В системах спутниковой связи могут применяться дополнительные устройства, улучшающие приём или передачу сигнала, повышающие эффективность работы оборудования. К числу таких устройств относится скалярное кольцо, которое часто устанавливается на спутниковые тарелки.
Что такое скалярное кольцо
Скалярное кольцо представляет собой конструкцию из нескольких металлических колец, расположенных концентрически, которая монтируется вокруг рупора спутниковой тарелки. Как правило, кольца имеют конусообразную форму. Установка такой конструкции воздействует на распределение в рупоре электромагнитного поля с целью улучшения передачи или приёма сигнала, повышения эффективности работы антенны.
Функции скалярного кольца, повышающие эффективность спутниковых антенн
Комплектация спутниковой антенны скалярным кольцом может преследовать сразу несколько целей. В том числе оно выполняет функции, направленные на повышение эффективности оборудования:
Усиление сигнала и повышение производительности
Скалярное кольцо фокусирует на рупор отражённые от антенны сигналы. Благодаря этому обеспечивается высокая концентрация сигнала, что обеспечивает эффективное усиление его мощности. Благодаря конусообразной форме кольца, входящие сигналы направляются непосредственно к центру. За счёт этого усиление достигает максимальных значений, захватывается практически весь сигнал, попадающий в поле тарелки.
Эффективное шумоподавление
Характерной проблемой офсетных спутниковых антенн является то, что они зачастую улавливают помехи, за счёт боковых лепестков. Это нежелательные сигналы, которые поступают с направлений вне луча спутника. Особенно эта проблема часто проявляется в городских условиях, где наблюдаются сильные помехи от разных источников.
Скалярное кольцо работает против боковых лепестков в качестве физического барьера. Оно обеспечивает фильтрацию шумов, которые поступают с направления, не соответствующего заданному.
Скалярное кольцо работает против боковых лепестков в качестве физического барьера. Оно обеспечивает фильтрацию шумов, которые поступают с направления, не соответствующего заданному.
Улучшение SNR — соотношения сигнал / шум
Скалярное кольцо фокусирует область захвата сигнала тарелки и уменьшает шумы. Благодаря этому улучшается такая важная характеристика спутниковой антенны, как соотношение сигнал / шум, что повышает чёткость сигнала и подавляет помехи. С учётом этой функции применение скалярных колец особенно рекомендовано при монтаже антенн в районах с сильными помехами или слабым сигналом от спутника.
Улучшение кроссполяризации
Применение скалярного кольца позволяет улучшить показатель кроссполяризационной дискриминации (XPD) спутниковой антенны. Благодаря этому эффективно отделяются сигналы с ортогональной поляризацией. Это имеет большое значение в системах спутниковой связи, в которых используется несколько антенн.
Увеличение эффективной зоны захвата офсетной антенны
Поскольку в офсетных спутниковых тарелках смещен центр тяжести, отражение сигнала, в отличие от антенн с прямым фокусом, происходит несимметрично. В результате уменьшается эффективная зона захвата.
Эту проблему устраняет установка скалярного кольца. За счёт своей конической формы, оно компенсирует несимметричность отражения сигнала, улучшает его прохождение. Это позволяет увеличить эффективную зону захвата спутниковой антенны.
Эту проблему устраняет установка скалярного кольца. За счёт своей конической формы, оно компенсирует несимметричность отражения сигнала, улучшает его прохождение. Это позволяет увеличить эффективную зону захвата спутниковой антенны.
Установка и выравнивание скалярного кольца
Процесс установки скалярного кольца на спутниковую антенну включает несколько основных этапов:
Правильное выполнение всех этапов обеспечивает оптимальное совмещение скалярного кольца со спутниковой тарелкой и рупором.
- позиционирование;
- регулировка расстояния и угла установки;
- монтаж;
- тестирование и настройка.
Правильное выполнение всех этапов обеспечивает оптимальное совмещение скалярного кольца со спутниковой тарелкой и рупором.
Позиционирование
Рупор антенны необходимо предварительно точно отцентрировать. После этого скалярное кольцо нужно разместить вокруг рупора.
Расстояние и угол
Необходимо проконтролировать, чтобы расстояние между скалярным кольцом и рупором соответствовало рекомендованному значению для вашей модели спутниковой тарелки. Точность расстояния установки обеспечивает оптимальное фокусирующую способность скалярного кольца.
Монтаж
Кольцо фиксируется на рупоре при помощи специального крепежного комплекта. Это гарантирует его корректное и стабильное положение во время эксплуатации.
Настройка и тестирование
После монтажа скалярного кольца выполняют проверку работы спутниковой антенны. При необходимости проводят точную регулировку расстояния и угла его установки. Это позволяет добиться оптимального значения усиления и качества сигнала.
Рекомендации по использованию спутниковых антенн со скалярным кольцом
При эксплуатации офсетных антенн с установленным скалярным кольцом нужно учитывать, что тарелки этого типа имеют особые геометрические параметры и смещённый фокус. Их облучатели устанавливаются на существенном расстоянии от геометрического центра. Поэтому при использовании оборудования нужно учитывать ряд рекомендаций.
Регулировка фокуса
Для получения максимального качества сигнала важно точно выровнять скалярное кольцо. Оно должно располагаться так, чтобы его положение чётко соответствовало смещенному центру фокуса антенны.
Азимут и угол места
Выравнивание необходимо выполнить как по азимуту, так и по углу места. Это крайне важно для эффективной работы. Для регулировки этих углов применяют измеритель сигнала. Это позволяет добиться наиболее высокой производительности антенны.
Индивидуальная конструкция
В некоторых случаях требуется изготовление скалярного кольца индивидуальной конструкции. Она должна соответствовать кривизне и дизайну конкретной модели офсетной спутниковой антенны.
Области применения скалярных колец в спутниковой связи
Скалярные кольца широко применяются в тех направлениях спутниковой связи, в которых требуется наиболее эффективное шумоподавление и высокий коэффициент усиления. В том числе, их используют в системах телевещания и приёма телевизионного сигнала, в системах спутникового интернета. Их устанавливают на антенны, работающие в Ku- и C-диапазоне.
