Устройство и схемотехника спутникового приемного комплекта. Часть 5 - Подвески спутниковых антенн. Кабель для спутникового телевидения

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

Продолжение

Начало читайте здесь:

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Часть 1. Общая структурная схема комплекта. Отражатели антенн для спутникового телеприема
Часть 2. СВЧ тракт спутниковой антенны. Облучатель
Часть 3. Поляризатор и деполяризатор
Часть 4. Конвертер

Заказать книгу можно в интернет-магазине издательства

1.7. Подвески спутниковых антенн

Выбор крепления антенны

Кронштейн для крепления спутниковой антенны должен обеспечивать надежное удержание антенны с большим запасом. Возможно, через некоторое время появится необходимость поставить спутниковую антенну большего размера вместо антенны, имеемой в наличии. Лучший вариант – использовать уже установленный на стене (балконе, лоджии) кронштейн, обладающий и для большего размера тарелки достаточной прочностью.

Поэтому желательно приобретать кронштейн отдельно. Виды кронштейнов представлены на рис. 1.42.

	а)		б)
в)		г)		д)

Рис. 1.42.

Виды кронштейнов для крепления спутниковых антенн:
а – плоское крепление для антенны диаметром до 60 см;
б – точечное крепление для антенны диаметром до 60–90 см;
в – точечное крепление для антенны диаметром до 90–120 см;
г – универсальное крепление для антенны для антенны диаметром до 60–120 см;
д – опорное крепление для спутниковой антенны диаметром от 160 см (на крыше, земле).

Выбор размера антенны – один из самых важных вопросов. Чем антенна больше, тем больше у нее коэффициент усиления. Но антенны более 1.2 м гораздо сложнее в установке, требуют большего кронштейна. Нужно найти «золотую середину». Реально, размер должен быть таким, чтобы обеспечивался качественный просмотр каналов с выбранного спутника.

Если планируется смотреть несколько спутников и ставить мультифид, то тарелка должна быть на 20–30 см больше, чем в случае приема одного спутника.

Способы подвески спутниковых антенн

Спутниковые антенны бывают прямофокусными и офсетными.

В прямофокусной антенне принимающая головка расположена в центре, и фокус находится в центре антенны на определенном расстоянии от зеркала.

В офсетной антенне сигнал идет под углом и, отразившись под тем же углом, попадает на принимающую головку (фокус смещен относительно центра).

Способ подвески антенны может быть двух типов:

азимутально-угломестная;
полярная.

Полярная подвеска позволяет перенацеливать антенну с одного спутника на другой при помощи рычага-актюатора с электрическим приводом или мотоподвеса.

Особые требования предъявляются к подвеске и крепежу, особенно, если будет устанавливаться антенну большого диаметра на большой высоте и на очень ветреном месте. Ветровые нагрузки могут достигать очень больших величин. А очень часто вся оснастка для антенны в целях уменьшения ее себестоимости делается без солидного запаса прочности. Не экономьте на мелочах в подобных случаях.

Азимутально-угломестная подвеска (рис. 1.43), которая имеет ручные регулировки только по горизонтали и по вертикали, ее используют для приема сигнала с одного выбранного спутника.
Она позволяют настроить антенну на какой-либо спутник и жестко ее зафиксировать. Разумеется, потом можно ее развернуть и настроить на другой спутник.


Рис. 1.43.	*Азимутально-угломестная подвеска*

		Совет.
		Следует приобретать только антенны с четко нанесенной шкалой угла места. Кроме того, убедитесь, что в комплект входят две пары крепежных скоб.

Полярная подвеска (рис. 1.44), которая позволяет антенной тарелке следить за всей видимой частью геостационарной орбиты, останавливаясь на любом выбранном спутнике. Полярные подвески снабжены электроприводом и управляются дистанционно с помощью расположенного внутри помещения позиционера. Они позволяют принимать сигналы большого числа спутников.


Рис. 1.44.	*Полярная подвеска*

Название этого типа подвески произошло из-за того, что ось, вокруг которой при настройке вращается антенна, направлена на Полярную звезду.

		Примечание.
		Чаще всего офсетные антенны имеют фиксированную азимутальную подвеску, а прямофокусные – полярную.

Особенности применения подвески

Рассмотрим особенности применения этих конструкций подвеса. Азимутально-угломестная – как правило, фиксированная подвеска, антенна при этом настраивается на единственный спутник и жестко фиксируется на кронштейне крепления. Для приема другого спутника должна быть проведена полная перенастройка антенны. Простая и дешевая подвеска.

