Учебное пособие 800186

непосредственно зависит качество ТВ изображения и звукового сопровождения. Субъективные экспертные оценки качества ТВ изображения показали, что для получения ТВ изображения со студийным качеством необходимо передавать видеоданные со скоростью 9…15 Мбит/с. передача с качеством первичного распределения обеспечивается в диапазоне скоростей 7…9 Мбит/с. Для обеспечения вещательного качества, соответствующего ТВ изображения на экране бытового телевизора систем PAL или SECAM, достаточно скорости 4…7 Мбит/с (в зависимости от сюжета), при этом декодированный видеосигнал будет малопригоден для последующей обработки и повторного кодирования со сжатием. Нетрудно рассчитать, что в спутниковом канале с пропускной способностью 40 Мбит/с можно передать 5 – 6 программ хорошего качества, соответствующего магистральным каналам подачи программ, или 8 – 10 программ с качеством бытового телевизора PAL или SECAM.

Хороший резерв увеличения пропускной способности каналов представляет собой метод статистического мультиплексирования, основанный на использовании статистических свойств последовательностей изображений. Специальная управляющая программа динамически перераспределяет общий ресурс пропускной способности между каналами таким образом, что каналам с высокой детальностью изображений и быстрыми движениями выделяется большее число битов, чем каналам с более простыми изображениями. В результате достигается то же качество изображения при средней скорости цифрового потока 20…30 % ниже, чем в каналах с жестким мультиплексированием.

5.СПОСОБЫ РЕТРАНСЛЯЦИИ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ПРОГРАММ

5.1ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РЕТРАНСЛЯЦИИ

Источником телевизионного сигнала, который подлежит ретрансляции передатчиками, размещенными на ИСЗ, и последующему приему телезрителями, является телепорт - наземный комплекс, в котором сосредоточены передатчики и антенны для канализации сводного объема информации (в том числе телевизионных программ) к спутнику. Телевизионные программы телепорт получает по кабельным линиям или по наземным телевизионным каналам от студий, телевизионных компаний или других арендаторов системы спутниковой ретрансляции.

Информацией, подлежащей ретрансляции, модулируется несущая частота и излучается антенной по линии «Земля-Космос», для которой выделены специальные диапазоны частот, например, для спутников «Галс» эта частота лежит в диапазоне 17,404...17,884 ГГц. Передача производится с помощью узконаправленных антенн телепорта, диаметр которых достигает 4...5 метров. Благодаря узкой диаграмме направленности антенны, нацеленной на геостационарный спутник, обеспечивается значительный поток мощности, и принятые антеннами спутника сигналы оказываются практически свободными от помех. Этому способствует также узкая диаграмма направленности приемной антенны спутника, диаметр которой составляет 1,2...1,5 метра.

В составе полного телевизионного сигнала сигнал яркости передается с частотной модуляцией в отличие от наземного телевидения, которое использует амплитудную. Частотная модуляция обеспечивает лучшую помехоустойчивость по сравнению с амплитудной, что гарантирует более высокое качество ретрансляции сигнала. Однако значительно более широкая полоса частот, которую занимает частотно-модулированный сигнал, не позволяет использовать частотную модуляцию сигнала яркости в наземном телевидении, где используются сравнительно узкие диапазоны метровых и дециметровых волн по сравнению с сантиметровым диапазоном.

Приемная антенна спутника, нацеленная на антенну земного передатчика, принимает сигнал, который далее преобразуется аппаратурой спутника на другую несущую частоту линии «Космос-Земля» и усиливается по мощности, после чего

спомощью своей передающей антенны излучается обратно на Землю. В принципе передающая антенна геостационарного спутника могла бы облучать более 60 % поверхности соответствующего полушария Земли. Такова потенциальная зона видимости ИСЗ (зоной видимости спутника называется часть поверхности Земли,

