Мало хто знає, що перший Найпростіший Супутник 4 -го жовтня зійшов з носія, мало чим відрізнявся від міжконтинентальної балістичної ракети. Ще точніше новий виріб було похідним від цього потужного зброї, за допомогою якого М. Хрущов свого часу хотів показати кузькину мать всім ворогам соціалізму. Американці так були налякані польотом Гагаріна, що негайно відправили експедицію на Місяць, де, як відомо, на зворотному боці знаходяться бази інопланетян. Жарти жартами, але гонка озброєнь зайшла так далеко, що незабаром космос був напханий шпигунськими літальними апаратами. І щоб супутники не заважали роботі один одного, було вирішено ввести якісь єдині стандарти, і за територіальною ознакою, і за призначенням. Сьогодні ми розглянемо, як конвертери для супутникових антен підтримують вимоги стандартів, і навіщо все це потрібно.

Ділення конвертерів по частотах

У 1977 році зібралася міжнародна конференція, на який були прийняті деякі правила для систематизації супутникової активності. Природно, цій процедурі передували численні дослідження з боку всіх учасників. Вивчався проходження хвиль різної довжини через атмосферу. Чи жарт, пробити повітря до самого грунту з космосу? До слова сказати, геостаціонарні супутники парять не так вже й низько над Землею. Чому парять? Тому що Земля крутиться невпинно, і щоб цей рух якось компенсувати, супутнику теж доводиться трішки рухатися по орбіті. Насправді швидкість його величезна, оскільки за 24 години, він повинен зробити повний оборот.

Радіус Землі становить приблизно 6370 км. Насправді форма нашої планети не те що не кругла, але навіть і не еліптична. Фахівці кажуть, що вона більше нагадує грушу, сужающуюся до Північного полюса, але підходящого тіла в геометрії просто не існує. Тому вважається, що формою землі є геоид. Це говориться до того, що коли ми зараз наведемо значення радіуса орбіти, необхідно розуміти, що відлік ведеться від умовного центру землі, що знаходиться на перетині площині екватора і осі, що з'єднує обидва географічних полюса. При цьому центр маси планети знаходиться в іншому місці, і не варто плутати географічні полюси з магнітними (на які вказує компас).

Отже, щоб супутник почав обертатися навколо Землі, необхідно повідомити йому Першу космічну швидкість. При це не забуваємо, що по орбіті апарат повинен рухатися з кутовою швидкістю обертання планети. Тобто здійснювати один оборот за 24 години (23 години 56 хвилин). Розумні голови підрахували, що для цього радіус орбіти повинен становити приблизно 42160 км при висоті над рівнем моря порядку 35790 км. Оскільки Земля обертається навколо осі, що проходить через її полюса, то можлива єдина орбіта для геостаціонарних супутників. І розташована вона строго над екватором. Для того, щоб надати нерухомість відносно Землі супутнику на будь-який інший орбіті, доведеться постійно прикладати чималі зусилля і витрачати багато ресурсів.

Сказане не означає, що космічні апарати, що висять над екватором на висоті 35790 км, не потребують людської уваги. Спеціальні станції постійно стежать за становищем і орієнтацією супутників, вносячи при необхідності корективи в їх рух. Але поправки настільки малі, що палива цілком вистачає на довгі роки роботи космічного апарату. Тепер ми знаємо, чому все тарілки в нашій півкулі дивляться на південь. Не строго по меридіану, але все ж в напрямку екватора.

Оскільки нульовий меридіан проходить через вісь пасажного приладу Грінвічській обсерваторії, що знаходиться на території Великобританії, то вся Росія лежить у Східному півкулі. Список супутників, які ведуть мовлення на цьому просторі можна знайти, наприклад, у Вікіпедії. Не всі з них буде видно з будь-якої точки земної поверхні одночасно, тому вибирайте провайдера з усією акуратністю. В іншому випадку телевізор подивитися не вдасться.

Навіщо потрібен конвертер для супутникової антени
Отже, обраний супутник, який видно над горизонтом в точці установки антени, тепер прийшов час подивитися телевізор, але не все так просто. Справа в тому, що комісія, яка збиралася в 1977 році - ми вже про неї згадували, - розбила діапазони мовлення на піддіапазони. Ось неповний перелік:
1. L, від 1,4 до 1,7 ГГц.
2. S, від 1,9 до 2,7 ГГц.
3. С, від 3,4 до 7 ГГц.
4. Х, від 7,25 до 8,4 ГГц.
5. Кu, від 10,7 до 14,8 ГГц.
6. Ка, від 15,4 до 30,2 ГГц.
7. К, від 84 до 86 ГГц.

