2963

Полное программирование спутникового приемника

После того, как все работы по установке и настройке антенны завершены, можно приступать к полному программированию спутникового приемника. Для этого производится поиск каналов во всем частотном диапазоне приемной системы.

Если система перенацеливаемая, то данная операция повторяется для каждого из видимых спутников. Все найденные каналы вносятся в память приемника и им присваивается определенный номер. Более удобно для этого использовать режим выбора фаворитных программ (если таковой имеется в приемнике). В этом случае телевизионные каналы можно разделить по тематике: спорт, музыка, фильмы и т.д.

11. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ СПУТНИКОВОГО ТВ

Оборудование приемных станций спутникового ТВ представляет собой весьма сложное радиотехническое оборудование. Несмотря на небольшие габариты, она состоит из огромного числа электронных элементов, объединенных с помощью оригинальных схемных решений. Качество работы этой аппаратуры, оцениваемое в итоге качеством изображения на экране телевизора, зависит от очень многих факторов.

Процесс настройки оборудования не только требует знаний, не только опыта, но и предполагает наличие соответствующей измерительной техники, без которой очень сложно идеально настроить приемный комплект. Применение измерительных приборов позволяет значительно быстрее и точнее произвести настройку аппаратуры, а также протестировать ее. Необходимо также отметить, что выбор приемного оборудования, например, антенны будет более грамотным после проведения соответствующих измерений в конкретном месте будущей его установки. Широкий ассортимент оборудования позволяет выбрать прибор любого класса, удовлетворяющий практически любым требованиям, с вполне приемлемым показателем «технические параметры/стоимость», большинство приборов универсальны, они позволяют производить измерение параметров сигналов, анализировать их и осуществлять настройку систем спутникового, эфирного и кабельного телевидения. Измерения могут быть выполнены в каждой из трех составляющих телевизионного тракта: антенной, усилительной и распределительной системах. Семейство измерительных приборов условно можно разделить на две группы:

-со стрелочным индикатором уровня сигнала;

-со встроенным монитором.

Все измерительные приборы, как правило, укомплектованы аккумуляторами, зарядным устройством, разъемами и переходниками под различные виды штекеров и снабжены нейлоновым чехлом. Лицевая панель обычно делается пылеводонепроницаемой.

121

11.1 СТРЕЛОЧНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Наиболее простые приборы позволяют производить измерения уровня сигнала в диапазоне 950…2050 МГц первой промежуточной частоты и имеют встроенный звуковой индикатор, тон звука которого зависит от уровня сигнала. Одновременно можно измерять напряженно питания конвертора в диапазоне 12…21B. Вес таких устройств составляет всего 150…200 г. Очень удобными в эксплуатации являются автономные устройства, которые обеспечивают питание конвертора от встроенных аккумуляторов.

Развитие индивидуальных систем спутникового телевидения и построение на их основе распределительных сетей привело к необходимости создания измерительных приборов, которые позволяют производить измерения в диапазоне частот 46…2150 МГц. Наиболее характерным представителем приборов данного класса является PROMAX МС…360. Он позволяет измерять уровни сигнала в частотном диапазоне 46…2050 МГц, в котором работает аппаратура как эфирного, так и спутникового телевидения. Приборная панель РRОМАХ МС-360 очень удобна в работе. Цифровой индикатор частоты с разрешением 100 кГц и расположенный рядом стрелочный индикатор уровня сигнала позволяют быстро оценить полученные результаты измерений.

Если при настройке антенны возникают трудности из-за необходимости постоянного контроля за стрелочным индикатором, РROMАХ МС-360 позволяет определять направление максимума сигнала по изменению тона сигнала звукового индикатора.

При настройке спутниковой антенны с конвертором прибор вырабатывает для его питания напряжения 12, 15, 18В. Заряда аккумуляторов хватает на непрерывную работу в течение 5 часов.

РRОМАХ МС-360 благодаря своим функциональным возможностям, небольшим размерам и весу, а также по соотношению «функциональные возможности/стоимость» является оптимальным для установки и настройки спутниковых, эфирных и кабельных телевизионных систем.