Полярная – значительно более сложная по конструкции и настройке подвеска и, соответственно, более дорогая. Обеспечивает возможность приема нескольких спутников, находящихся в разных орбитальных позициях. На рис. 1.45 представлена фотография полярной подвески в сборе, примененная для антенны 1.8 м.


Рис. 1.45.	*Фотография полярной подвески*

		Совет.
		Если необходимо принимать несколько спутников, для которых достаточно антенны размером 1.2 м, то в полярную систему лучше поставить антенну 1.8 м или хотя бы 1.5 м. Некоторый запас не помешает.

1.8. Кабель для спутникового телевидения

Обоснование необходимости использования специального кабеля

		Внимание.
		В обычном коаксиальном кабеле, используемом при приеме наземного телевидения в диапазонах MB и ДМВ, сигнал спутникового телевидения полностью рассеивается (поглощается) при длине кабеля около 1 м. Чем меньше длина волны, тем больше ее затухание в кабеле. Для спутникового телевидения необходимо использовать специальный кабель с малым коэффициентом затухания на частотах до 2 ГГц. Даже одинаковые на вид кабели серьезно различаются своими характеристиками. Основная характеристика – затухание сигнала.

Пользователи сети Интернет на форумах рекомендуют кабели таких производителей (торговых марок): Belden, CAVEL, ComScope, Eurosat, Finmark, Nordix, Supermax, Trylogy.
Все кабели имеют волновое сопротивление 75 Ом. Они имеют малое затухание и устойчивы к атмосферному воздействию.

Конструктивные и электрические характеристики спутниковых кабелей

Современную структуру внутреннего диэлектрика современного кабеля (например, фирмы CAVEL) можно охарактеризовать как «трехслойный пирог» SKIN-PEEG-PIB.

SKIN – это тонкая пленка полиэтилена, плотно прилегающая к центральному проводнику из чистой меди. Она обеспечивает защиту центрального проводника от влаги и окисления, а также делает сцепление диэлектрика с центральным проводником предсказуемым и постоянным. Это, кстати, облегчает труд монтажников, когда они зачищают концы кабеля перед установкой на них разъемов. Кроме того, данная полиэтиленовая пленка дополнительно «центрирует» центральную жилу кабеля в рабочем диэлектрике, например, при резких изгибах, тем самым обеспечивая дополнительную стабильность параметров кабеля к механическим воздействиям.

		Примечание.
		В кабелях фирмы CAVEL эта тонкая SKIN-пленка не видна невооруженным взглядом и может быть обнаружена лишь при тщательном рассмотрении. В других кабелях, например, BIEFFE C-0-12A, аналогичная пленка имеет черный цвет, благодаря углеродному пигменту, и поэтому визуально хорошо различима.

К сожалению, обе черные углеродные пленки, охватывающие с двух сторон химически (не физически!) вспененный диэлектрик в кабелях BIEFFE весьма слабо защищают его от влагопроникновения. Поэтому, изменение («старение») параметров в кабелях BIEFFE довольно велико.

PEEG – это рабочий диэлектрик на основе HDPE (High Density Polyethylene compound), высокоплотного полиэтиленового компаунда, получаемого благодаря, обращаем внимание читателя, ФИЗИЧЕСКОМУ (не химическому) вспениванию азотом (Gas Injected HDPE).

В отличие от LDPE компаунда (Low Density Polyethylene compound), который присущ многим кабелям, где диэлектрик вспенивают химическим образом с помощью химпорошков, вступающих в реакцию с гранулами твердого полиэтилена PE, HDPE обладает чрезвычайно высокой твердостью и устойчивостью к механическим воздействиям и повреждениям.

		Примечание.
		По механическим свойствам физически вспененный HDPE фактически не отличается от обычного, твердого, невспененного полиэтилена. Он стоек к проникновению в него влаги как в продольном, так и в поперечном направлениях. Это всегда важно иметь столь прочный кабель при протяжке его по трубам, при многократных сгибаниях, ударах и т. п.

PIB – это невидимый слой углеводорода (PIB = PolyIsoButylene petrol jelly), наносимый сверху на рабочий диэлектрик PEEG/HDPE исключительно в кабелях фирмы CAVEL. Именно этот слой PIB и предотвращает какое-либо проникновение влаги в кабель и тем самым действительно резко замедляет «старение» его параметров под воздействием окружающей среды.

