Γνωριμία με το δορυφορικά κάτοπτρα

Ο πιο σωστός όρος για την ονομασία των πιάτων είναι η λέξη κάτοπτρο, καθώς το δορυφορικό πιάτο λειτουργεί με βάση τις αρχές των κοίλων κατόπτρων που μαθαίνουμε στη Φυσική. Ο βασικός ρόλος του είναι η συλλογή του πολύ ασθενούς δορυφορικού σήματος, που φτάνει στην εγκατάστασή μας από τους γεωστατικούς δορυφόρους και η συγκέντρωσή του σε ένα συγκεκριμένο σημείο, στη λεγόμενη εστία του κατόπτρου (σκεφτείτε ότι οι δορυφόροι απέχουν κάπου 39 χιλιάδες χιλιόμετρα από την Ελλάδα).

Ένα δορυφορικό κάτοπτρο είναι πράγματι τμήμα παραβολής και η επιλογή αυτή δεν είναι τυχαία. Όπως γνωρίζουμε από τη θεωρία των συγκλινόντων κατόπτρων, οποιαδήποτε ακτίνα που έχει κατεύθυνση παράλληλη προς τον κύριο άξονα της παραβολής, προσπέσει σε αυτή, τότε ανακλάται προς ένα και μοναδικό σημείο, που δεν είναι άλλο από την εστία της. Η εστία είναι ένα σημείο έξω από την παραβολή (δηλαδή το κάτοπτρο), στην οποία τοποθετείται η χοάνη συλλογής (feedhorn), που έχει σαν σκοπό να προωθήσει το σήμα που συλλέχτηκε στο LNB και από εκεί, με το ομοαξονικό καλώδιο στο δορυφορικό μας δέκτη. Η χοάνη συλλογής στα σημερινά LNB των μικρών πιάτων είναι ενσωματωμένη σε αυτά (πρόκειται για το στρογγυλό τμήμα του LNB, που βλέπει προς το πιάτο).

Όσο μεγαλύτερη είναι η ανακλαστική επιφάνεια του κατόπτρου και όσο ποιοτικότερη είναι η κατασκευή του, τόσο περισσότερο «σήμα» θα φτάσει στην εστία του. Το χαρακτηριστικό του κατόπτρου που προσδιορίζει αυτήν την ικανότητά του, ονομάζεται απολαβή (κέρδος) και μετριέται σε dΒ, σε συγκεκριμένες συχνότητες (η απολαβή μειώνεται στις χαμηλότερες συχνότητες). Αυτό που έχει όμως σημασία για μας, είναι το εισερχόμενο σήμα να υπερβαίνει ένα συγκεκριμένο κατώφλι, που ονομάζεται «λόγος σήματος προς θόρυβο» (C/N Carrier to Noise Ratio). Όσο το εισερχόμενο σήμα παραμένει πάνω από αυτό το κατώφλι, η λήψη μας είναι απρόσκοπτη και συνεχής, ενώ ακόμη και αν προβούμε σε περαιτέρω αύξηση του σήματος (π.χ. με ένα μεγαλύτερο πιάτο), στην περίπτωσή αυτή δεν θα έχουμε καλύτερη λήψη.

Εκτός του δορυφορικού κατόπτρου, μεγάλη σημασία στην πετυχημένη λήψη έχει φυσικά και το LNB, καθώς και η σωστή συνολική εγκατάσταση από τον τεχνικό (ώστε να κεντράρει απόλυτα, να λαμβάνει σωστά τις πολώσεις και να σημαδεύει τέλεια το ζητούμενο δορυφόρο).

Αν η δέσμη του δορυφόρου που επιθυμούμε να κατεβάσουμε είναι ισχυρή, τότε τα πράγματα είναι αρκετά απλά και ένα μικρό πιατάκι των 60-100 εκατοστών επαρκεί για τέλεια λήψη, όλες τις ώρες της ημέρας (και μόνο κατά τη διάρκεια εντονότατης νεροποντής μπορεί να έχουμε κάποια προβλήματα).

