• Elementaire begrippen van satellietontvangst

    25 augustus 2009 20:15 door
    De tijd dat men televisie- en radiozenders uitsluitend via een "gewone" (of aardse, of terrestrische) antenne in de huiskamer kon ontvangen is al een geruime tijd voorbij.


    1. Inleiding

    Naast andere mogelijkheden, zoals via de kabel, kan men zeer vele zenders ontvangen via satellieten. We zeggen wel "satellieten" (meervoud dus), want rond onze aarde cirkelen er een groot aantal.
    De namen Astra, Hotbird, Sirius, Turksat enz. ... zijn genoegzaam gekend.
    In feite zouden we beter zeggen: de satellieten van de Astra-groep, van de Hotbird-groep enz. ...

    zie afbeelding voor Astra-groep: (die op 19,2% E; verder daarover méér)


    2. Principe

    Zonder dieper in te gaan op een al te zeer technische uitleg, kan men eenvoudig stellen dat een aanbieder van programma's er voor zorgt dat signalen vanop de aarde naar een "satelliet" gestuurd worden en dat die daarna de huiskamer bereiken. Wel eenvoudig gezegd, maar dat is voer voor gespecialiseerde bedrijven.

    Zie figuur voor een schema:



    3. Wat heeft men als kijker (luisteraar) daarvoor nodig?

    • een (schotel)antenne met converter (of LNB)
    • een ontvanger (receiver)
    • een beeldscherm (tv bvb)


    (Uiteraard moeten de nodige verbindingen gemaakt worden, maar dat kan verder nog aan bod komen)

    Op deze begrippen gaan we nu verder in.

    De schotelantenne met converter (LNB)

    De schotelantenne heeft als functie de zwakke signalen vanuit de satelliet samen te bundelen, naar de feedhoorn (extra bundeling) in de LNB (Low Noise Block) te sturen, die op zijn beurt dan de signalen met een "hoge frequentie" omvormt naar signalen met een "lage frequentie", die dan bruikbaar zijn voor de receiver. Voor de overbrenging van LNB naar receiver gebruikt men een aangepaste coaxkabel (75 Ohm).

    Afbeelding coaxkabel:



    Al naar gelang het aantal satellieten waarvan men de zenders wil kunnen ontvangen kan men gebruik maken van diverse soorten LNB's.

    Wellicht kunnen volgende afbeeldingen een meer duidelijk inzicht geven:


    Antenne met één LNB


    "Dubbele" LNB


    Multitenne (kan 4 satellieten ontvangen)

    Iets méér over het opvangen van signalen door de schotel:

    Het is duidelijk dat de signalen precies in de LNB moeten terecht komen. Daartoe bestaan er meerdere systemen.

    We beperken ons hier tot de prime-focusschotel en de offsetschotel; de offsetschotels zijn het meest in gebruik.

    Voor een beter begrip volgende afbeeldingen (die voor zichzelf spreken, nou ja !)


    Prime-focus

    Prime-focus: de LNB bevindt zich IN het brandpunt (min of meer, daar de schotel geen zuivere paraboolvorm heeft)

    Nadeel: de LNB "verbergt" een beduidend deel van de toekomende signalen.


    Offset

    Offset: de LNB verhindert minder toekomende signalen; bovendien moet de schotel niet zo "schuin" geplaatst worden.

    Receivers bestaan er in alle "maten en gewichten", al naar gelang het[/COLOR] aantal mogelijkheden die men verkiest.
    De verbinding tussen receiver en het beeldscherm (tv) hangt af van de soorten in- en uitgangen van de toestellen.
    De eenvoudigste manier is een scartkabel gebruiken; kies zeker niet de goedkoopste !

    4. Een schotelantenne uitrichten ...

    of anders gezegd: Hoe moet de schotel geplaatst worden om de signalen vanuit de satelliet goed te kunnen opvangen?
    Merk vooraf op dat elke satelliet (die bestemd is voor schotelontvangst) op een eigen vaste plaats boven de aarde "hangt" (boven de evenaar).
    Schijnbaar althans, want zulke satellieten hebben net dezelfde omloopstijd om de aarde als de aarde om haar as.
    Dit is ook nodig, want anders zou de stand van de schotel voortdurend gewijzigd moeten worden.

    zie afbeelding:



    Even een eventueel misverstand wegwerken:
    in principe speelt het geen rol hoe hoog of laag de schotel moet geplaatst worden, zolang er maar geen hindernis in de weg staat, zoals een boom, een huis, enz ... Natuurlijk is de kans om een hindernis te vermijden kleiner als de schotel op een zekere hoogte geplaatst wordt.

    In volgende afbeelding mag dat duidelijk zijn:



    Vandaar dat de vraag zich stelt: Hoe ver moet de schotel van een hindernis verwijderd zijn zodat de ontvangst daardoor niet gestoord wordt?

    Vooraf enkele belangrijke begrippen.

