طبق استقبال الأقمار الصناعية
طبق استقبال الأقمار الصناعية هو نوع من الهوائيات المكافئة على شكل طبق، مصمم لاستقبال أو إرسال المعلومات عبر موجات الراديو من أو إلى قمر صناعي للاتصالات . ويشير المصطلح في أغلب الأحيان إلى طبق يستقبل البث التلفزيوني المباشر عبر الأقمار الصناعية من قمر صناعي للبث المباشر في مدار ثابت بالنسبة للأرض .
تاريخ
كانت الهوائيات المكافئة أو "الهوائيات الطبقية" تستخدم كتلسكوبات راديوية (بدءًا من عام 1937) ولتتبع الطائرات من قبل الجيش (خلال الحرب العالمية الثانية) قبل وقت طويل من إطلاق أول قمر صناعي اصطناعي في عام 1957.
صِيغ مصطلح " طبق استقبال الأقمار الصناعية" عام 1978 مع بداية صناعة التلفزيون عبر الأقمار الصناعية، وأصبح يُشير إلى هوائيات الأطباق التي تُرسل و/أو تستقبل إشارات من أقمار الاتصالات الصناعية. قام تايلور هوارد من سان أندرياس، كاليفورنيا ، بتعديل طبق استقبال عسكري سابق عام 1976، وأصبح أول شخص يستقبل إشارات التلفزيون عبر الأقمار الصناعية باستخدامه. [ 1 ]
صُممت أطباق استقبال البث التلفزيوني عبر الأقمار الصناعية الأولى لاستقبال الإشارات التناظرية على النطاق C ، وكانت كبيرة الحجم. وظهرت أولى محطات البث التلفزيوني المنزلي عبر الأقمار الصناعية المعروضة للبيع على غلاف كتالوج نيمان ماركوس لعيد الميلاد عام 1979. [ 2 ] وكان قطر الأطباق حوالي 6.1 متر . [ 3 ] أما أطباق استقبال البث التلفزيوني عبر الأقمار الصناعية في أوائل الثمانينيات، فكان قطرها يتراوح بين 3.0 و4.9 متر [ 4 ] ، وكانت مصنوعة من الألياف الزجاجية مع طبقة مدمجة من شبكة سلكية أو رقائق ألومنيوم، أو من الألومنيوم أو الفولاذ الصلب . [ 5 ]
ظهرت أطباق استقبال الأقمار الصناعية المصنوعة من شبكة سلكية لأول مرة في أوائل ثمانينيات القرن العشرين، وكان قطرها في البداية 3 أمتار . ومع تحسن تقنية الاستقبال وانخفاض مستوى الضوضاء في وحدات LNB ، تقلص حجمها إلى 2.4 متر بعد بضع سنوات، واستمر في التصغير ليصل إلى 1.8 متر بحلول أواخر الثمانينيات، ثم إلى 1.2 متر بحلول أوائل التسعينيات. [ 6 ] ومع ذلك، استمر استخدام الأطباق الأكبر حجمًا. [ 6 ] في ديسمبر 1988، بدأ القمر الصناعي أسترا 1A التابع للوكسمبورغ ببث إشارات تلفزيونية تناظرية على نطاق Ku للسوق الأوروبية. [ 7 ] وقد أتاح ذلك استخدام أطباق صغيرة (90 سم) بكفاءة عالية لأول مرة. [ 7 ]
في أوائل التسعينيات، أسست أربع شركات كابلات أمريكية كبرى شركة برايم ستار ، وهي شركة بث مباشر تستخدم أقمارًا صناعية متوسطة القدرة. [ 8 ] سمحت قوة بث نطاق Ku نسبيًا باستخدام أطباق استقبال صغيرة الحجم تصل إلى 90 سم لأول مرة. [ 8 ] في 4 مارس 1996، أطلقت إيكوستار خدمة ديجيتال سكاي هاي واي ( ديش نتوورك ). [ 9 ] كان هذا أول نظام بث تلفزيوني فضائي مباشر واسع الانتشار ، وسمح باستخدام أطباق استقبال صغيرة الحجم تصل إلى 20 بوصة (51 سم). كما سمح هذا الانخفاض الكبير في حجم أطباق الاستقبال بتركيبها على المركبات. [ 10 ] ولا تزال أطباق بهذا الحجم مستخدمة حتى اليوم. مع ذلك، لا تزال محطات التلفزيون تفضل بث إشاراتها على نطاق C باستخدام أطباق استقبال كبيرة، نظرًا لأن إشارات نطاق C أقل عرضة لتأثير المطر من إشارات نطاق Ku . [ 11 ]