Αν όμως η δέσμη που θέλουμε να κατεβάσουμε είναι δύσκολη στην περιοχή μας, τότε η μόνη μας δυνατότητα για να εξασφαλίσουμε ικανοποιητικό σήμα (σε βαθμό που αυτό να ξεπερνά το λόγο σήματος προς θόρυβο) είναι η αύξηση των διαστάσεων του πιάτου και ιδιαίτερα της απολαβής του.

Γνωρίζουμε, από την εμπειρία μας από την αναλογική TV, ότι στην περίπτωση όπου το σήμα είναι ασθενές, θα δούμε εικόνα, αλλά με πολλά ή λίγα χιονάκια. Στην ψηφιακή λήψη όμως, τα πράγματα είναι διαφορετικά. Εφόσον βλέπουμε εικόνα, οποιαδήποτε αύξηση και αν κάνουμε στο σήμα που λαμβάνουμε, η εικόνα δεν θα βελτιωθεί καθόλου. Αντίθετα, αν το σήμα είναι ανεπαρκές, δεν θα “δούμε” καθόλου εικόνα. Ειδική περίπτωση αποτελεί ένα οριακό σημείο της έντασης σήματος (στο σημείο που πιάνουμε και δεν πιάνουμε δηλαδή), όπου η λήψη είναι διακοπτόμενη, με τσακίσματα σε ήχο και εικόνα. Όταν συμβαίνει κάτι τέτοιο, τότε λέμε ότι η λήψη της συγκεκριμένης δέσμης του δορυφόρου είναι οριακή.

Σε δέσμες οριακής λήψης μπορεί να έχουμε τέλεια και συνεχή λήψη κάποιες ώρες της ημέρας, διακοπτόμενη λήψη με τσακίσματα σε άλλες ώρες και καθόλου λήψη κάποιες άλλες, γεγονός που οφείλεται βέβαια στο αυξομειούμενο σήμα που έρχεται από το δορυφόρο, για πολλούς και διάφορους λόγους. Αν λοιπόν επιθυμούμε πλήρη 24ωρη λήψη ενός πομπού με τέτοια συμπεριφορά, θα πρέπει να υπολογίσουμε την απαιτούμενη απολαβή του κατόπτρου, τη χειρότερη ώρα της ημέρας (και ίσως και τη χειρότερη εποχή του χρόνου, που είναι συνήθως το καλοκαίρι), ώστε το κάτοπτρο που θα πάρουμε να εξασφαλίζει ικανοποιητικό σήμα, ακόμη κι όταν αυτό είναι πιο ασθενικό. Για όλα αυτά δίνουμε «ενδεικτικές» διαστάσεις κατόπτρων για κάθε δέσμη του δορυφόρου, στους πίνακες συχνοτήτων που θα βρείτε στις τελευταίες σελίδες του περιοδικού.

Πολλά είναι τα είδη δορυφορικών κατόπτρων που έχουν χρησιμοποιηθεί κατά καιρούς, στην πράξη όμως σήμερα κατά 95% χρησιμοποιούνται μικρά πιάτα τύπου offset.

Εμείς βέβαια οφείλουμε να σας τα παρουσιάσουμε όλα…

 

Πρόκειται για τον παλαιότερο τύπο δορυφορικού κατόπτρου, που είναι και ο ευκολότερος στην κατανόηση της λειτουργίας του. Αποτελεί ένα απολύτως κυκλικό τμήμα παραβολής, το οποίο εστιάζει σε ένα σημείο ακριβώς στο κέντρο του, σε μικρότερο ή μεγαλύτερο ύψος από την επιφάνειά του (ρηχά ή βαθιά πιάτα, με υπέρ και κατά…).

