Παράκεντρες Λήψεις

Featured | Η δυνατότητα ταυτόχρονης λήψη σήματος από πολλούς δορυφόρους με ένα κάτοπτρο παρουσιάζει πολύ μεγάλο ενδιαφέρον στις εγκαταστάσεις δορυφορικών συστημάτων, που προορίζονται κυρίως για οικιακή χρήση. Αυτό το μήνα θα σας δείξουμε κάποιες τεχνικές, με τις οποίες μπορείτε να εκμεταλλευτείτε στο μέγιστο τις δυνατότητες του κατόπτρου σας, αυξάνοντας έτσι τον αριθμό τηλεοπτικών προγραμμάτων που φτάνουν στο δέκτη σας.Όπως όλοι γνωρίζουμε, για να λάβουμε το σήμα που εκπέμπει ένας γεωστατικός τηλεοπτικός δορυφόρος, χρειαζόμαστε ένα κεραιοσύστημα που αποτελείται από το κάτοπτρο και το LNB. Όμως, εξαιτίας της ύπαρξης πολλών τηλεοπτικών δορυφόρων με πλήθος προγραμμάτων, δημιουργήθηκε σχεδόν εξαρχής η ανάγκη για την ταυτόχρονη λήψη περισσότερων εξ αυτών. Αρχικά, η λύση δόθηκε με την χρήση μεγαλύτερων κινητών κατόπτρων, ενώ στην συνέχεια η αύξηση της ισχύος εκπομπής έδωσε την δυνατότητα, με τη χρήση ενός σχετικά μικρού σταθερού κατόπτρου, να λαμβάνουμε σήμα από περισσότερους του ενός δορυφόρους. Αυτό πραγματοποιήθηκε στοχεύοντας παράκεντρα, εκμεταλλευόμενοι τις ιδιότητες του φαινομένου της ανάκλασης. 

Λίγη θεωρία για τις παράκεντρες λήψεις
Το μεγαλύτερο μέρος των δορυφορικών κατόπτρων διαθέτουν παραβολική επιφάνεια, πάνω στην οποία ανακλάται το σήμα που εκπέμπεται από το δορυφόρο. Η γεωμετρία της παραβολικής επιφάνειας επιτρέπει στα ανακλώμενα σήματα να εστιάζουν σε ένα κεντρικό σημείο, που ονομάζεται εστία της παραβολής. Εκεί βρίσκεται τοποθετημένο το LNB, όπου, με την χοάνη που διαθέτει, συλλέγει το ανακλώμενο ηλεκτρομαγνητικό κύμα και μέσω ενός κυματοδηγού το οδηγεί σε ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα που το μετατρέπει σε ηλεκτρικό σήμα, κατάλληλο για τον δορυφορικό μας δέκτη. Σε αυτήν την περίπτωση έχουμε δορυφορική λήψη από ανάκλαση με κεντρική εστίαση, μιας και το LNB τοποθετείται στο κέντρο της εστίας.

Εάν θεωρητικά απομακρύναμε λίγο το κεντρικό LNB από τη θέση του (κρατώντας σταθερό το κάτοπτρο) θα παρατηρούσαμε πως υπάρχει πτώση στα ποσοστά στάθμης και ποιότητας σήματος. Εάν απομακρυνόμασταν περισσότερο, θα παρατηρούσαμε ολική απώλεια σήματος για τον συγκεκριμένο δορυφόρο, μιας και θα βρισκόμασταν εκτός του σημείου κεντρικής εστίασης. Παρ’ όλα αυτά, θα παρατηρούσαμε τη λήψη σήματος από έναν γειτονικό δορυφόρο, όπου η εστία των ακτινών του, βρίσκεται σε απόσταση από την κεντρική εστία του κατόπτρου, δημιουργώντας μία γωνία εστιακής απόκλισης (εικόνα 1). Αυτό ονομάζεται παράκεντρη λήψη. Η τροχιακή θέση που βρίσκεται ο γειτονικός δορυφόρος σε σχέση με τον κεντρικό, καθορίζει την θέση της νέας εστίας (θέση παράκεντρου LNB), σε σχέση με την κεντρική.

