Co to jest współczynnik G/T anteny satelitarnej, po co wprowadzono pojęcie temperatury szumowej, czym jest tłumienie polaryzacji skrośnej, jak się oblicza podane wyżej parametry?
(pyta pan Marian Krawczyk z miejscowości Polne).


– Wyżej wymienione parametry są stosowane do określenia jakości anteny satelitarnej, a dokładniej kompletu antena odbiorcza + konwerter odbiorczy (lub wzmacniacz antenowy, jeśli jest stosowany zamiast konwertera). Parametry te są zwykle wykorzystywane przy projektowaniu systemów satelitarnych oraz w trakcie odbiorów technicznych anten satelitarnych, przeznaczonych do zastosowań profesjonalnych.
G/T to stosunek zysku energetycznego (G) anteny odbiorczej do temperatury szumowej (T) kompletnego zestawu odbiorczego. G/T jest nazywany po polsku współczynnikiem przydatności zestawu odbiorczego. Im ten współczynnik wyższy, tym zestaw odbiorczy jest lepszy. Taką samą wartość G/T można osiągnąć na różne sposoby: np. stosując antenę o mniejszej średnicy, a więc o mniejszym zysku energetycznym G, ale wyposażając ją w konwerter o mniejszych szumach.
Pozornie sprawa nie jest skomplikowana: wystarczy znać zysk anteny G, podzielić go przez temperaturę szumową T i wynik gotowy. Faktycznie nie jest to łatwe. Zysk anteny najlepiej byłoby zmierzyć; w tym celu niezbędny jest specjalnie wyposażony poligon pomiarowy oraz dokładnie wykalibrowana antena wzorcowa. Można skorzystać z gotowych informacji, podawanych przez producenta anteny, ale nie ma pewności, czy są one rzetelne.
Jeszcze trudniejszą sprawą jest wyznaczenie temperatury szumowej zestawu odbiorczego, wyrażanej w Kelvinach, a nie w stopniach Celsjusza. Nie jest to powszechnie znany współczynnik szumów konwertera, podawany w decybelach (dB), np. jako 0,3 dB. Dlaczego trzeba operować pojęciem temperatury szumowej? Bo w takim ujęciu wystarczy dodać temperatury z poszczególnych źródeł szumów, aby otrzymać temperaturę szumową całego zestawu odbiorczego. Trzeba uwzględnić:
* temperaturę szumów konwertera;
* temperaturę szumów materiałów, z których wykonano antenę, gdyż nie są to idealne nadprzewodniki;
* szumy wnoszone przez ziemski grunt, przedostające się przez listki boczne anteny,
* szumy kosmiczne, wynikające z obecności gwiazd i innych obiektów astronomicznych,
* szumy cywilizacyjne, czyli zakłócenia pochodzące od różnych urządzeń technicznych,
* szumy atmosferyczne, wynikające z zachmurzenia, opadów i obecności w powietrzu gazów.
Dla przykładu:
temperatura szumów konwertera wynosi 60 K,
pozostałe szumy to 140 K,
w sumie T=60+140=200 K.
Zysk popularnej anteny satelitarnej np. 36 dB, czyli G=3980,
Współczynnik G/T=3980/200=19,9
lub w decybelach 10log19,9=13, czyli G/T=13 dB.
Duże profesjonalne anteny satelitarne osiągają znacznie większy współczynnik G/T, przekraczający 30, a nawet 40 dB.
W praktyce nie wyznacza się oddzielnie poszczególnych składników szumów. Wykonuje się specjalistyczne pomiary, do których jest potrzebny selektywny, wykalibrowany miernik mocy skutecznej szumów.
Dużą antenę satelitarną kieruje się na znane i stabilne źródło szumów kosmicznych, którym często jest gwiazdozbiór Kasjopea i mierzy moc szumów. Następnie antenę obraca się na „zimny” fragment nieba (temperatura bliska 0° K) i ponownie mierzy moc szumów. Po wykonaniu kilku obliczeń otrzymuje się gotową wartość współczynnika G/T.
Podobnie postępuje się z małą anteną satelitarną, tylko kieruje się ją nie na gwiazdozbiór, a na satelitę nadającego sygnały o znanej i stabilnej mocy.
Drugie pytanie Czytelnika dotyczy tłumienia polaryzacji skrośnej, czyli współczynnika XPD. Współczynnik ten określa stopień wytłumienia sygnału niepożądanego, nadawanego z polaryzacją przeciwną. Jeżeli odbieramy sygnał satelitarny z polaryzacją pionową, to sygnałem niepożądanym, zakłócającym jest sygnał o polaryzacji poziomej. Problem by nie występował, gdyby satelita nadawał sygnały tylko w jednej polaryzacji, ale wtedy liczba programów byłaby o połowę mniejsza.
Pożądane jest jak największe wytłumienie sygnałów o niepożądanej polaryzacji. Minimum to 20 dB, pożądane jest 25 dB, w profesjonalnych zestawach odbiorczych osiąga się 35 dB. Parametru XPD nie oblicza się, tylko dokonuje specjalistycznych pomiarów. O wartości XPD decyduje precyzja wykonania konwertera oraz dokładność jego zamocowania w uchwycie antenowym. Wpływ ma także geometria anteny satelitarnej.
Dysponując uszkodzonym konwerterem, można go otworzyć z przodu i po usunięciu okrągłej pokrywki zobaczyć dwie antenki w postaci pręcików. Pręciki te powinny być ustawione dokładnie pod kątem 90 stopni. Jeżeli te pręciki są ustawione skośnie, wtedy współczynnik XPD jest gorszy. O wartości XPD decydują też inne cechy, głównie precyzja wykonania konwertera pod względem mechanicznym.
Wartości parametrów G/T oraz XPD zależą od częstotliwości – dlatego pomiary wykonuje się przy kilku częstotliwościach.

Wr�� do pyta� z poprzednich numer�w


 
Numer 405 Kwiecień 2024

Polecamy:




Xbest_banner_TV-Sat_WWW.JPG

Eutelsat 380x70 tvsat-hotbird.jpg


ZTV_PL_baner2021_final_07.02.2021.JPG

Radio_Santec_banner_380x70_09_2023.jpg


PFR plansza informacyjna poziom.jpg
Którą formę przekazu telewizji preferujesz?
 Naziemna DVB-T
 Satelitarna
 Kablowa
 Internetowa
                
 
 
Zdjęcie inżyniera