Наружные размеры. Из табл. 1.1 видно, что, благодаря технологическим новшествам и, не ухудшая электрических параметров, ITALIANA CONDUTTORI смогла уменьшить наружный диаметр большинства своих кабелей CAVEL (см., например, группы RG59, RG 6 и 1.13/4.8 – 5.0). Естественно, это делает кабели CAVEL более гибкими и способствует их успешной прокладке в узких трубах, в уже переполненных кабельных каналах и т. п.

Характеристики кабелей различных производителей
	Таблица 1.1

Конструктивные параметры					Электрические параметры
Тип кабеля	Изгото- витель	Центральный проводник: тип и диаметр, мм	Диэлектрик: тип и диаметр, мм	Экран	Плотность оплетки, %	Наружн. оболочка. Тип и диаметр	Волн. сопр., Ом	Емк- ость, пФ/м	Петлевое сопро- тивление, Ом/км	Затухание на 1750 мГц
SAT 703	CAVEL	1.13 / медь	4.80 / физически вспененный газом полиэтилен / HD полиэтилен	Алюми- ниевая фольга + луженая медная оплетка	45	6.60 мм поливинил- хлорид	75	52	38	25 дБ/ 100 м
C-0-12 A	Bieffe	1.15 / медь	5.1 / полиэтилен / химически вспененный полиэтилен / полиэтилен		48	7.0 мм поливинил- хлорид	74.2	53.7	50	26.3 дБ/ 100 м
CS 10	Videocavi	1.13 / медь	5.0 / химически вспененный полиэтилен		36	6.90 мм поливинил- хлорид	75	53	42	26.7 дБ/ 100 м
17/PH/ 9015	Unicavi	1.15 / луженая медь	4.6 / физически вспененный газом полиэтилен		47	6.70 мм поливинил- хлорид	73	52.5	26	25.3 дБ/ 100m
SAT 501	CAVEL	0.80 / медь	3.50 / физически вспененный газом полиэтилен / HD полиэтилен		48	5.00 мм поливинил- хлорид	75	53	65	34.6 дБ/ 100 м
SAT C-0-8	Bieffe	0.80 / – сталь, покрытая медью	3.90 / полиэтилен / химически вспененный полиэтилен / полиэтилен		96	6.20 мм поливинил- хлорид	73	57	91	36.3 дБ/ 100 м
H 121	Belden / POPE	0.80 / медь	3.50 / физически вспененный газом полиэтилен		40	5.0 мм полиэтилен	74.6	52.8	67	35 дБ/ 100 м
RG 59	Comm Scope	0.81 / сталь, покрытая медью	3.6 / физически вспененный газом полиэтилен	Алюми- ниевая фольга + алюми- ниевая оплетка	67	6.10 мм поливинил- хлорид	74.5	54.6	181	34.6 дБ/ 100 м
RG 6	Comm Scope	1.02 / сталь, покрытая медью	4.7 / физически вспененный газом полиэтилен		77	7.10 мм поливинил- хлорид	74.5	53	121	26.6 дБ/ 100 м
RG 11	Comm Scope	1.63 / сталь, покрытая медью	7.20 / физически вспененный газом полиэтилен		60	10.2 мм полиэтилен	74	54	60	17.9 дБ/ 100 м
T 10	Times Fiber	1.63 / сталь, покрытая медью	7.20 / физически вспененный газом полиэтилен		53	10.2 мм полиэтилен	75	51.2	68	18.6 дБ/ 100 м
SAT 602	CAVEL	1.00 / медь	4.30 / физически вспененный газом полиэтилен / HD полиэтилен		42	6.00 мм	75	52	50.5	27.9 дБ/ 100 м
H 124	Belden / POPE	1.00 / медь	4.4 / физически вспененный газом полиэтилен		35	5.9 мм полиэтилен	73.5	55	57	29.2 дБ/ 100 м
H 125 AL	Belden / POPE	1.00 / медь	4.8 / физически вспененный газом полиэтилен		40	6.8 мм полиэтилен	76.6	53.7	45	27.4 дБ/ 100 м
CATV 11	CAVEL	1.63 / медь	7.20 / физически вспененный газом полиэтилен / HD полиэтилен		52	10.1 мм полиэтилен / поливинил- хлорид	75	53	21.7	17.7 дБ/ 100 м
H 152 A	Belden/ POPE	1.00 / медь	4.8 / физически вспененный газом полиэтилен	Медная оплетка	76	6.50 мм полиэтилен	76	54.4	47	36.2 дБ/ 100 м
17/73 FC	CAVEL	1.63 / медь	7.20 / физически вспененный газом полиэтилен / HD полиэтилен	Медная фольга + медная оплетка	61	10.1 мм полиэтилен / поливинил- хлорид	75	53	19.7	17.7 дБ/ 100 м
PRG11CU	Belden / POPE	1.55 / медь	7.2 / физически вспененный газом полиэтилен	Медная фольга + медная оплетка	50	10.1 мм полиэтилен	74	56	20	18.6 дБ/ 100 м

