圆盘式卫星电视天线

抛物面形状的圆盘天线将信号反射到圆盘天线的焦点位置。安装在圆盘天线焦点支架上装置被称为喇叭天线。这种喇叭天线实质上是一种波导的前端，它在焦点处或焦点附近收集信号，并将信号“传导”到低噪声下变频器（LNB）。LNB将电磁波或无线电波的信号转换成电信号，并将信号从下行的C波段或Ku波段转换到L波段范围。直播圆盘式卫星电视天线使用低噪声下变频喇叭（LNBF），它集成了喇叭天线和LNB。滑铁卢大学（ University of Waterloo）在2004年宣布了一种新型的全向卫星天线，它不使用定向抛物面天线，并且可以在汽车等移动平台上使用。^[1]

碟形天线的理论增益(定向增益)随着频率的增加而增加。实际增益取决于许多因素，包括表面光洁度、形状精度、喇叭天线匹配度。在11.75千兆赫下，消费类型的60厘米圆盘式卫星天线的典型值为37.50分贝。

以低频为例，在C波段，碟形天线设计者有更广泛的材料选择。低频碟形天线要求的大尺寸导致碟形天线由金属框架上的金属网构成。在较高的频率下，网状设计更为罕见，尽管有些设计使用了打孔的实心盘。

一个常见的误解是，LNBF(低噪声变频喇叭天线)，即圆盘前面的设备，直接从大气中接收信号。例如，英国广播公司的一条新闻下行链路显示，LNBF直接接收到一个“红色信号”，而不是将信号传送到圆盘里，因为圆盘呈抛物线形状，所以会将信号收集到一个较小的区域，然后传送到LNBF。^[2]

用于家庭电视的现代圆盘天线通常直径为43厘米(18英寸)至80厘米(31英寸)，通常被固定在特定位置，用于从一个轨道位置接收Ku波段。在直播卫星服务出现之前，家庭用户通常会有一个直径高达3米的电动C波段碟形天线，用于接收来自不同卫星的信道。然而，过小的圆盘天线仍然会引起问题，包括雨衰和邻近卫星的干扰。

在欧洲，在两个极化方向上，即水平极化和垂直极化，直播卫星服务使用的频率是10.7–12.75千兆赫。该范围分为10.7–11.7 GHz的“低频带”和11.7–12.75 GHz的“高频带”。这导致了两个频带，每个频带具有大约1 GHz的带宽，每个频带具有两种可能的极化。在LNB中，它们被下变频到950–2150兆赫，这是分配给LNBF和接收器之间同轴电缆上的卫星服务的频率范围。较低的频率分配给有线和地面电视、调频收音机等。这些频带只有一种适合的同轴电缆，因此每个频带都需要从LNBF到开关矩阵的独立电缆，或者接收器需要一次选择4种可能性中的一种。

在单接收器住宅安装中，有一根同轴电缆从楼里的接收器机顶盒连接到圆盘天线上的LNB。LNB的直流电通过同轴电缆导体提供，它和将信号传送到接收机的同轴电缆相同。此外，控制信号也通过电缆从接收器传输到LNB。接收器使用不同的供电电压(13 / 18 V)来选择天线极化，使用导频音(22千赫)来指示LNB选择两个频带中的一个。在较大的安装中，每个频段和极化都有自己的电缆，因此从LNB到开关矩阵有4条电缆，这允许在星形拓扑中使用与单个接收机相同的传输信号安装方法连接多个接收机。

卫星探测器可以帮助瞄准。

4.1 电动圆盘天线

安装在杆子上并由步进电机或伺服系统驱动的碟形天线可以被控制和旋转以对准天空中的任何卫星位置。电动圆盘天线很受爱好者的欢迎。有三个相互竞争的标准:DiSEqC、USALS和36 V定位器。许多接收器支持所有这些标准。

4.2 多卫星

一些设计能够从多个不同的卫星位置同时接收信号，而无需重新定位碟形天线。垂直轴作为离轴凹抛物线、凹双曲卡塞格林反射器工作，而水平轴作为凹凸卡塞格林反射器工作。主天线上的一点穿过辅天线，辅天线通过其变化的曲率来校正像散性。主天线的椭圆形孔径被设计来适应喇叭产生的变形照射。两次溢出对大圆盘天线而言更具有意义。

