Спутниковые тарелки на стенах и крышах домов видел каждый, они необходимы для приема сигнала спутникового ТВ и спутникового интернета. В статье расскажем, что это за устройство, из каких частей состоит и за что отвечает каждая из них, как происходит прием сигнала со спутника и что нужно, чтобы всё это работало без сбоев.

Как работает спутниковая антенна: коротко

  • Спутниковая антенна принимает сигнал со спутника, а при спутниковом интернете ещё и передаёт его обратно.
  • Зеркало (чаша) сигнал не принимает, а только отражает и сводит его в одну точку — фокус, где стоит конвертер.
  • Конвертер усиливает сигнал, понижает частоту и отправляет по кабелю в дом, к ресиверу или модему.
  • Форма зеркала параболическая, она собирает пришедший параллельным потоком сигнал в одну точку.
  • Чем больше диаметр, тем больше сигнала соберёт антенна, но тем точнее её нужно навести.
  • В обычной установке антенна принимает с одного спутника, потому что видит узкий сектор неба.
  • Для устойчивой работы нужны прямая видимость на спутник, точная наводка и жёсткое крепление.

Что такое спутниковая антенна

Спутниковая антенна — это устройство для приёма и (или) передачи сигнала с искусственных спутников Земли. Обязательный элемент для подключения спутникового телевидения или спутникового интернета.

Слово «тарелка» прижилось из-за формы, чаша антенны и правда похожа на большую глубокую посудину. Правильное название для антенны такой формы — параболическая, по форме поверхности её зеркала. Но бывают антенны, не похожие на тарелку, и даже плоские.

Как работает спутниковая антенна

Для начала кратко опишем, как работает спутниковое ТВ. Передающая станция на Земле транслирует сигнал с телевизионным контентом на спутник, находящийся на геостационарной орбите (то есть неподвижный относительно Земли). Со спутника сигнал с помощью транспондеров (приёмо-передающего блока) направляется уже на Землю, и его принимают конечные пользователи.

В случае со спутниковым интернетом всё работает похоже, отличие только в том, что это двусторонняя связь — от пользователя на спутник идёт запрос, он направляется спутником на станцию провайдера на Земле, которая направляет ответ на этот запрос, в свою очередь, обратно на спутник и далее к абоненту.

У каждого спутника есть своя зона покрытия — это территория, куда падает его луч, и принять сигнал внутри этой зоны может любой, у кого есть подходящее оборудование. За границей этой зоны сигнала не будет, поэтому операторы и публикуют карты покрытия. У одного спутника таких зон может быть несколько: он светит на Землю не одним широким лучом, а несколькими, и каждый накрывает свой участок.

Спутниковая антенна и является таким оборудованием.

Радиоволна отражается от чаши и сходится в одну точку, где расположен конвертер (для спутникового ТВ) или приёмо-передатчик (для интернета). Эту точку называют фокусной. Конвертер её принимает, усиливает, понижает частоту и отправляет по кабелю к оконечному устройству — ТВ-ресиверу, если это телевидение, или модему, если это интернет. Ресивер уже выбирает нужный канал, расшифровывает его по карте доступа и выдаёт картинку на телевизор.

Благодаря такой геометрии антенна работает как очень направленный приёмник. Собрать сигнал в фокус зеркало может только для лучей, пришедших вдоль его оси, то есть строго со стороны спутника. Стоит сигналу прийти под другим углом, и после отражения он сходится уже не в фокусе, а рядом с ним, мимо конвертера. Поэтому тарелка и видит не всё небо, а узкий сектор — это свойство называют диаграммой направленности.

Причём чем крупнее антенна, тем уже этот сектор. Дело в том, что при отклонении от спутника волна доходит до дальнего края зеркала чуть позже, чем до ближнего, и в фокусе части сигнала складываются уже не так дружно. Чем шире чаша, тем больше эта разница, поэтому большая антенна и принимает лучше, и требует более точной наводки: на метровой чаше промах в градус уже приводит к заметной потере.

Спутниковые антенны работают не только с геостационарными спутниками, но именно про приём с них мы говорим в нашей статье. В России на них держится и телевидение, и спутниковый интернет. Геостационарный спутник находится примерно в 36 тысячах километров над экватором и обращается вокруг Земли за сутки, поэтому с земли выглядит неподвижным. Отсюда и главное удобство: антенну наводят один раз при установке и дальше не трогают, спутник никуда не уходит.