11.2. ПРИБОРЫ С МОНИТОРОМ

Большое практическое значение при проведении измерений имеет использование встроенного монитора (черно-белого или цветного), который выполняет роль, как телевизионного экрана, так и измерительной шкалы при измерении уровня сигнала и параметров синхроимпульса. Частота принимаемого сигнала отображается на жидкокристаллическом индикаторе. Одним из представителей данного класса является прибор UNAOHM ЕР507.

Модель EP507 - это воплощение самых современных технологических достижений, что является необходимым условием для профессиональной аппаратуры. В приборе реализованы последние достижения в области электроники и спутникового телевидения. Особенностью прибора является возможность проведения измерений цифровых сигналов. Цветной монитор с

122

размером по диагонали 6 дюймов обеспечивает просмотр изображения в любом из стандартов цветного телевидения:

С помощью встроенного декодера телетекста можно определить влияние сигналов телетекста на качество ТВ - изображения. Канал, частота и программа могут быть установлены путем нажатия всего лишь одной кнопки, разумеется, если предварительно все данные были занесены в память.

Ввод данных осуществляется вручную или автоматически. Индикация режимов производится при помощи алфавитно-цифрового дисплея (16 разрядов, 2 линейки), который предназначен для отображения следующих параметров сигналов независимо от выбранного режима работы: частота, номера канала, номера записанной программы (конфигурации прибора) и значения коэффициента ослабления аттенюатора. Прибор позволяет производить измерения сигналов спутникового и эфирного телевидения и частотно-модулированных радиосигналов в диапазоне 46…2150 МГц. Высокая чувствительность позволяет работать со слабыми сигналами в зонах неуверенного приема. При помощи встроенного принтера можно распечатать результаты измерений: номер канала или программы, значения частоты и уровня сигнала (дБ), время и дату измерений.

Прибор имеет пылеводонепроницаемую лицевую панель, поставляется в нейлоновом защитном чехле. Аккумуляторные батареи обеспечивают непрерывную работу прибора в течение трех часов.

Компоненты измерительных приборов

Малошумящий усилитель. Позволяет расширить диапазон измерений для анализаторов спектра и измерителей уровня сигнала, за счет измерения сигналов низкого уровня.

Контроллер поляризации. Предназначен для управления ферритовыми поляризаторами. Питание осуществляется через входной разъем без прерывания питания конвертора.

Генератор шума, как правило генерирует сигнал с очень широким частотным спектром и предназначен для работ по установке различных устройств кабельного и спутникового телевидения.

Используя генератор шума совместно с измерителем уровня сигнала или спектроанализатором, можно оценить затухание сигнала и выявить аномалии в линиях передачи.

Генератор сигналов для спутниковых приемников. Является компактным,

простым в использовании и дешевым генератором сигналов, который позволяет эффективно проверять спутниковые приемники и конверторы при помощи тестового сигнала. Многие модели дополнительно генерируют также аудио несущий сигнал.

Внешний модуль 22 кГц. Это небольшое дополнительное устройство подсоединяется к конвертору и позволяет генерировать коммутирующий сигнал (22кГц), необходимый для задания режима работы некоторых конверторов (частоты, поляризации и т.д.).

123

12. ОРГАНИЗАЦИЯ КАБЕЛЬНОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ 12.1. ПРИЕМНАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СЕТЬ

Приемная ТВ сеть состоит из совокупности индивидуальных устройств приема ТВ программ и радиосигналов УКВ ЧМ вещания и приемных систем телевидения и радиовещания (систем коллективного приема ТВ). В состав первых входит индивидуальная комнатная или наружная приемная ТВ антенна, антенный фидер в виде отрезка радиочастотного кабеля и ТВ приемник. Системы коллективного приема ТВ (СКПТ) состоят из одной или нескольких наружных антенн направленного действия, установленных на крышах зданий или мачтах, одноступенчатой домовой распределительной сети (ДРС) с одним или двумя последовательно включенными усилителями и нескольких десятков (одно жилое или общественное здание) или сотен (несколько зданий) абонентов ТВ и УКВ ЧМ приемников.

