ku-Band. Ku-Band делится в свою очередь на 3 поддиапазона: Ku-Telecom или Ku-BSS (Broadcast Satellite Services, 12.500-12.750 GHz); Ku-DBS (Direct Broadcast Services, 11.700-12.500 GHz); Ku-FSS (Fixed Satellite Services, 10.700-11.700 GHz, на текущий момент основная масса вещания).

Каждому транспондеру присваивается определенная частота в одном из указанных диапазонов.

Диапазоны спутникового телевидения

Общее для обоих диапазонов

Частота гетеродина. При применении универсальных конверторов задаётся LQ1=9750, для приёма верхнего LQ 2=10600. При использовании других типов конверторов могут использоваться другие частоты гетеродина, напр. 10000, 10750 и т.д. Частоту гетеродина можно определить по надписям на корпусе конвертора, к-я там тоже чаще всего имеет название LQ

Цифровые технологии

В наши дни широкое pаспростpанение получает спутниковое цифровое pадио- и теле- вещание. После того, как в начале 80-х произошел бум, вызванный появлением компакт-диска, на который был записан с применением цифровых технологий высококачественный звук. Многие компаний бросили свои силы на создание стандарта, позволявшего бы записывать и воспроизводить изображение в цифровом формате. При изучении технологии выяснилось, что для уменьшения объема информации достаточно воспроизводить не каждый кадр в отдельности, а только ИЗМЕHЕHИЯ, возникающие между предыдущем и последующем кадром. Различия между кадрами не значительны, по этому объем изменений не существенный, что позволило сэкономить количество передаваемой информации. Разработки привели к широко известному стандарту Motion Picture Experts Group (MPEG).

Стандарт MPEG-1 (вы найден в начале 80-х), часто его называют Video-CD имеет некоторые недостатки. Наличие большого числа артефактов в быстродействующих сценах. При выпуске фильмов в формате Video-CD приходилось корректировать сцены (взрывов, погонь, падений и т.д.), зачастую их просто урезали. Терялось преимущество перед VHS. На данный момент MPEG-1 уже не используется. Технический прогресс не стоит на месте и дальнейшим ученные разработали стандаpт MPEG-2, который был большим прорывом в перед. Изображение передается в безупречном чистом виде, цветопередача радует глаз, все оттенки имеют повышенную четкость. Звук отдельно заслуживает внимание, частота сэмплиpования 48kHz, самый музыкальный слух не поймает фальши. Встретить этот формат можно на каждом шагу – он используется при записи фильмов на DVD (Digital Video Disk) и базируется цифpове телевещания. Имеются некоторые подстандарты (DBS/DSS и DVB). DBS/DSS – нашли применение в США для вещания закрытых платных каналов. DVB (Digital Video Broadcasting), широко используется в Евpопе, Австpалии, Афpике, Азии, в последнее время и в Америке. Цифровые технологии дают нам в первую очередь безупречное изображение и звук. С технической точки зрения также возрастают возможности передавать большее число каналов. До этого на спутниковом тpанспондеpе (пердатчике), передающий один аналоговый канал можно передавать 8-10 каналов в цифровом формате с цифровым стереозвуком. Качественной скачок технологий позволил почти в десять раз снизить цену за аренду каналов на спутнике. Более того, добавились некоторые возможности, которые были ранее недоступны: теле текст и Electronic Program Guide

Источник

Всё о проекте «Спутниковый интернет Starlink». Часть 21. SL и проблемы поляризаци

Предлагаю ознакомиться с ранее размещенными материалами по проекту Starlink (SL):

Сначала немного теории…

Если мы говорим о радиоволне, то она имеет такую характеристику как «поляризация». Словами это описывается так:

Поляриза́ция волн — характеристика поперечных волн, описывающая поведение вектора колеблющейся величины в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны.

Понять слова гораздо сложнее, чем увидев это на рисунке:

Вверху — это круговая поляризация, ниже — это вертикальная (синяя линия) и горизонтальная (красная линия). Для спутниковой связи используются пары вертикальная/горизонтальная или левая/правая круговая.

Если мы глянем на Starlink, то там тоже понимают важность этого и, судя по нижеприведенной таблице, они в 20-м году заявили в ФСС, что хотят использовать обе поляризации на всем возможном частотном диапазоне по 2000 МГц в правой и левой круговых поляризациях (Rx01 и Rx02 имеют одинаковые частоты, но разные поляризации).

И тогда, при спектральной эффективности 5 бит/Гц (очень много, но теоретически достижимо при очень хороших антеннах и большой величине Сигнал/шум) получим пропускную способность одного спутника 4000 МГц х 5 бит/Гц = 20 Гигабит.