скоторой ИСЗ виден под углом места больше некоторого минимального значения). Однако по целому ряду причин облучать всю зону видимости для ретрансляции телевидения нецелесообразно. Значительная часть поверхности Земли занята океанами. Нет смысла обслуживать редкие корабли, находящиеся в плавании. В крайнем случае, трансконтинентальные трассы, которые размещены в сравнительно узких коридорах океана, могут обслуживаться специально предназначенными спутниками. Чем шире диаграмма направленности передающей антенны, тем меньше плотность потока мощности, излучаемой в одном направлении. Поэтому для обеспечения необходимой напряженности электромагнитного поля для приема сигнала при широкой диаграмме направленности передающей антенны пришлось бы увеличивать мощность спутникового передатчика. Это требует увеличения мощности источников питания, то есть поверхности солнечных батарей. В результате увеличится масса спутника, что потребует увеличить мощность ракеты-носителя, чтобы обеспечить вывод ИСЗ на геостационарную орбиту. Необходимо также учитывать протяженность территории государства по долготе, так как для разных населенных пунктов наиболее подходящее время оказывается разным. Если для западных регионов страны обеспечить прием телевизионных передач в дневное время, то в восточных эти передачи будут приниматься глубокой ночью. В таких условиях вместо одного ИСЗ с широкой диаграммой направленности передающей антенны целесообразно использовать несколько спутников с узкими диаграммами или оборудовать спутник несколькими антеннами, которые будут обслуживать ограниченные территории, сдвинутые по долготе и со сдвигом по времени. Нет также необходимости излучать сигнал в пределах всей зоны видимости по широте. Таким образом, наиболее разумно сформировать ограниченные зоны обслуживания протяженной территории, оснастив один или несколько спутников антеннами, диаграммы направленности которых обеспечат излучение сигнала в пределах необходимых зон обслуживания. Кроме упомянутых причин сужения зон обслуживания относительно зоны видимости существуют международные соглашения, частично ограничивающие зоны обслуживания территориями своих государств. Таким образом, передающая антенна спутника обладает ограниченной шириной диаграммы направленности. Бортовые антенны относятся к типу

остронаправленных и формируют на поверхности Земли заранее заданные зоны облучения.

Прием сигнала со спутника на Земле осуществляется также узконаправленными антеннами, что соответствует их высокому коэффициенту усиления. Узконаправленные антенны позволяют в процессе передачи сконцентрировать мощность в пределах узкого луча диаграммы направленности,

ав процессе приема абсорбировать сигнал большей мощности.

Всистемах ФСС принятый антеннами наземных станций сигнал после необходимых преобразований передается местным телецентрам для включения в их программы. В индивидуальных установках непосредственного приема принятый сигнал преобразуется в более низкую (промежуточную) частоту, которая необходима для дальнейшей его обработки, осуществляются усиление, выделение сигналов цветности и звукового сопровождения и частотное детектирование сигнала яркости. Далее следует амплитудная модуляция промежуточной частоты сигналами яркости и синхронизации. Затем подмешиваются ранее выделенные сигналы цветности и звукового сопровождения. В результате образуется полный цветовой телевизионный сигнал, пригодный для подачи на антенный вход стандартного бытового телевизора. Очевидно, что промежуточная частота приемного устройства должна находиться в пределах частотного диапазона, на который рассчитаны телевизоры.

5.2 СОСТАВ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА

Термин «Телевидение» происходит от корней двух английских слов «tele» и «vision», которые означают зрение на расстоянии. Для преодоления больших расстояний в телевидении используется радио. Сначала изображение и звуковое сопровождение телевизионной программы преобразуются в электрические сигналы, которые затем с помощью радиоволн излучаются в пространство. В точке приема осуществляется обратное преобразование принятых по радио электрических сигналов в видимое изображение и слышимый звук. Таким образом, в телевидении, как и в звуковом радиовещании, используются телевизионные радиопередатчики и телевизионные радиоприемники, которые в быту называют телевизорами.

Изображение любых предметов всегда существует целиком и с помощью объектива спроецировано на мишень телевизионной передающей электроннолучевой трубки.

В принципе передать сразу все изображение можно, но для этого пришлось бы использовать огромное количество передатчиков, равное числу элементов изображения, а для высокого качества размеры этих элементов должны быть очень малы. Так, изображение на экране современного телевизора содержит более полумиллиона элементов. Поэтому в телевидении используется принцип поочередной передачи сигнала от каждого элемента изображения одним передатчиком.

