Calcul des paramètres d'orientation d'une antenne parabolique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Antennes. Mesures, réglage, coordination

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L'article propose un algorithme et un programme de calcul des paramètres d'élévation et d'azimut nécessaires pour orienter l'antenne vers un satellite géostationnaire répéteur de programmes de télévision.

Avant d'installer l'antenne, vous devez sélectionner un satellite - la source du signal, clarifier son nom et sa position orbitale, sélectionner un émetteur avec une fréquence spécifique. Ces informations peuvent être trouvées sur Internet, notamment, l'auteur utilise les informations mises en ligne sur le site [1].

La capacité de calculer l'angle d'élévation et l'azimut de l'orientation de l'antenne est fournie par un certain nombre de programmes informatiques, principalement commerciaux, tels que Satellite Antenna Alignment, SatHunter, SMW Link, SatMF. Mais tous les programmes ne vous permettent pas de calculer l'azimut magnétique, sachant lequel, vous pouvez utiliser un outil d'orientation d'antenne aussi simple qu'une boussole. Selon l'auteur, c'est l'un des moyens les plus simples d'installer une antenne. Mais pour cela il faut connaître et prendre en compte la déclinaison magnétique locale.

Les calculs sont effectués selon l'algorithme suivant :

1 Calcul d'élévation :

où m est le quotient des rayons de l'orbite géostationnaire et de l'équateur terrestre ; A - latitude du lieu de réception; B est la différence entre les longitudes du lieu de réception et du point sous-satellite.

Cette formule donne la valeur de l'angle d'élévation géométrique sans tenir compte de l'influence de l'atmosphère terrestre. Cette influence (réfraction) est particulièrement forte pour les petites valeurs de l'angle d'élévation.

2. Correction de l'angle de site pour la réfraction lors de la propagation du signal depuis un satellite Dans la pratique de l'orientation des antennes, il convient d'en tenir compte pour des angles de site inférieurs à 30° :

degrés, la valeur corrigée de l'angle d'élévation.

3. Calcul de l'azimut géographique :

4. Calcul de l'azimut magnétique :

Le plus difficile est de déterminer la déclinaison magnétique locale. On sait que les pôles géographique et magnétique de la Terre ne coïncident pas. L'azimut magnétique de la direction vers le pôle nord géographique est la déclinaison magnétique locale. Pour toute la partie européenne de la Russie, la déclinaison magnétique locale est positive. Vous pouvez le déterminer pour un point avec des coordonnées géographiques précises, notamment en utilisant les sites [2] et [3]

Sur la base de ce qui précède, un programme a été écrit en Visual Basic 6.0 pour calculer l'angle du site d'installation et orienter l'antenne vers un satellite spécifique, ainsi que pour calculer l'azimut de son installation. De plus, pour la commodité de l'utilisateur, s'il est nécessaire de clarifier la déclinaison magnétique locale, le calcul de l'azimut magnétique de l'installation d'antenne est effectué. La partie mathématique, après révision appropriée, a été reprise du livre [4].

Données initiales pour le calcul :

- position satellite en orbite géostationnaire ;
- les coordonnées géographiques du lieu d'accueil ;
- déclinaison magnétique locale.

Le programme fonctionne comme ceci :

1. Exécutez le fichier exécutable du programme Caljnst Ant v1.4-2.exe. La fenêtre du programme illustrée sur la figure apparaît sur le bureau. Au premier démarrage du programme, tous les paramètres initiaux du calcul sont mis à zéro et les sections des résultats du calcul sont affichées en caractères gris.

2. Entrez la valeur de la longitude du point sous-satellite pour un satellite spécifique (position orbitale du satellite en orbite géostationnaire).

3. Entrez les coordonnées géographiques du point de réception (site d'installation de l'antenne). Les coordonnées peuvent être déterminées par le navigateur du système satellitaire GLO-NASS ou un autre similaire, et en son absence, par une carte géographique.