С низкоорбитальными спутниками всё иначе. Они движутся по небу, и антенне приходится непрерывно за ними следить, так что и устроена она по-другому.

Как устроена антенна

Деталей немного, и у каждой своя задача.

Зеркало, оно же чаша или рефлектор

Самая крупная часть, то, что все и называют тарелкой. Само по себе оно ничего не принимает, а только отражает пришедший сигнал и сводит его в фокус.

Зеркала делают из стали, алюминия, реже из пластика с металлическим покрытием, а поверхность бывает сплошной или перфорированной, с мелкими отверстиями, которые сигналу не мешают, зато уменьшают вес и парусность.

Конвертер

Конвертер (в обиходе «головка», в описаниях товаров LNB) стоит в фокусе антенны. Он принимает сигнал, усиливает его и понижает частоту — со спутника сигнал приходит на частотах около 11–12 гигагерц, а по бытовому коаксиальному кабелю такую частоту передать без огромных потерь не выйдет. Конвертеры бывают на один выход и на несколько, по количеству подключаемых телевизоров, а у антенн для интернета вместо него стоит приёмо-передатчик с двумя разъёмами. Также конвертеры отличаются по диапазону и поляризации. Подробнее об этом можно прочитать здесь.

Кронштейн

Держит всю конструкцию на стене или на мачте. Жёсткость крепления важна не меньше качества самой чаши, ведь от сбитой наводки сигнал пропадает.

Кабель

Кабель идёт от конвертера в дом, к ресиверу или модему. Используют коаксиальный кабель на 75 Ом. По нему же на конвертер подаётся питание, отдельного провода для этого к антенне не прокладывают.

Кстати, приёмником является именно конвертер, а не чаша. Чаша играет роль зеркала, которое собирает слабый сигнал с большой площади в одну точку. Без неё конвертер тоже что-то примет, но настолько слабо, что толку не будет.

Почему у антенны такая форма

Форма зеркала — не просто «вогнутая», а параболическая. Вообще, параболическое зеркало не единственный вариант, спутниковые антенны бывают и других форм, просто эта распространена больше всех прочих.

У параболоида есть особое свойство. Любой луч, пришедший параллельно его оси, после отражения проходит через одну и ту же точку. Это и есть фокус. Сигнал со спутника за 36 тысяч километров приходит практически параллельным потоком, поэтому вся его энергия, попавшая на зеркало, собирается в одном месте.

При этом чем больше площадь зеркала, тем больше сигнала оно соберёт в ту же точку. Это как с ведром под дождём — широкое наберёт больше воды, чем узкое, за то же время.

Отсюда же требование к точности изготовления. Если поверхность отклоняется от расчётной, отражённые лучи сходятся не в одной точке, а размазываются вокруг неё. Часть сигнала мимо конвертера — часть усиления потеряна.

Что нужно для устойчивой работы

Из принципа работы следуют и условия, при которых антенна показывает то, на что способна.

Прямая видимость на спутник. Сигнал этих частот практически не проходит сквозь преграды и не огибает их. Ветка дерева, соседний дом, стена балкона на пути — приёма не будет. Спутники стоят над экватором, поэтому из наших широт антенна всегда смотрит в южную сторону неба и невысоко над горизонтом, и место для неё выбирают так, чтобы в этом направлении не было препятствий.

Чем севернее, тем ниже спутник виден над горизонтом: в средней полосе это около 25–30 градусов, а под Мурманском уже порядка десяти. Отсюда и сложности северных регионов. Найти место с открытым южным направлением труднее, ведь при таком угле мешает даже невысокая постройка или забор. Да и сам сигнал идёт через более толстый слой атмосферы и слабеет заметнее, поэтому антенну там обычно берут крупнее. А на самых северных территориях, примерно севернее 81 градуса, геостационарный спутник скрывается за горизонтом совсем, и принять его не получится никак.

Точная наводка. Антенну наводят по азимуту и углу места, а конвертер ещё и поворачивают вокруг оси, подстраивая поляризацию. Чем крупнее чаша, тем уже её сектор обзора и тем меньше допустимая погрешность.

Жёсткое крепление. Наводка должна сохраняться годами, а ветровая нагрузка на чашу приличная. Поэтому кронштейн выбирают под диаметр антенны и крепят к несущей стене, а не к обшивке или водостоку.