مبدأ التشغيل

يعكس الشكل القطعي المكافئ للطبق الإشارة إلى بؤرته . ويُثبّت على دعامات عند هذه البؤرة جهاز يُسمى بوق التغذية . يُعدّ بوق التغذية هذا بمثابة الجزء الأمامي من دليل موجي يجمع الإشارات عند البؤرة أو بالقرب منها، ثم يُوجّهها إلى مُحوّل التردد المنخفض الضوضاء (LNB). يُحوّل مُحوّل التردد المنخفض الضوضاء الإشارات من موجات كهرومغناطيسية أو موجات راديوية إلى إشارات كهربائية، ويُحوّلها من نطاق C و/أو نطاق Ku المُنزّل إلى نطاق L. تستخدم أطباق البث الفضائي المباشر مُحوّل تردد منخفض الضوضاء مُدمجًا (LNBF)، والذي يدمج بوق التغذية مع مُحوّل التردد المنخفض الضوضاء. في عام 2004، أعلنت جامعة واترلو عن شكل جديد من هوائيات الأقمار الصناعية متعددة الاتجاهات ، لا يستخدم طبقًا قطعيًا مكافئًا مُوجّهًا، ويمكن استخدامه على منصة متحركة مثل مركبة. [ 12 ]
يزداد الكسب النظري ( الكسب التوجيهي ) للطبق مع زيادة التردد. ويعتمد الكسب الفعلي على عوامل عديدة، منها جودة سطح الطبق، ودقة شكله، ومطابقة بوق التغذية. وتبلغ القيمة النموذجية لطبق استقبال الأقمار الصناعية الاستهلاكي بقطر 60 سم عند تردد 11.75 جيجاهرتز حوالي 37.50 ديسيبل.
مع الترددات المنخفضة، مثل نطاق C، يتمتع مصممو الأطباق بخيارات أوسع من المواد. وقد أدى الحجم الكبير للطبق المطلوب للترددات المنخفضة إلى تصنيع الأطباق من شبكة معدنية على هيكل معدني. أما عند الترددات العالية، فإن التصاميم الشبكية أقل شيوعاً، على الرغم من أن بعض التصاميم استخدمت طبقاً صلباً مثقباً.
من المفاهيم الخاطئة الشائعة أن وحدة LNBF (وحدة خفض الضوضاء/بوق التغذية)، وهي الجهاز الموجود في مقدمة الطبق، تستقبل الإشارة مباشرة من الغلاف الجوي. على سبيل المثال، يُظهر أحد مقاطع البث الهابط لقناة BBC News إشارة حمراء تستقبلها وحدة LNBF مباشرة بدلاً من بثها إلى الطبق، الذي يقوم، بفضل شكله القطعي المكافئ، بتجميع الإشارة في مساحة أصغر وتوصيلها إلى وحدة LNBF. [ 13 ]
يبلغ قطر أطباق الاستقبال الحديثة المخصصة للاستخدام المنزلي للتلفزيون عادةً من 43 سم (18 بوصة) إلى 80 سم (31 بوصة) ، وهي ثابتة في موضع واحد لاستقبال إشارات نطاق Ku من مدار واحد. قبل ظهور خدمات البث الفضائي المباشر، كان المستخدمون المنزليون يمتلكون عادةً طبق استقبال آليًا لنطاق C يصل قطره إلى 3 أمتار لاستقبال القنوات من أقمار صناعية مختلفة. مع ذلك، قد تُسبب الأطباق الصغيرة جدًا مشاكل، منها ضعف الإشارة بسبب المطر والتداخل من الأقمار الصناعية المجاورة.
