Commutation de polarisation: principe de travail et conseils de mise en service pour les LNB à polarisation horizontale/verticale et circulaire

Introduction

Les communications par satellite adoptent le multiplexage par polarisation pour améliorer l'efficacité spectrale, permettant la transmission de deux signaux indépendants sur la même fréquence. La polarisation linéaire couvre l'horizontale (H) et la verticale (V), tandis que la polarisation circulaire comprend la polarisation circulaire gauche (LHCP) et la polarisation circulaire droite (RHCP). De nombreuses anomalies de réception sur site proviennent d'une identification incorrecte de la polarisation, d'un échec de commutation de polarisation et d'un angle de polarisation LNB désaligné. Cet article analyse les mécanismes de fonctionnement sous-jacents des LNB à polarisation linéaire et circulaire, et résume la logique de commutation de polarisation ainsi que les directives pratiques pour la mise en service et le dépannage sur site.

Polarisation horizontale (H) : Le vecteur du champ électrique de l'onde électromagnétique est parallèle au plan du sol. Polarisation verticale (V) : Le vecteur du champ électrique est perpendiculaire au plan du sol. Le récepteur satellite délivre une tension continue de 13 V / 18 V pour contrôler l'unité de commutation de polarisation interne du LNB pour la sélection des signaux H/V. Ce schéma est largement déployé dans les systèmes de satellites de diffusion et de communication des bandes C et Ku.

Pour les ondes électromagnétiques polarisées circulairement, le vecteur du champ électrique tourne continuellement dans le temps, classé en LHCP et RHCP. Un LNB à polarisation circulaire intègre un déphaseur de 90° pour traiter en phase deux signaux polarisés linéairement orthogonaux et synthétiser des signaux RF polarisés circulairement. La polarisation circulaire présente une faible sensibilité à l'inclinaison mécanique de l'antenne et aux perturbations électromagnétiques au sol, et est couramment utilisée pour les satellites météorologiques et certains satellites de communication Asie-Pacifique.Les LNB à polarisation circulaire ne prennent pas en charge la commutation de polarisation via le contrôle de tension continue 13 V / 18 V.

Dans les systèmes de réception à polarisation linéaire, le récepteur fournit une tension de contrôle continue de 13 V / 18 V pour actionner la sonde de polarisation interne ou le relais à l'intérieur du LNB, sélectionnant le chemin de polarisation horizontal ou vertical pour le traitement ultérieur. Ce niveau de tension continue sert de signal de contrôle plutôt que de signal RF.

Remarque : Certains LNB multi-sorties attribuent une polarisation fixe par port, indépendamment du contrôle 13 V / 18 V.

1. Le cornet d'alimentation de l'antenne parabolique capte les signaux RF du satellite. Deux sondes orthogonales à l'intérieur du cornet d'alimentation captent respectivement les ondes électromagnétiques polarisées horizontalement et verticalement.

2. Le récepteur satellite délivre une tension de contrôle continue de 13 V / 18 V au LNB via le câble coaxial.

3. Le commutateur interne du LNB active le chemin de polarisation correspondant en fonction du niveau de tension continue d'entrée, alimentant le signal sélectionné à l'amplificateur à faible bruit.

4. Le signal RF est mélangé et converti vers le bas en un signal de fréquence intermédiaire (FI), qui est renvoyé au récepteur via un câble coaxial.

Symptôme typique : Aucun signal de certains transpondeurs lors du changement de chaîne. Cette défaillance est normalement causée par un relais de polarisation interne défectueux ou un désalignement physique de la sonde du cornet d'alimentation.

1. Le cornet d'alimentation capte simultanément deux signaux RF polarisés linéairement orthogonaux.

2. Le déphaseur intégré au LNB introduit un déphasage de 90° sur un chemin de signal.

3. Deux signaux orthogonaux avec une différence de phase de 90° sont combinés pour générer des ondes polarisées circulairement LHCP ou RHCP.