Особенностью приема ТВ передач в крупных городах являет появление между зданиями стоячих волн в результате интерференции прямых и отраженных от стен зданий и других препятствий лучей, а также появление за высокими домами зон радиотени. В результате появляются зоны неуверенного приема и искажения в виде ряда сдвинутых друг относительно друга по горизонтали повторных изображений и снижения четкости. Особенно это относится к распространению ДМВ, где длина волны значительно меньше размеров многих встречающихся на пути распространения препятствий.

Для повышения качества ТВ приема создаются крупные систем коллективного приема ТВ (КСКПТ) с двухступенчатой PC — субмагистральная сеть (CMC) и. ДРС, объединяющие несколько СКПТ небольшого района с общим числом абонентов до 10000. Все они работают от одних и тех же направленных ТВ антенн, которые вынесены на крышу ближайшего высокого здания, с крыши которого имеется прямая видимость на передающую антенну ТЦ.

районы или целые города) используются в КСКПТ или системах кабельного ТВ.

Упрощенная структурная схема СКПТ приведена на рисунке 30,а. Прием ведется на несколько коллективных одноканальных, многоканальных или широкополосных антенн I, соединенных кабелем снижения с домовой распределительной сетью. В ТВ вещании для коллективного и индивидуального приема применяются многоэлементные остронаправленные антенны, в основном типа "волновой канал", состоящие из полуволнового активного вибратора, петлевого или линейного разрезного, и ряда пассивных элементов, излучения которых от наведенных электромагнитной волной токов усиливают напряженность поля полезного сигнала в месте расположения активного вибратора и повышают помехозащищенность

124

антенны. Пассивные вибраторы, расположенные спереди активного, называются директорами, позади — рефлекторами. Размеры директоров ориентировочно выбирают (0,4—0,45)λ, а рефлекторов — (0,55—0,6) λ (каждый директор по мере удаления от активного вибратора укорачивают на 4% по сравнению с активным вибратором или с предшествующим директором). Расстояние между директорами составляет (0,1— 0,15)λ, а рефлектор удален от петлевого вибратора на (0,15—0,2)λ,. Точные размеры антенн определяют экспериментальным путем.

Рис.30. Структурные схемы СКПТ

Домовая распределительная сеть состоит из: канального или диапазонного ТВ фильтра 2, служащего для подключения к общей PC двух расположенных на одной мачте антенн, работающих в различных частотных диапазонах (например,.48,5...100 и 174...230 МГц); канального, диапазонного или широкополосного ТВ усилителя (УТ)3, включаемого в ДРС при недостаточном уровне сигнала, поступающего к ТВ приемникам; разветвителя (распределителя) на резисторах или направленных ответвителях 4, обеспечивающего сохранение согласования при распределении мощности сигнала между несколькими линиями ДРС; линий ДРС 6 (коаксиальные кабели типа РК или КПТМ с затуханием на частоте 200 МГц не более 130 дБ/км), предназначенных для питания абонентских линий ДРС; ответвителей 5 (обычно на шесть абонентских выходов, например, типа УАР-6), расположенных на лестничной клетке каждого этажа здания и служащих для ответвления части энергии радиосигнала из линии ДРС в абонентские линии; абонентских линий 7 (кабели типа РК и КПТА с α200 ≤ 200 дБ/км), соединяющих ответвители с абонентскими розетками 10 или в случае их отсутствия со штекерами, предназначенными для подключения к абонентским устройствам

125

— телевизорам 9 и УКВ ЧМ приемникам; нагрузочных резисторов 8, подключаемых к выходу последних, расположѐнных на первом этаже ответвительных устройств и имеющих сопротивления, равные волновому сопротивлению кабелей в линиях ДРС.