Συμφωνά με το σχήμα της εικόνας 1 μετακινώντας το LNB  προς τα αριστερά, λαμβάνουμε σήμα δορυφόρου που βρίσκεται δεξιότερα (δηλαδή δυτικότερα) στο γεωστατικό τόξο σε σχέση με τον δορυφόρο που στοχεύουμε κεντρικά. Αντίστροφα, εάν μετακινήσουμε το LNB προς τα δεξιά θα ανιχνεύσουμε σήμα από δορυφόρους που βρίσκονται ανατολικότερα του κεντρικού.

Κατά την παράκεντρη λήψη, δεν συμμετέχει όλη επιφάνεια του κατόπτρου, αλλά ένα μέρος αυτής. Έτσι, όσο μεγαλύτερη γωνία εστιακής απόκλισης έχουμε, τόσο η ωφέλιμη επιφάνεια του κατόπτρου για τη συγκεκριμένη λήψη μειώνεται, με αποτέλεσμα να λαμβάνουμε ασθενέστερο σήμα. Το εύρος ανοίγματος της εστιακής απόκλισης που καθιστά ωφέλιμη την ανακλαστική επιφάνεια, καθορίζεται από τα φυσικά του χαρακτηριστικά του κατόπτρου (διαστάσεις, σχεδίαση, βάθος, κλπ.). 

Βάσεις πολλαπλών λήψεων
Πολλές κατασκευάστριες εταιρείες κατόπτρων διαθέτουν ειδικές βάσεις στήριξης ενός δευτέρου ή και τρίτου LΝΒ, ειδικά προσαρμοσμένες για το συγκεκριμένο κάτοπτρο. Αυτό πρακτικά σημαίνει πως αν χρησιμοποιηθούν σε άλλο κάτοπτρο, δεν θα αποδώσουν το ίδιο, ενώ σε κάποιες περιπτώσεις μπορεί να υπάρξει ολική αδυναμία συνεργασίας.

Έτσι, κυκλοφορούν στην αγορά ειδικές βάσεις τύπου Universal, που προσαρμόζονται σε όλα τα κάτοπτρα. Αυτό επιτυγχάνεται με την στερέωση της βάσης, πάνω στο κεντρικό LΝΒ και όχι στο μπράτσο του κατόπτρου. Οι συγκεκριμένες βάσεις παρουσιάζουν χαμηλότερη κατασκευαστική ποιότητα και αντοχή στερέωσης σε βάθος χρόνου, αλλά τεράστια ευελιξία και απεριόριστες δυνατότητες για πειραματισμούς.  

Διαχείριση σήματος πολλών δορυφόρων
Απαραίτητη προϋπόθεση για την διαχείριση πολλών σημάτων παράκεντρων λήψεων είναι η ύπαρξη ενός διακόπτη DiSEqC. Ο διακόπτης DiSEqC παίζοντας το ρόλο του δρομολογητή αναλαμβάνει να στείλει στον δορυφορικό δέκτη σήμα από διαφορετικό κάθε φορά δορυφόρο, μέσα από το ίδιο καλώδιο.

Το διακοπτικό υλικό που θα χρησιμοποιήσετε είναι μείζονος σημασίας για το βαθμό απόδοσης του κεραισοσυστήματός σας. Σε περιπτώσεις λήψεων πολλών δορυφόρων, δύναται να χρησιμοποιηθεί διάταξη διακοπτών, όπου στις πολλαπλές παράκεντρες λήψεις η συμπεριφορά τους είναι καθοριστική.

Φυσικά, δεν αναφερόμαστε στην κλασική περίπτωση λήψης Asτra – Hot Βird με ένα κάτοπτρο (αν και εκεί μπορεί να παρατηρήσετε απώλεια κάποιας συχνότητας).

