LABORATORIUM TELEWIZJI KABLOWEJ
Ćw.: 1	Temat:	Antena z zawieszeniem azymut-elewacja
Wykonali:			Termin zajęć:	Data wykonania:	Ocena:

1. Obliczenia i ustawienie anteny

Przed ustawieniem anteny obliczyliśmy kąty elewacji i azymutu w taki sposób, aby antena poprawnie odbierała sygnał z satelit Astra 19.2E (Astra 1L, Astra 1KR, Astra 1M). W obliczeniach użyliśmy następujących współrzędnych geograficznych naszego położenia: 51N, 17E (Wrocław).

Użyte wzory:

Azymut:

Elewacja:

gdzie

- długość geograf. pozycji anteny

- długość geograf. punktu podsatelitarnego

- szerokość geograf. pozycji anteny

R - promień Ziemi

h - wysokość satelity nad równikiem

Podstawiając dane:
=17 ,
=19,2 ,
=51 , R=6370km , h=35800km

otrzymujemy kąty azymutu oraz elewacji:

Azymut: Az=177,2°

Elewacja: El=31,6°

Kąt skręcenia konwertera: 5,7°

Kąt skręcenia konwertera przyjęliśmy zgodnie z danymi ze strony Astry (http://www.ses-astra.com). Przy pomocy poziomicy ustawiliśmy antenę zgodnie z tymi kątami. Do konwertera podłączyliśmy kablem współosiowym miernik uniwersalny WA50 z ustawieniami: napięcie 17V, częstotliwość pośrednia 1GHz.

2. Pomiar sygnałów z satelity

Poniższa tabela przedstawia wynik pomiaru częstotliwości sygnałów oraz poziom sygnału C dla obu polaryzacji (H oraz V).

Tabela 1. Zmierzone parametry sygnałów satelitarnych

Lp.	Nazwa programu TV	Częstotliwość sygnału satelitarnego [GHz]	Częstotliwość po I przemianie [MHz]	Polaryzacja	Poziom sygnału C [dbµV]	Stosunek C/N [dB]
1	MTV	11,602	1602	H	70,2	4,5
2	RTL 2	11,210	1210	H	76,3	11,8
3	VOX	11,266	1266	H	78,6	13,1
4	T5	11,546	1546	H	77,5	11,5
5	NDR	11,578	1578	H	76,4	11,5
6	VIVA	11,122	1122	V	73,4	7,7
7	RTL	11,218	1218	V	67,5	3,0
8	EUROSPORT	11,250	1250	V	73,3	7,8
9	SAT 1	11,282	1282	V	73,8	9,0
10	CNN	11,618	1618	V	70,8	5,8

3. Pomiar poziomu szumu

Pomiar szumu został wykonany trzema metodami na częstotliwościach wcześniej wybranych programów telewizyjnych. Pierwsza metoda polegała na odchyleniu czaszy anteny o 10 stopni w górę. Druga na obróceniu czaszy o 180 stopni w stronę budynku. Trzecia na pomiarze szumu przy wyłączonym zasilaniu konwertera. Wyniki udokumentowaliśmy w poniższej tabeli:

Tabela 2. Zmierzone poziomy szumów

Lp.	Pomiar z anteną uniesioną [dbµ]	Pomiar z anteną obróconą na ścianę [dbµ]	Pomiar z wyłączonym konwerterem [dbµ]
1	63,8	65,7	35,7
2	63,4	64,5	32,7
3	68,4	65,5	33,5
4	66,4	66,0	34,6
5	65,9	64,9	34,8
6	66,1	65,7	31,9
7	62,9	64,5	33,0
8	66,4	65,5	33,2
9	67,8	64,8	33,8
10	65,7	65,0	35,3

Po analizie wyników doszliśmy do wniosku, że szum został prawidłowo zmierzony poprzez obrócenie czaszy o 180 stopni w stronę ściany. Przy wyłączonym zasilaniu konwertera, szum mierzony jest pomniejszony o szumy z atmosfery, konwertera i anteny. Dlatego nie jest wynikiem, o który nam chodzi. Uniesienie anteny o kilka stopni powoduje, że od czaszy wciąż odbija się część sygnału użytecznego, dlatego wyniki są nieznacznie większe od oczekiwanych. Obrócenie anteny w stronę ściany odcina całkowicie sygnał z satelity, ale nie pomija szumów odbieranych przez antenę z atmosfery, konwertera i Ziemi. Jest to prawidłowy wynik pomiaru szumu.

Pomiary tych szumów użyliśmy do obliczenia stosunku C/N w tabeli 1.

4. Teoretyczny bilans mocy dla łącza satelita-ziemia

Po sprawdzeniu natężenia pola wytwarzanego przez wiązkę satelity z odebranymi programami (dane ze strony www.ses-astra.com) stwierdziliśmy, że dla wszystkich programów EIRP wynosi ok. 51 dBW.

Do wyznaczenia teoretycznego bilansu mocy przyjęliśmy następujące dane:

f=11,273 [GHz] - częstotliwość kanału VOX

B=26 [MHz] - zastępcza szumowa szerokość pasma przenoszenia

R=38485 [km] - odległość od satelity do miejsca odbioru

EIRP=51 [dBW] - zastępcza moc promieniowania izotropowego w miejscu odbioru

- wsp. wykorzystania apertury

A=
=0,636[m²] - powierzchnia anteny

A_s=
- powierzchnia skuteczna anteny

F₀=1,1 dB - wsp. szumów konwertera

Teoretyczny stosunek C/N obliczamy wg wzoru:

,gdzie S - gęstość strumienia mocy w miejscu odbioru

G - zysk anteny

Logarytmicznie:

gdzie:

- zysk anteny

T=80+80=160 [K]=2 dB - suma temperatur szumowych anteny (80K) oraz konwertera (80K).

M=3dB - tłumienie fali w troposferze oraz tłumienia dodatkowe (wynikające z błędnego ustawienia anteny, konwertera)

Po podstawieniu wartości otrzymujemy teoretyczny stosunek sygnał/szum na wejściu konwertera:

5. Wnioski

Wynik teoretycznych obliczeń bilansu łącza satelita-ziemia dał wynik 13,6dB. Praktycznie zmierzony stosunek C/N dał wynik 13,1dB. Różnica ta jest stosunkowo niewielka. Ogólnie rzecz biorąc, stosunek C/N na poziomie 13dB dał nam czysty i ostry obraz na odbiorniku. Antena o średnicy 0,9m jest w zupełności wystarczająca do odbioru sygnału satelitarnego przy EIRP=51dBW (wedle danych z www.ses-astra.com talerz 0,6m jest wystarczający). Dzięki temu nie mieliśmy problemu z odbiorem dobrej jakości sygnału.

---