Триколор

Наш ответ:

Форма от компании Zasport для участников Олимпиады

Машина АМЕРИКАНСКОЙ команды Формулы-1, которую спонсирует русский олигарх и за которую выступает его сын.

На создание поста меня натолкнули многочисленные споры вокруг постов о покраске спутниковых телевизионных тарелок, которые периодически появляются на Пикабу. Антенны висят годами на улице, со временем их краска облупляется и поверхность окисляется, антенна теряет вид. В результате чего, люди с пятеркой по Изо и гипертрофированным чувством прекрасного берут в руки кисти и обновляют краску, иногда создавая реально красивые рисунки.

Ивановский пенсионер Юрий Кузнецов расписывает спутниковые тарелки

Противники этого дела, обычно из числа радиолюбителей, с пеной у рта доказывают, что этого делать нельзя, тк краска должна быть специальная, иначе волны будут поглощаться/рассеиваться и характеристики антенны испортятся.

Обе стороны приводят аргументы, но консенсуса обычно нет, тк обе стороны в чем-то правы.

В этой связи я решил внести свою лепту и промоделировать влияние лакокрасочного покрытия на характеристики антенны. Для моделирования буду использовать пакет численного моделирования Ansys HFSS 2020R2 (можно и другой, но умею только в этот), который использует различные численные методы на основе уравнений горячо любимого товарища Максвелла.

Пост постараюсь писать нарочито просто дабы не смущать разумением.

Ликбез.

Спутниковая антенна состоит из тарелки (или рефлектора/зеркала) и излучателя, который облучает (если антенна работает на передачу) или принимает (если на прием) сигнал, дальше будем называть его облучатель.

Принцип работы параболической антенны такой же как у линзы, все лучи пришедшие перпендикулярно в тарелку, собираются в одну точку (фокус). В фокусе стоит облучатель, который принимает сигнал и передает его дальше в обработку. На обычной спутниковой тарелке обработка происходит сразу после облучателя, сигнал усиливается и понижается частота. Поэтому облучатель в комплектах оборудования к спутниковому ТВ обычно называют конвертором, тк он совмещен с несколькими устройствами.

Если же лучи приходят не перпендикулярно, а под каким-то другим углом, то фокус будет смещен (offset) в сторону, туда же смещают облучатель. В России как раз популярны такие офсетные тарелки, со смещенным облучателем. Антенна усиливает в таком положении хуже, но лучше стекает вода, не образуется наледь и нет затенения облучателем. На рисунке выше показана как раз офсетная антенна.

Создание модели 1

Сразу оговорюсь, что модель в может быть не совсем точной с точки зрения геометрии, тк у разных производителей может отличаться крепление облучателя и его внутренняя геометрия. Я буду рассматривать влияние толщины и диэлектрической проницаемости краски на Коэффициент усиления антенны, который не учитывает проблему рассогласования излучателя (параметр Gain). На диаграмму безусловно влияют штанга, конструктив зеркала и тд, но в данном конкретном случае они лишь усложнят модель.

Для создания модели было использована встроенная утилита HFSS Antenna Toolkit, которая позволяет генерировать проекты различных антенн под заданные параметры.

Размеры снял с тарелки, которая есть у меня на даче. Диаметр зеркала 55 см, облучатель – конический рупор с круговой поляризацией, частота 10,75 ГГц. Смещение из фокуса – 25 см.

Для расчета использовался гибридный метод МКЭ (рассчитывается облучатель) + ИУ (рассчитывается зеркало). Для получения более качественной сетки использовались криволинейные элементы для поверхности зеркала.

Для описания лакокрасочного покрытия на тарелке использовалось граничное условие Layered Impedance. Толщина ЛКП задана через параметр T_kraska, диэлектрическая проницаемость краски – через параметр $EpsK.

Посмотрев в интернетах, задал пределы изменения толщины ЛКП от 50 мкм до 1 мм (если красить кистью от души в несколько слоев). Для диэлектрической проницаемости обычной краски те же интернеты дают значение в пределах 5 – 7, для расчета пределы варьирования задал побольше от 1 (воздух) до 10. Магнитную проницаемость оставил равной 1, тк маловероятно, что кто-то будет замешивать в краску с рынка магнитный порошок.

Из результатов видно, что краска практически не влияет на КСВ антенны, колебание которого происходит на уровне ошибки моделирования. На коэффициент усиления, влияние небольшое в худшем случае при толщине краски 1 мм и диэлектрической проницаемости 10, коэффициент усиления теряет 1 дБ, причем по опыту это завышенное значение, которое скорее всего вызвано ограничениями используемого граничного условия на поверхности тарелки.

Создание модели 2

Далее решил провести еще один расчет, на случай если, кто-то найдет проводящую ток краску для своей антенны.

В этом случае параметры выбрал немного другие. Для описания проводящего лакокрасочного покрытия на тарелке использовалось граничное условие Layered Impedance. Толщина ЛКП задана 100мкм, шероховатость поверхности параметром rud, объемная проводимость краски – через параметр $CondK.

После непродолжительного гугления нашел, что шероховатость поверхности принято делить по классам, где 1 (самый шершавый) не хуже 320мкм, а 5 (как у кота) не хуже 20 мкм (просьба не кидаться тапками блюстителей ГОСТов если что не так). Поэтому диапазон для параметра rud задал в пределах 1 до 300мкм.