Возможность размещения ТВ каналов в метровом диапазоне волн очень ограничена и практически уже исчерпана во многих странах. Увеличить число ТВ каналов можно организацией ТВ вещания в частотных диапазонах 4 и 5. Здесь возможны два способа приема TВ программ. Первый заключается в том, что свободные каналы метрового диапазона т, не используемые в данном районе для ТВ вещания заполняются сигналами ТВ программ дециметрового диапазона k путем их преобразования по частоте (конвертирования). Для каждого канала необходим свой конвертор k/m рис.30,б. Достоинством этого способа является то, что не надо переделывать существующие сети СКПТ. Никаких изменений в схемах ТВ приемников также не требуется. Недостаток заключается в ограничении числа ТВ каналов, так как вместе с действующими каналами метрового диапазона их число теоретически не будет превышать 12, а практически будет равно 5 – 6 (с учетом существующей практики чередования рабочих и "нерабочих" каналов для повышения помехоустойчивости).

Сигнал, принятый на дециметровую антенну АДМВ, поступает УВЧ коллективной приставки — конвертора k/m — и далее в смеситѐль См, куда подаются также колебания первого гетеродина Г. Взаимное расположение несущих изображения и звука приставка менять не должна, поэтому частота гетеродина должна быть меньше частоты приходящего сигнала. Стабильность частоты гетеродина достигается применением кварцевого генератора и последующим умножением одной из его высших гармоник. На выходе смесителя получается сигнал первой промежуточной частоты, соответствующий одному из свободных каналов метрового диапазона. Этот сигнал усиливается в дополнительном УВЧ и подается на общую распределительную сеть.

При втором способе приема ТВ (рис.30,в) сигналы передаются по распределительной сети вплоть до ТВ приемника непосредственно в диапазоне ДМВ, без преобразования. Применяется дополнительная антенна ДМВ или одна всеволновая антенна. Число ТВ каналов при этом возрастает и не ограничивается емкостью 12-канальноп селектора каналов СКМ приемника. Это — несомненное достоинство такого способа, так как поставленная задача

— увеличение числа каналов — здесь решается без ограничений. Работа стандартных ТВ приемников обеспечивается путем установки в них блоков СКД. Естественно, что вместо двух селекторов каналов СКМ и СКД удобнее применить один всеволновый блок СКВ. В связи с расширением передаваемой полосы частот при использовании дециметрового диапазона ДРС требуют коренной переделки.

Следует отметить, что в СКПТ:

126

качество изображения может ухудшаться за счет опережающих повторов, возникающих в диапазоне MB (где нет конвертирования) вследствие приема на фидер ДРС и антенный вход телевизора электромагнитных колебаний от местных ТВ радиопередатчиков;

помехозащищенность уменьшается за счет применения диапазонных и широкополосных антенн;

в диапазоне MB возможно использование не более 6 рабочих каналов. Поэтому можно сделать вывод, что системы СКПТ не являются

перспективными.

Более предпочтительны КСКПТ с кабельной PC (до 4 км) и магистральными усилителями (через 500 м), где комплекс передающего оборудования (головная станция — СГ) включает в себя канальные узконаправленные антенны, канальные усилители и канальные фильтры выбранного канала, где используется двойное преобразование частоты (fпч1 = 31,5...38 МГц), применяется УПЧ с фильтрами на ПАВ. В КСКПТ частотный набор сигналов никогда не совпадает с исходным, поэтому сигналы передатчиков наземного вещания на качество изображения у абонентов кабельной сети практически не влияют.

12.2 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ КАБЕЛЬНОГО ТВ

Для обеспечения высококачественного ТВ приема в районах с низкой напряженностью поля и в городах с разноэтажной застройкой, где высок уровень отраженных сигналов, ТВ программы необходимо предавать по проводным линиям связи, в качестве которых используется коаксиальные и волоконно-оптические кабели. Поэтому в этих распределительных системах кабельного телевидения (КТВ) помех будет меньше, число ТВ каналов может быть увеличено на порядок (до 100 и более) и станет возможной дуплексная связь. Следует отметить, что в отечественных системах КТВ (СКТВ) в диапазоне 110...174 МГц, не используемом для эфирного ТВ вещания, предусмотрено дополнительно восемь спецканалов (СК1...СК8), а в диапазоне 230...294 МГц — ещѐ восемь (СК11...СК18). Таким образом, в СКТВ максимальное число ТВ каналов составляет 20 при полосе до 230 МГц и 28 при полосе до 300 МГц (12+8+8). Однако из-за ограничений на возможность совместного усиления и передачи сигналов максимально возможное количество используемых каналов снижается более чем в 2 раза. Тем не менее в рассматриваемых системах имеется возможность подачи дополнительных программ от местных мини-студий или видеоаппаратных, а также от приемных пунктов спутникового ТВ вещания.

