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Dans le domaine de télécommunications, avec antenne parabolique Cela signifie 'antenne à une ouverture munie d'un miroir parabolique, appelé un réflecteur, et peut être utilisé à la fois transmission à la fois à la réception. Lorsqu'il est utilisé à la réception il est équipé d'un élément de réception qui comprend un amplificateur faible Figure de bruit (LNA) et souvent Convertisseur de fréquence. Dans ce cas, l'élément intégré est appelé faible convertisseur de bloc de bruit (LNBC ou LNB). Lorsqu'il est utilisé dans la transmission, l'antenne parabolique est équipé d'un élément de transmission qui prend le nom de l'illuminateur, ou ligne d'alimentation dont il est souvent constitué d'une petite Corne d'antenne.

Les principales caractéristiques de ce type d'antenne sont le haut directivité et gain:[1] ces grandeurs dépendent du rapport de son diamètre efficace et la longueur d'onde utilisée dans le riz de transmission: le rapport tel est supérieur sont plus le gain et la directivité. Les petites antennes de réception (de l'ordre de 60 cm de diamètre) sont utilisés, par exemple, pour recevoir des émissions de télévision à partir de satellites de télécommunications endroits orbite géostationnaire. Les antennes plus puissantes antennes paraboliques sont utilisés dans les systèmes liaisons radio, tandis que les grandes antennes paraboliques, avec des diamètres pouvant atteindre plus de 30 m, sont utilisés pour les communications entre les satellites et leurs stations de contrôle au sol, par exemple dans réseaux satellites.

Types d'antennes paraboliques

antenne prime-focus

Antenne satellite
concentrer première antenne

L'antenne prime-focus est une antenne parabolique formée en sectionnant une réflexion paraboloïde avec un plan perpendiculaire à l'axe de celui-ci.

Le feu est situé dans l'axe avec l'antenne et donc le centre de celui-ci. L 'LNB pour recevoir les signaux provenant du satellite est ainsi monté au centre du disque. dans le commerce antennes prime-focus sont généralement de plus grand diamètre que compensé antennes.

En raison de la taille plus grande, l'antenne prime-focus est moins sensible à de petites irrégularités de surface, même si, en raison de l'angle ouverture plus petite, nécessite une plus grande précision dans l'installation et de pointage par rapport au décalage le plus commun antennes .

Cependant, en raison de la position de montage plus horizontale, par rapport aux antennes de décalage pluie ou la neige peut facilement recueillir sur le disque d'antenne affecter négativement la réception des signaux provenant du satellite.

En outre, le LNB et les bras de support de ce couvercle avec leur partie d'ombrage du signal qui arrive du satellite qui est donc pas frappe la surface du réflecteur.

décalage d'antenne

Antenne satellite
Antenne décalage typique

Antenne satellite type offset est un type particulier d'antenne pour recevoir des signaux provenant satellites géostationnaire et sont très répandus pour la réception de télévision satellite.

Une antenne offset est essentiellement constitué par un réflecteur, acier, aluminium ou d'une matière plastique, obtenu à partir de la surface d'un paraboloïde non par coupe avec un plan perpendiculaire à l'axe du paraboloïde lui-même. Par conséquent, le foyer du paraboloïde, sera situé là où le récepteur LNB ne sont pas en correspondance avec le centre de l'antenne est décalé d'un angle décalé par rapport à la verticale de la parabole.

Par rapport à une antenne traditionnelle foyer principal, dans ces antennes le signal provenant du satellite affecte la totalité de la surface du réflecteur qui ne soit pas recouverte par l'ombre du convertisseur LNB ou des bras de support lui. La surface des antennes décalées dans le commerce est généralement elliptique.

L'angle de décalage est généralement de l'ordre de 20 à 25 degrés, par conséquent, les paraboles sont montées décalées plus verticalement par rapport à une parabole foyer principal. Il en résulte un autre avantage, en particulier dans les pays à forte latitude, puisque la position presque verticale de l'antenne réduit le risque qu'il peut se déformer en raison de l'accumulation de neige sur la plaque.

antenne toroïdale

Antenne satellite
Notamment antenne toroïdale grégorien avec plusieurs LNB (Ku-band)

Les antennes toroïdales sont des antennes de satellite particulier dont la surface réfléchissante est conçue de telle manière à ne pas avoir un seul point de focalisation, mais plutôt une ligne dans laquelle est formée la feu en fonction de l'incidence du faisceau à partir de laquelle le signal provenant de satellites endroits dans une position différente entre eux.