أوروبا
في أوروبا ، تتراوح الترددات المستخدمة في خدمات البث الفضائي المباشر بين 10.7 و12.75 جيجاهرتز، مع استقطابين: أفقي (H) ورأسي (V). يُقسّم هذا النطاق إلى "نطاق منخفض" (10.7-11.7 جيجاهرتز) و"نطاق عالٍ" (11.7-12.75 جيجاهرتز). ينتج عن ذلك نطاقان تردديان، يبلغ عرض نطاق كل منهما حوالي 1 جيجاهرتز، ولكل منهما استقطابان محتملان. في وحدة LNB، يتم تحويل الترددات إلى نطاق 950-2150 ميجاهرتز، وهو النطاق الترددي المخصص لخدمة البث الفضائي عبر الكابل المحوري الواصل بين وحدة LNBF وجهاز الاستقبال. تُخصص الترددات المنخفضة للتلفزيون الكابلي والأرضي ، وراديو FM، وما إلى ذلك. يتسع الكابل المحوري لنطاق ترددي واحد فقط من هذه النطاقات، لذا يحتاج كل نطاق إلى كابل منفصل من وحدة LNBF إلى مصفوفة تحويل، أو يحتاج جهاز الاستقبال إلى اختيار أحد الاحتمالات الأربعة في كل مرة.
تصميم الأنظمة
في تركيبات الاستقبال المنزلي أحادية الجهاز، يوجد كابل محوري واحد يمتد من جهاز الاستقبال ( صندوق فك التشفير) في المبنى إلى وحدة LNB الموجودة على الطبق. يتم تزويد وحدة LNB بالطاقة الكهربائية المستمرة عبر نفس موصلات الكابل المحوري التي تنقل الإشارة إلى جهاز الاستقبال. بالإضافة إلى ذلك، تُرسل إشارات التحكم من جهاز الاستقبال إلى وحدة LNB عبر الكابل. يستخدم جهاز الاستقبال جهدين مختلفين لتزويد الطاقة (13/18 فولت) لاختيار استقطاب الهوائي الرأسي/الأفقي ، ونغمة تجريبية (22 كيلوهرتز) لتشغيل/إيقاف توجيه وحدة LNB لاختيار أحد نطاقي التردد. في التركيبات الأكبر، يُخصص لكل نطاق واستقطاب كابل خاص به، لذا يوجد 4 كابلات من وحدة LNB إلى مصفوفة تحويل متعددة، مما يسمح بتوصيل عدة أجهزة استقبال بمصفوفة التحويل المتعددة على شكل نجمة باستخدام نفس طريقة الإشارة المستخدمة في تركيب جهاز استقبال واحد.
محدد موقع الأقمار الصناعية

جهاز تحديد موقع الأقمار الصناعية (أو جهاز تحديد موقع الأقمار الصناعية ) هو مقياس لقوة إشارة القمر الصناعي يُستخدم لتوجيه أطباق استقبال الأقمار الصناعية بدقة نحو أقمار الاتصالات في المدار الثابت بالنسبة للأرض . [ 14 ] تتيح أجهزة تحديد موقع الأقمار الصناعية الاحترافية محاذاة أفضل للأطباق وتوفر قيم معلمات الإشارة المستقبلة أيضًا.
