- •Оглавление
- •Спутниковое телевидение
- •1.1Стабилизация положения спутника на геостационарной орбите
- •1.2Структура спутников-ретрансляторов телевизионного вещания
- •1.3Антенны спутника-ретранслятора
- •1.4Приемопередающий блок спутника-ретранслятора
- •1.5Некоторые параметры типового спутника-ретранслятора
- •2Терминология, определения
- •2.1Структура ретрансляции телевизионного сигнала по спутниковым каналам
- •2.2Потери при распространении электромагнитных волн от спутника к Земле и обратно
- •2.3Плотность потока мощности и эквивалентная изотропная излучаемая мощность
- •2.4Требования к равномерности спектра передаваемого телевизионного сигнала.
- •2.5Преимущества телевизионного вещания на свч через спутники-ретрансляторы
- •2.6Правовые вопросы телевизионного вещания по спутниковым каналам
- •2.7Распределение частотных диапазонов для спутников-ретрансляторов
- •2.8Индивидуальный и коллективный прием спутникового телевизионного вещания
- •2.9Спутники фиксированных средств связи — распределительные спутники фсс
- •2.10Передача телевизионной цифровой информации по спутниковым каналам
- •3Телевизионные сигналы, передаваемые по спутниковым каналам
- •3.1Способы модуляции при передаче телевизионной информации по спутниковым каналам
- •3.2Частотная полоса сигнала яркости
- •3.3Частотная полоса спутникового телевизионного канала
- •3.4Цифровая обработка аналогового сигнала
- •3.5Преобразование аналогового сигнала в цифровой
- •3.6Коды кодирования источника информации
- •3.7 Коды кодирования данных канала
- •3.8Свертка, сверточный код (convolution code)
- •3.9Квадратурная фазовая манипуляция 4-фм (qpsk). Квадратурная амплитудная манипуляция кам (qam)
- •3.10Основной принцип преобразования аналогового сигнала в цифровой код
- •3.11Частота дискретизации (частота отсчетов, выборок) видеосигнала
- •3.12Уровень отношения сигнал /шум для звукового сигнала в цифровом коде
- •4Устройства для приема со спутников-ретрансляторов
- •4.1Выбор устройств для приема со спутников-ретрансляторов
- •4.2Состав и назначение узлов внешнего блока приемного устройства
- •4.3Преобразователь (конвертер) частот: смеситель, гетердин, предварительный усилитель сигналов промежуточных частот
- •4.4Особенности внешнего блока для приема телевизионной информации, передаваемой цифровым способом
- •5Антенны для приема со спутников-ретрансляторов
- •5.1Требования, предъявляемые к антеннам для приема со спутников-ретрансляторов
- •5.2Основные определения параболоидных антенн для приема электромагнитных волн свч
- •5.3Основные параметры антенн для приема со спутников
- •5.4Наиболее распространенные типы параболоидных антенн для приема со спутников
- •5.5Антенны с передним питанием — прямофокусные, осесимметричные
- •5.6Направленные свойства параболоидных антенн
- •5.7Неосесимметричные (офсетные) антенны
- •5.8Активные фазированные антенные решетки (афаРы)
- •5.9Сферические антенные системы
- •5.9Первичные облучатели
- •5.10Требования, предъявляемые к собственной диаграмме направленности первичного облучателя
- •5.11Влияние положения первичного облучателя на направленность излучения антенны
- •5.12Поляризаторы электромагнитных волн
- •6Малошумящий предварительный усилитель сигналов свч
- •6.1Общие положения
- •6.2Требования по превышению уровня сигнала над уровнем шума
- •6.3Способы минимизации коэффициента шума
- •6.4Коэффициент усиления предварительного усилителя
- •6.5Структура предварительного малошумящего усилителя сигналов свч
- •6.6Особенности применения полевых арсенид-галлиевых свч транзисторов в малошумящем усилителе
- •7Преобразователь-конвертер внешнего блока
- •7.1Назначение
- •7.2Диоды в смесителе сигналов диапазона свч
- •7.3Физические процессы смешивания при частотном преобразовании сигналов
- •7.4Однодиодные смесители
- •7.5Двудиодные балансные смесители
- •7.6Смесители на транзисторах
- •7.7Гетеродин
- •7.8Усилитель сигналов промежуточных частот
- •7.9Результирующие коэффициенты шума и усиления внешнего блока
- •8Спутниковый телевизионный приемник аналоговых сигналов