Однако, как всегда есть НО! Посмотрим, как это реализовано…
Если у нас, есть обычная параболическая антенна, то поляризация устанавливается путем поворота облучателя и его волновода вокруг оси на антенну:

//В общем случае, параметры поляризации берутся из регламента компании, предоставляющей услуги аренды спутникового ресурса (например, регламент ГПКС).

Угол поляризации зависит от точных координат места установки VSAT и определяется в специальных программах. Его можно узнать у оператора ЦУС (Центр Управления Сетью, обычно в Москве), сообщив ему координаты.

После того, как затянуты болты азимута и угла местности:

Ослабьте болты на опоре крепления приемопередатчика (ODU)

Поверните ODU на угол поляризации, полученный в расчетной программе, и выполните действия указанные ниже.

После подтверждения от оператора, что параметры удовлетворяют нормам и азимут с углом места настроены нормально, необходимо произвести дополнительную настройку поляризации.

Подстройка поляризации выполняется в несколько этапов:

Справедливости ради, надо отметить, что для круговой поляризации таких сложностей нет, там всего лишь нужно правильно выбрать положение диплексера, для которого существует два варианта — Левый и Правый, отличающиеся на 90 градусов.

Диплексер — это пассивное устройство, которое реализует мультиплексирование в частотной области. Два порта мультиплексируются на третий порт. Сигналы на портах 1 (на приемник) и 2 (на передатчик) занимают непересекающиеся полосы частот. Следовательно, сигналы на 1 и 2 могут сосуществовать на порте 3 (от антенны), не мешая друг другу.

Теперь вернемся к SL.

В случае Starlink проблемы с поляризацией на порядок сложнее.

Здесь антенны ФАР стоят на обеих концах спутникового канала — и на спутнике, и на земле. Вдобавок, непрерывно и очень быстро меняется не только расстояние до спутника, но и угол наклона луча относительно плоскости антенны…

При всей гениальности, трудолюбии и располагаемом бюджете инженеров, которых привлек Илон Маск к созданию своего терминала, еще 2 года назад им, похоже, стало ясно — не получится использовать две поляризации, и SpaceХ отправил в ФСС заявку, что в его наземных терминалах будет использоваться только 1 (одна) поляризация – Правая на линии со спутника к терминалу и Левая в направлении от терминала к спутнику…

То есть, SpaceX пришлось добровольно отказаться от 50% пропускной способности сети Starlink, которая была выделена ей FCC для работы своих абонентских терминалов…

Так же отметим, что в Ка-диапазоне, который используется в Starlink для передачи информации с Земли в космос, этой проблемы вообще нет, так как и на спутнике и на Земле используются параболические антенны, для которых проблема кросспола решается обычными методами, и от гейтвея на ИСЗ можно передать по-прежнему в сумме 4000 МГц в 2 поляризациях…

Можно ли в будущем что-то тут поправить?? Теоретически, наверное, можно (тем более бумага же все стерпит, любые фантазии. ). Но любое решение здесь затронет геометрию, параметры, возможно материалы и конструкцию терминала и его фазированной решетки. При этом помним, что главная цель – это снизить стоимость терминала. И терминал уже спроектирован и находится в серийном производстве…

Что можно сделать?? Для ответа на этот вопрос нужна информация о фактическом размере кроссполяризационной развязки.

К сожалению, пока терминал Starlink попадает в руки все больше Слесарей или АйТишников, которые его ломают или смотрят, какой там стоит вайфай… Никто пока не догадался (не смог снять частотные характеристики терминала) на каких частотах он работает, какие модкоды, какая у него кросспольная развязка, какую помеху он ставит в другую поляризацию. Эти измерения непросты- нужно 2 спектроанализатора на 14 ГГц (когда-то они стоили десятки тысяч долларов, сколько сейчас не скажу, но все равно недешево), параболическая антенна с электроприводом, и нестандартным контроллером, способным настроиться и сопровождать сигнал неизвестного формата (обычные контроллеры заточены под «телевизионный» формат сигнала DVB-S2, но не факт, что в Starlink он используется), чтобы одновременно измерять сигнал со спутника в обеих поляризациях, но я надеюсь, что в течение полугода, кто-нибудь из спутниковых компаний в США это выполнит, и информация просочится в Интернет…

Какие возможны варианты??