الأنواع
طبق يعمل بمحرك
يمكن التحكم في طبق استقبال مثبت على عمود ويتم تشغيله بواسطة محرك خطوي أو محرك مؤازر ، وتدويره لتوجيهه نحو أي موقع قمر صناعي في السماء. توجد ثلاثة معايير متنافسة: DiSEqC و USALS ومحددات المواقع بجهد 36 فولت. يدعم العديد من أجهزة الاستقبال جميع هذه المعايير.
تأتي الأطباق التي تعمل بمحركات بأحجام متنوعة، ولكن يلزم طبق لا يقل قطره عن 120 سنتيمترًا (47 بوصة) لاستقبال الإشارات من الأقمار الصناعية البعيدة التي تهدف إلى خدمة مناطق أخرى.
باستخدام تقنيتي DiSEqC وUSALS، يقوم طبق الاستقبال الفضائي بتوجيه نفسه تلقائيًا نحو أحد الأقمار الصناعية الستة عشر المبرمجة مسبقًا عند الضغط على أحد أزرار القنوات في جهاز التحكم عن بُعد. كما يمكن لأطباق الاستقبال الفضائية التي تعمل بمحركات وتستخدم تقنية USALS اكتشاف الأقمار الصناعية الأخرى في المجموعة بعد تحديد أحدها وتوجيهه نحوه.
معظم أجهزة الاستقبال المباعة حاليًا متوافقة مع USALS و DiSEqC 1.0 و 1.2.
متعدد الأقمار الصناعية

يتيح كل طبق قياسي الحجم استقبالًا متزامنًا من مواقع أقمار صناعية متعددة مختلفة دون إعادة وضع الطبق، وذلك فقط عن طريق إضافة LNB إضافي أو استخدام LNB ثنائي خاص، أو LNB أحادي الكتلة ثلاثي أو رباعي التغذية .
مع ذلك، تُحسّن بعض التصاميم بشكلٍ أكثر فعالية الاستقبال المتزامن من مواقع أقمار صناعية متعددة دون الحاجة إلى إعادة ضبط موضع الطبق. يعمل المحور الرأسي كعاكس كاسغرين مقعر مكافئ مقعر زائدي خارج المحور ، بينما يعمل المحور الأفقي كعاكس كاسغرين مقعر محدب. تنتقل بقعة الضوء من الطبق الرئيسي عبر الطبق الثانوي، الذي يُصحح الاستجماتيزم من خلال انحنائه المتغير. صُممت الفتحة الإهليلجية للطبق الرئيسي لتتناسب مع الإضاءة المشوهة الناتجة عن الأبواق. ونظرًا لظاهرة التسرب المزدوج، يُعد هذا التصميم أكثر ملاءمة للأطباق الكبيرة.
يمكن التبديل بين الأقمار الصناعية باستخدام مفاتيح DiSEqC المضافة إلى تركيب القمر الصناعي، أو وحدات LNB المزدوجة المدمجة أو وحدات LNB أحادية الكتلة .
معظم أجهزة الاستقبال المباعة حاليًا متوافقة مع DiSEqC 1.0 على الأقل، والتي يمكنها التبديل تلقائيًا بين 4 أقمار صناعية (جميعها من نوع Monoblock LNBs المعاصرة) عندما يقوم المستخدم بتغيير القنوات باستخدام جهاز التحكم عن بعد.
يسمح برنامج DiSEqC 1.1 بالتبديل التلقائي بين 16 موقعًا للأقمار الصناعية أو أكثر (من خلال مفاتيح متسلسلة).
تضمن الأطباق التي تعمل بمحركات تركيزًا مثاليًا أفضل لحجم الطبق المحدد؛ ويكون LNB دائمًا في محاذاة مركزية مع القمر الصناعي للبث، لكن مفاتيح DiSEqC أسرع من محركات DiSEqC حيث لا يلزم وجود حركة مادية.