Στις αρχές της δορυφορικής λήψης, τα κάτοπτρα αυτά ήταν τα μοναδικά που κυκλοφορούσαν, έχοντας ελάχιστη διάμετρο 1.2m και μέγιστη… μερικές δεκάδες μέτρα! Η κατασκευή τους ήταν σχετικά εύκολη με ειδικά καλούπια, αλλά η απόδοσή τους ήταν αρκετά μικρή. Ένας επιπλέον λόγος της μικρής τους απόδοσης, είναι και το γεγονός ότι το σύνολο χοάνης-LNB παρεμβάλλεται στην πορεία των σημάτων που έρχονται από το δορυφόρο και προκαλεί μία «σκίαση», που μειώνει την πραγματική ανακλαστική επιφάνεια. Σήμερα, παράγονται ουσιαστικά μόνο σε διαστάσεις μεγαλύτερες από 2,2m. Μάλιστα, στις διαστάσεις αυτές είναι οικονομικότερα από άλλους τύπους κατόπτρων (είναι σχεδόν πάντα αλουμινίου). Η απολαβή τους είναι φυσικά συνάρτηση της ποιότητας κατασκευής. Είναι φυσικό η απολαβή να μειώνεται, αν το πιάτο διατίθεται σε “φέτες” που απαιτούν συναρμολόγηση ή αν τυχόν εμφανίζει στρεβλώσεις.

Σήμερα, τα παραβολικά κάτοπτρα αφορούν πολύ μικρό μέρος της αγοράς, αλλά απευθύνονται σε ακριβές high end εγκαταστάσεις, για δύσκολες λήψεις. Επίσης, είναι προτιμότερα και για τη λήψη της μπάντας C.

 

Αυτά είναι σήμερα τα δορυφορικά κάτοπτρα που χρησιμοποιούνται στο 95% των εγκαταστάσεων, με διαστάσεις που ξεκινούν από 50 εκατοστά και καταλήγουν σε 3 μέτρα.

Και τα κάτοπτρα αυτά είναι φέτα παραβολής, δεν είναι όμως ολοστρόγγυλη, αλλά έχει αυγοειδές σχήμα (ενίοτε και με ευθειασμένα άκρα). Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των κατόπτρων αυτών είναι ότι η εστία τους δεν βρίσκεται στο κέντρο, αλλά σε ένα σημείο που αντιστοιχεί στο κάτω μέρος του κατόπτρου, με αποτέλεσμα το LNB να μη σκιάζει το πιάτο, επιτυγχάνοντας έτσι μεγαλύτερη απόδοση. Το υλικό κατασκευής τους μπορεί να είναι αλουμίνιο, πολυεστέρας (fiberglass) ή κάποιο κράμα σιδήρου (π.χ. γαλβανισμένο ατσάλι) και η διάστασή τους πρέπει να αποδίδεται από την οριζόντια μέτρηση, που είναι η μικρότερη.

Η απολαβή τους επί ίσων διαστάσεων είναι μεγαλύτερη των παραβολικών και το κόστος για διαστάσεις μέχρι 1,2m είναι πολύ συγκρατημένο, καθώς παράγονται μαζικά. Μόνο στις μεγάλες διαστάσεις το κόστος αυξάνει- και στις πολύ μεγάλες είναι αρκετά υψηλότερο από τα αντίστοιχα κάτοπτρα κεντρικής εστίασης.

 

Τα επίπεδα κάτοπτρα αποτελούν μία σημαντική αισθητική αναβάθμιση και κάνουν πολλές πωλήσεις στη δυτικοευρωπαϊκή αγορά, στη χώρα μας όμως είναι σχεδόν άγνωστα, παρόλο που διαθέτουμε μία πολύ αξιόλογη βιομηχανία παραγωγής τους, την Attisat. Ο λόγος της μικρής διάδοσής τους στη χώρα μας είναι αφενός ότι δεν διατίθενται σε μεγάλες διαστάσεις, παρόλο που έχουν αρκετά μεγαλύτερη απολαβή από τα αντίστοιχου μεγέθους κάτοπτρα offset και αφετέρου το σχετικά αυξημένο κόστος τους (όταν γενικώς οι οικοδομές μας είναι… κιτς, στην αισθητική του πιάτου θα κολλήσουμε;). Στα κάτοπτρα αυτά δεν υπάρχει εξωτερικό LNB, αφού η όλη λειτουργία του είναι ενσωματωμένη στα ηλεκτρονικά του κατόπτρου.