Όμως, έχει παρατηρηθεί ότι κακής ποιότητας διακοπτικό υλικό μπορεί να επηρεάσει την ποιότητα του προς λήψη σήματος, με αποτέλεσμα παγώματα εικόνας στην οθόνη ή ολική απώλεια κάποιων συχνοτήτων. Μία δεύτερη παράμετρος που χαρακτηρίζει το διακοπτικό υλικό, είναι η συνεργασιμότητά του με τον δέκτη που θα οδηγήσει στο κεραιοσύστημα στην ταράτσα. Τέλος, ιδιαίτερη σημασία θα πρέπει να δίνεται και στην ποιότητα του καλωδίου, ειδικότερα κατά τη χρήση διατάξεων διακοπτών και διαχείρισης μεγάλου μήκους γραμμής μεταφοράς. 

Οι πατέντες
Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά πολλαπλών παράκεντρων λήψεων με κάτοπτρα που δεν προορίζονται για κάτι τέτοιο είναι οι διάφορες πατέντες που παρατηρεί κανείς, κυρίως κατά τη στήριξη ενός μεγάλου αριθμού LΝΒ. Αυτό επιτυγχάνεται κυρίως με συνδυασμένη στερέωση περισσότερων βάσεων στήριξης. Η διάταξη, καθώς και η κλίση των βάσεων, επιτρέπουν να σχηματιστεί ένα τόξο LΝΒ στερεωμένων σε αυτές. Η εστίασή αυτών σχηματίζει ένα τόξο που ακολουθεί μέσω ανάκλασης το τόξο των γεωστατικών δορυφόρων, που βρίσκονται μέσα στο γωνιακό εύρος λήψης του κατόπτρου. 

Κάτοπτρα Torrodial: γεννημένα για παράκεντρες λήψεις
Τα κάτοπτρα τύπου Torrodial είναι κατασκευασμένα για πολλαπλές παράκεντρες λήψεις. Τα ιδιαίτερα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά τους δίνουν την δυνατότητα για λήψη δορυφόρων με άνοιγμα περίπου 44 μοιρών πάνω στο γεωστατικό τόξο (αυτό φυσικά επιτυγχάνεται και με ένα κάτοπτρο κλασικής σχεδίασης μετά από αρκετές πατέντες). Σε αντίθεση με τα υπόλοιπα, τα κάτοπτρα τύπου Torrodial παρουσιάζουν ισόποση απολαβή για όλες τις παράκεντρες λήψεις (εκτός από τα άκρα). Επίσης, έπειτα από τον αρχικό συντονισμό, η ειδική ράγα στερέωσης LΝΒ κάνει πολύ εύκολη υπόθεση την πρόσθεση νέων LΝΒ για την λήψη νέων δορυφόρων μέσα στο τόξο. Γενικότερα, τα κάτοπτρα Torroidal θεωρούνται ιδανικά για πολλαπλές λήψεις δορυφόρων, χωρίς να απαιτείται να ανεβαίνετε συνέχεια στην ταράτσα για μικροδιορθώσεις. 

Παραδείγματα πολλαπλών λήψεων-εγκαταστάσεις
Η πιο δημοφιλής παράκεντρη λήψη είναι αυτή του δορυφόρου Hot Βird, όταν στοχεύουμε κεντρικά τον Astra (συμβαίνει ενίοτε και το αντίστροφο). Όπως βλέπετε στην εικόνα 3, το κεντρικό LΝΒ στοχεύει στον Astra, ενώ το παράκεντρο στον Hot Βird. Λόγω του ότι οι δύο δορυφόροι βρίσκονται κοντά στο μέσο του γεωστατικού τόξου (πραγματικός Νότος), η διαφορά στην ανύψωση των LΝΒ είναι σχεδόν μηδαμινή.

Μια παραλλαγή λήψης δύο δορυφόρων φαίνεται στην εικόνα 4. Εδώ έχουμε λήψη Astra – Hot Βird με παράκεντρη λήψη και για τους δύο δορυφόρους, ενώ το κάτοπτρο στοχεύει νοητά στον ενδιάμεσο Eutelsat W2 – 16E. Η συγκεκριμένη τεχνική αναφέρεται κυρίως για εγκυκλοπαιδικούς λόγους, μιας και εφαρμοζόταν παλαιότερα όταν υπήρχαν δύσκολές συχνότητες και στους δύο δορυφόρους με αποτέλεσμα την όσο δυνατόν λιγότερη επιβάρυνση και στους δύο. Παρ’ όλα αυτά, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε άλλες περιπτώσεις λήψης δορυφόρων με μεγάλη απόσταση στο γεωστατικό τόξο.

