Кронштейны для спутниковых антенн

Кронштейн для антенны спутниковой системы телевидения используется для установки параболического зеркала (тарелки) спутниковой антенны в отведенном месте и фиксации тарелки в нужном положении. Кронштейны могут быть самодельными либо входить в комплектацию антенной системы, но обычно они реализуются в торговой сети в качестве самостоятельного изделия.

На рис. ниже показаны основные элементы системы спутникового ТВ, в состав которого входит кронштейн для крепления антенны с комплектом крепежных деталей.

Элементы спутниковой телевизионной системы

Принцип работы антенны спутникового телевещания

Телевидение давно стало неотъемлемым атрибутом повседневной жизни. Телевизионные передачи смотрят в городских квартирах, сельских домах и на даче. Для приема сигналов телевещания от телевизионных спутников используются зеркальные антенны параболической конфигурации, в обиходе называемые спутниковыми тарелками или «параболичками». Функционально спутниковая тарелка (далее по тексту – СТ) является своеобразным рефлектором, фокусирующим принятые радиосигналы (по аналогии с оптикой) на конвертер, помещенный в фокусном центре параболы, для последующего преобразования.

На рис. ниже показан частный дом, на стене которого установлена тарелка спутникового телевещания

Спутниковая антенна на стене частного дома

Кронштейн для спутниковой антенны при подготовке установки антенны на стену или на крышу подбирается под соответствующий тип СА. Независимо от типа антенного устройства, СА в составе спутниковой ТВ системы работает следующим образом:

• На параболическую поверхность СТ попадает сигнал от орбитального спутника в виде электромагнитного излучения;
• В соответствии с законами оптики, параболоид СТ отражает падающие электромагнитные волны в сторону фокусного центра параболы;
• В точке фокусного центра параболоида СТ установлен держатель с закрепленным на нем конвертером – устройством для принятия отраженного электромагнитного сигнала;
• В конвертере производится преобразование частотных характеристик принятого спутникового сигнала и передача преобразованного сигнала через коаксиальный кабель на ресивер;
• Ресивер представляет собой электронный прибор (внешне напоминающий привычный DVD-шник), принимающий от конвертера преобразованный промежуточный сигнал и формирующий видео/аудио сигналы для телеэкрана.

На рис. ниже показана СА модели Супрал с кронштейном и держателем под конвертер.

СА модели Супрал

Типы параболических СА

В зависимости от направления на спутник, параболические СА подразделяют на два типа:

1. Прямофокусные СА, геометрическая ось которых направлена строго к спутнику. Конвертер прямофокусных антенных систем расположен на фиксированном расстоянии от поверхности СТ вдоль геометрической оси, частично затеняя зону приема на зеркале;
2. Офсетные СА, оси которых направлены не прямо к спутнику, а несколько ниже его. В этом случае отраженный от поверхности параболического зеркала сигнал приходит к конвертеру под углом. Зеркало при этом не затеняется, поскольку фокус параболоида смещен к низу тарелки.

Дополнительная информация. В бытовом применении более популярны офсетные СА, которые в сравнении с прямофокусными системами более дешевые и простые для монтажа, настройки и обслуживания.

На рис. ниже показаны схемы фокусирования отраженного сигнала для обоих типов параболических СА

Схемы фокусирования СА

Способы крепления СА на стене или крыше здания

Чтобы достичь высокого качества ТВ сигнала от спутниковой выносной антенны, СТ устанавливают в местах, соответствующих несложному критерию – максимально широкий обзор небосклона и простой доступ к самой тарелке при ее обслуживании. Для подавляющего большинства пользователей спутникового ТВ местом установки параболичек служат стены и крыши домов, где они проживают. Крепление антенного зеркала к стене или на кровлю крыши жилого здания выполняется при помощи специальных мачт и кронштейнов. Кронштейн для антенны отличается от мачты меньшей длиной и повышенной жесткостью. Максимальная длина кронштейна, называемая вылетом кронштейна, не превышает 1,2-1,5 метра, тогда как длина мачты составляет 3,5-6,0 метров, а в отдельных случаях СА монтируют на мачтах высотой 8-10 метров.

На рис. ниже показана мачта с закрепленной на ней СТ.

Мачта с закрепленной СТ

По виду поверхности, к которой крепятся тарелки, кронштейны подразделяют на два типа:

• стеновые кронштейны, которые крепятся на вертикальной плоскости (стена дома, балкон, вертикально стоящие трубы);
• кронштейны, закрепляемые на горизонтальных плоскостях (плоские крыши, поверхность земли).