Все изображение как бы разбивается на тоненькие горизонтальные строчки и постепенно осматривается строка за строкой сверху вниз, образуя целый кадр. Затем все повторяется вновь. При передаче движущихся изображений каждый последующий кадр отличается от предыдущего, как в кино, и смена кадров во избежание мельканий должна происходить достаточно быстро. Такой процесс

разложения изображения каждого кадра по строкам (по горизонтали) называется строчной разверткой, а от строки к строке (по вертикали) с поочередной сменой кадров - кадровой разверткой.

Телевизионная камера похожа на фотоаппарат, где вместо фотопленки используется мишень передающей трубки. Мишень покрыта мельчайшими зернами светочувствительного вещества, которые заряжаются падающим светом. Сильнее освещенные зерна заряжаются сильнее, а там, где не было засветки, нет и заряда. Для развертки изображения на мишень направляется электронный луч, отклоняемый системой, в катушки которой поступают пилообразные токи строчной и кадровой разверток. Обегая мишень, электронный луч разряжает образованные на ее зернах заряды. В результате ток луча изменяется соответственно зарядам каждой точки мишени, т.е. изображению, которое было на нее спроецировано. Так формируется сигнал изображения, называемый видеосигналом, который после модуляции высокой частотой передатчика излучается в пространство передающей антенной.

В точке приема располагается приемная антенна и телевизионный приемник, который настраивают на высокую частоту передатчика. В приемнике сигнал усиливается и преобразуется в исходный видеосигнал, который поступает на приемную электронно-лучевую трубку - кинескоп. Экран кинескопа покрыт люминофором, который светится под воздействием облучения электронным лучом. Электронный луч кинескопа должен отклоняться по строкам и по кадрам точно в таком же порядке, как и в передающей трубке, иначе изображения не получится. Для этого к видеосигналу на передающей стороне подмешаны строчные и кадровые синхронизирующие импульсы. В результате на экране кинескопа образуется точно такое же изображение как - то, что было спроецировано на мишень передающей трубки.

Таким образом, в наземном телевидении видеосигнал черно-белого изображения или сигнал яркости цветного смешивается с гасящими и синхронизирующими импульсами и модулирует по амплитуде несущую частоту канала изображения, а сигнал цветности в цветном телевидении модулирует по частоте две поднесущие. Спектры сигналов яркости и цветности совмещаются. Сигнал звукового сопровождения телевизионной передачи модулирует по частоте несущую частоту канала звука. Принципы передачи и приема звукового сопровождения общеизвестны и в дополнительных разъяснениях не нуждаются.

Структура сигнала, который передается спутниковым ретранслятором, в значительной мере отличается от сигналов наземного телевидения.

Используемая в наземном телевидении амплитудная модуляция несущей сигналом яркости, которая обеспечивает неплохое качество картинки в условиях сравнительно сильного сигнала, когда расстояние между передатчиком и приемником обычно невелико и не превышает 100 км, непригодна для приема сигнала из космоса на расстояниях десятков тысяч километров. Самые разные виды помех, - импульсные, гладкие, шумовые, накладываются на слабый сигнал, поражают изображение и срывают синхронизацию телевизионных приемников. Поэтому одной из мер ослабления воздействия помех на сигнал является переход с амплитудной модуляции на частотную. Как известно, в приемниках частотной модуляции сигнал после предварительного усиления подвергается ограничению по амплитуде. Поэтому помехи, превышающие по амплитуде порог ограничения, срезаются, и сигнал от них очищается. Применение частотной модуляции сигнала яркости в системах спутникового телевидения приводит к тому, что обычный

бытовой телевизионный приемник, рассчитанный на амплитудную модуляцию, не

всостоянии пропустить более широкий частотный спектр сигнала, промодулированного по частоте, а содержащийся в таком телевизоре амплитудный детектор не способен выделить промодулированный по частоте сигнал яркости из принятого высокочастотного сигнала.