    We nemen als voorbeeld de satelliet(groep) Astra die zich in onze omgeving op 19,2° oost bevindt. (Meestal wordt dit geschreven als
    19,2 E. ; E is dus hier East)
    Met 19,2° bedoelt men het volgende:
    Als men op het kompas het N(oorden) met 0° aanduidt, en dus het Z met 180°, dan bevindt zich Astra 19,2 E op (180° - 19,2° = ong. 161°.
    Of anders gezegd: als men kijkt in de richting van het Z, dan "staat" die satelliet 19,2° oostwaarts t.o.v. het zuiden.

    zie de afbeelding:
    (die geeft maar een benadering van de werkelijkheid, maar is bruikbaar voor een beeldvorming)



    De afwijking van het Zuiden, dus hier 19,2° (naar links als men naar het Z kijkt vanaf de plaats van de schotel) noemt men de AZIMUT(H).

    Het is dus niet moeilijk te begrijpen wat men met Hotbird 13,6 E en met Atlantic Bird 12,5 W bedoelt.

    De azimuth geeft dus aan hoeveel graden men de schotel horizontaal moet draaien (tov het Z).

    Een ander punt:
    Hoever moet men de schotel verticaal draaien?
    Of: Hoe groot moet de hoek zijn die de schotel maakt ten opzichte van de horizon?
    Deze hoek noemt men de ELEVATIE .

    Zie afbeelding:




    Opzij gezien .....................................Van boven gezien

    In onze streken staat Astra 19,2 E ongeveer 30° boven de horizon.
    Feitelijk zou de schotel dus ook onder een hoek van 30° moeten geplaatst worden om de signalen "volledig" op te vangen, tenminste met een prime-focusschotel; (zie eerder voor dit type).
    Maar een offsetschotel is zó geconstrueerd dat die praktisch loodrecht t.o.v. de grond kan staan. De arm met de LNB zorgt dan vanzelf wel voor de gewenste hoek van 30°.

    zie afbeeldingen voor de bevestiging; let op de aangebrachte gradenboog







    Het spreekt voor zich dat er nog altijd "enig zoekwerk" nodig is om te
    zien of men een goed signaal heeft. Let er wel op dat bij het vastdraaien
    van de moeren de schotel niet meer beweegt.

    Bij het zoeken van de juiste positie kan men zich ook behelpen met een
    Satfinder, die tussen de LNB en de receiver geplaatst moet worden, en met een bieper waarschuwt als men het signaal goed ontvangt.
    Voor het gebruik van dit (goedkoop) toestelletje leest men best eerst
    de gebruiksaanwijzing.

    zie afbeelding:



    Om een optimale ontvangst te bereiken is het best een vakman te
    raadplegen die over de nodige meetinstrumenten beschikt om alle ontvangstparameters na te gaan.
    Maar met enige vaardigheid en basiskennis kunnen we zelf méér dan behoorlijke signalen ontvangen en dito beelden bekijken.

    Als nu eindelijk de schotel goed is ingesteld qua azimut en elevatie, rest ons nog alleen de eventuele hindernissen te ontwijken. Staat er helemaal niets in de weg staat is er geen probleem, maar een huis afbreken of een boom vellen is nogal brutaal.
    Dan dienen we een plaats te kiezen waar we de satelliet onder een hoek van 30° kunnen "zien".

    Hiervoor is (voorlopig !) een beetje wiskunde nodig:

    zie schema:



    Als voorbeeld nemen we aan dat (het middelpunt van) de schotel zich op een hoogte H = 1 m van de grond bevindt; dat de afstand van de schotel tot de hindernis (hier een boom) A = 12 m is, en dat B de lengte is vanaf de grond (aan de boom) tot het bovenste been van de hoek van
    30°; de hoogte van de boom zal dus zeker kleiner dan B moeten zijn om een goede ontvangst te krijgen.

    Uit de figuur is duidelijk af te leiden dat:

    tg 30° = (B - 1) / 12

    waaruit volgt dat B-1 = 12 x tg 30° = 12 x 0,577.. = ong. 6,93..

    Op een afstand van 12 meter moet de boom dus zeker kleiner zijn dan (6,93 + 1) of 7,93 meter daar de schotel 1 meter boven de grond staat.

    Voor andere hoogten van de schotel en andere afstanden van de hindernissen volgt men eenzelfde redenering.

    Goed nieuws:

    Voor wie liever geen wiskundige berekeningen wil maken (maar zo bestaan er geen mensen ), heb ik hier een klein schema "verzonnen" dat enig soelaas kan brengen:

    Voor de eenvoud is verondersteld dat de schotel op de grond staat (dus dat H = 0). Dus rekening mee houden !



    Hier is H1 ong. 2,88; H2 ong. 5,78; H3 ong. 8,66; H4 ong. 11,55

    Dit wil zeggen: (als de schotel op de grond staat !!!)

    op 5 m afstand moet de hindernis kleiner zijn dan 2,88 m;
    op 10 m afstand moet de hindernis kleiner zijn dan 5,78 m
    enz ...

    Indien men op schaal tekent kan men zelfs tussenwaarden aflezen.

    En natuurlijk: als de schotel zich op een hoogte van X meter bevindt mag de hindernis telkens X meter hoger zijn.

    Eindelijk zijn we dus zo ver dat we in staat zijn om de satellietbeelden te gaan bekijken.

    Maar om dat méér in detail uit te leggen is een andere reeks "lessen" nodig.

    Phil O'Sophe, teamlid - "entertainer"