Деякі частоти задіяні військовими. Для телемовлення використовуються діапазони С і Ku, причому в Європі задіяний переважно другий з них, а от на території Росії можна зустріти обидва. Тому перше, що ми скажемо про конвертерах для супутникових антен - вони бувають для різних діапазонів. В основному це стосується геометричних розмірів. Необхідно відзначити, що тарілки для різних діапазонів також мають різний діаметр (в ідеалі). Ніж довжина хвилі менше (вище частота), тим скромніше габарити супутникової антени. Це викликано особливостями фокусування електромагнітних хвиль параболоїдом (форма тарілки).

І хоча в магазині продається повний комплект з супутникової антени і конвертера для неї, знаходиться чимало любителів осягнути неосяжне, які намагаються поставити поруч два різних пристрої для прийому радіохвиль. Чим це може бути викликано? Наприклад, є два супутника, один з них мовить у діапазоні С, а інший - в Ku. Тоді використовуючи досвід застосування тороїдальної антени любителі розміщують два конвертера потрібним чином так, щоб кожен брав сигнал з однією з точок небосхилу, де розташувалися згадані космічні апарати.

При цьому тарілка направляється приблизно на екватор. Критерієм служить максимум сигналу з супутника на виході. А потім кожен з конвертерів підлаштовується потрібним чином. Вони переміщуються по направляючої щодо тарілки доти, поки не буде досягнуто впевнене прийом. Якщо не збігається кут лінійної поляризації, то проводиться поворот конвертера супутникової антени належним чином. Для кругової поляризації орієнтація конвертера щодо власної осі значення не має.

Для здійснення всіх операцій використовуються спеціальні прилади (Satellite Finder), що знімають сигнал тарілки та оцінюють прийом. Прийнята інформація обох конвертерів підсумовується согласующими пристроями і подається на вхід детектора. На екрані відображається таблиця із супутників, і можна отримати дані за прийнятим сигналом кожного з них. При необхідності база даних поповнюється власними настройками.

Отже, конвертер для супутникової антени - це пристрій прийому електромагнітного сигналу, випроміненого супутником. Тарілка служить для фокусування хвиль на вході конвертера. При цьому досягається максимум амплітуди електромагнітного поля в цьому місці. Установка двох конвертерів для супутникової антени на одну тарілку грунтується на тому, що всі промені, що прийшли з одного напрямку збираються у фокальній площині. Тобто конвертер для супутникової антени повинен дивитися прямо в центр тарілки і знаходиться у згаданій площині. А що робити, якщо один космічний апарат віщає на різних частотах? Для цього в продажі є суміщені конвертери для обох діапазонів.

При налаштуванні антени більш ніж на один супутник, необхідно пам'ятати не тільки про частотах. Вище ми побіжно згадували про те, що поляризація сигналу може бути кругової або лінійної, але як це враховується на стороні конвертера? Все геніальне просто. Різниця лише в невеликій деталі конструкції.
Конструкція конвертерів для супутникових антен

Будь конвертер, незалежно від частоти і типу поляризації має схожу конструкцію. Ось основні деталі:

• відрізок круглого хвилеводу, один з кінців запаяний наглухо, другий - служить для прийому радіохвиль;
• розтруб на відкритому кінці хвилеводу для поліпшення властивостей спрямованості та погодження на всіх частотах;
• електронний блок, через антени якого приймається сигнал.

Загалом будь конвертер, це просто відрізок труби з розтрубом і невеликий металевої коробкою знизу, приробленою намертво. Антени - це такі штирі, що стирчать в глибині хвилеводу. Вся конструкція покрита пластиком і спереду є кругла кришка, щільно запресована на розтруб. А тепер про поляризації.

Виявляється, пристрій конвертера супутникової антени таке, що приймається завжди тільки лінійна поляризація. Якщо супутник випромінює кругову, то в хвилевід вставляється пластикова пластина під кутом 45 градусів до осі труби. Цим досягається деполяризация. Багато любителів помітили цю маленьку деталь і почали допрацьовувати конструкцію під свої потреби. Налаштування конвертера супутникової антени на потрібний тип поляризації проводиться установкою або зняттям цієї самої діелектричної пластини. Виготовити її можна, наприклад, з пластикової карти.

Більше того, в такому світлі стає можливим використання конвертерів в тороїдальних антенах. Просто пластина схиляється на 45 градусів в іншу сторону (переотраженіе змінює кругову поляризацію на протилежну). Щоб відкрити герметичну пластикову кришку, її поміщають в окріп, після чого проводиться спроба зняття. Надаватися назад виріб без особливих проблем. Перед тим, як перевірити конвертер супутникової антени на працездатність, слід вивірити кут установки звичайним транспортиром. У разі успішного результату результат праці можна закріпити невеликою кількістю герметика, що має адгезію до пластику та металу.