Наиболее предпочтительным вариантом являются стеновые крепления СА, поскольку вылета в пределах 1,0-1,5 метров от стены вполне хватает для обеспечения беспрепятственного приема спутникового сигнала телевещания. Если кронштейн тарелки крепится на крыше, то из-за близко расположенных препятствий приходится наращивать высоту установки параболоида. Чем выше он будет установлен, тем сильнее будут отклонения от вертикали, что чрезвычайно затруднит настройку спутниковой системы домашнего ТВ.

Требования к кронштейнам для СА

В процессе эксплуатации домашней спутниковой системы на кронштейн для антенны телевещания воздействуют:

• аэродинамические нагрузки от порывов шквального или ураганного ветра, резко возрастающие при увеличении диаметра зеркала и, соответственно, парусности параболоида;
• весовая нагрузка от зеркала СТ, конвертера и налипшего мокрого снега на наружной выпуклой поверхности параболоида. Например, масса офсетной антенны со стальным рефлектором размерами 900х1000 мм составляет 8,0 кг.

По отношению к стене уличные стеновые кронштейны СА являются консолями, поэтому при суммарном воздействии весовых и аэродинамических нагрузок в зоне крепления возникает изгибающий момент, инициирующий разрушение слабого кронштейна или отрыв его креплений из стены. Известны случаи, когда некорректно смонтированный крепежный узел СА вырывался из бетонной или кирпичной стены, и антенна падала вниз.

Для обеспечения длительного ресурса надежной безаварийной работы спутниковой системы кронштейн и его крепеж к стене должны соответствовать следующим требованиям:

• Кронштейн для антенны должен быть прочным, чтобы выдерживать действующие нагрузки, и жестким, поскольку малейшие отклонения от выставленного ранее положения СТ и конвертера исказит параметры телесигналов;
• Кронштейн должен обладать минимально возможным собственным весом, поскольку он также оказывает влияние на отклонение оси антенны от номинального положения и на величину отрывного усилия;
• Материал кронштейна должен обеспечивать его геометрическую неизменяемость при воздействии атмосферных осадков и резких температурных перепадов;
• Кронштейн должен быть коррозионностойким, поскольку проржавевший стальной кронштейн не выдержит приложенных нагрузок. С этой целью его внешняя поверхность покрывается антикоррозийной порошковой эмалью;
• Крепления кронштейна к стене должны обеспечивать долговременную надежную фиксацию всей системы СА.

В наибольшей степени данным условиям соответствуют изделия из стали и алюминия трубчатого, квадратного или иного профильного сечения. Между стальными и алюминиевыми изделиями имеются определенные различия:

• Стальные кронштейны, выполненные из толстостенных труб, обладают хорошей грузоподъемностью и способны выдержать значительные механические нагрузки. При этом они сами достаточно тяжелые, поэтому их необходимо крепить к надежным прочным стенам;
• Алюминиевые изделия уступают стальным по прочности и жесткости. При неправильно выбранном сечении кронштейна он может деформироваться при возникшей нештатной перегрузке. Плюсом алюминиевых кронштейнов является коррозионная стойкость – их не нужно покрывать защитным слоем.

Разновидности кронштейнов для СА

В зависимости от способа закрепления на вертикальной стене определены следующие виды кронштейнов для СА:

1. Консоли с плоским креплением, характеризующиеся наличием плоской опорной пластины круглой или квадратной формы, которая крепится к стене в нескольких точках. Достоинство плоской опоры – равномерное распределение механических нагрузок по всей поверхности контакта со стеной;
2. Консоли с точечным креплением, требующим наличия трех опорных стоек. Достоинство точечного крепления – отсутствие особых требований к качеству поверхности стены;
3. Консоли с универсальным креплением, у которых опорная плоскость представлена полосой с отверстиями для локальных (точечных) креплений к стене.

На рис. ниже показаны разновидности кронштейнов.

Кронштейн с плоским креплением

Кронштейн с  точечным креплением

Кронштейн с универсальным креплением

Кронштейны для СА являются функциональными элементами спутниковой системы домашнего телевещания. От их правильной установки и качества крепления на стене зависит качество телепередач в домашнем «кинозале».  Недооценка прочностных свойств кронштейна (так называемое «ослабленное сечение») обязательно приведет к вынужденной замене старого крепления и дорогостоящей переделке ранее выполненных монтажных работ с последующей наладкой и настройкой телесистемы.

Видео