- •8.1Основная структура
- •8.2Повышение помехоустойчивости чм сигналов при применении частотных демодуляторов
- •8.3Параметры и помехоустойчивость частотных демодуляторов
- •8.4Типовые, традиционные чм демодуляторы Частотный демодулятор с двухтактным дискриминатором на двух взаимно расстроенных контурах
- •8.5Частотные демодуляторы с фапч для выделения цифрового сигнала
- •8.6Частотно-обрабатывающие цепи видеосигнала и сигнала звука
- •8.7Способы выделения сигнала звукового сопровождения и другого звукового "материала"
- •8.8Недостатки аналоговых систем телевизионного вещания по спутниковым каналам
1.2Структура спутников-ретрансляторов телевизионного вещания
Основные функции. Спутники на геостационарной орбите .обеспечивают прием информации со станций, находящихся на Земле и передачу ее многочисленным наземным абонентам — приемным устройствам. В этой системе они выполняют роль станции повторения — ретранслятора. Такие спутники выполняют следующие основные функции:
- принимают сигналы (в выделенном диапазоне частот), передаваемые со станции на Земле в направлении спутника;
- усиливают принятые сигналы;
- преобразовывают частоту принятых сигналов в частоту сигналов, предназначенных для передачи в направлении спутник — Земля;
- ретранслируют (передают) преобразованные и усиленные сигналы многочисленным наземным приемным устройствам только на отведенную территорию.
Структурная схема спутника-ретранслятора, стабилизированного по трем осям, показана на рис. 1.7. Функционально спутник состоит из пяти основных частей и включает в себя: модуль антенн, приемоусилительный и передающий блоки (они соединяются с модулем антенн волноводным трактом), модуль стабилизации и коррекции положения спутника на орбите, включая двигатели, систему обеспечения электроэнергией с солнечными батареями.
1.3Антенны спутника-ретранслятора
Антенны, расположенные на спутнике-ретрансляторе, занимают особое место в его конструкции. В отличие от наземных станций, имеющих в своем составе одну, на борту современных спутников устанавливают несколько приемных и передающих антенн или приемопередающих. Антенны спутника-ретранслятора:
- имеют высокий коэффициент усиления, что позволяет создавать на обслуживаемой земной территории необходимую для качественного приема плотность потока мощности (ППМ). Это дает возможность использовать ПРД с пониженной выходной мощностью, потребляемой от систем энергоснабжения спутника, что увеличивает срок его службы;
- имеют острую диаграмму направленности и низкий уровень боковых лепестков, в результате это приводит к уменьшению взаимных помех между соседними спутниками и другими системами
связи.
- должны концентрировать излучаемые электромагнитные волны, несущие информацию, только на отведенную территорию, чтобы не создавать помех другим приемным устройствам.
Для реализации приведенных свойств на спутнике устанавливается несколько антенн больших размеров с параболоидной поверхностью. Данные дистанционных измерений, а также данные контроля и управления передаются либо через рупорные, либо через большие параболические антенны (позиция 1а). Если передача ведется на частотах связи, то применяются рупорные антенны (позиция 1б).
Во время запуска и вывода спутника на орбиту для передачи команд управления и контроля применяется штыревая всенаправленная антенна (позиция 1в), так как другие антенны в этот момент находятся в нераскрытом состоянии. Антенны в современных спутниках (рис. 1.8) устанавливаются на индивидуальные поворотные устройства, что дает возможность по команде с Земли поворачивать каждую антенну независимо друг от друга на некоторый угол. Так в российском спутнике ГАЛС 16Р каждая из трех антенн может индивидуально поворачиваться на угол в пределах (- + 8°) и, кроме этого, имеются две антенны, установленные на общую платформу, которые вместе можно повернуть на такой же угол. Это практично, так как подобная конструкция позволяет обслуживать поочередно большие территории, расположенные в разных временных поясах, что для России очень важно.