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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Cálculo dos parâmetros de orientação de uma antena parabólica. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Antenas. Medições, ajuste, coordenação O artigo propõe um algoritmo e um programa para calcular os parâmetros de elevação e azimute necessários para orientar a antena para um satélite geoestacionário repetidor de programas de televisão. Antes de instalar a antena, você deve selecionar um satélite - a fonte do sinal, esclarecer seu nome e posição orbital, selecionar um transmissor com uma frequência específica. Essas informações podem ser encontradas na Internet, em particular, o autor usa as informações postadas no site [1]. A capacidade de calcular o ângulo de elevação e o azimute da orientação da antena é fornecida por vários programas de computador, principalmente comerciais, como Satellite Antenna Alignment, SatHunter, SMW Link, SatMF. Mas nem todos os programas permitem calcular o azimute magnético, sabendo qual, você pode usar uma ferramenta de orientação de antena tão simples como uma bússola. Segundo o autor, essa é uma das formas mais fáceis de instalar uma antena. Mas para isso é necessário conhecer e levar em consideração a declinação magnética local. Os cálculos são realizados de acordo com o seguinte algoritmo: 1 Cálculo de elevação: onde m é o quociente dos raios da órbita geoestacionária e do equador da Terra; A - latitude do local de recepção; B é a diferença entre as longitudes do local receptor e do ponto subsatélite. Esta fórmula dá o valor do ângulo de elevação geométrica sem levar em conta a influência da atmosfera da Terra. Essa influência (refração) é especialmente forte para valores pequenos do ângulo de elevação. 2. Correção do ângulo de elevação para refração durante a propagação do sinal de um satélite Na prática da orientação da antena, é aconselhável levar em consideração ângulos de elevação menores que 30°:
graus, o valor corrigido do ângulo de elevação. 3. Cálculo do azimute geográfico:
4. Cálculo do azimute magnético:
O mais difícil é determinar a declinação magnética local. Sabe-se que os pólos geográficos e magnéticos da Terra não coincidem. O azimute magnético da direção para o pólo norte geográfico é a declinação magnética local. Para toda a parte europeia da Rússia, a declinação magnética local é positiva. Você pode determiná-lo para um ponto com coordenadas geográficas específicas, em particular, usando os sites [2] e [3] Com base no exposto, foi escrito um programa em Visual Basic 6.0 para calcular o ângulo do local de instalação e direcionar a antena para um satélite específico, bem como calcular o azimute de sua instalação. Além disso, para comodidade do usuário, se for necessário esclarecer a declinação magnética local, é realizado o cálculo do azimute magnético da instalação da antena. A parte matemática, após revisão apropriada, foi utilizada do livro [4]. Dados iniciais para cálculo: - posição do satélite em órbita geoestacionária; O programa funciona assim: 1. Execute o arquivo executável do programa Caljnst Ant v1.4-2.exe. A janela do programa mostrada na figura aparece na área de trabalho. Na primeira inicialização do programa, todos os parâmetros iniciais do cálculo são definidos como zero e as seções dos resultados do cálculo são mostradas em fonte cinza.
2. Insira o valor da longitude do ponto subsatélite para um satélite específico (posição orbital do satélite em órbita geoestacionária). 3. Insira as coordenadas geográficas do ponto de recepção (local de instalação da antena). As coordenadas podem ser determinadas pelo navegador do sistema de satélites GLO-NASS ou outro similar e, na sua ausência, por um mapa geográfico. 4. Se estiver usando uma bússola, você precisa saber a declinação magnética local. Para isso, habilite a opção de levar em consideração a declinação magnética clicando no botão "Considerar a declinação magnética". Além disso, quando você clica no botão "Refinar", o próprio programa se conecta automaticamente via Internet ao site [2]. transfere para ele as coordenadas do local de recepção e lê os resultados dos cálculos na janela correspondente. Para fazer isso, o programa usa as funções do navegador Internet Explorer. Para controlar o funcionamento do programa, é recomendável marcar a caixa "Mostrar o processo de solicitação da declinação magnética". Se o programa não puder interagir adequadamente com o servidor do site [2] (por exemplo, se outro navegador estiver instalado no computador), no site [2] você poderá preencher manualmente o formulário para a longitude (Longitude) e latitude (latitude) do local receptor, após o qual você precisa clicar no botão "Calcular declinação". O servidor do site calculará a declinação magnética, que é transferida manualmente para a janela do programa. 5. Pressione o botão "Calcular", após o qual o programa calculará o ângulo de elevação e o azimute, cujos valores serão exibidos nas janelas correspondentes. Por exemplo, a figura mostra a janela do programa para calcular a orientação da antena para o satélite Eutelsat W4/W7 (longitude 36°) no local de residência do autor. O programa oferece a capacidade de imprimir os dados iniciais e os resultados do cálculo na impressora do sistema clicando no botão "Imprimir", bem como salvá-los em um arquivo de texto Callnst Ant.txt clicando no botão "Salvar". O programa cria esse arquivo automaticamente na primeira inicialização e, nas inicializações subsequentes, adiciona informações ao seu final. O usuário pode visualizar este arquivo em qualquer editor de texto, como o Bloco de Notas, e deletar os dados que não são mais necessários. Ao reiniciar, o programa exibe os dados iniciais anteriores, que são salvos no arquivo Callnst_Ant.ini. Isso é muito conveniente, especialmente quando se trabalha na mesma área, pois suas coordenadas geográficas e declinação magnética precisam ser inseridas apenas uma vez. Nos lançamentos subseqüentes do programa, eles são exibidos automaticamente nas janelas correspondentes. O programa contém o arquivo de ajuda Call Ant v1.4.2.chm, que pode ser iniciado a partir do programa usando o comando de menu "Ajuda" ou separadamente dele. Este arquivo contém instruções para trabalhar com o programa e uma tabela de coordenadas geográficas e valores de declinação magnética para várias grandes cidades da Rússia. Se o ângulo de elevação calculado for menor que zero, o satélite não será visível do local de recepção selecionado. Este problema é especialmente pronunciado para altas latitudes, com a parte observada da órbita geoestacionária sendo significativamente reduzida No caso em que é difícil usar uma bússola devido à influência interferente de estruturas metálicas, é possível determinar a direção ao norte de acordo com o Sol, conforme descrito no artigo [5]. A operação do programa foi verificada para a latitude norte e longitude leste do local de recebimento. O programa pode ser baixado em ftp://ftp.radio.ru/pub/2012/05/spant.zip. Literatura
Autor: V. Belyaev
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