ESI | Elektryczne Satelitarne Instalacje

Odbiorcza instalacja satelitarna wymaga właściwego montażu i ustawienia anteny. Ukierunkowywanie anteny satelitarnej najlepiej przeprowadzać za pomocą analogowego lub cyfrowego wskaźnika poziomu. W przypadku telewizji satelitarnej prace te są znacznie bardziej skomplikowane, niż przy odbiorze DVB-T. Ustawianie anteny satelitarnej wymaga znacznie większej dokładności ze względu na jej bardzo dużą kierunkowość.

Najpierw jest konieczny wybór określonego satelity lub satelitów emitujących interesujące nas programy TV-SAT. Obecnie telewizja satelitarna korzysta z pasm 11GHz i 12,5GHz. Zaś największym zainteresowaniem cieszą się satelity Astra i Hot Bird. W przypadku Astry i Hot Birda w rzeczywistości na tej samej pozycji orbitalnej jest pozycjonowanych po kilka satelitów. Stąd też telewizja satelitarna daje bogatą ofertę programową. W Polsce w celu zapewnienia stabilnego i pewnego odbioru sygnałów stosuje się anteny satelitarne o średnicach ok. 70-90cm. Odbiorcze anteny satelitarne ze średnicą 60cm są wystarczające w zachodniej Polsce.

Standardowym konwerterem jest obecnie Full Band zapewniający odbiór sygnałów telewizji satelitarnej obu polaryzacji nadawanych w paśmie górnym i dolnym. Przełączanie jest realizowane w konwerterze za pomocą napięcia zasilającego (polaryzacja V i H) oraz za pomocą sygnału 22kHz (pasmo dolne i górne). Dzięki temu powstają 4 tzw. płaszczyzny programowe (pozioma, pionowa, pasmo 11GHz, pasmo 12,5GHz) zdalnie przełączane za pomocą odbiornika. Wszystko to jest realizowane poprzez jeden przewód koncentryczny doprowadzający sygnał z konwertera do odbiornika. Jeżeli długość kabla i zatem tłumienie między konwerterem i odbiornikiem jest stosunkowo duże, to mogą być włączane między nimi wzmacniacze p.cz. satelitarnej. Ich zasilanie jest realizowane dokładnie tak samo, jak konwertera, przez kabel współosiowy. Wszystkie parametry odbieranego sygnału są oddzielnie zapamiętywane dla każdego programu TV-SAT.

Satelitarna antena odbiorcza musi mieć dokładnie ustawiony kąt wzniesienia (w stosunku do poziomu). Ten kąt wzniesienia jest określany jako kąt elewacji lub po prostu elewacja. Ponieważ pozycje satelitów znajdują się nad równikiem, to satelitarna antena odbiorcza - w zależności od pozycji satelity - musi być ustawiona w kierunku poziomym z odpowiednią odchyłką od kierunku południowego. Ten kąt ustawienia, odniesiony do dokładnego kierunku południowego określa się jako tzw. kąt azymutu. W kierunku południowym ma on 0o, w odchyleniu zachodnim dodatnie i w odchyleniu wschodnim ujemne wartości stopnia kątowego. Te obie wartości ustawień są zależne od pozycji satelity (pozycja orbitalna, stopień długości geograficznej) i pozycji anteny satelitarnej na Ziemi (szerokość i długość geograficzna).

Rys.1. Azymut i elewacja
Azymut i elewacja - co to jest?

Odpowiednio do pozycji orbitalnej odbieranego satelity i danych geograficznych miejsca odbioru (szerokość kątowa i długość kątowa), które można uzyskać z map, musi być obliczony kąt elewacji i kąt azymutu niezbędny do ustawienia anteny satelitarnej. Przyporządkowanie tych kątów do anteny TV-SAT pokazano na powyższym rysunku. Do wyznaczania wartości elewacji i azymutu służą następujące równania:

Kąt elewacji (El)

El = arctan[(cosx - 0,1513)/sinx]

wielkość pomocnicza x = arccos[cos(L-S) * cosB]

Kąt azymutu (Az)

Az = arctan[tan(L-S)/sinB]

gdzie:
S - długość kątowa pozycji satelity,
L - długość kątowa pozycji anteny,
B - szerokość kątowa pozycji anteny.

Przy kącie azymutu należy zwrócić uwagę, że dodatni znak kąta z ostatniego równania oznacza odchylenie od południa w kierunku zachodnim i znak ujemny odchylenie od południa w kierunku wschodnim. Jest to więc kierunek spojrzenia do satelity, co można sobie łatwo wyobrazić. Chodzi mianowicie o to, czy satelita odpowiednio do swego kąta długości, patrząc z północy (północna półkula) jest umieszczony na zachód lub na wschód od kąta długości miejsca posadowienia anteny. W celu uproszczenia pracy instalatora można skorzystać z gotowych tablic dla wielu miast, w których są podane odpowiednie kąty elewacji i azymutu dla wielu satelitów.

Instalacja anteny satelitarnej wymaga wcześniejszego sprawdzenia, czy z miejsca montażu istnieje swobodny widok na satelitę. W tym kierunku nie mogą występować żadne przeszkody. Budynki prowadzą do całkowitego zasłonięcia, które nie dopuszcza jakiegokolwiek odbioru telewizji satelitarnej. Również rośliny (drzewa, zarośla) prowadzą do znacznego pogorszenia odbioru - aż do całkowitego zaniku. Przy wyborze miejsca montażu anteny TV-SAT trzeba pamiętać, że drzewa szybko rosną, I to co dzisiaj wydaje się być małym drzewkiem, za kilka lat może być dużym drzewem uniemożliwiającym odbiór. W dolinach należy sprawdzić, czy kąt elewacji jest wystarczająco skierowany ponad wzniesienie w kierunku odbioru. Widok "na styk" prowadzi już do silnego pogorszenia odbioru. Z przedstawionych powyżej powodów jest więc cały szereg miejsc, w których instalacja anteny satelitarnej jest niemożliwa.