VSAT
يُعدّ جهاز استقبال الأقمار الصناعية ذو الفتحة الصغيرة جدًا (VSAT) من الأنواع الشائعة لأجهزة استقبال الأقمار الصناعية. يوفر هذا الجهاز اتصالات إنترنت فضائية ثنائية الاتجاه للأفراد والشبكات الخاصة للمؤسسات. حاليًا، تعمل معظم أجهزة VSAT في نطاق التردد Ku ، بينما يقتصر نطاق التردد C على المناطق الأقل كثافة سكانية في العالم. في عام 2005، بدأ مصنّعو أجهزة استقبال الأقمار الصناعية بالتوجه نحو أقمار صناعية جديدة تعمل في نطاق التردد Ka بترددات أعلى، مما يوفر أداءً أفضل بتكلفة أقل. تتراوح أقطار هذه الهوائيات بين 74 و120 سم (29 إلى 47 بوصة) في معظم التطبيقات، بينما قد يصل قطر أجهزة VSAT العاملة في نطاق التردد C إلى 4 أمتار (13 قدمًا) .
أطباق منزلية الصنع
يمكن استخدام أي سطح معدني يُركّز جزءًا كبيرًا من الموجات الدقيقة المنعكسة في بؤرة معينة كهوائي طبق، ولكن بكسب منخفض . وقد أدى ذلك إلى استخدام أغطية صناديق القمامة، والمقالي الصينية، وغيرها من الأدوات كـ"أطباق". ولا يُمكن استقبال إشارة قابلة للاستخدام من هذه الهوائيات المنزلية الصنع غير الفعّالة إلا بفضل مُضخّمات الإشارة منخفضة الضوضاء الحديثة، وقدرة الإرسال العالية لأقمار البث الفضائي المباشر.
آحرون
- أطباق فردية تكفي مسكناً واحداً: خدمة التوصيل المباشر إلى المنزل (DTH).
- الأطباق الجماعية، التي تشترك فيها عدة مساكن: تلفزيون الهوائي الرئيسي عبر الأقمار الصناعية ( SMATV ) أو توزيع البث عبر الهوائي المشترك (CABD).
- طبق استقبال فضائي مزود بخاصية التتبع التلقائي
معرض
- أطباق استقبال الأقمار الصناعية المثبتة على مجمع سكني.
الجانب الخلفي لطبق استقبال الأقمار الصناعية القديم من نوع C-band يظهر العمود، والحامل، والمحرك، وهيكل الطبق.
أطباق استقبال الأقمار الصناعية فوق مقر تلفزيون الصين المركزي .- شاحنة بث فضائي عالية الدقة تابعة لاتحاد المصارعة الترفيهية WWE في موقف سيارات.
طبق استقبال فضائي في كوخ في تيمور الشرقية .
انظر أيضاً
- بث مجاني
- نظام تحديد المواقع التلقائي العالمي عبر الأقمار الصناعية (USALS)
- DiSEqC = التحكم في معدات الأقمار الصناعية الرقمية
- معدات المستخدم النهائي SAT > IP التي يمكنها تبديل تدفقات IP المختلفة من خوادم SAT > IP المختلفة وتسهل اختيار الاستقبال من أقمار صناعية مختلفة.
- التلفزيون الفضائي
- جهاز استقبال البث التلفزيوني
- عاكس مكافئ
- محول كتلة منخفض الضوضاء
- طبق استقبال فضائي مزود بخاصية التتبع التلقائي
- طبق ستارلينك
مراجع
- ↑ فيدر، بارنابي ج. (15 نوفمبر 2002). "تايلور هوارد، 70 عامًا، رائد في مجال التلفزيون الفضائي المنزلي" . نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه في 19 يوليو 2014 .
- ↑ براون، راي (2001). دليل الثقافة الشعبية في الولايات المتحدة . ماديسون، ويسكونسن : دار النشر الشعبية. ص 706. ISBN 9780879728212تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 يوليو 2014 .