4. Si vous utilisez une boussole, vous devez connaître la déclinaison magnétique locale. Pour cela, activez l'option de prise en compte de la déclinaison magnétique en cliquant sur le bouton "Prendre en compte la déclinaison magnétique". De plus, lorsque vous cliquez sur le bouton "Affiner", le programme lui-même se connecte automatiquement via Internet au site [2]. lui transfère les coordonnées du lieu de réception et lit les résultats des calculs dans la fenêtre correspondante. Pour ce faire, le programme utilise les fonctions du navigateur Internet Explorer. Pour contrôler le fonctionnement du programme, il est recommandé de cocher la case "Afficher le processus de demande de la déclinaison magnétique". Si le programme ne peut pas interagir correctement avec le serveur du site [2] (par exemple, si un autre navigateur est installé sur l'ordinateur), alors sur le site [2] vous pouvez remplir manuellement le formulaire pour la longitude (Longitude) et latitude (Latitude) du lieu de réception, après quoi vous devez cliquer sur le bouton "Calculer la déclinaison". Le serveur du site calculera la déclinaison magnétique, qui est transférée manuellement dans la fenêtre du programme.

5. Appuyez sur le bouton "Calculer", après quoi le programme calculera l'angle d'élévation et l'azimut, dont les valeurs seront affichées dans les fenêtres correspondantes. Par exemple, la figure montre la fenêtre du programme de calcul de l'orientation de l'antenne vers le satellite Eutelsat W4/W7 (longitude 36°) au lieu de résidence de l'auteur.

Le programme offre la possibilité d'imprimer les données initiales et les résultats des calculs sur l'imprimante système en cliquant sur le bouton "Imprimer", ainsi que de les enregistrer dans un fichier texte Callnst Ant.txt en cliquant sur le bouton "Enregistrer". Le programme crée ce fichier automatiquement au premier démarrage, et aux démarrages suivants ajoute des informations à sa fin. L'utilisateur peut afficher ce fichier dans n'importe quel éditeur de texte, tel que le Bloc-notes, et supprimer les données qui ne sont plus nécessaires.

Au redémarrage, le programme affiche les données initiales précédentes, qu'il enregistre dans le fichier Callnst_Ant.ini. Ceci est très pratique, surtout lorsque vous travaillez dans la même zone, car ses coordonnées géographiques et sa déclinaison magnétique ne doivent être saisies qu'une seule fois. Aux lancements ultérieurs du programme, ils sont automatiquement affichés dans les fenêtres correspondantes.

Le programme contient le fichier d'aide Call Ant v1.4.2.chm, qui peut être lancé soit à partir du programme à l'aide de la commande de menu "Aide", soit séparément de celui-ci. Ce fichier contient des instructions pour travailler avec le programme et un tableau des coordonnées géographiques et des valeurs de déclinaison magnétique pour un certain nombre de grandes villes de Russie.

Si l'angle d'élévation calculé est inférieur à zéro, le satellite n'est pas visible depuis l'emplacement de réception sélectionné. Ce problème est particulièrement prononcé pour les latitudes élevées, la partie observée de l'orbite géostationnaire étant considérablement réduite

Dans le cas où il est difficile d'utiliser une boussole en raison de l'influence perturbatrice des structures métalliques, il est possible de déterminer la direction au nord en fonction du Soleil, comme décrit dans l'article [5].

Le fonctionnement du programme a été vérifié pour la latitude nord et la longitude est du lieu de réception.

Le programme peut être téléchargé à partir de ftp://ftp.radio.ru/pub/2012/05/spant.zip.

littérature

1. LyngSat - lyngsat.com
2. CENTRE NATIONAL DE DONNÉES GÉOPHYSIQUES NOAA.
3. Calculatrice de déclinaison magnétique.- applications geomag.nrcan.gc.ca mdcal-fra.php
4. Stevenson D. Télévision par satellite. Guide pratique : Par. de l'anglais. - M. : DM K 1 Press, 2001.
5. Davidenko A. Indicateur d'azimut d'antenne sur les interrupteurs à lames - Radio, 2008. N° 8 p. 55-57

Auteur : V. Belyaev

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