Gdy jest zapewniony swobodny widok w kierunku satelity, to wysokość na jakiej jest wykonywana instalacja anteny satelitarnej, nie ma znaczenia. W praktyce miejsce montażu anteny TV-SAT jest wybierane z reguły możliwie wysoko przede wszystkim w celu wykluczenia nieuprawnionego dostępu. Przy mocowaniu na już istniejącym maszcie antenowym z antenami do odbioru telewizji naziemnej antenę satelitarną należy montować możliwie najniżej na wolnym fragmencie masztu. Chodzi o to, aby wytwarzać możliwie najmniejszy moment gnący powstający w wyniku obciążenia wiatrem (maszt musi mieć oczywiście wystarczającą obciążalność). Najczęściej do takiego rodzaju montażu nadają się tylko stosunkowo małe anteny. Przy tym należy uwzględnić występującą wysokość śniegu na dachu w celu określenia minimalnej wysokości, na jakiej powinna być przeprowadzona instalacja anteny TV-SAT.

Do sprawdzenia swobodnego widoku do satelity przy wybranej lokalizacji przydatne są różnego rodzaju przyrządy pomocnicze. Po ustaleniu kątów azymutu i elewacji sprawdza się swobodny widok z miejsca montażu za pomocą kompasu i klinometru. Możliwa jest również instalacja anteny satelitarnej na małej wysokości nad ziemią. Do tego niezbędne są krótkie maszty antenowe lub tzw. stojaki w połączeniu z betonowym fundamentem. Wiele anten ma odpowiednią skalę do zgrubnego ustawienia kąta elewacji. Jeżeli - szczególnie w przypadku stosunkowo dużych anten - taka skala kąta elewacji nie jest dostępna, wówczas ustawianie anteny satelitarnej przeprowadza się za pomocą tzw. poziomnicy uchylnej (wskaźnika pochyłości). Kąt nachylenia (elewacji) może być dowolnie ustawiany na takim wskaźniku pochylenia. Przy ustawianiu anteny jest on przykładany do właściwej powierzchni odniesienia, jeżeli jej nie ma, wówczas przykłada się kantówkę w kierunku pionowym do krawędzi reflektora i do tego przystawia się poziomnicę uchylną. Ten sposób jest przydatny jednak tylko w przypadku anten parabolicznych zasilanych centralnie. W przypadku anten offsetowych należy uwzględnić poprawkę wynikającą z przesunięcia ogniska.

Elewacja anteny satelitarnej jest kątem podniesienia od poziomu. W praktyce można pracować również z kątem uzupełniającym do 90o, a więc z odniesieniem do pionu. Jeżeli przy antenie offsetowej nie jest dostępna żadna skala, wówczas przy ukierunkowywaniu musi być odejmowany tzw. kąt offsetu (dane producenta - czasze anten offsetowych są zatem umieszczane bardziej stromo). Przy praktycznym montażu anteny zawsze rozpoczyna się najpierw od ustawienia kąta elewacji (zgrubne ustawienie wstępne). Jest to o tyle proste, że w zasadzie wszyscy producenci umieszczają na mocowaniach anten podziałki z kątem elewacji.

Podziałka do ustawiania elewacji anten Televes
Podziałka do ustawiania elewacji anten satelitarnych Televes

Ustawianie kąta azymutu przy antenach satelitarnych jest przeprowadzane we wszystkich przypadkach przez odchylanie całego mocowania anteny przy lekko poluzowanych zaciskach masztu. Następuje zgrubne ukierunkowanie według kompasu (przy tym należy uwzględniać miejscowo różne odchylenie magnetyczne (deklinację) przy kompasie magnetycznym odpowiednio do miejsca montażu i istniejące części stalowe). Zasadniczo maszt antenowy musi być bardzo dokładnie ustawiony w pionie.

Po zamontowaniu anteny, możliwie dokładnym ustawieniu wstępnym elewacji i orientacyjnym ustawieniu kąta azymutu następuje ustawianie precyzyjne za pomocą wyników pomiarowych z odbiornikiem satelitarnym i telewizorem lub w prostszy sposób za pomocą właściwych przyrządów pomiarowych. Jednak niewiele mierników jest aż tak precyzyjnych, aby dokładnie znaleźć środek najlepszej części charakterystyki anteny.

Precyzyjne ustawianie anteny satelitarnej
Precyzyjne ustawianie anteny satelitarnej

Optymalny odbiór telewizji satelitarnej można osiągnąć, gdy antena jest ustawiona bardzo dokładnie. Przy ustawieniu anteny na granicy płaskiej części i stromego zbocza charakterystyki może się zdarzyć, że przy lekkim odchyleniu anteny przez wiatr obraz się pogorszy. Stąd należy zastosować następującą procedurę. Po znalezieniu maksymalnego poziomu sygnału należy antenę odchylać w prawo i w lewo do spadku poziomu sygnału na przykład o 8dB. Obie te pozycje należy zaznaczyć na maszcie antenowym. Optymalną pozycją do najlepszego odbioru jest środek pomiędzy obiema pozycjami określonymi dla poziomu -8dB. Przy takiej metodzie dokładność miernika ma drugorzędne znaczenie. Po małym ćwiczeniu praktyk jest w stanie przeprowadzić stosunkowo szybko takie ustawianie. Na podstawie poziomu może on również określić odbierane satelity. Tak ustawiona antena spowoduje, że instalacja satelitarna w domu będzie działać dobrze niezależnie od wiatru i ruchu libracyjnego satelity.

PORADNIK