(Если говорить более точно, то судя по описанию терминала, частотный диапазон для Starlink разбит не на 4 цвета, а на 8, так как канал со спутника вниз имеет ширину 240 МГц и в 2000 МГц поместится 8 каналов, но это уже детали. В этом случае, каждый луч (пятно, зона освещения на Земле) имеет свой частотный диапазон, который не накладывается на другой луч с этими же частотами, то есть нет взаимных помех.

И главное, в этом случае Starlink может использовать все 4000 МГц, которые передает c/на спутник гейтвей в Ка- диапазоне.

Какое решение выбрали в SpaceX: возможность работы одновременно в 2 поляризациях или отказ от одной и использование frequency reuse, мы пока сказать не можем.

Указание в частотной заявке, поданной в FCC обеих поляризаций — это просто административно- юридическая мера, таким образом, SpaceX оставил за собой право их использовать и аннулировал возможность других операторов подать на него жалобу за наличие вещания в виде помехи в этой поляризации.

Ответом на этот вопрос будет знание, сколько лучей одновременно может вещать спутник на Землю 8 или 16 (или еще больше, ибо формально антенна на спутнике может передавать и более узкие лучи, не только шириной 240 МГц, но и 120 МГц и 60 и 30 и даже 15 МГц).

Нет и ответа на вопрос, а возможна ли такая коммутация каналов на ИСЗ, чтобы использовать все 4000 МГц, ибо при отрицательном ответе сеть Starlink не cможет использовать половину доступного ей спутникового ресурса… И эту ситуацию, скорее всего, не исправишь до начала запуска спутников нового поколения (если принять, что вообще теоретически и практически возможно создать ФАР с КПР на уровне 29..30 дБ)… А половина частотного ресурса для зон с высоким спросом на услуги Starlink — половина доходов…

Источник

Глава 1 из книги C. Л. Корякина-Черняка «Справочник по ремонту и настройке спутникового оборудования»

Продолжение

Начало читайте здесь:

Заказать книгу можно в интернет-магазине издательства

1.5. Поляризатор и деполяризатор

Поляризация электромагнитных волн

Примечание. Для более эффективного использования частотного диапазона несущие волны передаются в поляризованном виде. Это позволяет удвоить число передаваемых программ.

Различают два вида поляризации электромагнитных волн:

Можно сказать, что в конвертере имеется две антенны, каждая из которых принимает сигнал только одно поляризации: либо вертикальную, либо горизонтальную (рис. 1.23).

Рис. 1.23.	Устройство антенного блока конвертера

Примечание. Поляризация сигнала, который передается со спутника, строго параллельна (Н) или перпендикулярна (V) поверхности Земли только на долготе самого спутника.

Если прием осуществляется более на Восток или на Запад, то из-за кривизны поверхности Земли плоскость поляризации больше наклонена относительно ее поверхности.

Правило. Чем дальше долгота точки приема находится от долготы спутника, тем этот угол наклона больше.

В соответствии с этим поляризатор размешается под большим или меньшим углом к поверхности Земли. Причины необходимости подстройки конвертера в зависимости от географического положения приемной антенны показаны на рис. 1.24.

Рис. 1.24.	Влияние географического положения приемной антенны и спутника

Примечание. При настройке на частоту интересующего канала надо одновременно выставить и нужную поляризацию.

