Schotelantennes die gebruikt worden voor ontvangst van Ku-band signalen hebben meestal een offset of parabolische vorm. De belangrijkste taak van een schotelantenne is het bundelen van satellietsignalen in het brandpunt. De naam schotelantenne is dan misschien niet handig gekozen omdat theoretisch gezien de schotelantenne geen antenne is. De schotelantenne is slechts een verzamelaar van signalen, hij vangt de signalen op en bundelt deze naar het brandpunt.

satellietschotel

Een satellietschotel is als een spiegel en moet de satellietsignalen optimaal bundelen in het brandpunt.

De vorm van een satellietschotel is dus niet zomaar gekozen, het is een wiskundig bepaalde vorm om zo de satellietsignalen optimaal in het brandpunt te bundelen. Een wijziging in de vorm betekent automatisch een wijziging in de bundeling van de signalen. Een verbogen, gedeukte of misvormde satellietschotel weerkaatst niet alle beschikbare signalen naar het brandpunt en heeft dus een lager rendement, of zelfs kans op storing van een naburige satelliet.

De meeste gebruikte satellietschotels voor consumenten zijn offset satellietschotels. Het grote voordeel van deze satellietschotel is het feit dat deze installatietechnisch eenvoudiger te monteren is, verticaler hangt waardoor bijvoorbeeld sneeuw niet zo snel blijft liggen.

Ook de diameter van de satellietschotel is belangrijk. Voor in België en Nederland is voor ontvangst van de ASTRA of de Eutelssat Hot-bird een offset satellietschotel met een diameter van 60cm voldoende voor goed ontvangst. Deze twee satellieten zijn krachtig genoeg om middels een relatief klein satellietschoteltje de televisiekanalen te kunnen ontvangen.

Een grotere satellietschotel biedt een betere ontvangst van zwakkere satellietsignalen, echter let wel een grotere satellietschotel is ook moeilijker te plaatsen en heeft meer last van de wind. Ook is een grotere satellietschotel moeilijker uit te richten. Dit komt doordat de openingshoek kleiner wordt naarmate de diameter van de satelliet groter wordt.

Bij een satellietschotel met een diameter van 2 meter is een onnauwkeurigheid van 1 graad al voldoende om het beeld te doen verdwijnen. De offset satellietschotels van 60 tot 85cm hebben gemiddeld een openingshoek van 2 tot 3 graden. Voor een satellietschotel uitgericht op de Eutelsat Hot-Bird 13 graden oost betekend dit dat als de satellietschotel perfect staat uitgericht op 13 graden oost, deze het spectrum tussen 11,5 graden en 14,5 graden oost ontvangt. Hiermee wordt meteen het belang van het goed uitrichten van een satellietschotel duidelijk, marginaal uitrichten van de satellietschotel betekent storing.

De kwaliteit van een schotelantenne wordt meestal samengevat in een tweetal waarden, namelijk Gain en Rendement. Gain (versterking) wordt uitgedrukt in Decibels (dB) en is een waarde voor de mate van focussering en dus zijn geschiktheid om zwakke signalen te ontvangen. Gangbare waarde voor de Gain (versterking) van een satellietantenne is  G > 35 dB. Het rendement h > 65%

Let bij aanschaf van een satellietantenne ook op het materiaal waar een satellietschotel van gemaakt is. Materiaal dat gevoelig is voor temperatuurschommelingen zal de vorm van de satellietschotel kunnen veranderen. Zelfs een minimaal verschil die niet met het oog waar te nemen is kan leiden tot een lager opbrengst (rendement).

Decibel

Een decibel is een logaritmische eenheid waarmee vermogens, spanning of stroom, in verhoudingen uitgedrukt worden. Logaritmen worden gebruikt om op eenvoudige wijze te kunnen vermenigvuldigen. Versterkers en verzwakkers zijn meestal in cascade gemonteerd, het uiteindelijke vermogen is een resultante van de versterking en verzwakking.

Log (x) = a  betekent  x = 10ª
Log (A x B) = Log(a) + Log(B)
Log(100) = 2 omdat 10² = 100
Log(1000)=3 omdat 10³ = 1000
Log (1/10) = -1 omdat 10ˉ¹ = (1/10)

De versterking (Gain) = 10log(Vermogen uitgang / Vermogen ingang)  in dB
Een versterking van 2 is gelijk aan 3dB
Een verzwakking van 2 is gelijk aan –3dB
Een versterking van 20 = 2 x 10 = 3 + 10 = 13dB
dBW is dB in relatie tot 1 Watt
3dBW = 2W
-30dBW = 1/1000 Watt = 1mW

Het verschil tussen 45dBW en 42dBW is een verzwakking van 50%. -3dB = halvering van het vermogen. Om in een 42dBW gebied net zoveel signaal op te vangen als in een 45dBW gebied, is een schoteldiameter nodig die twee keer zo groot is.