 

Τα κάτοπτρα αυτά είναι γνωστά από το παρελθόν και το κυριότερο χαρακτηριστικό τους είναι ένας δεύτερος ανακλαστήρας, που επιτρέπει την καλύτερη συγκέντρωση του σήματος, με αποτέλεσμα να έχουν τη μεγαλύτερη απολαβή επί ίσων διαστάσεων. Η αρχή της διπλής ανάκλασης μπορεί να εφαρμοστεί και στα κεντρικής εστίασης, αλλά και στα offset κάτοπτρα και μία δεύτερη ονομασία τους είναι κάτοπτρα τύπου Cassegrain. Το κυριότερο μειονέκτημά τους είναι βέβαια το υψηλό κόστος τους. Παράλληλα, στα κεντρικής εστίασης κάτοπτρα υπάρχει και το τεχνικό πρόβλημα ότι το LNB θα πρέπει να κοιτάζει προς τα πάνω και όχι προς τα κάτω, κάτι που δημιουργεί προβλήματα στεγανότητας και απαιτεί ειδικό κάλυμμα χοάνης. Τα Cassegrain χρησιμοποιούνται συχνά και για εκπομπές σήματος προς τους δορυφόρους (Uplink).

 

Τα πιάτα αυτά είναι ειδική υποκατηγορία των πιάτων διπλής ανάκλασης και το τελευταίο διάστημα βελτιώνουν σημαντικά την θέση τους στην αγορά, καθώς επιτρέπουν την ταυτόχρονη λήψη πολλών δορυφόρων (θεωρητικά μέχρι 16), με απόσταση μεταξύ τους στο γεωστατικό τόξο μέχρι 40 μοίρες. Το μοναδικό τέτοιο κάτοπτρο που κυκλοφορεί στην ελληνική αγορά παρουσιάζει διάμετρο στα 90cm (υπάρχει και μικρότερο μοντέλο, αλλά για την Ελλάδα δεν συνιστάται). H απολαβή του κατόπτρου, τόσο για τις κεντρικές όσο και για τις παράκεντρες λήψεις, είναι στο μεγαλύτερο μέρος του τόξου ίδια και αντίστοιχη με ενός κατόπτρου 90 εκατοστών. Το μειονέκτημά τους είναι και πάλι το κόστος και η σχετική δυσκολία σωστής εγκατάστασης, αλλά για όσους επιθυμούν την ταυτόχρονη λήψη πολλών δορυφόρων, χωρίς την αναμονή στην κίνηση ή το θόρυβο του μοτέρ, αποτελούν πολύ καλή λύση (για δύο ισχυρούς και κοντινούς δορυφόρους, προτιμάται πάντως η φτηνότερη λύση ενός απλού πιάτου κατόπτρου τύπου offset, με ένα κεντρικό και ένα παράκεντρο LNB). Θα πρέπει να πούμε ακόμη ότι για κάθε επιπλέον δορυφόρο απαιτείται η αγορά ενός πρόσθετου LNB, ενώ βέβαια χρειάζεται και η τοποθέτηση διακοπτών DiSEqC για την εναλλαγή των δορυφόρων από το δέκτη.