Особенности выбора вещателем поляризации

Если внимательно посмотреть на таблицы спутниковых каналов, окажется: Может последовать логичный вопрос: есть ли конкретная причина, почему поляризации были распределены таким образом? Причина на самом деле существует. Но необходимо сказать пару слов о поляризации в целом, и вспомнить школьный курс физики. Электромагнитная волна состоит из электрической и магнитной составляющих. Они всегда возникают одновременно. Вектор электрического поля перпендикулярен вектору поля магнитного, и оба они перпендикулярны направлению распространения волны (рис. 1.25). Примечание. Рис. 1.25. Проекция электромагнитной волны Если между электрическим и магнитным векторами не существует сдвига фазы, то это линейная поляризация. Вертикальной или горизонтальной она называется в зависимости от ориентации электрического вектора по отношению к плоскости экватора. Примечание. Если сдвиг составляет ±90°, то речь идет о круговой поляризации. Сдвиг на 90° (положительный или отрицательный) означает, что когда электрическое поле достигает максимума, магнитное поле равно нулю, или наоборот. Примечание. Если сдвиг фазы имеет иные значения (не 0/180° и не ±90°), то это круговая поляризация. В зависимости от знака перед 90°, поляризация будет правой круговой или левой круговой. Исходя из вышеизложенного материала, напрашивается простой вывод: намного проще выпустить качественный конвертер для линейной поляризации, чем для круговой поляризации. Примечание. Именно поэтому большинство конвертеров Ku-диапазона выпускаются для приема линейной поляризации. Одним из известных недостатков линейной поляризации можно назвать необходимость точной подстройки угла крепления конвертера в зависимости от географического местоположения приемной антенны. В случае с круговой поляризацией никакой подстройки конвертера не требуется – достаточно установить его в фокус антенны. Менее известна, но гораздо более значима чувствительность сигналов с линейной поляризацией к ротации Фарадея, вызываемой магнитным полем Земли. Примечание. Ротация электромагнитных векторов никак не затрагивает сигналы с круговой поляризацией. Однако, эффект Фарадея значительно уменьшается с ростом частоты, и поэтому в отличие от C-диапазона, в Ku-диапазоне практически незаметен. Именно поэтому использование линейной поляризации в C-диапазоне можно назвать рискованным. Значимость данного фактора возрастает многократно при необходимости обеспечить сигналом территории, находящиеся вблизи магнитных полюсов Земли. Вещатели выбирают сами, какую территорию они хотят покрыть своим сигналом. Примечание. Если на искомой территории высока вероятность атмосферных осадков (дождя, снега), либо же она располагается в высоких широтах и сигналу предстоит более длинный путь сквозь облака, то их выбор, скорее всего, падет на C-диапазон. Уже отмечалось, что C-диапазон менее чувствителен к осадкам, в отличие от Ku-диапазона. А поскольку, наоборот, C-диапазон более чувствителен к эффекту Фарадея, круговая поляризация представляется лучшим вариантом (по материалам статей с интересного сайта http://www.pskovsat.ru/). Устройство и работа поляризатора Определение. Поляризатор – элемент, устанавливаемый между облучателем и конвертером, который предназначен для выбора необходимого вида поляризации принимаемой радиоволны. Рис. 1.26. Соединение облучателя и поляризатора Т. е. поляризатор является устройством, которое обеспечивает выбор необходимого вида поляризации принимаемой радиоволны (рис. 1.26). При сборке производителю важно обеспечить герметичность соединения. Так, например, резиновые прокладки должны точно располагаться в металлических пазах и не иметь перекосов. Внимание. Поляризатор пропускает к конвертеру волны только одной выбранной поляризации. В ходе развития спутникового оборудования создавались различные поляризаторы, отличающиеся по принципу действия: Этап 1. Сначала рассмотрим механический поляризатор. В его состав входит элемент связи с электрическим трактом конвертера (петлеподобный или штыревой проводник) и исполнительный механизм (рис. 1.27). Элемент связи, как антенна, входит в электромагнитное поле волновода и преобразует его энергию в электрический ток. Для того чтобы в элементе связи развивалась максимальная электродвижущая сила, которая в его проводнике создает наибольшее электрическое поле, необходимо придать зонду такое же положение, как и излучателю антенны на спутнике. Соответственно, приемная система должна отделять сигналы одной поляризации от другой и принимать их отдельно. Рис. 1.27. Структурная схема механического поляризатора В механических поляризаторах переход с одной поляризации на другую осуществляется повышением напряжения питания от 13 В (V поляризация) до 18 В (Н поляризация). Система с переключением позволяет получать два фиксированных значения поляризации, выбор которой происходит механическим перемещением – поворотом вокруг своей оси элемента связи с помощью шагового электродвигателя. Примечание. Наличие подвижных элементов снижает надежность механического поляризатора. Этап 2. Рассмотрим электромеханические поляризаторы. В них плоскость поляризации меняется с небольшим шагом дискретизации. Но из-за наличия движущихся частей электромеханические поляризаторы менее надежны, чем магнитные, которые будут рассмотрены далее. Кроме того, электромеханические поляризаторы требуют трех управляющих сигналов от ресивера, в то время как магнитным поляризаторам нужны только два управляющих сигнала. Преимуществом же электромеханических поляризаторов перед