Optimální nastavení satelitní antény

Nedávný totální výpadek satelitních programů, který zapříčinilo husté sněžení a s ním související ulpívání sněhu na parabolické anténě mě inspirovalo k napsání tohoto příspěvku.

Z vlastní praxe mám totiž vypozorováno, že drtivá většina satelitních diváků provozuje své zařízení na pokraji použitelnosti za normálních povětrnostních podmínek a v případě extrémního počasí musí dojít k celkovému výpadku zcela zákonitě, i když zbytečně.

S kvalitně nastavenou parabolickou anténou je příjem televizního vysílání bezproblémový s minimálními výpadky.

Co tím mám na mysli

Pokud jsem byla v mnoha případech například na naladění nového televizoru třeba na Skylink, kde byl dosud používán externí set top box, vždy si (pro jistotu) nejprve měřím úroveň signálu. V naprosté většině případů je z měření patrné, že nastavení paraboly není ideální a úrovně signálů jsou i v případě naprosto ideálního počasí na pokraji použitelnosti. Tuto skutečnost pak potvrzují sami uživatelé, kdy uvádějí, že jim to hrálo dobře, ale i při drobném zhoršení počasí dochází k občasným výpadkům signálu, kostičkování a podobně. Naprostá ztráta signálu v momentě extrémních povětrnostních podmínek je pak zákonitá.

Drobet teorie na začátek

Geostacionární družice, odkud satelitní vysílání sledujeme, jsou umístěny na oběžné dráze nad rovníkem ve vzdálenbosti cca 36 tisíc kilometrů.

Obíhají synchronně se Zemí, z pozice pozemního pozorovatele stojí tedy stále na stejném místě.

Signál k nám tedy putuje oněch 36 tisíc km a i přes přímou viditelnost (podmínka satelitního příjmu) je útlum této trasy značný a je třeba s ním počítat.

Počítat je také potřeba se změnami povětrnostních podmínek (déšť, husté mraky, sněžení a podobně), protože tyto faktory útlum trasy zásadně ovlivňují.

Pro hloubavé zájemce více informací například na serveru parabola.cz

Vliv počasí na úroveň signálu v místě příjmu

Jak je z předešlých řádků jasné, signál z družice musí překonat do místa příjmu vzdálenost bezmála 36.000 kilometrů. Útlum (to znamená úbytek signálu po trase) se zásadním způsobem vlivem počasí mění a jak jinak než k horšímu. Za bezmračného a jasného počasí je minimální (respektive odpovídá teoretickým vypočteným hodnotám), při hustých mracích, silném dešti a sněžení pruce roste.

I proto musí být parabolická anténa nasměrována ve všech ohledech optimálně, aby při pěkném a ideálním počasí bylo signálu dostatečně "nazbyt". Tato rezerva se pak hodí právě při nepříznivých podmínkách, kdy soustava praćuje na hranici použitelnosti, ale stále bez výpadků.

Pěkný článek na toto téma najdou zvídaví zájemci opět na serveru parabola.cz

Co zásadně ovlivňuje úroveň a kvalitu přijímaného signálu

velikost (plocha) parabolické antény
nasměrování parabolické antény
nastavení polarizační roviny konvertoru (LNB)
kvalita použitého konvertoru (LNB)
délka a kvalita použitého svodu - koaxiálního kabelu

Jak vyplyne z následujích řádek, musí být splněny všechny tyto základní parametry současně, pokud bude jen jediný mimo, pak je výsledek v podstatě nepoužitelný. A je také třeba zdůraznit, že skutečně optimální seřízení paraboly lze jen za použití patřičné měřicí techniky.

Velikost (průměr) parabolické antény

Pro náš účel se budeme zabývat klasický uživatelským příjmem televizních programů známých operátorů - Skylink, freeSAT, Telly, který se odehrává na pozicích 0,8 stupňů západně (družie Thor, operátor freeSATa Telly) a 23,5 stupňě východně (družice Astra, operátor Skylink).

Na obě tyto pozice s rezervou vyhoví parabola o průměru 80 cm.