4. Les LNB à polarisation circulaire sont verrouillés en usine sur LHCP ou RHCP.La direction de rotation ne peut pas être modifiée par la tension du récepteur ; un remplacement complet du matériel LNB est obligatoire pour changer le sens de rotation.

Rappel important : Les LNB à polarisation circulaire ne peuvent pas recevoir de signaux satellites polarisés linéairement, et les LNB à polarisation linéaire ne peuvent pas démoduler de signaux polarisés circulairement. Ces types de matériel ne sont pas interchangeables.

• Calibration de l'angle de polarisation : Faites pivoter le LNB autour de l'axe du cornet d'alimentation ; ne le montez pas simplement dans une orientation purement horizontale ou verticale. L'angle de polarisation est calculé à partir de la longitude orbitale du satellite et de la latitude/longitude du site. Un léger désalignement angulaire entraîne une atténuation significative du signal.
• Vérification de la tension : Mesurez la tension d'alimentation du LNB sur le câble coaxial avec un multimètre. Lors du passage entre les chaînes H/V, vérifiez la commutation normale entre 13 V et 18 V CC. Une tension statique indique un défaut dans le récepteur ou la liaison coaxiale.
• Vérification du câblage des ports : Pour les LNB multi-sorties Twin / Quad, certains ports sont assignés de manière fixe à une polarisation spécifique. Suivez strictement les définitions des ports de la fiche technique lors de l'installation.
• Diagnostic de panne : Une perte totale de signal sur une polarisation alors que l'autre fonctionne normalement indique généralement une défaillance du relais de polarisation interne du LNB.

• Confirmer la spécification de rotation du satellite : Vérifiez si le satellite cible utilise la LHCP ou la RHCP. Un LNB avec un sens de rotation correspondant doit être sélectionné ; le matériel pour les deux sens de rotation est non interchangeable.
• Aucune rotation d'angle de polarisation requise : Les LNB à polarisation circulaire ne nécessitent aucun décalage d'angle de polarisation en rotation. Seuls l'alignement de l'azimut et de l'élévation de l'antenne sont nécessaires.
• Interdire l'assemblage de matériel mixte : Ne pas monter un cornet d'alimentation à polarisation linéaire avec un LNB à polarisation circulaire. Une perte de signal sévère et une défaillance de démodulation se produiront.
• Dépannage typique : Lecture de niveau de signal élevé mais SNR proche de zéro. Vérifiez d'abord si le sens de rotation du LNB correspond à la spécification du satellite.

• Signal présent mais certains transpondeurs manquants : Privilégiez l'inspection de l'angle de polarisation et la vérification de la tension de commutation de polarisation du récepteur.
• Signal faible sur toutes les fréquences : Vérifiez la précision de l'alignement de l'antenne, l'état de montage du cornet d'alimentation et la perte du câble coaxial.
• Tension de sortie du récepteur inchangée lors du changement de polarisation : Inspectez la configuration du récepteur, le court-circuit du câble coaxial et l'intégrité du contact des connecteurs F.

Les systèmes à polarisation linéaire effectuent la commutation H/V via la sortie CC 13 V / 18 V du récepteur et nécessitent une calibration précise de l'angle de polarisation du LNB. La polarisation circulaire repose sur la synthèse de signaux par un déphaseur interne ; le sens de rotation est fixe en usine et ne peut être modifié par le contrôle de tension. La plupart des échecs de réception sur site proviennent de paramètres de polarisation incompatibles, d'un désalignement angulaire ou de composants de commutation de polarisation défectueux. Avant la mise en service, confirmez toujours la spécification de polarisation du satellite cible, distinguez le matériel à polarisation linéaire et circulaire, et complétez l'alignement du système avec une mesure de tension et une calibration angulaire.

Notes

1. Pour changer le sens de rotation d'un LNB à polarisation circulaire, un remplacement physique du matériel est nécessaire ; cela ne peut pas être réalisé par la configuration du récepteur.

2. Certains LNB à polarisation linéaire multi-sorties disposent de ports à polarisation fixe indépendants du contrôle 13 V / 18 V. Référez-vous toujours à la fiche technique du produit.