- Budownictwo i budowa domu dla profesjonalistów – SolidnyDom.pl - http://solidnydom.pl -

Planowanie i budowa satelitarnej instalacji odbiorczej

Istotnym problemem przy budowie satelitarnej instalacji odbiorczej jest właściwy
montaż i ustawienie anteny. Ukierunkowywanie najlepiej przeprowadzać za pomocą
analogowego lub cyfrowego wskaźnika poziomu. W najprostszym przypadku wykorzystany może
być również odbiornik, przy którym poziom antenowy jest obniżany za pomocą
wstawionego przed gniazdem wejściowym regulowanego tłumika. Odbiornik otrzymuje sygnał
poniżej progu, żeby z szumu wyłaniał się wyraźnie rozpoznawalny obraz. Prace te są
bardziej skomplikowane niż przy odbiorze naziemnym, ponieważ przy montażu satelitarnej
anteny odbiorczej ma się do czynienia ze znacznie większą kierunkowością.

Satelitarna antena odbiorcza musi mieć dokładnie ustawiony kąt wzniesienia (w
stosunku do poziomu). Ten kąt wzniesienia jest określany jako kąt elewacji. Ponieważ
pozycje satelitów znajdują się nad równikiem, to satelitarna antena odbiorcza – w
zależności od pozycji satelity – musi być ustawiona w kierunku poziomym z odpowiednią
odchyłką od kierunku południowego. Ten kąt ustawienia, odniesiony do dokładnego
kierunku południowego określa się jako tzw. kąt azymutu. W kierunku południowym ma on
0o, w odchyleniu zachodnim dodatnie i w odchyleniu wschodnim ujemne wartości
stopnia kątowego.

Rys.1

Rys.1. Azymut i elewacja

Przy odbiorze satelity antena odbiorcza musi być dokładnie ustawiona w elewacji i
azymucie. Te obie wartości ustawień są zależne od pozycji satelity (pozycja orbitalna,
stopień długości geograficznej) i pozycji anteny odbiorczej na Ziemi (szerokość i
długość geograficzna). W zależności od odbieranego satelity i pozycji na Ziemi kąty
azymutu i elewacji są całkiem różne i należy je każdorazowo obliczyć.

Jeżeli zaś za pomocą jednej anteny odbiera się na zmianę kilka satelitów,
wówczas antena musi być odpowiednio przestawiana w elewacji i azymucie. Przy stosowanych
obecnie antenach  wystarcza zastosowanie zdalnie sterowanego zawieszenia obrotowego
dokoła osi. Takie urządzenia do satelitarnych anten odbiorczych określa się jako
system "polarmount".

1. Odbiór jednego satelity

Technika instalacyjna

Jest to najprostsza możliwość odbioru satelitarnego, pomimo to technika instalacyjna
może być tutaj bardzo różna. Najpierw jest konieczny wybór określonego satelity
emitującego interesujące nas programy. Obecne główne zainteresowanie abonentów
telewizji satelitarnej kieruje się na pasma 11GHz i 12,5GHz przy satelitach Astra i Hot
Bird ze względu na wielokrotne pozycjonowanie satelitów na tej samej pozycji orbitalnej.
W Polsce dla całkowicie stabilnego i pewnego przyszłościowo odbioru sygnałów stosuje
się anteny odbiorcze ze średnicami ok. 90cm odpowiednio do ich ogniskowania i zysku.
Anteny odbiorcze z 60cm są wystarczające w zachodniej Polsce.

Standardowym konwerterem jest obecnie Full Band zapewniający odbiór sygnałów obu
polaryzacji nadawanych na paśmie górnym i dolnym. Przełączanie jest realizowane w
konwerterze za pomocą napięcia zasilającego (polaryzacja V i H) oraz za pomocą
sygnału 22kHz (pasmo dolne i górne). Dzięki temu powstają 4 tzw. płaszczyzny
programowe (pozioma, pionowa, pasmo 11GHz, pasmo 12,5GHz) zdalnie przełączane za pomocą
odbiornika. Wszystko to jest realizowane poprzez jeden przewód koncentryczny
doprowadzający sygnał z konwertera do odbiornika. Jeżeli długość kabla i zatem
tłumienie między konwerterem i odbiornikiem jest stosunkowo duże, to mogą być
włączane między nimi wzmacniacze p.cz. satelitarnej, których zasilanie jest
realizowane dokładnie tak samo, jak konwertera, przez kabel odprowadzający. Wszystkie
parametry odbieranego sygnału są pojedynczo zapamiętywane dla każdego miejsca
programowego. Programowanie fabryczne jest korzystne przy uruchamianiu instalacji
odbiorczej, ponieważ dzięki temu można dużo szybciej przeprowadzić ukierunkowywanie
anteny.