Nasměrování parabolické antény

Právě přesné nasměrování parabolické antény v horizontální i vertikální rovině (společně s ostatními parametry jako je například nastavení polarizační roviny LNB) je zásadní pro bezchybný příjem bez výpadků. Nastavení musí být opravdu přesné a provádí se podle měřícího přístroje. Rozhodně nelze doporučit techniku nastavování typu "teď to hraje, teď ne, kousek zpátky, jo a teď je to dobrý". Pokud se podobné nastavovaní odehrává za pěkného počasí, může se nám sice podařit družici zachytit, nicméně "trefit" optimální nasměrování ve spolupráci s kamarádem nebo manželkou je spíše iluzorní. Pokud tedy nasměrování není optimální, může být v dané chvíli příjem možný, ale v případě zhoršení příjmových podmínek (déšť, sněžení) dojde s největší pravděpodobností k výpadkům, protože není signálová rezerva.

Nastavení azimutu

Nastavení paraboly v horizontální rovině (azimutu) je dáno požadovanou družicí a místem příjmu, v současné době není třeba nic počítat, existuje celá ředa pomůcek, které v okamžiku potřebná čísla vygenerují.

Nastavení elevace

Pro naslavení elevace, tedy nastavení paraboly ve vertikální rovině platí to samé, co pro nastavování v rovině horizontální.

Je samozřejmé, že prvotním předpokladem je montáž na stožár (dostatečně tuhé konstrukce), který je usazen opravdu kolmo.

Nastavení polarizační roviny LNB

Nastavení polarizační roviny konvertoru (to je ta věc na konci tyčky vyčnívající z parabolické antény ven) neboli LNB je neméně důležité.

O co jde ?

V pozemním televizním vysílání rozlišujeme také polarizaci vysílaných signálů na horizontální a vertikální, kdy skutečně anténní prvky (obyčejně nějaké trubičky) jsou vodorovně nebo svisle. V satelitní technice se používají stejné pojmy, ale je zde odchylka, která je způsobena umístěním příjmového místa oproti družici, která "visí" cca 36.000 kilometrů nad rovníkem. Polarizační rovina horizontální pak není ve skutečnosti vodorovně (tak jako v případě pozemního příjmu), ale je mírně pootočena, to samé platí přirozeně i pro polarizaci vertikální.

Proto musí být i tento parametr nastaven při montáži poměrně pozorně, aby vysílače (transpondéry) z družice v obou rovinách měly v místě příjmu správné úrovně.

pro srovnání polarizace pozemních TV antén

V případě pozemního příjmu je horizontální polarizace skutečně vodorovná a vertikální skutečné kolmá k povrchu Země).

Na vedlejším obrázku jsou ukázky antén pro horizontální a vertikální polarizaci vysílaného signálu-

Je zřejmé, že anténní prvky jsou u horizontální polarizace orientovány skutečně vodorovně, respektive u vertikální polarizace skutečně svisle.

Nastavení polarizace LNB

V případě satelitního příjmu je polarizační rovina vlivem umístění družice a místem příjmu pootočena, tedy horizontální již není úplně vodorovná, ale dle družice a místa příjmu o několik stupňů od pomyslné vodorovné roviny odchýlena. Analogicky to samozřejmě platí i pro rovinu vertikální.

Tato odchylka se nazývá skew a tak jako azimut i elevace paraboly ji lze pro každou družici a místo příjmu spočítat.

Na obrázku je patrné, jak se pootočení polarizační roviny podle místa příjmu mění a jak je třeba patřičně pootočit i LNB.

Tak takto, přátelé, opravdu ne

Pro odlehčení jsem přidal příspěvek z jedné facebookové skupiny (fanklub nejmenovaného satelitního operátora.

Jenom doufám, že pán není povoláním třeba plynař ...

Kvalita použitého LNB

Kvalita použitého satelitního konvertoru (LNB) je zásadně dána jeho takzvaným šumovým číslem. Dá se říci, že v dnešní době jsou na trhu pro běžný satelitní příjem natolik kvalitní výrobky, že mezi nimi nejsou žádné propastné rozdíly.

Délka a kvalita použitého koaxiálního kabelu

Ani délka svodu v případě satelitního příjmu není v součastnosti zásadním limitujícím faktorem. Pokud délka svodu nepřesahuje nějakých 30 metrů, není potřeba žádné speciální řešení a vyhoví koaxiální kabel standartních parametrů. Co je ale rozhodně důležité, je použití venkovního koaxiální kabelu (zpravidla černé barvy), který lépe odolává rozmarům počasí, přeevším pak ultrafialovému záření. Běžný kabel určený pro použití v interiéru vlivem povětrnostních vlivů "odejde" zaručeně rychleji.