Για πολύ κοντινές τροχιακές θέσεις, χρησιμοποιώντας μικρό κάτοπτρο 0,80m, η εγκατάσταση δεν είναι το ίδιο εύκολη. Έτσι, για λήψη Hot Βird και  Eutelsat W2 – 16E (εικόνα 5), χρησιμοποιούμε LNB με στενή χοάνη, ώστε να μην αλληλοεμποδίζονται. Αυτό βέβαια δεν θα ήταν απαραίτητο κατά την χρήση λίγο μεγαλύτερου κατόπτρου, π.χ. 1,10cm.

Σε κάποιες περιπτώσεις, το κεντρικό LΝΒ είναι απαραίτητο για να στηρίζει τις βάσεις των παράκεντρων. Έτσι, στην εικόνα 6, βλέπετε τη λήψη Hot Βird – Hellas Sat με κάτοπτρο 1.10m, χρησιμοποιώντας κεντρικό LNB στον Badr 26E.

Προχωρώντας ανατολικότερα, στην εικόνα 7  βλέπετε διάταξη LNBs με το κεντρικό να στοχεύει στον Turksat 42Ε, το αριστερό στον Hellas Sat 39E και το δεξιό στον Express AM22 – 53E, εγκαταστημένα σε κάτοπτρο 1,10m. Παρατηρήστε πως κι εδώ ξεκινούν οι πατέντες για να επιτευχθεί η μακρινότερη σε άνοιγμα μοιρών λήψη, με το LNB του Express AM22 – 53E να βρίσκεται κυριολεκτικά στον αέρα.

Στην εικόνα 8 βλέπετε ένα παράδειγμα λήψης δορυφόρων στην άκρη του ανατολικού τόξου, με κάτοπτρο 1,10m. Το κεντρικό LΝΒ στοχεύει στον ABS 1 – 75Ε, ενώ τα παράκεντρα από αριστερά στον Express AM2 – 80E και δεξιά στους Intelsat 4 – 72E και Intelsat 7/10 – 68,5E. Προσέξτε μία λεπτομέρεια: για να είναι εφικτή η λήψη δυο δορυφόρων με διαφορά τριών μοιρών στην άκρη του ανατολικού τόξου, χρειάστηκε να χρησιμοποιηθούν LΝΒ με στενή χοάνη. Στο μέσο του γεωστατικού τόξου, για την ίδια γωνιακή διαφορά, κάτι τέτοιο δεν θα ήταν αναγκαίο. Προσέξτε επίσης τη διαφορά της ανύψωσης για κάθε LΝΒ, που είναι σαφέστατα πιο εμφανής σε σχέση με λήψεις στο μέσον του τόξου.

Στην εικόνα 9 βλέπετε μία εγκατάσταση κάτοπτρου 1,25 – 1,35 με διάταξη πολλών παράκεντρων LNB, που κοιτώντας από αριστερά προς τα δεξιά, λαμβάνει τους δορυφόρους από αριστερά Eurobird 3 – 33E, Astra 28,2E, Badr 26E, Astra 23,5E, Astra 19,2E, Eutelsat W2 – 16E, Hot Bird 13E, Eutelsat W2A – 10E και Eurobird 9A – 9E (οι δύο δορυφόροι λαμβάνονται ταυτόχρονα με ένα LNB), Eutelsat W3A 7E, Sirius 4,8E, Astra 1C – 2E, Thor 1W, Atlantic Bird 3 – 5W.

