2.3.5.Принципи побудови систем супутникового телемовлення – ств

21

Передача телевізійних сигналів по супутникових лініях зв'язку. Створення

розгалуженої мережі центрального телевізійного (ТБ) віщання, стало можливим тільки за

допомогою зв'язкових ШСЗ. Побудову СТВ розгледимо на організації ТБ в системі

супутникового зв'язку Орбіта-2 , що використовує ШСЗ типу Блискавка або

геостационарниє ШСЗ типу Горизонт .

У системі Орбіта-2 прийом на ШСЗ здійснюється в діапазоні 6 ГГц, передача у

напрямі Землі - в діапазоні 4 ГГц. Використовується ЧМ з девіацією 15 МГц, сигнал

звукового супроводу передаєтся на частоті піднесучої, 7 МГц з девіацією частоти 150 кГц.

На піднесучих частотах 7,5 і 8,2 МГц передаються сигнали звукового мовлення і

зображення газетних смуг (ЗГС). Сигнали ЗГС передаються з метою забезпечення

децентралізованного друкування центральних газет. Практично девіація несучої сигналом

піднесучої ЗГС складає приблизно 1,5 МГц. Спектр частот сигналів супутникової системи

зв'язку типу Орбіта-2 приведений на рис. 22.

Рис. 22. Спектр частот сигналів в супутниковій системі зв'язку Орбіта-2»

Функціональна схема передавальної ЗС Орбіта-2 представлена на мал. 23, де

прийняті наступні позначення: ППС ЗГС - пристрій перетворення сигналів зображення

газетних смуг методом ЧМ 1іт, що піднесе, у відповідну смугу частот; ПОС - пристрій

об’єднання сигналів ЗГС і ЗВ; ПОС ТБ і ЗС -пристрій поєднання ТБ сигналу і сигналу

звукового супроводу (ЗС); МД і ПТПЧ - модулятор і передавальний тракт проміжної

частоти; ПТВЧ - передавальний тракт НВЧ; Анпер - передавальна антена. Призначення всіх

елементів очевидне і особливих пояснень не вимагає. Тільки відзначимо, що сигнал, що

поступає на частотний модулятор передавальної ЗС Орбіта-2 , як і на РРЛ, заздалегідь

піддається частотним передспотворенням. Окрім лінійних передспотворень передаваного

сигналу на супутниковій лінії зв'язку використовується ще і нелінійна обробка ТБ

сигналу. Її метою є отримання додаткового виграшу в завадостійкості на 24 дб без

видимих спотворень ТБ зображення.

Рис. 23. Функціональна схема передавальної земної станції

Функціональна схема активного ретранслятора ШСЗ типу Блискавка приведена на

мал. 24. Ретранслятор працює наступним чином. Прийнятий антеною Ан сигнал з

частотою fпр поступає на розділовий фільтр РФ і далі на перетворювач частоти ПЧ-1. На

другий вхід ПЧ поступає сигнал від гетеродина Гетпр. Потім перетворений сигнал з

частотою fпр підсилюється підсилювачем проміжної частоти ППЧ-1 і поступає на другий

перетворювач частоти ПЧ-2, що працює спільно з гетеродином передавача Гетпер. На

виході ПЧ-2 утворюється радіосигнал з частотою fпер. Даний сигнал підсилюється по

потужності підсилювачем ПМ і через розділовий фільтр РФ і антену Ан передається у

напрямку Землі.

Рис. 24. Структурна схема активного ретранслятора ІСЗ типа Блискавка

22

Для стеження за ШСЗ в приймальні ЗС використовуються параболічні антени з

діаметром дзеркала 12 м, встановлені на повноповоротному опорному пристрої. В цілому

ЗС є досить складною і дорогою спорудою.

До теперішнього часу в Росії побудовано близько 90 приймальних станцій Орбіти .

Приймальна мережа системи Орбіта-2 є непрямою розподільною мережею, тобто

наземні станції приймають через ШСЗ ТБ сигнал і по наземних сполучних лініях

передають на найближчі телецентри або потужні ретранслятори, які доводять їх до

абонентів в метровому або дециметровому діапазоні хвиль. Експлуатація системи

Орбіта-2 показала її ефективність тільки в крупних населених пунктах.

З метою підвищення економічної ефективності була введена в експлуатацію

супутникова система передачі Екран , що використовує ШСЗ, що знаходиться, на

геостационарной орбіті (ГСО).

Для розширення зони обслуговування без небезпеки створення перешкод наземним

службам була введена в експлуатацію спутникова система Москва . Подача ТБ сигналів

на мережу земних приймальних станцій здійснюється через геостационарний ШСЗ.