Механическая прочность. Общеизвестно, что в узких трубах и плотно заполненных каналах кабели со вспененным диэлектриком испытывают сильные механические нагрузки и воздействия. Физически вспененный диэлектрик обеспечивает чрезвычайно высокую механическую прочность (устойчивость) кабеля, что позволяет сохранять все его параметры по сути дела неизменными после многократных перегибов, сжатий, ударов.

Затухание. Лучшие коэффициенты затухания есть следствие более высокого коэффициента газонаполненности в диэлектрике и тщательного отбора сырьевых материалов.

Сопротивление постоянному току. Эта величина традиционно низка у кабелей, в которых использована чистая медь для изготовления центральных проводников и чистая либо луженая медь для оплеток (см. табл. 1.1). Величина выше для кабелей серий RG 6 и RG11, в которых применяют:

медненую сталь в качестве центральных жил;
алюминий в оплетке.

		Примечание.
		Следует отметить, что изготовление оплетки на основе луженой меди CuSn (например, в популярном кабеле CAVEL SAT 50 M) резко облегчает пайку в тех случаях, когда оплетка должна быть электрически заземлена.

Коэффициент экранирования. Европейский стандарт EN 50117 предписывает этому параметру быть не хуже 75 дБ на этих частотах. В лучших кабелях он не опускается ниже 90 дБ в полосе частот 30–1000 МГц.

Высокая эффективность экранирования достигается за счет комбинированного экрана:

в качестве первого слоя сплошная алюминиевая фольга;
в качестве второго слоя высокоплотная (79%) оплетка CuSn.

		Примечание.
		Данный параметр является одним из определяющих для беспомеховой, многоканальной интерактивной передачи по линии связи сигналов телевидения, телефонии и данных в цифровом виде.

Проводка кабеля

Проводка кабеля от принимающей головки до ресивера сложности не вызывает. Подготовка кабеля заключается в протяжке кабеля нужной длины и насадке разъемов на кабель. Основные ее этапы представлены на рис. 1.46.


Рис. 1.46.	*Основные этапы разделки кабеля*

		Внимание.
		Необходимо найти кратчайший путь от антенны к оборудованию. Каждый лишний метр – во вред. Но один дополнительный метр кабеля при обрезке желательно оставить.

Если спутниковая антенна висит за окном, то отверстия под кабель можно сделать в двух местах: либо в углу оконной рамы, либо в стене на уровне пола, если есть длинное сверло. Если антенна стоит на крыше, кабель проводится, либо по фасаду здания (кабель крепится на верху крыши и возле окна в стене через оконную раму), либо по слаботочным стоякам здания.

		Совет.
		Диаметр отверстий для ввода кабеля должен на 2 мм превышать диаметр кабеля, иначе во время установки можно повредить внешнюю оболочку кабеля. Отверстия следует просверливать с внутренней стороны стены наружу, оно должно иметь направленный вниз наклон, чтобы дождевая вода не проникала в дом с внешней стороны.

В завершении установки отверстия нужно загерметизировать при помощи герметика. При сверлении отверстий под кабель в деревянных оконных рамах желательно использовать спиральные сверла диаметром 8 мм.

		Совет.
		Радиус изгиба кабеля должен в 10 раз превышать диаметр кабеля.

Величина рекомендуемого интервала между креплениями кабеля составляет:

менее 750 мм для вертикальных трасс;
менее 230 мм для горизонтальных трасс.

Чаще всего в индивидуальных системах спутникового телевидения используют кабель типа RG-6.

		Совет.
		Желательно работать со специальным спутниковым кабелем с низким коэффициентом затухания следующих фирм: CAVEL, SAT 703, SAT 50, Belden, Beta Cavy, TFC.

Кабель соединяется со спутниковым ресивером и спутниковой антенной без стыков и соединений, так как на них идут потери сигнала. После протяжки кабеля необходимо установить f-разъемы для подключения LNB ресивера.

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

Продолжение читайте здесь