Πηγαίνοντας αρκετά δυτικά, στην εικόνα 10 βλέπουμε ένα κάτοπτρο 1,05m να στοχεύει κεντρικά τον Hispasat, με παράκεντρες λήψεις στους NSS 7 – 22W, NSS 10 – 37,5W και Intelsat 3R/11 – 43W & Intelsat 1R – 45W. Προσέξτε ότι έχουμε μεγάλη διαφορά ανύψωσης των LNBs, λόγω του ότι στοχεύουμε στα άκρα του γεωστατικού τόξου. Επίσης προσέξτε ότι το δεξί LNB της εικόνας καλύπτει δύο τροχιακές θέσεις με άνοιγμα δύο μοιρών. Αυτό συμβαίνει επειδή η λήψη γίνεται πολύ δυτικά, με εστίαση ακριβώς ανάμεσα στους δύο δορυφόρους. Σε τροχιακές θέσεις στο μέσο του γεωστατικού τόξου κάτι τέτοιο δεν θα ήταν εφικτό.

Στην εικόνα 11 βλέπετε μια κλασική εγκατάσταση κατόπτρου τύπου Torrodial, που καλύπτει το δυτικό τόξο δορυφόρων. Προσέξτε την κλίση του κατόπτρου προς τα δεξιά. Οι δορυφόροι που λαμβάνουμε, ξεκινώντας από το επάνω LΝΒ, είναι Hispasat 1C/1D – 30W, NSS 7 – 22W, Atlantic Bird 1 – 12,5W, Nilesat 7W, Amos 4W, Thor 0,8W και Sirius 4,8E. Όπως θα παρατηρήσετε, υπάρχει δυνατότητα για προσθήκη και άλλων LΝΒ.

Κάτι αντίστοιχο βλέπετε και στην εικόνα 12 με διάταξη LNB σε κάτοπτρο τύπου Torrodial, καλύπτοντας το ανατολικό τόξο από 42Ε έως 4,8Ε. Προσέξτε ότι υπάρχουν περιθώρια για κάλυψη λίγο μεγαλύτερου εύρους, κάτι που προσδιορίζεται από τα χαρακτηριστικά του κατόπτρου. 

Στην πράξη
Όπως όλοι καταλαβαίνετε, για να επιτευχθεί μια παράκεντρη λήψη, εκμεταλλευόμαστε τις φυσικές διαστάσεις ενός κατόπτρου, οπότε και υπακούμε σε φυσικούς περιορισμούς. Οι φυσικές διαστάσεις ενός κατόπτρου, καθώς και η γενικότερη γεωμετρία του, είναι άρρηκτα συνδεδεμένα με το εύρος του γεωστατικού τόξου δορυφόρων που μπορούμε να καλύψουμε, καθώς και τις τροχιακές θέσεις που μπορούμε να στοχεύσουμε.

Έτσι, η παράκεντρη στόχευση δορυφόρων με μεγάλο άνοιγμα γωνίας πάνω στο γεωστατικό τόξο, σε σχέση με τον κεντρικό, κρίνεται ως ανέφικτη. Το ίδιο συμβαίνει και όταν η γωνία είναι πολύ μικρή (δηλαδή όταν αυτοί βρίσκονται πολύ κοντά ο ένας στον άλλον), πάντα όμως σε πλήρη συνάρτηση και με άλλους παράγοντες, όπως οι διαστάσεις του κατόπτρου.

Σημαντικό ρόλο παίζουν και οι φυσικές διαστάσεις των LΝΒ που θα χρησιμοποιήσουμε, κυρίως όσον αφορά το μέγεθος της χοάνης. LΝΒs με στενή χοάνη δίνουν καλές λύσεις σε περιπτώσεις κοντινών θέσεων δορυφόρων π.χ. με διαφορά μικρότερη από τρεις μοίρες (ή και τρείς μοίρες σε κάτοπτρο 0,80m). Σε καμία, όμως, περίπτωση τα LNB με χοάνη τύπου slim δεν δύνανται να αυξήσουν το γωνιακό εύρος λήψης του κατόπτρου (δηλαδή την μέγιστη γωνία εστιακής απόκλισης).

Η ρύθμιση της περιστροφής του LNB (Skew) κατά την παράκεντρη λήψη δεν ακολουθεί τους πίνακες που δίνονται.

