Юстировка офсетных антенн. Программа и примеры настройки

ну судя по правому мультифиду там стоит 1w, если так то тогда связка самая обычная 4-1-5-9-13

wellikan писал(а):связка самая обычная 4-1-5-9-13

В яблочко!
Остаётся понять, почему "Змей Горыныч" с добавлением "уплотняющих" 1*W и 9*Е смотрит в сторону относительно остальных сородичей...
Посмотрим, как подвешена антенна.
В процессе установки я сфотографировал стандартный стеновой кронштейн

и приспособление, с помощью которого удалось его так разместить на южной стене:

На обрезке ламината был закреплён отвес и сделана метка отклонения на 19.5* от плоскости среза.
А вот почему 19.5* вы уже, наверное, догадались

strannik писал(а): А вот почему 19.5* вы уже, наверное, догадались

Перовое , почему я сразу не ответил правильно - потому что не учёл диаметр антенны, почему то думал антенна диаметром 85-95 см, соответственно мультифиды выглядели приблизительно так же как я ответил в первый раз, но смотрели бы так же,но когда внимательно прочитал и присмотрелся на фото то понял что с диаметром антенны в 1.1-1.2 метра расстояние между такими же спутниками увеличивается.

strannik писал(а):А вот почему 19.5* вы уже, наверное, догадались

а вот тут правда хоть и стыдно

, но почему то не пойму , с начало предположил что раз фокус 5*е а Киев располагаться на долготе 30.5*е , то должен быть угол 25.5*, но что то не сходиться

Ну это что то наподобии положения антенны, как будто она на полярном подвесе. Так приём лучше. Моя зелёная линия показывает необходимый угол наклона, но это моё местоположение, поэтому не обязательно что этот угол у меня 19*.

В данном случае речь, конечно же идёт про наклон красной линии

wellikan писал(а):... с начала предположил, что раз фокус 5*е, а Киев располагаться на долготе 30.5*е , то должен быть угол 25.5*, но что то не сходиться

Это не разность углов (азимутов), под которыми видны спутники с Земли, тем более, что эта разница всегда больше разницы азимутов на ГСО

RimaNTSS писал(а):Ну это что то наподобии положения антенны, как будто она на полярном подвесе

Этот ответ в принципе правильный, его суть заключается в том, что при полярном подвесе вектор вертикальной поляризации всегда лежит в плоскости симметрии антенны, которая проходит через большую ось эллипса и точку фокуса.

Это проект мультифида с преимущественным приёмом 11*W, но угол поворота вертикальной поляризации Сириуса для Киева тотже самый.

.
Теперь, когда мы определились, что угол "азимутального" подвеса антенны был выбран так,
чтобы при регулировке главный лепесток ДН зеркала скользил по касательной к ГСО в точке стояния центрального (фокусного) спутника, естественно возник вопрос:
- А стоила ли овчинка выделки? Чего мы добились, и так ли страшна эта полумистическая кроссполяризация?
Первая часть вопроса, видимо, разукрашенная богатыми фольклёрными выражениями, отчётливо читалась на лице установщика, который при наличии очень неплохого прибора Openbox SF-20 и огромного опыта при настройке "криво подвешенной" антенны просто не мог поймать Сириус :x
На вторую часть вопроса мы ответим в конце, проанализировав реальные спектры, которые получены на полярной подвеске, а пока обратимся к теории, посмотрим, что она гласит по этому поводу

► Показать

Про источники информации

Существуют (в моей классификации ) следущие источники наших знаний:
1. Первоисточники (научные труды, монографии, диссертации, научные статьи), которые несут наиболее полную и, как правило, объективную информацию по рассматриваемому вопросу. Нам чаще всего неизвестны (разве что по библиографическим ссылкам), в интернете или местной библиотеке недоступны, а от того нами не читаны (не говоря уже про то, что поняты )

2. Компиляции первой руки - "выжимки", фрагменты, рисунки, формулы, выводы из первоисточников, сделанные человеком, который их читал (но необязательно понял ) и использовал в своей работе, чаще всего это учебники или монографии в развитие темы. Такие книги достаточно распространены как в институтских, так и электронных библиотеках (в интернете). Нам доступны, но читаются с ленцой и плохо воспринимаются, т.к. материал изложен фрагментарно, отрывочно, и нами целостная и понятная картина явления не получается...

