Спутниковая антенна — зеркальная антенна для приёма (или передачи) сигнала с искусственного спутника Земли или размещенная на спутнике.

Самыми распространёнными спутниковыми антеннами являются параболические антенны (их обычно и называют спутниковыми). Спутниковые антенны имеют различные типы и размеры. Наиболее часто в мире подобные антенны используются для приёма и передачи программ спутникового телевидения и радио, а также соединения с Интернетом.

Виды спутниковых антенн

Существует 2 основных вида параболических антенн — прямофокусные и офсетные.

Прямофокусная (симметричная) антенна

Прямофокусная (осесимметричная) антенна является антенной с апертурой в виде параболоида вращения. Диаметр антенны определяет ее усиление и соответственно стабильность приема спутниковых сигналов. В зависимости от используемого геостационарного спутника, диаметры приемных антенн могут быть от 0,55 м до 5 м. В фокусе параболического зеркала установлены облучатели. Обычно такие антенны используются для приёма сигналов в C-диапазоне и в Ku-диапазоне. Параболические антенны используются и для передачи сигналов на спутники. К облучателям спутниковых антенн присоединяют малошумящие усилители (МШУ) с низкими уровнями шумов и конверторы, что позволяет усиливать высокочастотный сигнал непосредственно после облучателей и конвертировать его в сигнал промежуточной частоты. Сигнал промежуточной частоты передаётся уже по кабелям, соединенными с конвертерами для дальнейшего усиления и детектирования.

Офсетная антенна (асимметричная)

Офсетная антенна — наиболее распространена в индивидуальном приёме спутникового телевидения, хотя в настоящее время используются и другие принципы построения наземных спутниковых антенн. Офсетная антенна представляет собой несимметричную вырезку из параболоида вращения с облучателем в фокусе параболоида. Фокус такого сегмента расположен ниже геометрического центра антенны. Это устраняет затенение полезной площади антенны облучателем и его опорами, что повышает ее коэффициент полезного использования при одинаковой площади зеркала с осесимметричной антенной. К тому же, облучатель установлен ниже центра тяжести антенны, тем самым увеличивая ее устойчивость при ветровых нагрузках. Зеркало офсетной антенны крепится почти вертикально. В зависимости от географической широты угол ее наклона немного меняется. Такое положение исключает собирание в чаше антенны атмосферных осадков, которые сильно влияют на качество приема. На просвет антенна представляет не круг а эллипс, вытянутый по вертикали. Размеры офсетной антенны обычно приводят в эквиваленте усиления по отношению к прямофокусным. Если по горизонтали данный размер совпадает, то по вертикали он будет, примерно, на 10 % больше.

Обычно офсетные антенны используются для приёма сигнала С и Ku-диапазона (в линейной и круговой поляризации). Однако возможен и приём сигнала в Ка-диапазоне, а также комбинированный.

Тороидальная антенна

Реже, в качестве спутниковой, используются тороидальные антенны. Тороидальные антенны имеют меньшее усиление, но более широкую диаграмму направленности, что позволяет легче навестись на спутник или работать одновременно с несколькими спутниками.

Мультифидные антенны

Для приема сигналов одновременно от нескольких спутников в параболической антенне устанавливают несколько облучателей. Данный факт возможен благодаря свойству параболоида вращения фокусировать лучи с другого спутника в некоторой точке пространства расположенной невдалеке от основного фокуса. Если расположить в этой точке конвертор, то он сможет принимать и преобразовывать сигнал с соседнего спутника. Обычно, такое возможно, если расстояние между спутниками составляет не более 10-15°. Чем больше угол, тем слабее сигнал (меньше активная площадь отражателя, больше расфокусировка). Далее, сигналы с конверторов можно объединить с помощью специальных переключателей — мультисвитчей и направить в один ресивер. Мультифид — кронштейн, который позволяет крепить дополнительный конвертор в стороне от главного фокуса. Мультифиды обычно применяются на прямофокусных и офсетных параболических антеннах.

Моторизированные антенны

Любители спутникового ТВ иногда устанавливают мотоподвес (мотор), или позиционер. При помощи актюатора и по команде пользователя (или команде с тюнера) он позволяет повернуть антенну в позицию нужного вам спутника. При взгляде с земли, все спутники на геостационарной орбите находятся на одной линии (как правило, в виде дуги, подобной движению Солнца на небосклоне). Закрепив антенну таким образом, чтобы она могла точно поворачиватся по этой дуге, можно добиться, чтобы поворот антенны осуществлял всего лишь один мотор-актюатор. Такой тип подвеса называется «Полярный», так как ось вращения антенны параллельна оси вращения Земли, или другими словами — «смотрит на Полярную Звезду».

Плоская спутниковая антенна

Голландский учёный Марселем Бургвал (Marcel van de Burgwal) разработал микрочип, функционирующий как фазирующее устройство для антенных решеток.
Принцип работы антенны основан на использовании программного обеспечения для фазирования сигнала в антенне. Современные технологии позволяют установить её вместо параболических антенн. ^[1]

В качестве плоских спуниковых атенн используют антенную решетку, позволяющую электронным способом отслеживать положение спутника на орбите.

Спутниковая антенна купольного типа

Спутниковая антенна купольного типа может крепиться в любой части автомобиля. ^[2]

Мобильная спутниковая антенна

• На крышу автомобиля ^[3]
• Для катеров, кораблей, поездов ^[4]

http://www.sat-fishers.com/forum/showthread.php?t=1576

Там, где запрещено устанавливать тарелки на фасад зданий применяют внутренние антенны на подоконник. (например в Германии)

Материалы, из которых делают антенны

Для изготовления спутниковых антенн в основном используют сталь и дюралюминий. Стальные дешевле, дюралюминивые легче. Поэтому, из последнего материала обычно делают большие антенны, более 1,2 метра в диаметре. Также, для облегчения конструкции и снижения парусности, зеркало антенны делают из перфорированного листа.

Раскрыв антенны может быть изготовлен из металлической сетки, натянутой на металлические ребра. Такие антенны используются в качестве раскрывающихся переносных антенн.

Установка

Размеры спутниковых антенн должны подбираться индивидуально для каждого региона в зависимости от используемого спутника и диапазона (С, Ku) рабочих частот спутников.

При установке антенн необходимо направить ее максимум диаграммы направленности точно на спутник.

Ссылки

• Бителева А. Антенны для телевизионного приема в СВЧ диапазоне//Теле-Спутник — 4(42) Апрель 1999 г.
• Мультифид

Примечания