Instalacja odbiorcza najczęściej zawiera zarówno urządzenia do naziemnego odbioru
telewizji i radia, jak również urządzenia do satelitarnego odbioru telewizji i radia we
wszystkich wyobrażalnych połączeniach i wariantach. Sygnały odbioru naziemnego są
doprowadzane przez odbiornik satelitarny lub magnetowid do odbiornika TV. Konwencjonalny
odbiornik radiowy otrzymuje sygnał antenowy z odpowiedniego przyłącza gniazdka
abonenckiego. Sygnał satelitarny jest prowadzony z anteny satelitarnej przez jeden kabel
do odbiornika satelitarnego. W odbiorniku sygnał satelitarny jest w konwencjonalny
sposób (po odpowiedniej obróbce wstępnej) remodulowany w ustawialnym kanale UHF i
wprowadzany do naziemnej mieszanki sygnałów w.cz. Równocześnie między odbiornikiem
satelitarnym, magnetowidem i OTV mogą być tworzone odpowiednie połączenia audio-wideo
(np. technika połączeń wtykowych SCART i Cinch). Analogicznie sygnał audio może być
doprowadzony do konwencjonalnego zestawu stereo.

Przez odbiornik są sterowane dostępne przełączniki w.cz. i napędzana instalacja
"polarmount" (sterowanie silnikiem, system czujników). W systemie
"multifeed" w sposób celowy drugi konwerter jest umieszczany poza ogniskiem
anteny offsetowej, dopóki spadek poziomu odbieranego sygnału to dopuszcza. Przy niezbyt
duzych odległościach kątowych strata sygnału jest pomijalna z powodu dużej mocy
nadawczej. Takie rozwiązanie zwane popularnie "zezem" staje się alternatywą
dla systemów z zawieszeniem "polarmount".

Ukierunkowywanie anteny

Odpowiednio do pozycji orbitalnej satelity i danych geograficznych miejsca odbioru
(szerokość kątowa i długość kątowa względnie południk), które można uzyskać z
mapy, musi być obliczony kąt elewacji i kąt azymutu do ukierunkowania anteny
odbiorczej. Przyporządkowanie tych kątów do anteny odbiorczej pokazano na rys.1. Do
wyznaczania wartości elewacji i azymutu służą następujące równania:

Kąt elewacji (El)

El = arctan[(cosx - 0,1513)/sinx]

wielkość pomocnicza x = arccos[cos(L-S) * cosB]

Kąt azymutu (Az)

Az = arctan[tan(L-S)/sinB]

gdzie:
S – długość kątowa pozycji satelity,
L – długość kątowa pozycji anteny,
B – szerokość kątowa pozycji anteny.

Do graficznego szacunkowego określenia kąta elewacji służy rys.2.

Rys.2.

Rys.2.

Przy kącie azymutu należy zwrócić uwagę, że dodatni znak kąta z ostatniego
równania oznacza odchylenie od południa w kierunku zachodnim i znak ujemny odchylenie od
południa w kierunku wschodnim. Jest to więc kierunek spojrzenia do satelity, co mozna
sobie łatwo wyobrazić. Chodzi mianowicie o to, czy satelita odpowiednio do swego kąta
długości, patrząc z północy (północna półkula) jest umieszczony na zachód lub na
wschód od kąta długości miejsca posadowienia anteny. W celu uproszczenia pracy
instalatora producenci dostarczają czasami tablice dla wielu miast, w których są podane
odpowiednie kąty elewacji i azymutu dla wielu satelitów. Jeżeli miejsce odbioru nie
występuje na takiej liście, wówczas stosuje się dane dla najbliższej miejscowości.
Te wartości służą zresztą tylko do zgrubnego ustawienia anteny, a ustawianie
precyzyjne musi być i tak przeprowadzone dodatkowo.