Materiaal schotelantenne

Let bij aanschaf van een satellietantenne dan ook op het materiaal waar een satellietschotel van gemaakt is. Als gevolg van temperatuurschommelingen kunnen schotels, van materiaal dat daar gevoelig voor is, van vorm veranderen. Zelfs een minimaal verschil dat niet met het oog waar te nemen is, kan leiden tot een lager rendement.

Staal is het minst kostbare materiaal. De betrouwbaarheid is echter sterk afhankelijk van de behandeling en de verf. Een veelgebruikte behandeling voor stalen satellietschotels is polyester poeder coating. Zorg dat een stalen satellietschotel minimaal gegalvaniseerd is anders roest deze binnen een jaar van uw gevel af.

Aluminium heeft geen last van roestvorming, maar is fragieler bij de montage. Composite fibre is daarentegen goed bestand tegen wisselende weersomstandigheden.

Gain

De Gain (versterking) van een satellietschotel is een waarde om aan te geven in hoeverre een satellietschotel geschikt is om zwakke satellietsignalen te ontvangen. Gain wordt weergegeven in decibels in relatie tot een isotropic antenne. Bijvoorbeeld een versterking van 1000 is gelijk aan 30dBi.

De Gain van een satellietschotel is gebaseerd op drie parameters:

  1. antenne oppervlakte
  2. frequentie
  3. materiaal antenne

Diameter van de satellietschotel

Een grotere oppervlakte kan meer satellietsignalen reflecteren waardoor de Gain toeneemt. Als de oppervlakte van een satellietschotel verdubbelt, dan verdubbelt ook de Gain.

Een satellietschotel met een diameter van 90cm heeft dus 2x zoveel Gain als een satellietschotel met een diameter van 45cm. Een grotere satellietschotel biedt een betere ontvangst van zwakkere satellietsignalen, echter let wel: een grotere satellietschotel is ook moeilijker te plaatsen en heeft meer last van de wind. Ook is een grotere satellietschotel moeilijker uit te richten. Dit komt doordat de openingshoek kleiner wordt naarmate de diameter van de satelliet groter wordt.

Verhouding Frequentie – Gain

Gain neemt rechtevenredig met de frequentie, kwadratisch toe. Een verdubbeling van de frequentie betekent dus vier keer versterking. Het materiaal en de eigenschappen van het materiaal waarvan de satellietschotel is gemaakt, hebben een laatste maar niet te onderschatten invloed op de Gain.  Kleine oneffenheden, vormveranderingen door bijvoorbeeld temperatuursschommelingen, leiden tot een vermindering van de Gain.

Een wijziging in de vorm betekent automatisch een wijziging in de bundeling van de signalen. Een verbogen, gedeukte of misvormde satellietschotel weerkaatst niet alle beschikbare signalen naar het brandpunt en heeft dus een lager rendement, of zelfs kans op storing van een naburige satelliet. Daarnaast hebben hogere frequenties meer last van imperfecties van de oppervlakte van een satellietschotel. Een gedeukte satellietschotel zou voor C-band satellietsignalen nog prima kunnen voldoen en voor Ku-band satellietsignalen problemen kunnen opleveren.

Een gemiddelde vervorming van ¼ centimeter van een satellietschotel kan een Gain verlies opleveren van ruim 7dB bij 12,5 GHz. Dezelfde ¼ cm vervorming bij ontvangst van C-band signalen levert een Gain verlies van “slechts” 0,75dB

Bundelbreedte – Openingshoek

De bundelbreedte wordt gemeten op de zogenaamde -3dB punten, daar waar de signaalsterkte is gehalveerd, van het satellietsignaal dat in het verlengde van de x-as op de satellietschotel reflecteert. Een satellietschotel heeft maximaal ontvangst als deze exact naar de satelliet wijst, dus als de satelliet in het verlengde van de x-as van de satellietschotel zit. De ruimte tussen de twee -3dB punten wordt de openingshoek van de satellietschotel genoemd. Die hoek is afhankelijk van de diameter van de satellietschotel. Hoe groter de satellietschotel, hoe kleiner de openingshoek.

Schoteldiameter                                  Bundelbreedte
30cm                                                                    5,6
60cm                                                                    2,8
90cm                                                                    1,9
120cm                                                                  1,5
200cm                                                                  0,8

Ruis

Een satellietschotel ontvangt naast de gewenste satellietsignalen ook ruis. Een grotere satellietschotel heeft minder last van ongewenste ruis dan een kleinere. Dit komt doordat een grotere een kleinere openingshoek heeft. Ook de elevatiehoek van de satellietschotel speelt een belangrijke rol bij de “Dish Noise”. Hoe warmer de aardoppervlakte des te meer ruis er wordt geproduceerd; een satellietschotel met kleinere elevatiehoek heeft meer last van deze aardruis. Een offset satellietschotel heeft door haar vorm en opstelling veel minder last van aardruis dan bijvoorbeeld een prime-focus satellietschotel.