140 likes | 294 Views
SATELLIETTELEVISIE EN -RADIO ONTVANGST. ONTVANGSTTECHNIEK VIA SATELLIET. De parabolische reflector. De parabolische reflector Waarom? cm-golven hebben de eigenschappen van licht komen quasi evenwijdig maar enorm verzwakt op aarde
E N D
SATELLIETTELEVISIE EN -RADIO ONTVANGST ONTVANGSTTECHNIEK VIA SATELLIET De parabolische reflector De reflector HS/V1-2002
De parabolische reflector • Waarom? • cm-golven hebben de eigenschappen van licht • komen quasi evenwijdig maar enorm verzwakt op aarde • een methode vinden om de signalen PASSIEF (=zonder elektronica) te versterken • scheiden van de gewenste uit de niet gewenste signalen Alleen de parabolische reflector voldoet hieraan: De evenwijdigesignalen worden in de reflector teruggekaatst naar één brandpunt! De reflector HS/V1-2002
Reflector gebaseerd op parabolische bundeling. Selecteren van de gewenste en vermijden van de ongewenste signalen. De reflector HS/V1-2002
De wiskundige vergelijking van de parabool: x = y²/4F Met: F: brandpuntsafstand f: brandpunt D: diameter van de parabool F/D verhouding bepaalt de diepte De reflector HS/V1-2002
Definities van de parabolische reflector • De stralingshoek • De versterking • Het rendement • De openingshoek • De effectieve oppervlakte • De ruisopbrengst De reflector HS/V1-2002
De stralingshoek De hoek is de stralingshoek van de reflector en moet overeen-stemmen met de stralingshoek van het element dat in het brand-punt van de parabool komt. De reflector HS/V1-2002
De versterking G = 10 log ( Df/c)² = 10 log (D/)²= 20 log D/ in dBi. FG: relatieve versterking (dBi) (relatief t.o.v. isotrope antenne) FD: diameter van de parabolische reflector (m) FF: frequentie van de opgevangen golf (Hz) F: golflengte (m) Fc: lichtsnelheid = 298 106 m/s FS: oppervlakte van de parabool Belangrijk besluit: De versterking is recht evenredig met de diameter van de reflector en de signaalfrequentie. De reflector HS/V1-2002
Het rendement van de reflector Van een perfecte reflector is het rendement = 100%. Hiervoor moet het mechanisch oppervlak van de reflector zeer precies overeenkomen met de wiskundige parabolische vergelijking. Van zodra het mechanisch oppervlak niet overeenkomtmet het meetkundig oppervlak worden de signalen gede-focuseerd in het brandpunt en daalt de versterking.Signalen die op oneffenheden terechtkomen worden in andere richtingen weerkaatst. G = 10 log ( Df/c)² = 10 log ( D/)² (dBi). Typisch rendement = 0,5 tot 0,65 De reflector HS/V1-2002
De openingshoek van een reflector Definitie: ‘De openingshoek is de hoek tussen twee punten van het stralingspatroon waar de vermogenopbrengst de helft is van de maximale waarde. Ze worden de half-power-points genoemd of de –3dB punten.’ Totale openingshoek in ° Formule: -3dB = 70 /D = 20,86.109 /fD De reflector HS/V1-2002
Effectieve reflector oppervlakte Wordt bij sommige berekeningen vereist = het theoretisch oppervlak x rendement In de formule voor het berekenen van de versterking G moet het rendement weggelaten worden. Het rendement moet slechtséénmaal toegepast worden! De reflector HS/V1-2002
Ruisopbrengst van de reflector De opgevangen grondruis wordt door de convertor omgezet in een elektrisch ruisvermogen. Is afhankelijk van de helling (elevatie) van de reflector. Zal bij de berekening een zeer belangrijke negatieve rol spelenbij de signaal/ruis verhouding. Kosmische ruis heeft weinig invloed op de ontvangst:is niet evenwijdig gebundeld en bereikt daardoor het brandpunt niet! Het ruisvermogen P = k T B (W) = 10 log k T B (dBW) De reflector HS/V1-2002
Diameter D (m) Versterking G (dBi) Openingshoek (°) Ruist° (K) f(elev ) 10° 20° 30° 0,6 36,1 2,90 140 80 60 1,8 45,6 0,97 51,7 40,1 36,1 3 50 0,58 28 3,7 51,9 0,45 23 Bij reflectoren wordt ruisinvloed uitgedrukt in ruistemperatuur in K • Is afhankelijk van: • De grootte van de reflector in m • De elevatiehoek waarmee de reflector naar het heelal kijkt. Ruistemperatuur van reflectoren met verschillende diameter voor toepassing in de Ku-band (12GHz), uitgedrukt in K. De reflector HS/V1-2002
Types reflectoren Prime focus Offset Gregory Cassegrain enkelvoudige reflector systemen meervoudige reflector systemen Elk type heeft zijn eigen voor en nadelen! Speciaal De sferische reflector (wordt niet meer toegepast) De reflector HS/V1-2002
Offset reflector Meervoudige reflector systemen Prime focus reflector De reflector HS/V1-2002