- ↑ جياروسو، مايكل (28 يوليو 1996). "أطباق استقبال الأقمار الصناعية الصغيرة تنتشر في المناطق الريفية" . صحيفة لوس أنجلوس تايمز . لوس أنجلوس . تاريخ الاسترجاع: 1 يوليو 2014 .
- ↑ ناي، دوغ (14 يناير 1990). "أطباق الأقمار الصناعية تنجو من التنافس الشديد في ثمانينيات القرن العشرين" . ديزيريت نيوز . سولت ليك سيتي : ديزيريت نيوز. مؤرشف من الأصل في 8 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه في 30 يونيو 2014 .
- ↑ بروكس، أندريه (10 أكتوبر 1993). "القيود القديمة على أطباق استقبال الأقمار الصناعية تحت المجهر: دعوات لسن قوانين جديدة للنماذج الأصغر حجماً" . صحيفة بالتيمور صن . بالتيمور، ماريلاند : صحيفة بالتيمور صن . تاريخ الاسترجاع: 1 يوليو 2014 .
- 1 2 سومرفيلد، هاري (30 سبتمبر 1990). "أطباق الأقمار الصناعية ستصبح أصغر حجمًا وأكثر دقة في المستقبل" . صحيفة توسكالوسا نيوز . توسكالوسا، ألاباما . تم الاطلاع عليه في 7 أغسطس 2014 .
- 1 2 "تفاصيل القمر الصناعي ASTRA 1A 1988-109B NORAD 19688" . N2YO. 9 يوليو 2014. تم الاطلاع عليه في 12 يوليو 2014 .
- 1 2 باربر، ديف (18 أغسطس 1995). "500,000 عائلة اختارت بالفعل برايمستار كخيارها المفضل في التلفزيون الفضائي" . بانجور ديلي نيوز . بانجور، مين . تم الاطلاع عليه في 7 أغسطس 2014 .
- ↑ جرانت، أوغست إي. (2010). تحديث تكنولوجيا الاتصالات ( الطبعة العاشرة). تايلور وفرانسيس . ص 87. ISBN 978-0-240-81475-9.
- ↑ إيفانجيليستا، بيني (10 نوفمبر 2003). "التلفزيون الفضائي في السيارة، أثناء التنقل / التكنولوجيا الجديدة تجعل أجهزة استقبال الأقمار الصناعية صغيرة بما يكفي لتناسب سطح سيارة الدفع الرباعي" . صحيفة سان فرانسيسكو كرونيكل . سان فرانسيسكو . تم الاطلاع عليه في 7 أغسطس 2014 .
- ↑ "انقطاع البث بسبب المطر: إشارة التلفزيون عبر الأقمار الصناعية والطقس السيئ" . Dish-cable.com . 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يوليو 2014 .
- ↑ "فريق يطور تلفزيونًا فضائيًا داخل السيارة" . جامعة واترلو . 6 مايو 2006. مؤرشف من الأصل في 14 مايو 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أبريل 2008 .
- ↑ "لا تزال قناة News 24 تحصل على علامة F في الفيزياء" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29-04-2008 .
- ↑ "جهاز تحديد موقع الأقمار الصناعية - واينغارد" (ملف PDF) .
روابط خارجية
- المفوضية الأوروبية: الحق في استخدام طبق استقبال الأقمار الصناعية .
- تطبيق Satfinder على الويب - محاذاة طبق استقبال الأقمار الصناعية باستخدام البوصلة والخريطة .
- ديش بوينتر – محاذاة طبق استقبال الأقمار الصناعية باستخدام خرائط جوجل .
- دليل يشرح كيفية تثبيت جهاز فريسات بنفسك
- أداة البحث عن الأقمار الصناعية عبر الإنترنت بالاعتماد على خرائط جوجل
- اختراعات القرن العشرين
- النطاق العريض
- الإلكترونيات الاستهلاكية
- أنواع هوائيات الترددات الراديوية
- الهوائيات (الراديو)
- البث عبر الأقمار الصناعية
