Laba_pro_antenny

Лаба про антенны

1. При каком условии сигнал от спутника будет приниматься данной ЗС?,

диаметр антенны Должен соответствовать уровню мощности сигнала (чем больше мощность, тем меньшего диаметра антенна требуется для нормального приема сигнала)

скорее всего, что-то еще есть ??????????? < привет от Олещенки

2. Дайте определение понятиям – зона покрытия, зона радиовидимости, зона обслуживания, зона уверенного приема.

Зона покрытия спутника — часть поверхности земного шара (или часть зоны видимости), в пределах которой обеспечивается уровень сигналов от спутника, необходимый для их приема с заданным качеством, а также гарантируется способность приема на входе ИСЗ сигналов от земной станции, обладающей определенными параметрами.

ЗОНА ПОКРЫТИЯ зависит от таких параметров как позиция спутника на орбите (необязательно геостационарной), диаграммы направленности транспондеров, и мощности передатчика.

Виды зон покрытия спутника:

— глобальные (вся видимая с ИСЗ часть поверхности Земли при малой неравномерности усиления бортовой антенны. Ширина луча антенны ИСЗ при этом составляет 17,4° для угла прихода 0°);

— полуглобальные;

— зональные.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%BE%D0%BD%D0%B0_%D0%BF%D0%BE%D0%BA%D1%80%D1%8B%D1%82%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D0%BF%D1%83%D1%82%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0

Зона радиовидимости Зоной "радиовидимости" я называю пространство, в котором спутник достаточно хорошо слышен и нормально принимает передаваемые ему команды. Один оборот спутника вокруг Земли продолжается около двух часов, время нахождения в зоне радиовидимости составляет от 5 до 18 минут.

http://kniga-sat.narod.ru/sat_orbit.htm

Геоцентрический угол, определяющий зону радиовидимости спутников, находим по теореме синусов рис. 3: b = arccos[cos(d) / (1 + H/R_з)] - d , где d - минимальная высота спутника над горизонтом (маска), устанавливаемая для надежного приема радиосигналов и ослабления влияния атмосферной рефракции.

Рис.3. Зоны видимости со станции и с высоты КА

По этой же формуле рассчитывают зону видимости с КА.

Понятие зоны видимости ИСЗ, под которым следует понимать часть поверхности Земли, с которой ИСЗ веден под углом места больше некоторой минимально допустимой величины (например 5°) в течении в заданной длительности сеанса связи; под мгновенной зоной видимости понимается зона видимости в определенный момент, т.е. при нулевой длительности сеанса связи. При движении ИСЗ мгновенная зона перемещается, и поэтому зона видимости в течении некоторого времени всегда меньше мгновенной, так как представляет собой внутреннюю огибающую мгновенных зон.

ЗОНА УВЕРЕННОГО ПРИЕМА

Уверенным приемом называют такие условия приема передач, когда независимо от погоды, состояния солнечной активности, времени суток и года, температуры и влажности воздуха, а также других факторов обеспечивается прием программ заранее выбранного телевизионного передатчика.

Официальная зона уверенного приема определяется расстоянием прямой видимости передающей антенны до точки установки приемной антенны. При этом исходят из того, что ультракороткие волны (УКВ), на которых ведутся телевизионные передачи, распространяются прямолинейно, подобно свету, не огибают земную поверхность и не отражаются ионосферой в противоположность волнам коротковолнового диапазона. В связи с тем, что поверхность Земли шарообразна с радиусом сферы около 6370 км, можно вывести следующую формулу для определения максимальной дальности, соответствующей прямой видимости:

D = 3, 57 (H^0. 5+ h^0. 5),

где D - максимальная дальность прямой видимости, км; Н - высота передающей антенны, м; h - высота приемной антенны, м.

3. Дайте определение терминов – азимут и угол места.

А́зимут — в геодезии угол между направлением на север (в Южном полушарии — на юг) и направлением на какой-либо удалённый предмет.

В астронимии - азимутом светила называется дуга математического горизонта от точки юга до вертикального круга светила, или угол между полуденной линией и линией пересечения плоскости математического горизонта с плоскостью вертикального круга светила. Азимуты отсчитываются в сторону суточного вращения небесной сферы, то есть к западу от точки юга, в пределах от 0° до 360°. Иногда азимуты отсчитываются от 0° до +180° к западу и от 0° до −180° к востоку. (В геодезии азимуты отсчитываются от точки севера.)

Угол места (элевация) — угловая высота наблюдаемого объекта (земного предмета, летательного аппарата, небесного светила и др.) над истинным горизонтом. Угол места совместно с азимутом служат для определения направления на объект.

4. Расскажите об основных параметрах антенн( коэффициент усиления , диаграмма направленности и ее виды, частотный диапазон, диаметр апертуры, площадь раскрыва, коэффициент использования поверхности, коэффициент направленного действия и др.).