 

Εντελώς περιθωριακή είναι η παρουσία άλλων τύπων πιάτων. Αρκετές πρωτότυπες κατασκευές έχουν εμφανιστεί κατά καιρούς στα πλαίσια της αναζήτησης… αόρατων πιάτων, με κάποια να μοιάζουν με λάμπες κήπου, άλλα με κύβους και άλλα με σφαίρες! Δύσκολα θα τα δείτε στη χώρα μας, καθώς είναι συνήθως μικρής απολαβής. Περισσότερο γήινα ήταν κάποια πιάτα φαρδύτερα κατά πλάτος, για καλύτερες παράκεντρες λήψεις κοντινών δορυφόρων (κάτι ενδιάμεσο από το κανονικό και το torroidal), που όμως δεν τα είδαμε να εισάγονται στη χώρα μας.

Στον αντίποδα, έχουμε δει φωτογραφία και ενός τέρατος πολλών μέτρων, με δεύτερο ανακλαστήρα σαν… τεράστιο Torroidal και διάφορες άλλες ιδιοκατασκευές!

 

Αν το πιάτο που θα επιλέξετε δεν υπερβαίνει το 1,10-1.,0m κατά πλάτος, τότε τα πράγματα είναι σχετικά απλά: Ξεκινάτε με σταθερό για λήψη ενός ή δύο δορυφόρων και αν στην πορεία γίνετε… μερακλής, προχωράτε στην τοποθέτηση ενός μοτέρ, που θα κινείται με εντολές DiSEqC 1.2, σηματοδοσία που υποστηρίζουν όλοι οι δορυφορικοί δέκτες, πλην των ιδιοκτησιακών. Δεν θα χρειαστείτε ούτε άλλο καλώδιο ούτε άλλη βάση στήριξης.

Αν αντίθετα σχεδιάζετε να πετύχετε δύσκολες λήψεις και υπολογίζετε σε μεγαλύτερο κάτοπτρο, τότε θα χρειαστεί να προβλέψετε από την αρχή αν θα κινείται ή όχι. Αν το πιάτο θα βλέπει σταθερά ένα δορυφόρο, θα χρειαστείτε μια απλή βάση Az/El (Αζιμουθίου-Ανύψωσης). Αν αντίθετα επιθυμείτε να κινείται, θα χρειαστείτε ειδική πολική βάση (polar mount), πάνω στην οποία θα προσαρμοστεί ειδικό μοτέρ (actuator), για την κίνηση του οποίου θα χρειαστείτε τουλάχιστον και ένα V-box (ειδικό μηχάνημα που μετατρέπει τις εντολές DiSEqC.2 σε παλμούς κίνησης που καταλαβαίνουν τα actuators). Εναλλακτικά, αντί του V-box θα χρειαστείτε positioner, αλλά… να μη σας μπλέξουμε με τέτοια! Η ουσία είναι ότι μία κινητή εγκατάσταση θα απαιτήσει καλή μελέτη, όχι μόνο για την αγορά του εξοπλισμού, αλλά και για την εύρεση της πιο κατάλληλης θέσης για την τοποθέτηση του πιάτου.

 

Το βασικότερο κριτήριο για την επιλογή του κατάλληλου κατόπτρου, είναι φυσικά η κάλυψη των πραγματικών αναγκών λήψης. Βέβαια, όσοι είναι ή προορίζονται να γίνουν δορυφορομανείς, δεν καλύπτονται με τίποτε, καθώς, όσο μεγάλο κάτοπτρο και αν επιλέξουν, πάντα θα υπάρχει κάτι που δεν θα μπορούν να πιάσουν!

Από εκεί και πέρα βέβαια, υπάρχει και σωρεία περιοριστικών παραγόντων, όπως το κόστος ή η έλλειψη χώρου τοποθέτησης. Αν πάντως οι απαιτήσεις σας είναι λογικές, τότε θα καλυφθούν εύκολα και με μικρό κόστος, ενώ αν πράγματι γίνετε κι εσείς φανατικός δορυφορομανής, μπορείτε σίγουρα να επεκταθείτε και αργότερα.