Антенные системы. Антенна - необходимый атрибут любой земной спутниковой станции. Антенная система зссс включает следующие компоненты:

1. Зеркальную систему (основной рефлектор, вспомогательный рефлектор с элементами крепления для двухзеркальных антенн);

2. Систему облучателя с элементами крепления;

3. Антенно-фидерный тракт (комбайнер/диплексор, режекторные фильтры, кабели и волноводы);

4. Основание антенны (опора);

5. Дегидратор (как опция);

6. Систему наведения и слежения (как опция);

7. Систему антиобледенения и обогрева основного и вспомогательного рефлекторов, облучателя (как опция).

Антенны малых земных и VSAT (Very Small Aperture Terminal - Малые спутниковые наземные станции) станций имеют небольшие размеры (диаметром до 3,8 метров). Антенны центральных (HUB) станций имеют диаметры от 4,5 метров. При создании ЗССС возникает вопрос выбора антенны. Можно рекомендовать следующую последовательность действий:

1. Произвести энергетический расчет спутниковой линии на основе реальных параметров планируемого к использованию транспондера и, задав требуемое отношение сигнал/шум на входе приемника (демодулятора) определить, какой должна быть добротность приемной антенны при работе на прием и ЭИИМ (Эквивалентная Изотропно Излучаемая Мощность) несущей при работе на передачу.

2. Подобрать такую антенну, у которой коэффициент усиления, температура шума и потери в фидере позволяют получить требуемую добротность при выбранной температуре шума LNA или LNB для заданного угла места. В этой связи важными критериями качества антенны, наряду с коэффициентом усиления, являются температура шума антенны и потери в фидере.

3. Зная коэффициент усиления на передачу для выбранной антенны, потери в тракте, требуемый запас и необходимое отступление от насыщения, определить мощность передатчика ЗССС.

4. На основании полученных данных провести оптимизацию параметров оборудования. Например, увеличение диаметра антенны позволит уменьшить требуемую мощность передатчика.

Особенно внимательно следует подходить к выбору антенны при необходимости работы с низкими углами места. Это углы менее 5° для C-диапазона и 10° для Ku-диапазона. При таких углах места существенное влияние оказывают потери сигнала в атмосфере, явление рефракции и увеличение шумовой температуры антенны за счет попадания поверхности земли в ближние боковые лепестки диаграммы направленности. Для указанных мест необходимы антенны с минимальным уровнем боковых лепестков диаграммы.

В зависимости от расположения и применения предлагаются различные варианты исполнения оснований (опор) антенн. Основания антенн могут быть для фиксированного наведения с установкой на бетонной площадке, на металлоконструкции, на крыше или стене здания и т.п. или моторизованные, с возможностью перенацеливания и слежения за спутником. Критерием выбора фиксированного или моторизованного основания является требование к антенной системе ЗССС обеспечить изменение уровня передаваемого сигнала за счет неточности наведения не более 0,5 - 1,0 дБ. При необходимости используется система наведения и слежения антенны. В спутниковой системе с поляризационным уплотнением к антенной системе предъявляются повышенные требования по кроссполяризационной развязке (для линейной поляризации) и коэффициенту эллиптичности (для круговой поляризации). Эти требования касаются качества изготовления поверхности зеркала и качеству фидера. При установке усилителя в помещении и наличии длинного волновода между усилителем и диплексором антенны, в системе необходим дегидратор, осушающий воздух в передающем волноводе и предотвращающий электрический пробой в волноводе, и выход из строя передатчика. Основными параметрами антенн являются диапазон рабочих частот, коэффициент усиления на передачу и прием, ширина диаграммы направленности, поляризационная развязка, шумовая температура и потери в фидере. Характеристики антенн могут оказывать существенное влияние на эффективность применения и состав оборудования земной станции.