Возникает естественный вопрос: если частотная модуляция так хорошо противодействует различным помехам, почему же она не используется в наземном телевидении для модуляции несущей частоты сигналами яркости? Дело

втом, что это привело бы к значительному расширению полосы частот телевизионного канала. В наземном телевидении для каждого канала отведена полоса частот в 8 МГц. А в спутниковом телевидении - почти в 4 раза больше. Поэтому в диапазоне метровых волн, в котором ныне размещаются 12 каналов, удалось бы разместить всего три (один в диапазоне 48…100 МГц и два в диапазоне 174…230 МГц), а в диапазоне дециметровых волн вместо 80 каналов - только 16. Когда создавались основы современного телевидения, рассчитанного тогда исключительно на использование низкочастотной части метрового диапазона (1…5 каналы), ограничить перспективу передачей только одной программы было неразумно. Поэтому в наземном телевидении частотная модуляция используется для передачи звукового сопровождения и сигналов цветности, а сигналы яркости передаются с амплитудной модуляцией. Это не требует расширения полосы частот, занимаемой каждым каналом, по следующим причинам. Сигналы звукового сопровождения телевизионной передачи занимают очень узкую полосу частот. Сигналы же цветности по сравнению с сигналами яркости более узкополосны (1,5 МГц против 6 МГц) и, кроме того, оказалось возможным совместить частотные спектры сигналов цветности с сигналами яркости. Такое совмещение частотных спектров обеспечивает лишь удовлетворительное качество цветного изображения, с которым приходится мириться во имя сохранения узкой полосы частот. В современных системах спутникового телевидения частотные спектры сигналов яркости и цветности разделены.

Еще одно отличие состоит в том, что видеосигнал в аппаратуре спутникового передатчика подвергается специальным предварительным частотным искажениям (предискажениям). Такая обработка состоит в подъеме высших видеочастот, что позволяет улучшить воспроизведение мелких деталей изображения и резких переходов от белых элементов изображения к черным и от черных элементов к белым в условиях приема на фоне шумов.

Вназемном телевидении сигнал, принятый антенной, передается на вход телевизионного приемника с помощью коаксиального кабеля, потери сигнала в котором сравнительно невелики. Наиболее часто используемый коаксиальный кабель марки РК75-4-11 даже на частоте 80-го канала дециметрового диапазона обладает сравнительно небольшим удельным затуханием, которое составляет около 0,4 дБ/м. Таким образом, на этой частоте при длине кабеля 10 метров уровень сигнала на входе телевизора оказывается на 4 дБ меньше, чем на выходе антенны или по напряжению всего в 1,58 раз. На частоте 10 ГГц кабель этой же марки обладает удельным затуханием 2 дБ/м и при той же длине сигнал в нем будет ослабляться на 20 дБ, т.е. по напряжению в 10 раз.

Напряженность электромагнитного поля, созданного у поверхности Земли спутниковым ретранслятором, мала из-за огромного расстояния от спутника и ограниченного значения излучаемой передатчиком мощности.

Наконец, спутниковые передатчики, предназначенные для непосредственного приема телевидения, в настоящее время работают в диапазоне 12 ГГц, которому соответствует средняя длина волны порядка 2,5 см. На такой высокой частоте неприменимы обычно используемые в наземном телевидении конструкции телевизионных антенн и совершенно недостаточны их реально достижимые коэффициенты усиления.

Из приведенных различий следует, что для реализации непосредственного приема телевидения со спутникового ретранслятора необходимо:

-наличие приемной антенны, направленной на источник сигнала (спутниковый ретранслятор), обладающий очень большим коэффициентом усиления;

-соединение антенны с входом телевизионного приемника при помощи волновода;

-радиочастотный тракт телевизионного приемника (усилители высокой и промежуточной частоты) должен иметь более широкую полосу пропускания по сравнению с телевизором для наземного приема;

-детектирование яркостного сигнала должно осуществляться с помощью частотного детектора;

-схема телевизора должна содержать более сложную систему для коррекции предискажений сигнала.

Внастоящее время мировой парк телевизионных приемников у населения исчисляется многими сотнями миллионов, и все они приспособлены исключительно для приема сигнала, сформированного по принципам наземного телевидения. Существующая разница между этими принципами в национальных системах телевидения незначительна и состоит лишь в небольших отличиях стандарта разложения изображения, в использовании одной из трех различных систем цветного телевидения и в разносе между несущими частотами изображения и звукового сопровождения передачи. Но разница успешно преодолена промышленностью практически всех стран мира, которая сегодня выпускает многостандартные и многосистемные бытовые телевизоры, пригодные для работы в любой стране, независимо от принятых в этой стране телевизионного стандарта и системы цветного телевидения.