4.3 甚小口径终端（VSAT）

一种常见的碟形天线是甚小孔径终端(VSAT)。这为消费者和组织的专用网络提供了双向卫星互联网通信。今天，大多数甚小口径终端都工作在Ku波段；C波段仅限于世界上人口较少的地区。从2005年开始出现了一种以更高频率运行的新型Ka波段卫星，其成本更低，性能更好。在大多数应用中，这些天线从74到120厘米(29到47英寸)不等，然而C波段甚小口径终端的尺寸可能高达4米(13英尺)。

4.4 其他

美国家用卫星电视接收器圆盘天线

偏置抛物面天线的几何形状。圆盘是抛物面的不对称部分；抛物面的顶点低于圆盘的底边。瞄准卫星的波束轴穿过顶点和焦点，因此焦点处的馈电天线在波束之外。

• 供应一个住所的个人圆盘天线:数字高清晰度直播电视卫星(DTH)。
• 几个住宅共用的集体圆盘天线:卫星主天线电视(SMATV)或公共天线广播分配系统(CABD)。
• 自动跟踪圆盘式卫星天线

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  用于DirecTV卫星电视的通用电动圆盘式卫星电视天线

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  天空“迷你碟天线”

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  安装在公寓大楼上的卫星圆盘天线

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  旧的C波段圆盘式卫星电视天线的背面，显示了天线杆、底座、电机和结构

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  停车场内的WWE高清卡车卫星天线

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  东帝汶（ East Timor）一间小屋的卫星圆盘天线

4.5 自制圆盘天线

将反射微波的很大一部分集中在焦点上的任何金属表面都可以用作较低增益的碟形天线。这导致垃圾桶盖、锅和其他物品被用作“圆盘天线”。只有现代低噪声LNB和高发射功率的DTH卫星才能从这种低效的自制天线接收到有用的信号。

抛物面天线被称为“碟形”天线，早在卫星电视出现之前就已经开始使用了。术语“圆盘式卫星电视天线”是在1978年卫星电视产业开始的时候创造的，它指的是从通信卫星发送或接收信号的圆盘式天线。加利福尼亚圣安德列亚斯的泰勒·霍华德（Taylor Howard）于1976年改造了一种前军用碟形天线，成为第一个使用它接收卫星电视信号的人。^[3]

第一批卫星电视圆盘天线是用来接收C波段模拟信号的，而且非常大。1979年内曼-马库斯（Neiman-Marcus）圣诞目录的封面展示了第一批出售的家庭卫星电视台。^[4]圆盘直径接近20英尺(6.1米)。^[5] 20世纪80年代早期的碟形卫星天线直径为10至16英尺(3.0至4.9米)，^[6] 由玻璃纤维制成，内嵌金属丝网或铝箔，或实心铝或钢。^[7]

由金属丝网制成的圆盘式卫星电视天线最早出现于20世纪80年代初，直径最初为10英尺(3.0米)。随着前端技术的进步和LNB噪声系数的下降，几年后其尺寸缩小到8英尺(2.4米)，并在20世纪80年代末继续缩小到6英尺(1.8米)，到90年代初缩小到4英尺(1.2米)。^[8] 然而，更大的圆盘继续被使用。^[8]1988年12月，卢森堡的阿斯特拉·1A（Astra 1A）卫星开始在Ku波段为欧洲市场传输模拟电视信号。^[9] 这使得小圆盘(90厘米)第一次被真正使用。^[9]

20世纪90年代初，四家美国大型有线电视公司成立了PrimeStar，这是一家使用中等功率卫星的直播公司。^[10] 相对较强的Ku波段传输首次允许使用小到90厘米的圆盘天线。^[10] 1996年3月4日，回声之星推出了数字天空高速公路(碟形网络)。^[11]这是第一个被广泛使用的卫星直播电视系统，允许使用小到20英寸的碟形天线。碟形天线尺寸的大幅减小也使得卫星碟形天线能够安装在车辆上。^[12]这种尺寸的圆盘天线至今仍在使用。然而，电视台仍然更喜欢用较大的碟形天线传输C波段模拟信号，因为与Ku波段信号相比，C波段信号更不容易出现雨衰。^[13]