Cela permet à un seul antenne il est possible de recueillir le signal provenant de différents satellites. Il est évident que pour chaque position par satellite, il formera un feu différent dans la correspondance dont il sera nécessaire de monter le LNB approprié. L'angle optimal pour la réception des satellites peut varier en fonction des modèles sur le marché et le facteur de réflexion de la configuration de surface de 15 ° -20 ° jusqu'à 40 ° -45 °.

grégorien antenne

Antenne satellite
Exemple d'antenne grégorienne

Les antennes sont des antennes paraboliques Gregorian particulières qui ont une double réflexion. Une première réflexion parabolique transmet le signal à l'objectif principal de la paraboloïde. Un second réflecteur (concave) placé de façon appropriée devant le feu concentre le signal vers le dispositif d'éclairage placé au centre du premier réflecteur parabolique.[2]

Cassegrain antenne

Antenne satellite
Exemple d'antenne Cassegrain

L'antenne Cassegrain est similaire à grégorien. La seule différence est que le réflecteur secondaire est placé après le foyer primaire. Ceci implique que, dans le but de concentrer le signal à l'illuminateur, dans ce cas également placé au centre du premier réflecteur parabolique, sa forme doit être convexe. Les antennes toroïdales avec un plus grand angle sont généralement de type grégorien, -à-dire présentent une surface réfléchissante à double afin d'optimiser la ligne dans laquelle il se produit la formation de foyers.[2]

composants

Convertisseur de Low Noise Block (LNB)

L'antenne de réception adéquate est pas le grand parabolique de disque, mais le petit appareil monté à l'avant de celui-ci avec un support: l 'LNB. Il est le dispositif qui reçoit le signal réfléchi par le miroir, le convertit en fréquence inférieure et l'envoie à la décodeur à l'intérieur de la maison.

disque parabolique

Le disque parabolique, appelé un réflecteur, il est nécessaire pour la réception des signaux radio par satellite, en particulier lorsque celui-ci est très loin de la surface de la terre (comme, par exemple, dans les satellites pour la télévision par diffusion qui, en orbite géostationnaire, loin plus 42.000 km du centre de la terre, puis au moins 36.000 km au-dessus de la surface) de telle sorte que le signal qui arrive sur la terre est extrêmement faible en raison de la forte atténuation atmosphérique globale.

Le montant de puissance que la petite surface du LNB (quelques centimètres carrés) peut recevoir est quelque peu réduite; pour cette raison, il est ne pointe pas directement au satellite, mais vers le disque parabolique. Ce dernier est pointé directement vers le satellite à la place, à partir de laquelle il reçoit le 'onde électromagnétique qui est la signal TV; étant donné que le miroir parabolique a une surface beaucoup plus grande que le LNB, il reçoit une quantité beaucoup plus grande de l'énergie; grâce à sa forme paraboloïde (a solide de rotation obtenu avec précision par la rotation d'un parabole autour de son axe), il reflète en un seul point, ladite feu, tout rayonnement électromagnétique (dans l'approximation des rayons dell 'géométrique optique) Qui reçoit du satellite: le positionnement de la LNB à ce stade, il recevra toute la puissance du signal recueilli par le miroir parabolique; De cette manière, l'intensité du signal reçu du LNB sera suffisamment élevé pour être détecté de manière adéquate et ensuite traitées par le décodeur, qui reçoit le signal provenant du LNB au moyen de câble coaxial reliant les deux sous-systèmes.

Si vous mettez une source de lumière, par exemple, en face d'un miroir plan, ce qui reflète la lumière dans toutes les directions; vice-versa, si au contraire, nous plaçons la source de lumière au foyer d'un parabole, les rayons sont réfléchis par le réflecteur parabolique tous dans une direction, parallèles les unes aux autres. Quelque chose de similaire se produit dans la réception ou lorsque les rayons sont reçus par l'antenne au lieu d'être émis: tous les rayons provenant d'une direction parallèle à l'axe de la parabole sera réfléchie vers le feu; Il est donc que le réflecteur parabolique capte l'énergie électromagnétique reçue du satellite et transmet le LNB.