Требовать, чтобы желающие принимать телевизионные программы спутникового телевидения были вынуждены покупать специальный телевизор, совершенно нереально. Поэтому был избран путь использования сравнительно несложной и недорогой приставки к обычному бытовому телевизору (называемой тюнером), которая позволяет с его помощью принимать программы спутникового телевидения специальной индивидуальной антенной, нацеленной на выбранный геостационарный ИСЗ.

5.3ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ПОЛЯРИЗИЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

СИГНАЛА

Одним из важнейших факторов энергетики передатчика спутника предназначенного для ретрансляции радиосигналов, является произведение подводимой к антенне спутника мощности на коэффициент усиления его антенны относительно изотропного излучателя, т.е. такого воображаемого излучателя, который излучает подводимую к нему электромагнитную энергию во все

направления одинаковой интенсивности. Это произведение в теории радиосвязи носит название эквивалентной изотропно - излучаемой мощности, или сокращенно - ЭИИМ. Ее название может быть определено по формуле:

ЭИИМ = Рпер пер G пер,

где Рпер - эффективная мощность сигнала на выходе передатчика; пер - коэффициент передачи по мощности волноводного тракта между

передатчиком и антенной;

G пер - коэффициент усиления передающей антенны относительно изотропного излучателя.

Всвязи с тем, что мощность измеряется в ваттах, а два другие сомножителя

-в децибелах, единицей измерения ЭИИМ является дБВт.

Для определения мощности сигнала у поверхности Земли необходимо учесть рассеяние энергии в пространстве и затухание сигнала при его прохождении через атмосферу Земли. Рассеяние энергии в пространстве объясняется уменьшением плотности потока мощности по мере удаления от излучателя из-за сферической формы фронта волны. Проще всего это можно объяснить тем, что прямые силовые линии электромагнитного поля расходятся от источника по всем направлениям, и по мере удаления они становятся все дальше и дальше одна от другой. Поэтому рассеяние определяется расстоянием между бортовой антенной и границей зоны обслуживания на поверхности Земли. Отсюда рассеяние практически одинаково для вех передатчиков, размещенных на геостационарных спутниках.

Зависимость поглощения энергии от угла места связана с тем, что при малых углах места протяженность луча в атмосфере увеличивается. Видно, что в диапазоне частот от 10 до 12 ГГц поглощение примерно постоянно, но при дальнейшем увеличении частоты оно резко возрастает.

Для увеличения коэффициента усиления антенн, т.е. сужения диаграммы направленности, при реально осуществимом их размере необходимо уменьшать длину волны (увеличивать частоту сигнала), т.к. ширина диаграммы направленности определяется отношением длины волны к размерам антенны: чем меньше длина волны (чем больше частота сигнала) по отношению к размерам антенны, тем хуже диаграмма направленности и тем больше усиление антенны. Но приведенные зависимости показывают неизбежное увеличение поглощения энергии сигнала возрастание технических трудностей при увеличении частоты сверх 12 ГГц.

Итак, и рассеяние энергии излученной передатчиком спутника в пространстве, и поглощение ее в атмосфере представляют собой постоянные факторы и не зависят от мощности передатчика. Поэтому по величине ЭИИМ того или иного спутникового передатчика можно оценить напряженность поля в точке приема: чем больше ЭИИМ, тем выше напряженность поля при прочих равных условиях. Отсюда можно путем сравнения определить возможность приема передач и качество изображения, а также необходимость увеличения или возможность уменьшения коэффициента усиления приемной антенны, т.е. ее размеров. В качестве примера можно привести значения ЭИИМ некоторых спутников: в системе «Москва»- 43 дБВт, в системе «Astra»- немного более 50 дБВт, в системе «Галс»- 53...57 дБВт. Отсюда ясно, что условия приема сигнала со спутников «Галс» лучше, чем со спутников «Astra».