магнитными являются несколько меньшие потери сигнала. Сейчас электромеханические поляризаторы используются в основном в С/Ku-роторах. Примечание. Потребность в плавном изменении поляризации возникает в системах, предназначенных для приема с нескольких спутников. Основная причина состоит в том, что поляризованные сигналы передаются с некоторых спутников не в строго вертикальной и горизонтальной плоскостях, а под определенным углом. Пример. В Западной Европе, где уровень спутниковых сигналов высок, для приема нескольких позиций используются системы с полярной антенной и универсальным конвертером. Антенна и принимающая головка в таких случаях выбираются так, чтобы компенсировать потери сигнала, возникающие в связи с несоответствием плоскостей сигнала и поляризатора. Этап 3. Рассмотрим поляризатор с магнитным управлением (рис. 1.28). В нем выбор поляризации осуществляется изменением величины тока в катушке, намотанной на ферритовый сердечник. Надежность такого поляризатора выше, так как отсутствуют подвижные механические детали. К тому же, поляризаторы с токовым управлением позволяют выполнять плавную подстройку поляризации. Примечание. Поляризация сигнала, который передается со спутника, строго параллельна (Н) или перпендикулярна (V) поверхности Земли только на долготе самого спутника. Рис. 1.28. Принцип действия поляризатора с магнитным управлением Если прием осуществляется более на Восток или на Запад, то из-за кривизны поверхности Земли плоскость поляризации больше наклонена относительно ее поверхности. Правило. Чем дальше долгота точки приема находится от долготы спутника, тем этот угол наклона больше. В соответствии с этим поляризатор размешается под большим или меньшим углом к поверхности Земли. Подобная проблема возникает в том случае, если антенну устанавливают с позиционированием на несколько спутников. Для каждого ИСЗ угол наклона свой, поэтому и необходима плавная токовая подстройка поляризации. Для каждого спутника выбирают свое значение управляющего тока и угол наклона плоскости поляризации к горизонту. Устройство и работа деполяризатора Определение. Деполяризатор – это устройство, которое преобразует сигнал круговой поляризации в линейную. На европейских спутниках в основном используется линейная поляризация, а на российских спутниках традиционно используется круговая поляризация. Поэтому возникает необходимость преобразования круговой поляризации в линейную. Для приема круговых волн перед поляризатором устанавливают деполяризатор. Деполяризатор, преобразующий один вид поляризации поля в волноводе круглого сечения в другой, представлен на рис. 1.29. Это отрезок волновода, в котором имеются продольные неоднородности в виде диэлектрических пластин (материал тефлон или др.) и металлических стержней (Н или V). Рис. 1.29. Принцип действия деполяризатора Правило. Если длина, параметры и конфигурации пластин или стержней подобраны таким образом, что на выходе устройства разность фаз между параллельной и перпендикулярной составляющими вектора f равна 90° (3.14/2), то на выходе устройства вместо линейно поляризованного поля имеет место поле с круговой поляризацией. Это и есть поляризатор 3.14/2. Если в такой поляризатор поступает поле с круговой поляризацией, то оно преобразуется в поле с линейной поляризацией. В зависимости от положения диэлектрической пластины и штырей в волноводе осуществляется преобразование круговой поляризации в вертикальную или горизонтальную. Так, деполяризатор преобразует круговую поляризацию в линейную. Это устройство представляет собой пластину из тефлона, текстолита стеклотекстолита, фторопласта, стекла или другого диэлектрического материала. Устанавливают пластину в облучатель на определенном расстоянии от антенн конвертера, под углом 45 градусов между ними (рис. 1.30). а) б) Рис. 1.30. Конвертеры с установленным деполяризатором: a – C-диапазона; б – Ku-диапазона Пластина может быть выполнена или из монолитного материала, или в виде решетки, вытравленной из фольгированного стеклотекстолита (рис. 1.31). Как утверждают разработчики этого изделия, благодаря такой форме и конструкции, увеличивается качество принимаемого сигнала (качество деполяризации сигнала) при приеме круговой поляризации сигналов С-диапазона. Рис. 1.31. Деполяризационная пластина для установки в конвертеры С-диапазона Правило. Фазовые скорости волн, у которых векторы f напряженности электрического поля параллельны или перпендикулярны пластинам или стержням, различны. Правило. Если длина, параметры и конфигурации пластин или стержней подобраны таким образом, что на выходе устройства разность фаз между параллельной и перпендикулярной составляющими вектора f равна 90° (3.14/2), то на выходе устройства вместо линейно поляризованного поля имеет место поле с круговой поляризацией. Совет. Можно обойтись и без деполяризатора, если предстоит принимать передачи обоих видов в линейной поляризации с европейских спутников и в круговой – с «НТВ-Плюс» со спутника Eutelsat W4. В этом случае будет иметь место проигрыш 3 дБ в уровне кругового сигнала, что соответствует увеличению требуемого диаметра антенны в 1.4 раза. Продолжение читайте здесь Источник ← Что такое поляризация простыми словами Что такое поляризация электромагнитных волн → Вам также понравится что находится с правой стороны тела человека 23.08.202328.08.2023 admin 0 1 комнатная квартира в люблино за 3000000 14.08.202313.08.2023 admin 0 что не является целью планирования этапов проекта 23.08.202328.08.2023 admin 0 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email *