Przy kącie elewacji nie występują żadne problemy. Przy różnych danych
producentów dotyczących kąta azymutu należy jednak zwrócić uwagę, że stosowany
jest czasami inny kierunek liczenia. Punktem wyjściowym jest kierunek północny, zatem
do naszych wyliczeń może być dodawany lub odejmowany kąt 180o. Czasami
również jest stosowany nie kierunek spojrzenia z pozycji obserwatora (miejsce montażu
anteny) do satelity, lecz kierunek spojrzenia do frontu anteny odbiorczej (kierunek
wnikania promieniowywania). Takim problemów się unika wraz z wyżej przedstawionym
sposobem działania. Nigdy też nie należy zapominać o zdrowym rozsądku. Praktyk nie
może się więc uwalniać od własnego pomyślunku przy montażu anteny satelitarnej.
Byłoby to możliwe, gdyby trzymał się wyłącznie schematycznie konkretnej instrukcji
montażu, przy czym przenoszenie doświadczeń na urządzenia innych producentów nie
byłoby możliwe.

Ustawianie anteny

Przed montażem satelitarnej anteny odbiorczej należy koniecznie sprawdzić, czy z
miejsca montażu istnieje swobodny widok na satelitę. W tym kierunku nie mogą
występować żadne przeszkody. Budynki prowadzą do całkowitego zacienienia, które nie
dopuszcza żadnego odbioru. Również rośliny (drzewa, zarośla) prowadzą do znacznego
pogorszenia odbioru – aż do całkowitego zaniku. W dolinach należy sprawdzić, czy kąt
elewacji jest wystarczająco skierowany ponad wzniesienie w kierunku odbioru, widok
"na styk" prowadzi już do silnego pogorszenia odbioru. Ze tych powodów jest
więc wykluczony cały szereg miejsc montażu. O ile jest zapewnione swobodne spojrzenie w
kierunku satelity, to wysokość montażu ze względu na odbiór nie ma znaczenia. W
praktyce jest ono wybierane ogólnie możliwie wysoko w celu wykluczenia nieuprawnionego
dostępu. Przy umocowaniu na już istniejącym maszcie antenowym z antenami do odbioru
naziemnego antenę satelitarną należy montować tak nisko, jak to możliwe na wolnej
długości masztu, aby wytwarzać możliwie najmniejszy moment gnący powstający w wyniku
obciążenia wiatrem (maszt musi mieć oczywiście wystarczającą obciążalność).
Najczęściej do takiego rodzaju montażu nadają się tylko stosunkowo małe anteny. Przy
tym należy uwzględnić występującą wysokość śniegu na dachu w celu określenia
minimalnej wysokości anteny satelitarnej.

Do sprawdzenia przewidzianego miejsca montażu na swobodny widok do satelity przydatne
są różne przyrządy pomocnicze. Po ustaleniu kątów azymutu i elewacji sprawdza się
swobodny widok z miejsca montażu za pomocą kompasu i klinometru. Istnieją specjalne
ręczne przyrządy pomocnicze. Przy instalacji "polarmount" użyteczność
takich przyrządów jest jeszcze większa, ponieważ jest istotne sprawdzenie całej
wchodzącej w grę orbity satelitarnej lub dużej jej części pod względem swobodnego
widoku. Możliwy jest również montaż anteny satelitarnej na małej wysokości nad
ziemią. Do tego niezbędne są krótkie maszty antenowe lub tzw. stojaki w połączeniu z
betonowym fundamentem. Do ustawienia kąta elewacji wiele takich anten zawiera
odpowiednią skalę do ustawiania zgrubnego. Jeżeli – szczególnie w przypadku stosunkowo
dużych anten – taka skala kąta elewacji nie jest dostępna, wówczas ustawianie
przeprowadza się za pomocą tzw. poziomnicy uchylnej (wskaźnika pochyłości). Kąt
nachylenia (elewacji) może być dowolnie ustawiany na takim wskaźniku pochyłości. Przy
ustawianiu anteny jest on przykładany do właściwej powierzchni odniesienia, jeżeli
taka nie występuje, wówczas przykłada się kantówkę w kierunku pionowym do krawędzi
reflektora i do tego przystawia się poziomnicę uchylną. Ten sposób jest przydatny
jednak tylko w przypadku anten parabolicznych zasilanych centralnie. W przypadku anten
offsetowych należy uwzględnić poprawkę wynikajacą z przesunięcia ogniska.