Электромагнитное поле представляет собой взаимозависимые переменные электрическое и магнитное поля. Электрическая и магнитная составляющие электромагнитного поля соответственно характеризуются взаимно перпендикулярными векторами Е и Н. В зависимости от положения вектора электрического поля Е относительно поверхности Земли радиоволне присваивается направление ее поляризации. Так, если вектор электрического поля горизонтален, имеет место горизонтальная поляризация волны, если же он

вертикален, - вертикальная. Как известно, в большинстве случаев наземное телевидение осуществляется с горизонтальной поляризацией радиоволн.

От направления поляризации радиоволн зависят тип и положение приемной антенны, необходимой для приема сигнала. Различие поляризации должно позволить в одном и том же пункте вести телевизионные передачи двух разных программ по одному и тому же частотному каналу, но с разной поляризацией радиоволн, а разделение программ при приеме осуществлять за счет использования приемных антенн соответствующей поляризации. В действительности в условиях наземного телевидения полного разделения программ в таких условиях осуществить не удается из-за паразитного поворота плоскости поляризации радиоволн при их отражениях от самых разных предметов, расположенных на пути распространения сигнала. Однако, на линиях передачи «Земля - Космос» и «Космос - Земля» паразитный поворот плоскости поляризации оказывается во много раз меньше из-за отсутствия на трассе местных предметов. Поэтому на этих линиях используются не только оба вида линейной поляризации радиоволн (горизонтальной и вертикальной), но и круговая поляризация, при которой векторы электрического и магнитного полей, оставаясь перпендикулярными один другому, вращаются в плоскости, перпендикулярными один другому, вращаются в плоскости, перпендикулярной направлению распространения. Вращение может быть либо в одну сторону, влево - L или LZ (от английского слова Left), либо вправо - R или RZ (Right).

6.ПРИЕМНАЯ СПУТНИКОВАЯ УСТАНОВКА И ЕЕ ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ

6.1СТРУКТУРА ТИПОВОЙ ПРИЕМНОЙ УСТАНОВКИ СПУТНИКОВОГО

ТВ

Устройства для приема сигналов СТВ могут быть коллективными и индивидуальными. В первом случае они проектируются с таким расчетом, чтобы обеспечить прием сигналов со спутников для достаточно большой группы пользователей (многоквартирный дом, небольшой поселок и т.п.). Распределение программы в пределах дома производится по кабелю, а в пределах поселка - с помощью маломощного ретранслятора метрового диапазона. Технические требования к такой приемной установке по чувствительности приемника, коэффициенту усиления антенн и другим параметрам более высокие, например размеры параболических антенн могут достигать 2,5...4 м. Кроме того, в коллективных станциях обычно предусматривается одновременный прием сигналов двух ортогональных поляризаций (две программы). В этом случае между антенной и фидером включаются поляризатор, разделяющий сигналы по поляризации, и два конвертера на разные программы.

В состав оборудования для коллективного приема входят также широкополосные делители мощности для подключения канальных блоков и устройства распределительной сети.

При проектировании индивидуальной установки можно ограничиться антеннами с параболическим рефлектором диаметром 0,9...2,5 м. При этом, очевидно, что чем больше диаметр отражателя антенны, тем более высокое качество сигнала можно получить, и обеспечить прием сигналов при максимальной наклонной дальности до 40 тыс. км.

Структурная схема приемной установки (рис.10) функционально разделяется на два блока: наружный, располагающийся вблизи антенны, и внутренний, размещаемый в помещении.

Наружный блок включает следующие элементы: поляризатор, малошумящий усилитель МШУ, преобразователь частоты вниз, предварительный усилитель первой промежуточной частоты УПЧ1 и гетеродин G1.

Выбор значения ПЧ1 определяется конкретными условиями: наличием комплектующих элементов или узлов для создания УПЧ1, имеющимся типом кабеля, которым сигнал ПЧ1 подается на внутренний блок, необходимостью эффективного подавления помехи по зеркальному каналу и некоторыми другими факторами.

Для индивидуальных приемных установок применяют по крайней мере три варианта построения структурных схем.