Из учебников известно, что объемная проводимость Серебра равна 63 [МСм/м], железа равна 10 [МСм/м], поэтому параметр $CondK буду варьировать в пределах от 0,1 до 10 [МСм/м], тк краска скорее всего будет иметь меньшую проводимость, чем металлическое покрытие.

Результаты:

Из результатов второго моделирования видно, что в случае проводящей краски влияние практически отсутствует. КСВ антенны также колеблется на уровне ошибки моделирования. На коэффициент усиления, влияние еще меньше. Самая шершавая поверхность с объемной проводимостью в 100 раз меньшей проводимости железа отнимает у КУ 0,3 дБ, что и ожидаемо, тк поверхность зеркала для многих зеркальных антенн, делают вообще из мелкоячеистой сетки (например, на космических аппаратах это позволяет здорово экономить массу), эффективная объемная проводимость которой и того меньше.

Таким образом видно, что даже в случае довольно толстого нанесения краски с повышенным эпсилон не дает серьезного ухудшения Коэффициента усиления антенны. С проводящей краской такая же история.

Покраска тарелки не окажет серьезного влияния на просмотр ТВ, особенно если красить не в много слоев.

Важное дополнение: облучатель (а точнее его радиопрозрачную часть) лучше не трогать там влияние будет значительным. Покрасив его проводящей краской, Вы гарантировано лишитесь просмотра телепередач.

Попросил меня товарищ давеча помочь приобрести для него и установить комплект оборудования для работы спутникового интернета от трико. Быстренько глянул цены на заглавной странице - цены вполне приемлемые.

Стоит обратить внимание на фразу «включённый объём трафика. Мбайт без ограничений». Ну ок, думаю я, для сельской местности безлимит 10 МБит это жир, хоть и с пингом 500-600, зато за два косаря в месяц, вполне себе. Других вариантов нет, LTE в этом десятилетии подвезти не обещают, 3g светит на уровне 10-200 КБит и постоянно отваливается, а Ростелеком послал этот населенный пункт в пешее, у вас, мол, дворов мало, эбитесь как хотите. Есть WiFi в центре от Ростелекома, но к нему нужно ходить ногами, из дома не достаёт и скорости там на всех желающих не хватает. Значит ставим, настраиваем, все отлично, все работает. Детишки в ютуб, родители фильмы смотреть, плойка, увидев интернет, радостно обновляться. Все ничего, но сегодня лазал по личному кабинету абонента и оказалось что трафика-то даётся всего 15 гигов на !месяц! из которых 9 за вечер и часть ночи уже выкачала семья из 7 человек. Ну так-то подстава нормальная, полез читать тарифы, далеко, в выпадающем меню есть упоминание про ограничение траффика. Однако! А потом, написано, скорость будет как получится, ну то есть никак, я так понимаю. Отличный «безлимит» по отличным ценам. Ладно бы гигов 100-200 давали, худо-бедно, в современных реалиях 15 это пыль.

Ну вот как-так.

Давно меня мой спутниковый оператор толкает на замену "устаревшего оборудования". Перестают рассылать ключи для раскодирования платных каналов, и при обращении в поддержку вешают лапшу на уши, что ваш приемник устарел, надо менять.

Вчера я натолкнулся на более изощренный способ от моего любимого Триколора. Пришел с работы поздно, уставший. Поужинал, плюхнулся на диван, включил телевизор. На экране зависший кадр с трансляции. Такое бывает. Надо идти перезагружать ресивер. Перезагружаю. Надо сказать, что при загрузке спутниковый ресивер по-умолчанию начинает трансляцию некодированного канала с номером 0 (Инфоканал).

Ресивер загружается, секунду транслирует Инфоканал и уходит перезагрузку. И это повторяется бесконечно. Первая мысль - пиндык приемнику. Он у меня постоянно включен, думаю наверное что то с питанием или конденсаторы вспухли. Время позднее, решил заняться разбором завтра утром. Включил на телике с флешки любимый фильм, поставил таймер и заснул.

Утром первым делом проверил питание. Все в норме. Разобрал приемник. Визуальный осмотр не дал никаких мыслей по поводу неисправности. Открыл интернет в попытке найти контрольные точки для этой платы, что бы промерить напряжения. И тут наткнулся на статью, где говорится, что эта неисправность не является неисправностью. Приемник в полном порядке. Это Триколор так транслирует инфоканал. И очень убедительно получается, что как будто бы приемник неисправен. Лечится это установкой ПИН кода на этот канал.

В общем, у кого такие же "вилы", надо сделать следующее:

1. Отключить антенну.

2. Загрузить приемник.

3. Зайти в меню настройки. Активировать ПИН код.

4. Зайти в редактор каналов и заблокировать пин-кодом инфоканал.

5. Подключить антенну и продолжать просмотр, до следующей пакости от ненасытного оператора.

Ну надо же какая неприятная акция накануне праздника! Уж поздравил Триколор с Новым годом, так поздравил! И сколько доверчивых граждан толкаясь от нетерпения сами побегут менять приемник на более новый. С виду "неисправность" очень убедительно выглядит и напоминает аппаратную проблему.