1.Коэффициент усиления (КУ) антенны — отношение мощности на входе эталонной антенны к мощности, подводимой ко входу рассматриваемой антенны, при условии, что обе антенны создают в данном направлении на одинаковом расстоянии равные значения напряженности поля или такой же плотности потока мощности. КУ антенны показывает, во сколько раз необходимо увеличить мощность на входе антенны (выходную мощность передатчика) при замене данной антенныидеальной ненаправленной антенной, чтобы значение плотности потока мощности излучаемого антенной электромагнитного поля в точке наблюдения не изменилось

Для параболической антенны коэффициент усиления рассчитывается по формуле: G = h * (nD / A)^2 Где: G — коэффициент усиления; h — эффективность или коэффициент использования поверхности антенны (КИП), для большинства антенн равен примерно 0.55; D — диаметр антенны; A — длина волны; n – ПИ.

2.Диаграмма направленности (антенны) — графическое представление зависимости коэффициента усиления антенны или коэффициента направленного действия антенны от направления антенны в заданной плоскости.

Есть АЗИМУТАЛЬНАЯ и ДН ПО УГЛУ МЕСТА

3.Ширина частотного диапазона антенны – это полоса частот, в которой коэффициент усиления антенны уменьшается не более чем в два раза (на 3 дБ)

4.Апертура в антенной технике — излучающая или принимающая излучение поверхность сложных антенн.

5. РАСКРЫВ АНТЕННЫ

Площадь поверхности антенны, через которую происходит излучение и прием энергии ЭМ волн.

6. коэффициентом использования поверхности (КИП) раскрыва антенны. Он характеризует снижение КНД антенны за счет отличия поля в раскрыве от постоянной величины. Коэффициент использования поверхности параболоидных зеркал определяется многими факторами — затенением зеркала облучателем, неточностью профиля зеркала, несовпадением облучателя с фокусом, потерями на кроссполяризацию2, неравномерностью распределения поля в раскрыве зеркала и рядом других. На практике действие неравномерности облуче­ния зеркала либо утечки энергии облучателя за его края бывает значительнее, чем это учтено в приближенном расчете, результаты которого приводились. К тому же нужно принимать во внимание фазовые отклонения, вызываемые неточностью изготовления зеркал. Поэтому обычно не удается достигнуть указанного выше максимального значения x=0,83. При допустимых фазовых отклонениях коэффициент использования может составлять x=0,4÷0,6.

А=Sxv, где S — площадь раскрыва антенны,  А – эффективная площадь v — коэффициент использования поверхности.

7. Коэффицие́нт напра́вленного де́йствия (КНД) антенны — отношение квадрата напряженности поля, создаваемого антенной в данном направлении, к среднему значению квадрата напряженности поля по всем направлениям^[1].

КНД является безразмерной величиной, может выражаться в децибелах (дБ, дБи, дБд). Для обозначения КНД используют латинскую букву D (от англ. Directivity).

Следует различать КНД и коэффициент усиления (КУ) антенны: КНД целиком и полностью определяется формой ДН антенны и не учитывает КПД антенны, то есть не учитывает потери энергии в элементах конструкции антенны и объектах, расположенных в ближней зоне антенны.

5. Перечислите виды параболических антенн, охарактеризуйте особенности их использования.

Прямофокусная тарелка это классический пример параболического зеркала имеющего фокус в геометрическом центре, что способствует более точной настройке на выбранный спутник. Чаще всего эти тарелки используют для приема сигнала в С диапазоне. Диаметр антенны определяет ее усиление и соответственно стабильность приема спутниковых сигналов. В зависимости от используемого геостационарного спутника, диаметры приемных антенн могут быть от 0,55 м до 3,7 м. В фокусе параболического зеркала установлены облучатели.

Офсетная антенна — наиболее распространена в индивидуальном приёме спутникового телевидения в KU диапазоне. Размер в основном составляет от 0.6м-1.2 м. Офсетная антенна представляет собой несимметричную вырезку из параболоида вращения с облучателем в фокусе параболоида. Фокус такого сегмента расположен ниже геометрического центра антенны. Это устраняет затенение полезной площади антенны облучателем и его опорами, что повышает ее коэффициент полезного использования при одинаковой площади зеркала с осесимметричной антенной. К тому же, облучатель установлен ниже центра тяжести антенны, тем самым увеличивая ее устойчивость при ветровых нагрузках. Зеркало офсетной антенны крепится почти вертикально. В зависимости от географической широты угол ее наклона немного меняется. Такое положение исключает собирание в чаше антенны атмосферных осадков, которые сильно влияют на качество приема.

Реже, в качестве спутниковой, используются тороидальные антенны. Тороидальные антенны имеют меньшее усиление, но более широкую диаграмму направленности, что позволяет легче навестись на спутник или работать одновременно с несколькими спутниками.

[Введите цитату из документа или краткое описание интересного события. Надпись можно поместить в любое место документа. Для изменения форматирования надписи, содержащей броские цитаты, используйте вкладку "Средства рисования".]

6. Опишите конструкцию и особенности применения двузеркальных параболических антенн.