Le disque parabolique est généralement en matière plastique, de manière à moindre coût et de poids, revêtu d'un matériau en métal réfléchissant sur le côté tourné vers l 'LNB. Les dimensions physiques du disque doit être au moins comparable à longueur d'ondes l'onde incidente de sorte qu'ils aient une réflexion, sinon le disque devient un simple obstacle que la vague est en mesure de contourner ou de passer outre. Ainsi, les grands plats satellites montrent une grande longueur d'onde d'utilisation avec un impact inévitable sur le coût, les petites antennes paraboliques une petite longueur d'onde et de réduire les coûts.

Parfois, le plan de la bouche de la parabole peut être recouvert par un matériau diélectrique, aussi « bombé » (radôme), Sans interférer avec la propagation électromagnétique, de manière à éviter des perturbations atmosphériques telles que l'accumulation de l'eau, de la neige et de la condensation.

Les antennes paraboliques ménages

jointoiement

La précision requise dans le pointage de l'antenne parabolique dépend de sa directivité. Le calcul peut être basé sur la critère rayleigh et réalisée selon la formule suivante:

=

λ est la longueur d'onde de l'onde utilisée, est le diamètre du réflecteur (exprimée dans les mêmes unités de mesure) et Il est l'amplitude du lobe principal exprimé en radians, inversement proportionnelle à la directivité.

Dans le cas d'une télévision diffusée par satellite Ku-bande (Par exemple, Hot Bird) Reçu de l'Italie, nous avons:

à partir de laquelle il apparaît:

alors on peut estimer que l'erreur angulaire admissible est de l'ordre du degré. En d'autres termes, plus l'antenne est une directive qui est, plus le lobe principal est étroit (de lambda petits et grands D), plus l'antenne de réception est sensible à une erreur éventuelle de pointage de la direction exacte de pointage de l'antenne d'émission.

Pour pouvoir correctement orienter, l'antenne parabolique est monté sur un support qui permet le réglage en azimut et élévation; aussi le LNB (dans le cas de signaux à polarisation linéaire) peut être tourné sur son axe pour permettre l'alignement correct; En outre, il convient d'utiliser un instrument de mesure qui permet de savoir quand pointe et l'alignement du LNB est assez correct.

Certains décodeurs sont équipés intérieurement d'un spectateur qui affiche sur l'écran télévision, à chaque instant, ce qui est la puissance du signal reçu par l'antenne, permettant ainsi l'assemblage correct de l'antenne parabolique, à condition bien sûr que la personne qui installe l'antenne parabolique a une chance d'observer la télévision ou de communiquer en temps réel avec quelqu'un qui peut le voir.

Pour se concentrer correctement l'antenne parabolique est nécessaire de savoir ce qui devrait être son azimut et son élévation, qui dépendent de l'endroit où se trouve l'antenne parabolique. Étant donné que les coordonnées des lieux italiens variant entre 6:18 et 37 degrés de longitude est et 47 degrés de latitude nord, il n'y a pas des valeurs universelles pour l'antenne parabolique orientée vers la flotte de satellites Hot Bird, mais ils auront des valeurs différentes par emplacement.

Ces valeurs peuvent être calculées en utilisant des formules mathématiques complexes ou déduites de manière approximative par des tables précompilés, disponibles sur Internet ou parfois publiés dans des revues professionnelles à la télévision par satellite.

Les formules utilisées pour calculer l'azimut et d'élévation pour viser une antenne parabolique vers tout satellite (non seulement Hot Bird) Sont les suivantes:

v1 = 6612 * cos(LAT) *cos(LONG SATLONG) -1
v2 = 6612 * sqrt(1- (cos(LAT) ^ 2) * (cos(LONG SATLONG)) ^ 2)
élévation = atan(V1 / V2)
Azimut = 180 + atan( bronzage(LONG SATLONG) / péché(LAT))
BIAS = -atan( péché(LONG SATLONG) /bronzage(LAT));

où:

  • LONG est le longitude l'endroit où l'antenne parabolique est positionné;
  • SATLONG est la longitude par satellite;
  • LAT est le latitude l'endroit où l'antenne parabolique est positionné.
  • sqrt est le racine carrée

La constante 6612 est égal au rapport entre le rayon de l'orbite géostationnaire et le rayon de la Terre. Il convient de noter que la formule de la polarisation ci-dessus sera convenablement correcte au cas où le satellite considéré transmet avec une polarisation (linéaire) ne sont pas parfaitement aligné avec l'axe de la terre (par exemple. Hot Bird).

moteur de pointage

Antenne satellite
Antenne satellite avec rotor polaire

Pour de tous les points sur la terre, vous pouvez pointer vers plusieurs positions satellites télécommunications géostationnaire est pratique pour être en mesure d'orienter l'antenne parabolique de réception pour aligner de temps en temps au satellite pour lequel vous souhaitez recevoir le signal.