Створення сучасної багатопрограмної ТБ мережі неможливе на основі систем Орбіта-

2 , Екран , Москва через їх однонаправленість. Тому перспективою ТБ з допомогою

ШСЗ є безпосереднє телевізійне мовлення (НТВ) при використанні найбільш вигідного в

економічних відносинах діапазону частот 11,7...12,5 Ггц. У цій смузі частот створюються

багатопрограмні національні мережі СТВ. В даний час в Росії для НТВ запускається на

ГСО серія зв'язкових ШСЗ типа ГАЛС . Знаходить застосування багатоканальна система

НТВ, що дозволяє поодинці стандартному супутниковому ТБ каналу передавати від трьох

до восьми ТБ програм.

Телевізійні пристрої безпосереднього прийому сигналів з зв'язкових ШСЗ. Для

безпосереднього прийому супутникових ТБ сигналів стандартні телевізори мають б ути

доповнені спеціальними приймальними пристроями, що здійснюють перетворення

прийнятих радіосигналів в діапазоні 11,7...12,5 ГГц в смугу частот одного з вільних в

даній місцевості ТБ радіоканалів I-V частотних діапазонів. Подібні приймальні пристрої

діляться на дві групи - установки індивідуального і колективного прийому.

До складу апаратури безпосереднього прийому супутникових ТБ сигналів входять:

антенна система, пристрій дистанційного керування антеною, поляризатор, що забезпечує

виділення радіосигналу з вибраним напрямом круговій поляризації, і перетворювач

супутникових радіосигналів.

Узагальнена функціональна схема ТБ установки для прийому радіосигналів

супутникового НТВ приведена на рис. 25.

Рис. 25. Функціональна схема ТБ установки для прийому радіосигналів супутникового

НТВ

23

Радіосигнали з різними видами кругової поляризації безпосередньо приймаються

параболічною антеною з діаметром дзеркала 0,9 м, підсиленням близько 38,5 дБ в

діапазоні 12 Ггц і шириною діаграми спрямованості по рівню половинної потужності біля

2°. Невід'ємною часткою приймальної апаратури супутникових сигналів є позіционер,

тобто пристрій дістанційного управління антенною системою. За допомогою позіционера

є можливість перебудовувати антену на різних ШСЗ, таких, що знаходяться на різних

позиціях геостаціонарної орбіти.

Зазвичай антенна система встановлюється на деякому видаленні (на відстані декількох

десятків метрів) від основного обладнання прийому супутникових ТБ сигналів. В цьому

випадку стандартний антенний ТБ коаксіальний ка бель для передачі сигналів в діапазон і

12 ГГц не годиться. Вже при передачі на 1 м радіосигнал такої високої частоти таким

кабелем буде повністю розсіяний, оскільки верхня критична робоча частота коаксіального

кабелю в декілька разів нижче за частоти радіосигналів з ШСЗ, для передачі таких

високих частот необхідні спеціальні хвилеводи. На практиці за рахунок застосування

конверторів використовується метод пониження частот несучих сигналів, що

приймаються. Апаратура безпосереднього прийому ТБ сигналів, що тому випускається, в

діапазоні 12 Ггц виконується по схемі з подвійним перетворенням частоти і

конструктивно складається з двох розділених блоків (див. мал. 25): винесеного

(зовнішнього) і внутрішнього, створюючих пристрій перетворення ТБ радіосигналів. Дане

технічне рішення оптимальне з погляду високої вибірковості приймального пристрою по

сусідньому каналу, придушення завад дзеркального каналу і зворотного випромінювання

гетеродина. Винесений блок, виконуючий роль конвертора, закріплюється безпосередньо

у опромінювача параболічної антени. Що в цьому випадку приймається антеною

радіосигнал по відрізку хвилевода проходить через поляризатор на вхід конвертора. У

конверторі прийняті радіосигнали після першого перетворення переносяться в діапазон

частот першої проміжної частоти, підсилюються і передаються по коаксіальному кабелю

на вхід внутрішнього блоку. Для першої проміжної частоти радіосигналу рекомендована

смуга частот 0,95...1,75 ГГц, розташована вище за діапазон наземного ТБ віщання. У

внутрішньому блоці здійснюється друге перетворення частоти, демодуляція прийнятих

радіосигналів, тобто їх частотна демодуляція, а потім АМ і перенесення в один із

стандартних радіоканалів частотних діапазонів, щовідповідають метровим або

дециметровим хвилям. Причому внутрішній блок виділяє тільки один радіосигнал зі

всього діапазону робочих частот приймального устаткування шириною 800 Мгц,

відповідний визначеній ТБ програмі. Фактично внутрішній блок є супутниковим тюнером,

побудованим по класичній схемі супергетеродинного приймача. Вихід внутрішнього

блоку апаратури безпосереднього прийому супутникових радіосигналів з'єднується з

антенним входом звичайного телевізора.

У сучасних приймальних установках супутникових сигналів вибір радіосигналу з

потрібним напрямом круговій поляризації здійснюється механічним або магнітним

поляризатором дистанційно за допомогою керуючих імпульсів, що виробляються у

внутрішньому блоці.