3. Компиляции второй руки - выборочное цитирование источников [2], "выхватывание" из контекста фраз, формул, "удобных" компилятору для подтверждения собственных-чужих выводов, перерисовка с упрощениями и искажениями чужих рисунков, графиков и т.п. Распространены в среде "учёных" и студентов-дипломников

4. Полусказочные - полунаучные пересказы источников [2 и 3], которые в геометрической прогрессии роятся в интернете, в том числе и на специализированных форумах. Авторитетность и "истинность" подобной информации определяется числом ссылок на свои же посты и степенью изношенности клавиши Caps Lock на клавиатуре автора. Требуют настороженно-критического восприятия

5. Собственные мысли, гипотезы и теории автора, которые подкреплены цитированием источников [2 , 3 и 4]. Тут вы практически на минном поле... Считайте эту информацию лишь отправной точкой изучения вопроса (феномена, явления и т.п.).

Очень советую вам после п.5 обращаться, по возможности, к информации из п.1 и 2

А теперь информация к размышлению по поводу линий тока на поверхности параболического рефлектора,
которые определяют поляризационные характеристики приёмной системы:

Это цитата из книги Фрадина Антенны СВЧ [2]

Это цитаты из книги Маркова и Сазонова Антенны [2-3]

Это цитата из книги Фролова Антенны и фидерные устройства РЛС [3]
А вот рисунок токовых линий из первоисточника [PETER H.C. KROEZEN]:

Улавливаете разницу между этим рисунком и у Фролова ?

И теперь мои рисунки ([5]-ого разряда

):

На рисунках А, Б и В сиреневыми и зелёными линиями я показал линии тока при отражении волн вертикальной и горизонтальной поляризации соответственно.
Первый рисунок поясняет, почему у "мелких" зеркал с большим соотношением F/D кроссполяризационный шум меньше, чем у "глубоких" или короткофокусных рефлекторов, а второй - почему при равных диаметрах и соотношении F/D прямофокусная вырезка из параболоида вращения "шумит" меньше, чем офсет, и какой из двух офсетов с одинаковой апертурой, которые вырезаны из одного и того же рараболоида вращения, лучше
Но давайте по-порядку.
Н кроссполяризационная помеха 1 в точке зеркала, которая симметрична относительно вертикальной оси, компенсируется Н кроссполяризационной помехой 2. V кроссполяризационная помеха 1 в точке зеркала, которая симметрична относительно горизонтальной оси, компенсируется V кроссполяризационной помехой 2. В силу симметрии прямофокусного параболоида вращения зеркало не порождает существенных кроссполяризационных шумов.
Из рисунка Б мы заключаем, что величина кроссполяризационных составляющих тем больше, чем больше кривизна зеркала (чем меньше соотношение F/D исходного параболоида). Наименьший вклад в кроссполяризацию вносят центральные участки параболоида, а наибольшую - переферийные. И, хотя на симметричном параболоиде помехи компенсируются, но явление кроссполяризации вносит негативный эффект в виде уменьшения величины вектора отражённой полезной компоненты. Другими словами, можно говорить об "ухудшении" отражательной способности зеркала (опять же подчеркну - с меньшим соотношением F/D исходного параболоида).
Вот почему соотношение F/D исходного параболоида важно знать, чтобы оценить качество офсетной вырезки. Правда, "горячие эстонские парни" утверждают, что "длиннофокусную" (в их понимании ) вырезку можно сделать из параболоида с любым F/D, и в этом они абсолютно правы: достаточно ось "вырезающего" конуса с постоянным угловым раскрывом сильнее отклонить от оси параболоида, как мы получим офсетную вырезку с заданным соотношением ""офсетного F/D"" (взято в двойные кавычки, т.к. я категорически не приемлю сей термин, а использую лишь ради понимания меня опонентами ). Вот только если вырезку мы сделали из изначально длиннофокусного параболоида вращения, то в сечении увидим слабо искажённую сеточку токовых линий, а, вырезая из короткофокусного параболоида, чтобы получить достаточно большую длину луча до точки прицеливания, прийдётся уйти на периферию, где токовые линии искажены максимально