Первый вариант включает два преобразования частоты: в конвертере сигнал из полосы частот 10,95...12,5 ГГц преобразуется в полосу 0,95...2,05 ГГц, усиливается в УПЧ1 и далее коаксиальным кабелем подается во внутренний блок, где с помощью второго преобразователя сигнал СТВ преобразуется в ПЧ2, выбираемую в пределах 480...612 МГц. Дальнейшая обработка сигнала происходит на этой частоте.

Второй вариант структурной схемы отличается выбором более низких значений ПЧ2 (в

пределах 70...230 МГц).

Рис. 10 - Структурная схема приемной установки спутникового ТВ

И наконец, в третьей разновидности схем сигнал ПЧ2 транспонируется в ПЧЗ, которая выбирается в пределах 35...70 МГц.

Первая схема в настоящее время имеет широкое распространение в серийно выпускаемых за рубежом приемных установках, причем в большинстве европейских стран значение ПЧ2 равно 480 МГц, в США - 612 МГц.

Вариант структурной схемы с ПЧ2 в пределах 70...230 МГц из-за доступности комплектующих изделий и простоты настройки широко применялся в более ранних конструкциях приемных установок. Однако следует иметь в виду, что в этой схеме зеркальный канал приема второго преобразователя оказывается в

полосе ПЧ1 и для подавления его необходимо применять перестраиваемый фильтр на входе внутреннего блока.

В схеме с тремя преобразованиями частоты, когда ПЧЗ выбирается в пределах 35...70 МГц, имеется возможность использовать принципиальные схемы и модули, применяемые в радиорелейном оборудовании наземных сетей связи и земных станциях спутниковых систем связи.

Общим принципом для рассмотренных трех вариантов структурных схем является разделение схемы на два блока (наружный и внутренний), соединяемых между собой коаксиальным кабелем длиной до 40 м.

К наиболее сложным для реализации в радиолюбительских конструкциях является наружный блок. Это объясняется высокими требованиями к шумовой температуре всей приемной установки и суровыми климатическими условиями эксплуатации наружного блока. Суммарная шумовая температура Т ЗС не должна превышать 75 К, все технические параметры должны сохраняться при перепаде температуры окружающей среды от -40 до +50°С, а также при воздействии дождя, снега, гололеда, тумана и т.п.

Выбор ТВ программы и вида поляризации, а также ориентация антенны на соответствующий, спутник осуществляется дистанционно из помещения, где расположен внутренний блок (ресивер) и ТВ приемник.

Всоответствии со структурной схемой (рис. 10) сигнал, принятый антенной земной станции в полосе частот 10,95...11,7 или 11,7...12,5 ГГц, проходит через блок выбора поляризации и далее поступает в конвертер, состоящий из малошумящего усилителя, фильтра, первого преобразователя частоты и УПЧ1. Далее сигнал ПЧ1 в полосе 0,95...1,75 ГГц подается на вход внутреннего блока.

Во внутреннем блоке сигнал дополнительно усиливается на частоте ПЧ1 и преобразуется в ПЧ2, усиливается на ней и демодулируется. На выходе частотного демодулятора выделяются видеосигнал и ЧМ сигнал звукового сопровождения. Последний подается на частотный демодулятор звука.

Видео- и звуковые сигналы с выходов демодуляторов могут быть поданы на видеомагнитофон или специальные входы телевизора (если они имеются), а также на вход модуляторов ЧМ и АМ сигналов для формирования программы чаще всего в полосе каналов 1-12 наземного ТВ вещания.

При передаче аналоговых сигналов по спутниковому каналу для повышения помехозащищенности и выполнения требований электромагнитной совместимости на входе частотного модулятора вводятся предискажения и сигналы дисперсии.

Вприемной установке восстановление предискажений и подавление сигналов дисперсии происходят после частотного демодулятора.

Предискажения позволяют оптимально согласовывать амплитудночастотную характеристику видеоусилителя с восприимчивостью видеосигнала зрением среднего наблюдателя. Визометрический коэффициент, выражающий выигрыш от введения предискажений на передаче и восстановления частотной характеристики видеосигнала на приемной стороне, оценивается в пределах

16...18 дБ.

Введение сигналов дисперсии позволяет рассеивать энергию сосредоточенных компонент энергетического спектра в достаточно большой полосе частот.