碟形卫星天线是一种碟形抛物面天线,设计用于通过无线电波从通信卫星接收信息或向通信卫星发送信息。该术语通常是指从地球静止轨道上的直播卫星接收直播卫星电视的碟形天线。
抛物线形状的碟形天线将信号反射到碟形天线的焦点。安装在碟形天线焦点的支架上的是一个叫做喇叭天线的装置。该喇叭天线本质上是波导的前端,该波导在焦点处或焦点附近收集信号,并将其“传导”到低噪声块下变频器或LNB。LNB将信号从电磁波或无线电波转换为电信号,并将信号从下行链路C波段和/或Ku波段转移到L波段范围。直播卫星天线使用LNBF,它将喇叭天线与LNB集成在一起。2004年,滑铁卢大学宣布了一种新型的全向卫星天线,它不使用定向抛物面天线,可以在移动平台(如车辆)上使用。
碟形天线的理论增益(定向增益)随着频率的增加而增加。实际增益取决于许多因素,包括表面光洁度、形状精度、喇叭天线匹配。消费型60cm卫星天线在11.75GHz时的典型值为37.50dB。
对于较低的频率,例如C波段,碟形天线设计者有更广泛的材料选择。较低频率所需的大尺寸碟形天线导致碟形天线由金属框架上的金属网构成。在更高的频率下,尽管一些设计使用了带有穿孔的实心盘,但网型设计更为罕见。
一个常见的误解是,LNBF(低噪声块/喇叭天线),即碟形天线前端的设备,直接从大气中接收信号。例如,BBC新闻的一个下行链路显示,LNBF直接接收“红色信号”,而不是将其发送到碟形天线,由于其抛物线形状,碟形天线将把信号收集到较小的区域,并将其发送到LNBF。
用于家庭电视的现代碟形天线的直径通常为43厘米(18英寸)至80厘米(31英寸),并且固定在一个位置,用于从一个轨道位置接收Ku波段。在直播卫星服务出现之前,家庭用户通常会有一个直径达3米的电动C波段碟形天线,用于接收来自不同卫星的频道。然而,过小的碟形天线仍然会造成问题,包括雨衰和邻近卫星的干扰。
在欧洲,直播卫星服务使用的频率为10.7–12.75 GHz,两个极化为H(水平)和V(垂直)。该范围分为10.7–11.7 GHz的“低频段”和11.7–12.75 GHz的“高频段”。这导致两个频带,每个频带具有大约1GHz的带宽,每个频带具有两个可能的极化。在LNB中,它们被下变频到950–2150 MHz,这是为LNBF和接收器之间的同轴电缆上的卫星服务分配的频率范围。较低的频率分配给有线和地面电视、调频广播等。这些频带中只有一个适合同轴电缆,因此这些频带中的每一个都需要从LNBF到开关矩阵的单独电缆,或者接收器需要一次选择4种可能性中的一种。
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