.
Поскольку тема об юстировке офсетных антенн, подчеркну, что вертикальная ось вырезки проходит через плоскость симметрии токовых линий вертикальной поляризации, а возникающие кроссполяризационные помехи по разные стороны от синей штрихпунктирной линии в пределах вырезки компенсируют друг друга.
Для волн горизонтальной поляризации симметрия не наблюдается, а потому наводки со стороны вертикальной поляризации оказываются нескомпенсированными. Они представляют собой довольно мощную когерентную помеху, тем большую, чем больше перекрываются частотные полосы транспондеров ортогональных поляризаций.
На спектре мы видим, что SNR транспондеров горизонтальной поляризации в одних и тех же лучах несколько меньше, чем для вертикальной:

Для транспондера 10886МГц совпадает и полоса частот, и параметры модуляции - здесь эффект максимален - кроссполяризационная составляющая сигнала вертикальной поляризации уменьшила SNR сигнала горизонтальной поляризации на 1дБ !
Если зеркало подвешено на абсолютно вертикальную азимутальную ось, то для всех, кроме вершинного, спутников будет надблюдаться возникновение кроссполяризационных помех, причём тем больше, чем больше плоскость вертикальной поляризации будет отклоняться от вертикали.
Это очень важно учитывать при построении мультифидов:

На фото вертикальная ось симметрии антенны А перпендикулярна осям B и D.
Ось Е параллельна оси D. Ось С строго горизонтальна.
Нижнее зеркало установленно исходя из минимизации кроссполяризационных помех, а верхнее - из минимизации усилий при установке

Правда, все установщики отмечают, что при примерном равенстве выносов LNB Жар-Птицы и Амоса, с последним всегда больше проблем, несмотря на лучшую энергетику.

PS Правильная "косая" установка антенны со стандартной азимутально-угломестной подвеской весьма сложна и требует опыта.
Поэтому новичкам в нашем деле я рекомендовал бы установку антенны на мотоподвес, который настраивается значительно проще, а проблему снижения кроссполяризационных помех решает на 100%

.
Из рассмотрения токовых линий на поверхности зеркала можно сделать два важных вывода:
- кроссполяризация возникает тогда, когда токовые линии не параллельны плоскости поляризации;
- кроссполяризация тем сильнее, чем более нарушена симметрия установки относительно этой плоскости.

Кроссполяризационная помеха возникает не только на зеркале антенны, но и в самом LNB:

В силу технологии изготовления зонды часто вводятся в волновод под углом 45*.
Более благоприятного угла для образования кроссполяризационных помех придумать трудно...
Кроме того, в волноводе оказывается изогнутая под 135* часть зонда В-С,
а щель D в волноводе ещё больше нарушает симметрию установки:

В результате на V зонд принимаются частично, как помеха, сигналы горизонтальной
поляризации, а на Н зонд - наоборот, наводится помеха от сигнала вертикальной поляризации:

Они проявляются на спектрах как "приступочки" или "горбочки", которые в меньшем масштабе
повторяют форму пиков противоположной поляризации, которые их и породили.
После юстировки по углу поворота LNB их часто удаётся скомпенсировать отворотом зонда
от вертикали на малый угол delta, такой, что

АВ*sin(delta)=BC*sin(45-delta)

В результате SNR транспондера вертикальной поляризации возрос на 2.6дБ,
а горизонтальной - с 13.5 до 15дБ, т.е. на 1.5дБ !

При помощи динамического спектра сигналов сразу двух ортогональных поляризаций,
который показывает моя программа AntAdjust в режиме реального времени,
можно быстро и точно выставить LNB по вектору поляризации спутникового сигнала.
Слева - спектр транспондера 12174МГц до настройки, справа - тот же спектр через 30 секунд,
в течении которых была произведена настройка.
Прирост SNR составил 1.5дБ, из них 0.4дБ - за счёт уменьшения кроссполяризационной
помехи от соседнего транспондера ортогональной поляризации:

strannik писал(а):.
PS Правильная "косая" установка антенны со стандартной азимутально-угломестной подвеской весьма сложна и требует опыта.

► Показать

*SatDX.сlub