Чистое зеркало. Мокрый снег на чаше искажает её форму и поглощает сигнал, поэтому зимой его сметают. По этой причине, кстати, офсетные антенны (фокус смещён вниз) удобнее прямофокусных (фокус находится по центру): они стоят почти вертикально, и снег в них не задерживается.

Исправный кабель и разъёмы. Влага в разъёме, залом на кабеле или оборванный экран сажают сигнал. Уличный разъём герметизируют, а кабель крепят без натяжения.

Отдельно про погоду. В сильный дождь приём может ухудшиться или пропасть совсем — капли поглощают сигнал этих частот. Это нормально и проходит вместе с ливнем.

Как выбрать антенну

Диаметр. Главный параметр, по которому выбирают бытовые антенны. Как мы уже говорили, сигнал со спутника накрывает не весь мир, а определённую территорию — зону покрытия. Внутри зоны сигнал распределён неравномерно: в центре его мощность максимальна, а к краям падает. Отсюда и правило — чем дальше вы от центра, тем крупнее нужна чаша, чтобы она могла собрать достаточно сигнала.

У каждого оператора есть рекомендации диаметра антенны по регионам. В центральных областях обычно хватает антенны 0,6 метра, ближе к краям зоны берут 0,9 и больше. Брать с большим запасом тоже нет смысла: крупная антенна тяжелее, сильнее парусит и требует более точной наводки.

Геометрия зеркала. Точность формы прямо связана с усилением, так что чашу стоит осмотреть. Вмятины, перекосы и особенно коробление «винтом» усиление ухудшают. Для грубой прикидки антенну кладут вогнутой стороной вниз на ровную поверхность и смотрят, всюду ли прилегает край: сильный просвет в одном месте — плохой знак. Правда, тест этот приблизительный, у некоторых моделей есть технологические выступы, из-за которых чаша никогда не ляжет идеально.

Материал. Сталь жёсткая и недорогая, но всё решает покрытие: на дешёвой окраске ржавчина выходит уже через пару сезонов. Алюминий легче и не ржавеет, зато мягче, и ему нужно жёсткое крепление.

Поверхность зеркала. Кроме сплошных бывают перфорированные антенны, с мелкими отверстиями по всей чаше. Сигналу они не мешают, а вес и парусность заметно снижают, поэтому такую антенну проще закрепить и она легче переносит ветер.

Комплектность. Посмотрите, входит ли в комплект кронштейн. Отдельная покупка крепления часто съедает разницу в цене между антеннами.

Тип антенны. Для обычного приёма с одного спутника берут привычную офсетную чашу. Но если нужно принимать сразу с нескольких позиций или ставить антенну на технику, вариантов больше — от мультифида и тороидальных антенн до поворотных на мотоподвесе. Про них подробно в отдельной статье о видах спутниковых антенн.

Если вы меняете оператора

Уменьшать диаметр антенны при переходе не обязательно, а вот увеличивать может потребоваться: если новый оператор вещает с другого спутника, антенны, которой хватало раньше, может не хватить. Когда оператор меняется, а спутник остаётся прежним, антенна обычно подходит.

Ещё может понадобиться другой конвертер — в случае, если новый спутник использует другой тип поляризации, круговую вместо линейной или наоборот.

Производители

Если с типом и размером антенны вы определились, остаётся выбрать производителя.

  • Супрал — самая массовая марка на нашем рынке. Стальные антенны от 0,55 до 1,4 метра, часто с логотипами операторов и в облегчённом исполнении. Именно они чаще всего попадают в штатные комплекты.
  • Lans — известен как производитель перфорированных офсетных антенн от 60 до 120 сантиметров. Перфорация уменьшает вес и парусность, поэтому такую антенну проще ставить там, где с креплением сложно или часто дует.
  • Corab — польский производитель, тоже есть перфорированные модели, размерный ряд похожий.
  • Gibertini — итальянские антенны от 67 сантиметров до полутора метров. Скорее для тех, кто собирает систему всерьёз: к ним выпускают мультифиды на два, три и четыре конвертера.
  • Triax — датская марка с хорошей репутацией. С российского рынка производитель практически ушёл, и новую в обычной продаже теперь найти сложно, но на вторичном рынке они попадаются регулярно.

Стоит иметь в виду, что почти у каждого производителя есть и бюджетные линейки, и более качественные, так что разброс внутри одного бренда бывает больше, чем между брендами.