Характеристики рефлекторов и расчет мультифидов

[Fisher]

В помощь любителям спутниковых систем предлагаю программу, упрощающую расчет мультифида и некоторых характеристик (угол офсетности, фокус, угол раскрыва и т.п.) параболических рефлекторов (прямофокусных и офсетных). Принципиальным отличием программы является то, что она находит приближенное уравнение исходной параболы используя одну из двух методик. Для первого метода исходными данными для аппроксимации являются: высота рефлектора (обычно это наибольший диаметр), расстояние от нижней кромки до фокуса (это не всегда то же самое, что и фокусное расстояние из паспорта антенны) и расстояние от верхней кромки до фокуса (причем надо понимать, что это расстояние не до ближайшей к рефлектору точки на корпусе LNB, пространственное положение фокуса будет внутри LNB, при его штатном положении). Последние два расстояния можно вычислить самостоятельно, сняв конвертер с его штатного места. В сети можно встретить программы, вычисляющие нужные нам расстояния, но чаще всего в них предполагается, что мы имеем дело с классическим офсетом, который был получен срезом исходного параболоида круглым цилиндром вдоль фокальной оси или, что то же самое, плоскостью проходящей под некоторым углом (углом офсетности) к плоскости перпендикулярной фокальной оси. При таком предположении справедлива формула d = D * cos(a),
где, d и D - соответственно малый и большой диаметр, a - угол офсетности. Почему? Ответ найдете здесь.
По второй методике используются большой диаметр и фокусное расстояние, при условии, что фокальная ось проходит через нижнюю кромку (офсетного) рефлектора. Таким образом, для расчета таких офсетных рефлекторов, как Супрал и любых прямофокусных рефлекторов, никаких дополнительных замеров производить не требуется, если их производитель указывает фокусное расстояние в паспорте.

Разберем пример с определением положения второго конвертера для такой системы:
г. Воронеж, 51°43' сш, 39°01' вд.
рефлектор: MABO 870x770 настроен на HB 13E
на втором конвертере хотелось бы принимать Sirius 5E

Запускаем программу ParaFocus и вводим исходные данные:
высота: |OC| = 870 мм
расстояние от нижней кромки до фокуса: |OF| = 476 мм
расстояние от верхней кромки до фокуса: |CF| = 827 мм
поскольку антенна у нас не прямофокусная, то галку не ставим



нажимаем кнопку "Пересчитать", после непродолжительных расчетов увидим знакомую нам форму рефлектора и такие его характеристики, как угол офсетности, длину биссектрисы угла OFC, угол OFC (раскрыва), фокус исходной параболы (фокусное расстояние) и, самое "полезное": исходное уравнение параболы (его можно скопировать в буфер обмена).

Запускаем программу SatTv, вводим необходимые данные, выясняем, что для Воронежа и спутника Sirius углы будут: азимут: 220.69 угол места: 22.89, а для Hotbird: азимут: 211.87 угол места: 26.02

Теперь можем посмотреть, как будут отражаться сигналы, для этого щелкаем правой кнопкой мыши по сетке "Углы сигналов", в появившемся меню выбираем "Добавить", сразу же добавится новая строка 0,0. Щелкаем по ней один раз, появится небольшое окно, вводим два угла через запятую: угол места и азимут. Вводим угол места и азимут для спутника, находящегося в фокусе (Hotbird: 26.02, 211.87), затем снова щелкаем правой кнопкой, выбираем "Добавить", затем вводим углы для спутника Sirius: 22.89, 220.69.

Увидим два варианта отражений. Как видим, сигналы с Sirius 5 не собираются в одной точке: фокуса нет, но можно определить место наибольшего скопления отраженных сигналов, подведем туда курсор мыши, в Информационном табло окна будет написано что-то вроде: X=460, Y=200, это и будет положение конвертера в вертикальной плоскости.

Теперь надо определиться с положением второго конвертера в горизонтальной плоскости, для этого делаем двойной щелчок в любом месте окна. Появится примерно такая картина (это вид сверху):



И опять же, с помощью курсора можно определить текущие координаты, и, что наиболее важно, положение относительно центрального конвертера, они будут выведены в Информационном табло. У внимательного наблюдателя может возникнуть вопрос: "А как же быть с шириной рефлектора, ведь ее мы нигде не использовали?". На расчет положения фокуса этот параметр не оказывает никакого влияния. Отсюда следует, что программа подходит для расчетов рефлекторов которые были вырезаны не только круглым цилиндром, но и любым другим способом, например сферой, или кубом, да хоть и конусом, ось которого перпендикулярна оси параболоида.

Что же за парабола нарисована для оценки горизонтального положения конвертера?
Это часть той же параболы, которая образуется в результате среза параболоида плоскостью, проходящей через фокус вдоль отрезка FF' и перпендикулярная вертикальной оси рефлектора. По ней можно определить взаимное положение конвертеров и расстояние от точки F'.

Так же имеется возможность увеличивать, двигать изображение, замерять расстояние между двумя точками. Получить подсказку по комбинациям клавиш и сокращениям можете, нажав клавишу F1.

Скачать программу ParaFocus можете здесь.