SATELLIETTELEVISIE EN -RADIO ONTVANGST ONTVANGSTTECHNIEK VIA SATELLIET De parabolische reflector Satelliet technologie 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 evenwijdige signalen worden in de reflector teruggekaatst naar één brandpunt! Satelliet technologie De reflector HS/V1-2002

Reflector gebaseerd op parabolische bundeling. Selecteren van de gewenste en vermijden van de ongewenste signalen. Satelliet technologie De reflector HS/V1-2002

x = y²/4F De wiskundige vergelijking van de parabool: Met: F: brandpuntsafstand f: brandpunt D: diameter van de parabool F/D verhouding bepaalt de diepte Satelliet technologie De reflector HS/V1-2002

Definities van de parabolische reflector De stralingshoek De versterking Het rendement De openingshoek De effectieve oppervlakte De ruisopbrengst Satelliet technologie 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. Satelliet technologie De reflector HS/V1-2002

G = 10 log ( Df/c)² = 10 log (D/)² = 20 log D/ in dBi. De versterking G = 10 log ( Df/c)² = 10 log (D/)² = 20 log D/ in dBi.   F      G: relatieve versterking (dBi) (relatief t.o.v. isotrope antenne) F      D: diameter van de parabolische reflector (m) F      F: frequentie van de opgevangen golf (Hz) F      : golflengte (m) F      c: lichtsnelheid = 298 106 m/s F      S: oppervlakte van de parabool Belangrijk besluit: De versterking is recht evenredig met de diameter van de reflector en de signaalfrequentie. Satelliet technologie De reflector HS/V1-2002

G = 10 log ( Df/c)² = 10 log  ( D/)² (dBi). 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 overeenkomt met 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 Satelliet technologie 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 Satelliet technologie 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 slechts éénmaal toegepast worden! Satelliet technologie 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 spelen bij 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) Satelliet technologie De reflector HS/V1-2002

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. 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 Ruistemperatuur van reflectoren met verschillende diameter voor toepassing in de Ku-band (12GHz), uitgedrukt in K. Satelliet technologie De reflector HS/V1-2002

enkelvoudige reflector systemen 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) Satelliet technologie De reflector HS/V1-2002

Meervoudige reflector systemen Prime focus reflector Offset reflector Meervoudige reflector systemen Prime focus reflector Satelliet technologie De reflector HS/V1-2002