Pour ce faire, applique une antenne parabolique de l'orientation rotor polaire ou un actionneur à piston avec l'armature polaire capable de se déplacer l'antenne parabolique le long de la Band Clarke.

A l'origine, il était nécessaire de conduire et alimenter le moteur au moyen de dispositifs appropriés de positionnement, dit actuellement la plupart du décodeur sur le marché capable de conduire et alimenter directement à un rotor, à travers la câble coaxial qui transporte le signal de radiofréquence, par l'intermédiaire de systèmes de commande connus DiSEqC et USALS.

Les coordonnées géographiques de l'Italie

Les antennes paraboliques domestique normal installé Italie Ils sont généralement parient sur les satellites de la flotte Hot Bird opérateur satellite français Eutelsat, endroits orbite géostationnaire, à un longitude 13 degrés est.

Depuis l'Italie géographiquement situé à la longitude entre 6 et 18 degrés Est, est que les satellites Hot Bird sont presque en tête l'Italie. Leur orbite géostationnaire est de type équatorial (Ie l'orbite du satellite exactement au-dessus de 'équateur), Et étant l'Italie dans un latitude d'environ 42 degrés nord, une antenne parabolique, de parier sur Hot Bird, Il doit être pointu direction au sud (À quelques degrés de rotation en fonction de la longitude de la station de réception) et inclinée dans la partie supérieure par rapport à l'horizon, avec un angle approximativement égal à colatitude (90 ° -lat. Local).

polarisation

Skew2.gif

La polarisation ou oblique antenne parabolique est la rotation autour de l'axe du disque parabolique.

Le réglage de la oblique antenne est nécessaire lorsque le satellite a souligné un longitude très différente de l'antenne parabolique, en raison de l'effet géométrique de l'animation illustré ici, sur le côté:

Depuis la variation 'azimut cette antenne parabolique tourne autour d'un axe vertical par rapport au sol (par exemple perpendiculaire à la circonférence qui représente ici la Terre), quand il fait varier l'azimut de l'antenne parabolique pour aligner avec le satellite, il apparaît que la polarisation de l'antenne est pas plus parallèle à l'axe de la Terre (comme il est plutôt celle du satellite), ce qui rend difficile, voire impossible de recevoir le signal.

Il doit donc varier avec précision la oblique (La dernière partie de l'animation) de sorte que la polarisation de l'antenne Tours à coïncider avec celle du satellite.

Dans la figure est montré le cas de l'antenne parabolique que celle du satellite avec la longitude « inférieure », ce qui implique la nécessité de faire tourner l'antenne parabolique, à la recherche « par derrière » (à savoir la recherche vers le satellite) dans un sens anti-horaire, à savoir dans la direction en face de ce qui apparaît dans l'animation, dans lequel l'antenne parabolique est vu « de l'avant », à savoir la recherche du satellite vers l'antenne parabolique.

les utilisateurs domestiques

Être implants amovibles ne doivent pas demander à tout type d'autorisation, sauf dans les cas où il y a des contraintes particulières. En effet, il est accordé à tout le monde, il est le propriétaire qui locataire d'installer une antenne parabolique dans votre maison, même si l'immeuble est déjà équipé d'une antenne centralisée. Le législateur a en effet encouragé la mise en place de systèmes communs, mais n'a toujours pas des pénalités quand ils ne sont pas effectués ou utilisés. Cependant, pour tenter de réduire l'impact que les antennes sont créées dans des zones restreintes, comme les centres de la ville, il a permis à chaque municipalité d'adopter des règlements qui peuvent avoir plus restrictives.

notes

  1. ^ (FR) Paille, R. Dean, Ed. (2000). L'antenne ARRL livre, 19ème Ed .. USA: American Radio Relay League. pp. 19h15. ISBN 0-87259-817-9.
  2. ^ à b (FR) Harvey Lehpamer, réseaux de transmission de micro-ondes: la planification, la conception et le déploiement, États-Unis, McGraw Hill Professional, 2010, pp. 268-272, ISBN 0-07-170122-2.

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