Перетворювач (конвертер) частот: змішувач, гетердин, попередній підсилювач сигналів проміжних частот

Перший змішувач. Що приймаються з супутників НТВ електромагнітні волны15 СВЧ діапазону 11,7...12,5 Ггц (з супутників ФСС діапазону 10,7... 11,7 Ггц) наводять в зонді, вставленому в площину прямокутного хвилеводу, э.д.с. сигнали цих же частот, які потім посилюються і в першому змішувачі перетворюються в сигнали діапазону частот 950...1750 (2150) Мгц. Ширина смуги, як видно, складає 800 (1200) Мгц і тому все 40 виділених частотних телевізійних каналів в нім вміщаються. Вибір бажаного телевізійного каналу здійснюється з цього діапазону частот. Відстань між частотами, що несуть, сусідніх каналів складає 19,18 Мгц (для супутників НТВ)

Перший гетеродин генерує сигнал однієї фіксованої частоти. Основна вимога до нього - це забезпечення високої стабільності частоти сигналу, що генерується. Проте його нестабільність не краща ±1,0 Мгц і, як видно, досить значительна. Для прийому цифрових багатопрограмних передач нестабільність частоти гетеродина зовнішнього пристрою повинна бути не гірше ±0,35 Мгц. Але на практиці прийом цифрових передач ведеться з конвертерами, у яких нестабільність частоти гетеродина досягає ±1,0 Мгц. Тому, враховуючи, що гетеродин знаходиться на відкритому повітрі (розміщений на антені) і схильний до впливу великих коливань температури, застосовуються конструктивні заходи для зменшення нестабільності, такі як термостабілізація, герметизація, застосування діелектричних резонаторів і тому подібне

Прийом сигналів СВЧ діапазону 11,7... 12,75 Ггц або 10,7... 11,7 Ггц, якщо ведеться прийом в цих діапазонах, здійснюється перемиканням гетеродинів.

Підсилювач сигналів проміжних частот забезпечує посилення по напрузі (а останній його каскад і по потужності) перетвореного сигналу. Оскільки для якісного телевізійного зображення необхідне посилення близько 50 дБ в широкій смузі частот з одним каскадом отримати важко, то УПЧ виконується традиційно трьохкаскадним. Це останній функціональний вузол підсилювача-конвертера. До нього високочастотним коаксіальним

¹⁵ Стандартна частота першого гетеродина для прийому з супутників ФСС вибрана 9,75 Ггц, а для прийому з супутників НТВ 10,6 або 10,75 Ггц. При прийомі з Telecom - 10,75 Ггц.

кабелем підключається внутрішній блок - супутниковий телевізійний ресівер.

За наявності двох малошумливих підсилювачів-конвертерів зовнішній блок з внутрішнім з'єднується двома коаксіальними кабелями (див. мал. 4.3). Такий варіант застосовується і в колективних системах прийому.

Високочастотний сполучний коаксіальний кабель використовує хвилеві опори 50 або 75 Ом. Це залежить від вихідного опору підсилювача. Загасання сигналу в кабелі не повинне перевищувати 3,0 дБ на 10 м довжини. Проте загасання сигналу в нім не рівномірне по всьому діапазону, а найбільше у верхній межі частотного діапазону 950...2150 Мгц. Тому при великій довжині кабелю для компенсації загасання можуть застосовуватися спеціальні підсилювачі-коректори, у яких посилення росте відповідно до збільшення частоти і, таким чином, відбувається вирівнювання передавальної характеристики. Загалом, прагнуть застосовувати коаксіальні кабелі з найменшим загасанням на одиницю довжини і при цьому завжди враховується ціна кабелю.

Блок управління наведенням антени на супутник дає можливість перенаправляти її (за наявності полярної підвіски) з одного супутника на іншій. Для цього в блоці з метою повороту антени є так званий актуатор. Датчиком положення (позиції) антени служить електронна оптопара або герконовое реле. Імпульси з нього подаються на порівнюючий пристрій, на який також подаються імпульси управління від пристрою, що запам'ятовує, розташованого в ресівері. У разі неспівпадання кількості імпульсів з'являється сигнал розузгодження і подається команда на поворот антени. У пристрій, що запам'ятовує, можуть бути заздалегідь занесені позиції супутників, що ретранслюють телевізійні і радіомовні програми.

Окрім актуатора для повороту антени використовується іноді і су-пермоут. На відміну від актуатора він не має обмежень для повороту антени навколо своєї осі, розрахований на невеликі вітрові навантаження і використовується з невеликими антенами (до 130 см в діаметрі). Слід зазначити, що система позиціонування - достатньо складний механічний пристрій.

Найпростіше наведення - наведення при фіксованій установці антени. В цьому випадку антену можна повернути по азимуту і куту місця на вибраний супутник за допомогою простих механізмів повороту, уручну (ручний привід), наприклад, за допомогою талрепу.

Живлення зовнішнього блоку. По центральній жилі сполучного коаксіального кабелю подається з внутрішнього блоку постійна напруга +12В для живлення каскадів малошумливого підсилювача-конвертера, яке в зовнішньому блоці перетвориться в дву-полярное. Основна вимога до живлячої напруги - це його висока стабільність і низький рівень перешкод.

Особливості зовнішнього блоку для прийому телевізійної інформації, передаваної цифровим способом

Зовнішній блок для прийому цифрових телепередач, загалом, небагато чим відрізняється від зовнішнього блоку, призначеного для прийому аналогових передач. При прийомі цифрових телепередач забезпечується якість зображення, визначувана форматом стандарту MPEG-2. Проте при деякому рівні помилкових біт в цифровому потоці на виході зовнішнього блоку прийому зовсім може і не бути в заданому форматі. Тому він повинен забезпечувати на виході рівень сигналу з допустимою кількістю помилкових біт в цифровому потоці, і в цьому відмінність його від аналогового прийому, при якому можливий прийом і низької якості. Супутниковий телевізійний сигнал, передаваний цифровим способом, є таким, що несе, модульовану квадратурно-фазовою двійковою послідовністю імпульсів. Він, як і аналоговий сигнал, розповсюджується в середовищі, яке вносить характерні спотворення: спад амплітудно-частотної характеристики, зрушення нульового рівня сигналу, шуми, зміна фази і, крім того, дуже чутливий до неоднозначності фази в результаті дії перешкод і завмирань. Тому в зовнішньому блоці прийняті заходи по забезпеченню її стабільності: використовується фазове підстроювання частоти першого гетеродина - ФАПЧ, збільшена стабільність гетеродина за рахунок застосування діелектричного резонатора і тому подібне Це дає можливість вести прийом цифрових багатопрограмних передач.

Виводи

Для прийому програм через супутники-ретранслятори застосовуються додаткові наземні пристрої, що складаються із зовнішнього (що знаходиться на антені) і внутрішнього (ресівера) блоків.

Окрім антени зовнішній блок включає первинний опромінювач, перемикач поляризацій, хвилеводний роздільник електромагнітних хвиль по поляризації, смуговий фільтр СВЧ, волноводно-полосковый перехід, малошумливий попередній підсилювач, перетворювач (конвертер) частот, що включає змішувач, гетеродин і підсилювач сигналів ПЧ. Крім того, до додаткових пристроїв відноситься блок управління наведенням антени на супутник.

Розділ 5