Γενικότερα, τα LΝΒ περιλαμβάνουν ενεργά και παθητικά στοιχειά που καλούνται να λειτουργήσουν σε ένα δύσκολο περιβάλλον με αντίξοες καιρικές συνθήκες. Έτσι, με το πέρας του χρόνου ,τα χαρακτηριστικά τους αλλοιώνονται, με αποτέλεσμα να αλλοιώνεται και η συμπεριφορά τους.

Αυτό ενδεχομένως να μην το παρατηρήσετε αν σας ενδιαφέρουν μόνο οι συχνότητες του συνδρομητικού μας καναλιού, αλλά σίγουρα θα το διαπιστώσετε όταν μετά από κάποιο χρονικό διάστημα ανακαλύψετε πως κάποιες οριακές συχνότητες δεν κατεβαίνουν.

Στις παράκεντρες ή οριακές λήψεις, το φαινόμενο παρατηρείται πιο έντονα, ενώ η ανά διαστήματα αντικατάσταση των LΝΒ κρίνεται αναγκαία, αν θέλετε να κρατήσετε το κεραιοσύστημά σας σε ένα καλό επίπεδο.

Σε αρκετές περιπτώσεις εγκαταστάσεων με πολλαπλές λήψεις δορυφόρων, υπάρχει μία τάση να εξαντλούμε τις δυνατότητες του κεραιοσυστήματός μας, προσπαθώντας να στοχεύσουμε όσο το δυνατόν σε περισσότερους δορυφόρους. Αυτό φυσικά σε πολλές περιπτώσεις οδηγεί στην επίτευξη οριακών λήψεων, όπου και η παραμικρή λεπτομέρεια παίζει ρόλο, έτσι ώστε να λάβουμε το σύνολο ή ένα μέρος συχνοτήτων που εκπέμπει ένας δορυφόρος.

Σε οριακές λήψεις, τεράστιο ρόλο παίζει ο τύπος, καθώς και το είδος των LΝΒ που θα χρησιμοποιήσετε, σε συνδυασμό με το κάτοπτρο. Σε αυτές τις περιπτώσεις, όλα τα LΝΒ δεν αποδίδουν το ίδιο, ενώ μπορεί να συναντήσετε και αρκετά παράδοξα. Έτσι, ένα αρκετά καλό LΝΒ που αποδίδει τα μέγιστα σε μία κεντρική λήψη, μπορεί να μεταμορφωθεί σε μία παράκεντρη οριακή λήψη με απογοητευτικά αποτελέσματα. Αυτό μπορεί να συμβεί πάντα σε συνάρτηση με το κάτοπτρο που χρησιμοποιείτε, με τις συχνότητες που θέλετε να ανιχνεύσετε, καθώς και την τροχιακή θέση που στοχεύετε… Γενικότερα, σε οριακές λήψεις ο κανόνας είναι να κάνετε πολλές δοκιμές, έτσι ώστε να διαπιστώνετε ποιος συνδυασμός αποδίδει καλύτερα.

Τέλος, μην ξεχνάτε πως μεγάλο ρόλο παίζει και η ποιότητα του καλωδίου που θα χρησιμοποιήσετε, ειδικότερα σε γραμμές μεταφοράς μεγαλύτερου μήκους. Αυτό, φυσικά, ισχύει γενικότερα στην δορυφορική λήψη, όμως στις παράκεντρες λήψεις ισχύει και με το παραπάνω, μιας και τώρα πρέπει να διαχειριστούμε ασθενέστερα σήματα. 

Επίλογος
Εάν πειραματιστείτε με τις παράκεντρες λήψεις, θα αξιοποιήσετε τις δυνατότητες του δορυφορικού σας κατόπτρου με αποτέλεσμα περισσότερα δορυφορικά προγράμματα. Αυτό σίγουρα θα σας δώσει μεγάλη ικανοποίηση, ενώ δεν διατρέχετε τον κίνδυνο να μείνετε χωρίς δορυφορική τηλεόραση, μιας και η όλη εργασία πραγματοποιείται επάνω στην ήδη υπάρχουσα εγκατάσταση.