Kąt elewacji jest kątem podniesienia od poziomu. W praktyce można pracować
również z kątem uzupełniającym do 90o, a więc z odniesieniem do pionu.
Jeżeli przy antenie offsetowej nie jest dostępna żadna skala, wówczas przy
ukierunkowywaniu musi być odejmowany tzw. kąt offsetu (dane producenta – czasze anten
offsetowych są zatem umieszczane bardziej stromo). Przy praktycznym montażu anteny
zawsze rozpoczyna się najpierw od ustawienia kąta elewacji (zgrubne ustawienie
wstępne). Ustawianie kąta azymutu przy antenach stacjonarnych jest przeprowadzane we
wszystkich przypadkach przez odchylanie całego mocowania anteny przy lekko obluzowanych
zaciskach masztu. Następuje zgrubne ukierunkowanie według kompasu (przy tym należy
uwzględniać miejscowo różne odchylenie magnetyczne (deklinację) przy kompasie
magnetycznym odpowiednio do miejsca montażu i istniejące części stalowe). Zasadniczo
maszt antenowy musi być bardzo dokładnie ustawiony w pionie. Po zamontowaniu anteny,
możliwie dokładnym ustawieniu wstępnym elewacji i orientacyjnym ustawieniu kąta
azymutu następuje ustawianie precyzyjne za pomocą wyników pomiarowych z odbiornikiem
satelitarnym i telewizorem lub w prostszy sposób za pomocą właściwych przyrządów
pomiarowych.

Do ustawiania anten satelitarnych bezpośrednio na miejscu odbioru szczególnie
przydatne są odbiorniki pomiarowe lub mierniki poziomu. Te ostatnie są bardzo poręczne
i trwałe, przejmują równocześnie zasilanie prądowe konwertera. Mierniki sygnału
pokazują analogowo poziom sumacyjny wszystkich odbieranych transponderów w paśmie
pierwszej p.cz. satelitarnej. Za pomocą takiego miernika sygnału ustawia się dokładnie
antenę (maksymalne wskazanie sygnału), zanim dokona się dokładnego ustawienia
kanałów odbiorczych.

Po ustawieniu elewacji zgrubnym zorientowaniu azymutu sygnał satelitarny jest
poszukiwany przez lekkie odchylanie poziome i następnie przez precyzyjne ustawianie
elewacji i azymutu w różne strony doprowadza się do maksymalnego poziomu. Po małym
ćwiczeniu praktyk jest w stanie przeprowadzić stosunkowo szybko takie ustawienie. Na
podstawie poziomu może on również określić odbierane satelity. Satelitarne odbiorniki
pomiarowe odbierają zaprogramowany kanał w całym paśmie pierwszej p.cz., wskazują one
poziom odbioru bardzo dokładnie analogowo i/lub cyfrowo. Po ukierunkowaniu anteny
odbiorczej w opisany sposób jest uruchamiany odbiornik satelitarny i/lub odbiornik TV.
Jeżeli wszystkie odbierane kanały są już fabrycznie zaprogramowane, wówczas po
właściwym podłączeniu urządzeń nie występują już żadne problemy. Jeżeli
wstępnie jest zaprogramowanych tylko kilka kanałów, to należy zaprogramować
pozostałe lub w przypadku odbiornika bez wstępnego zaprogramowania wszystkie
interesujące kanały. Niektóre odbiorniki dysponują również analogowym lub cyfrowym
wskaźnikiem poziomu odbioru lub odpowiednim wyjściem napięciowym, do którego może
być dołączony miernik napięcia. Również za pomocą takich odbiorników może być
przeprowadzane dokładne ukierunkowywanie anteny (odbiorniki bez wstępnego
zaprogramowania mogą być tutaj oczywiście problematyczne). Jeżeli przy odbiorniku nie
ma żadnej możliwości wskazań poziomu, wówczas ustawianie jest realizowane według
jakości obrazu. Odpowiednio do zachowania się tunera na granicy czułości przestawia
się antenę w elewacji i azymucie, aż odbiór zacznie zanikać w jednakowy sposób,
ostatecznie utrwala się antenę w położeniu środkowym. Pewien problem przy niektórych
odbiornikach stwarza również jeszcze ustawienie remodulowanego kanału UHF przy
przesyłaniu w.cz. do odbiornika telewizyjnego. Jeżeli w odbiorniku satelitarnym nie ma
generatora obrazu kontrolnego, to najpierw pracuje się przez połączenia SCART lub
bezpośrednie AV i na końcu ustawia się kanał UHF, po uzyskaniu pewnego odbioru.

Aleksy Kordiukiewicz


Artykuł wydrukowany z Budownictwo i budowa domu dla profesjonalistów – SolidnyDom.pl: http://solidnydom.pl

Adres artykułu: http://solidnydom.pl/planowanie-i-budowa-satelitarnej-instalacji-odbiorczej.html

Copyright © 2009 SolidnyDom.pl. All rights reserved.