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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Cálculo de los parámetros de orientación de una antena parabólica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Antenas. Mediciones, ajuste, coordinación El artículo propone un algoritmo y un programa para el cálculo de los parámetros de elevación y azimut necesarios para orientar la antena de un satélite geoestacionario repetidor de programas de televisión. Antes de instalar la antena, debe seleccionar un satélite: la fuente de la señal, aclarar su nombre y posición orbital, seleccionar un transmisor con una frecuencia específica. Esta información se puede encontrar en Internet, en particular, el autor utiliza la información publicada en el sitio [1]. La capacidad de calcular el ángulo de elevación y el acimut de la orientación de la antena la proporcionan varios programas informáticos, principalmente comerciales, como Satellite Antenna Alignment, SatHunter, SMW Link, SatMF. Pero no todos los programas te permiten calcular el acimut magnético, sabiendo cuál, puedes usar una herramienta de orientación de antena tan simple como una brújula. Según el autor, esta es una de las formas más fáciles de instalar una antena. Pero para ello es necesario conocer y tener en cuenta la declinación magnética local. Los cálculos se realizan de acuerdo con el siguiente algoritmo: 1 Cálculo de elevación: donde m es el cociente de los radios de la órbita geoestacionaria y el ecuador terrestre; A - latitud del lugar de recepción; B es la diferencia entre las longitudes del lugar de recepción y el punto subsatelital. Esta fórmula da el valor del ángulo de elevación geométrico sin tener en cuenta la influencia de la atmósfera terrestre. Esta influencia (refracción) es especialmente fuerte para valores pequeños del ángulo de elevación. 2. Corrección del ángulo de elevación por refracción durante la propagación de la señal desde un satélite En la práctica de la orientación de la antena, es recomendable tenerlo en cuenta para ángulos de elevación inferiores a 30°:
grados, el valor corregido del ángulo de elevación. 3. Cálculo del acimut geográfico:
4. Cálculo del acimut magnético:
La más difícil es determinar la declinación magnética local. Se sabe que los polos geográfico y magnético de la Tierra no coinciden. El acimut magnético de la dirección al polo norte geográfico es la declinación magnética local. Para toda la parte europea de Rusia, la declinación magnética local es positiva. Puede determinarlo para un punto con coordenadas geográficas específicas, en particular, utilizando los sitios [2] y [3] Con base en lo anterior, se escribió un programa en Visual Basic 6.0 para calcular el ángulo del sitio de instalación y apuntar la antena a un satélite específico, así como para calcular el acimut de su instalación. Además, para comodidad del usuario, si es necesario aclarar la declinación magnética local, se calcula el acimut magnético de la instalación de la antena. La parte matemática, después de la revisión adecuada, se utilizó del libro [4]. Datos iniciales para el cálculo: - posición del satélite en órbita geoestacionaria; El programa funciona así: 1. Ejecute el archivo ejecutable del programa Caljnst Ant v1.4-2.exe. La ventana del programa que se muestra en la figura aparece en el escritorio. Al iniciar el programa por primera vez, todos los parámetros iniciales del cálculo se establecen en cero y las secciones de los resultados del cálculo se muestran en letra gris.
2. Ingrese el valor de la longitud del punto subsatelital para un satélite específico (posición orbital del satélite en órbita geoestacionaria). 3. Introduzca las coordenadas geográficas del punto de recepción (sitio de instalación de la antena). Las coordenadas pueden ser determinadas por el navegador del sistema satelital GLO-NASS u otro similar, y en su defecto, por un mapa geográfico. 4. Si usa una brújula, necesita conocer la declinación magnética local. Para ello, habilite la opción de tener en cuenta la declinación magnética haciendo clic en el botón "Tener en cuenta la declinación magnética". Además, cuando hace clic en el botón "Refinar", el programa en sí se conecta automáticamente a través de Internet al sitio [2]. le transfiere las coordenadas del lugar de recepción y lee los resultados de los cálculos en la ventana correspondiente. Para ello, el programa utiliza las funciones del navegador Internet Explorer. Para controlar el funcionamiento del programa, se recomienda marcar la casilla "Mostrar el proceso de solicitud de la declinación magnética". Si el programa no puede interactuar correctamente con el servidor del sitio [2] (por ejemplo, si hay otro navegador instalado en la computadora), entonces en el sitio [2] puede completar manualmente el formulario para los valores de longitud y latitud. del lugar de recepción, después de lo cual debe hacer clic en el botón "Calcular declinación". El servidor del sitio calculará la declinación magnética, que se transfiere manualmente a la ventana del programa. 5. Presione el botón "Calcular", luego de lo cual el programa calculará el ángulo de elevación y el acimut, cuyos valores se mostrarán en las ventanas correspondientes. Por ejemplo, la figura muestra la ventana del programa para calcular la orientación de la antena al satélite Eutelsat W4/W7 (longitud 36°) en el lugar de residencia del autor. El programa ofrece la posibilidad de imprimir los datos iniciales y los resultados de los cálculos en la impresora del sistema haciendo clic en el botón "Imprimir", así como guardarlos en un archivo de texto Callnst Ant.txt haciendo clic en el botón "Guardar". El programa crea este archivo automáticamente en el primer inicio, y en los inicios posteriores agrega información al final. El usuario puede ver este archivo en cualquier editor de texto, como el Bloc de notas, y eliminar los datos que ya no necesite. Cuando se reinicia, el programa muestra los datos iniciales anteriores, que guarda en el archivo Callnst_Ant.ini. Esto es muy conveniente, especialmente cuando se trabaja en la misma área, ya que sus coordenadas geográficas y declinación magnética solo se deben ingresar una vez. En los lanzamientos posteriores del programa, se muestran automáticamente en las ventanas correspondientes. El programa contiene el archivo de ayuda Call Ant v1.4.2.chm, que se puede iniciar desde el programa mediante el comando de menú "Ayuda" o por separado. Este archivo contiene instrucciones para trabajar con el programa y una tabla de coordenadas geográficas y valores de declinación magnética para varias ciudades grandes de Rusia. Si el ángulo de elevación calculado es menor que cero, entonces el satélite no es visible desde la ubicación de recepción seleccionada. Este problema es especialmente pronunciado en latitudes altas, con la parte observada de la órbita geoestacionaria que se reduce significativamente. En el caso de que sea difícil usar una brújula debido a la influencia de las estructuras metálicas que interfieren, es posible determinar la dirección hacia el norte según el Sol, como se describe en el artículo [5]. El funcionamiento del programa se ha verificado para la latitud norte y la longitud este de la ubicación de recepción. El programa se puede descargar desde ftp://ftp.radio.ru/pub/2012/05/spant.zip. Literatura
Autor: V. Belyaev
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