Dostatečně dimenzované uchycení parabolické antény

Poměrně opomíjeným faktorem při montáži parabolické antény je dostatečná mechanická tuhost konstrukce, na kterou je parabola montována.

Nastavení paraboly v horizontální i vertikální rovině se pohybuje v milimetrech pootočení a je tedy jasné, že pokud parabolu namontujem na tenkou špatně kotvenou trubku, je na problém zaděláno. Nejen že parabola ve větru připomíná "třtinu ve větru se klátící" a tím pádem veškerá nastavení jsou úplně mimo, ale je třeba si také uvědomit, že tato anténa představuje poměrně velkou větrnou zátěž. Pokud se do parabolické antény kolmo opře vítr o rychlosti orkánu, vyvolá tlak v řádech několika tun. V takovém případě dochází nejen k výpadkům ale v mnoha případech k poškození nosné konstrukce a v krajním případě i k její destrukci.

Pojďme to shrnout

V případě, že parabola není optimálně nasměrována, není správně nastavena polarizační rovina LNB a ke všemu je montována na nedostatečně tuhé konstrukci, pak není otázka zda by MOHLO docházet v případě zhoršených příjmových podmínek vlivem deště nebo sněžení. V takovém případě k rozsáhlým výpadkům příjmu prostě zákonitě docházet BUDE.

Ja také dobré vědět, že stačí jeden jediný špatně nastavený parametr a celkový výsledek bude neuspokojivý.

Souvislost se změnou technických parametrů Skylink

Dne 22.5.2024 provedl satelitní operátor Skylink změnu technických parametrů některých transpondérů. Změny operátor odůvodnil optimalizací kapacity, mimo jiné také došlo k navýšení této kapacity s možností zařazení dalších programů. Potud ok.

Tato změna (mimo naprosto chaotické realizace, viz příspěvek Shrnutí dopadu změn parametrů u Skylinku), však přinesla jednu nepříjemnou skutečnost. Vzhledem k tomu, že u několika transpondérů došlo ke změně parametru FEC z 2/3 na 3/4 a u jednoho transpondéru došlo ke změně symbolové rychlosti z 27500 na 29900, zvýšil se tím požadavek na kvalitu signálu na všech dotčených transpondérech.

Technicky řečeno - pro bezchybný příjem satelitního signálu DVB-S2 8PSK (dnes nejrozšířenější) je potřeba dosáhnout při parametru FEC 2/3 odstupu signál/šum (C/N) minimálně 6,6 dB. Při změně parametru FEC na 3/4 pak minimální požadavek na odstup signál/šum stoupne na 7,9 tedy o 1,3 dB. O tutéž hodnotu pak samozřejmě klesne signálová rezerva. Pokud tedy přijímáme satelitní signál s parametrem FEC 2/3 na úrovni odstupu signál/šum 8 dB (což je samozřejmě málo, ale při špatně nasměrované parabole klidně možný údaj), pak je při této konstelaci rezerva signálu 1,4 dB Při změně parametru FEC na hodnotu 3/4 klesne rezerva na 0,1 dB, což v praxi znamená provoz zcela bez rezervy.

Jinak řečeno, pokud byl signál vlivem nepřesně nasměrované paraboly již na pokraji bezchybného příjmu, došlo vlivem "zpřísnění" parametrů k dalšímu snížení signálové rezervy pro případ nepříznivých povětrnostních podmínek a v praxi se to může projevit tím, že k výpadkům signálu dojde ještě dříve a častěji než za původních podmínek.

A poučení ?

Zamyslete se nad tím, jak dlouho je vaše satelitní anténa namontována a zda nepotřebuje výměnu nějakých komponent, úchytů, kabelů a podobně. Ono těch 10 - 15 let na střeše se opravdu podepíše na všem.

Doporučuji využít pěkného počasí v průběhu roku a věnovat parabole pozornost, nechat ji zkontrolovat odborníkem a především s ohledem na právě popsané dát do pořádku. Odměnou vám bude nerušený příjem i v čase, kdy by člověk ven psa nevyhnal.

Považujete uvedené informace za přínosné ? Podělte se o ně s ostatními prostřednictvím sociálních sítí !