Системы КТВ, имеющие свыше 5000 абонентов при большой протяженности распределительной сети, в будущем станут многоцелевыми. Телевизионные программы в PC могут передаваться в полосе Частот до 600...700 МГц и выше; возможна автоматизация процесса правления системой. Таким образом, система КТВ — это по сути КСКПТ с расширенными возможностями. Основные виды услуг, предоставляемых

127

многофункциональными КТВ, могут быть следующими: коммерческое и учебное ТВ и радиовещание, в том числе передача специальных программ (спортивных, информационных, справочных и др.) и программ, заказанных зрителями по обратному каналу связи; телефон и видеотелефон; телеграф и фототелеграф; почтовая корреспонденция; газеты и журналы; доступ в библиотеку; услуги со стороны вычислительных центров; прочие услуги. Для приема почтовой корреспонденции, включая газеты, журналы и библиотечную информацию, абонент должен иметь электронное буквопечатающее устройство для печати на лист бумаги или на ленту. Клавиатура должна имѐть небольшие размеры. Воспроизводящее устройство может представлять собой матрицу из светодиодов. По размерам абонентское устройство будет напоминать обычный телефон.

С целью уменьшения индустриальных помех и отраженных сигна лов приемный пункт системы КТВ должен быть вынесен за город и расположен на холме или установлен в самом высоком здании данно го микрорайона. Полосы частот каналов диапазонов MB и ДМВ преобразуются на головной станции в свободные в данной местности полосы частот каналов метрового диапазона. В этом случае значительно уменьшается заметность наведенных на входные цепи ТВ при емников сигналов от ТВ передающих станций.

В оборудовании станции предусматривается АРУ по каждому каналу. При необходимости используется пилотное регулирование — автоматическая регулировка уровня и наклона АЧХ в магистральных усилителях (АРУиН), которые работают по пилот -сигналам с часта теми 110 и 235 МГц, вводимыми в линейный тракт с головной станции. По магистральным линиям осуществляется также дистанционная подача питающего напряжения для усилителей.

Возможна передача внутрисистемных сигналов, допускается двунаправленная передача. Есть три варианта решения проблемы двухсторонней связи. Первый, самый надежный, заключается в том, что используются два отдельных кабеля со св оими усилителями: один кабель для прямой передачи, другой — для обратной. Более экономичным является использование одного кабеля и установка на ретрансляционных пунктах по два усилителя (по одному на каждое направление) с соответствующими фильтрами рис.31,а. Принципиально возможно при одном кабеле обойтись всего одним усилителем, если использовать сложную систему фильтров рис.31,б. Однако этот метод из-за высоких перекрестных помех применим только при небольших уровнях сигнала (распределительные сети). В магистральных линиях целесообразно использовать один из первых двух вариантов.

128

возможность обратной передачи видеоинформации от абонента к распределительной станции в полосе частот 9,2... 15,2 МГц (дуплексная связь). Этот сигнал также заводится на распределительные шины и, если требуется, — в магистральную линию. Вызывающий абонент, если пожелает, может наблюдать за своей собственной программой.

Десятки различных источников программ поступают на станцию распределения программ по магистральному кабелю и заводятся на экранированную систему распределительных шин. Они представляют собой проводники, выполненные методом печатного монтажа. Каждая программа заводится на свою шину. Выбор программы осуществляется с помощью индивидуального электромагнитного искателя, подключающего видеопару абонента к определенной шине. Управление искателем производится с помощью номеронабирателя. Нажатием кнопки абонент может выключить программу, в этом случае к нему поступает информация о содержании передаваемых программ и порядке их набора.

Рис. 32. Система КТВ с дистанционной селекцией ТВ программ

Телевизионные сигналы от распределительной станции по кабелю с внешним диаметром 10,4 мм передаются к распределительным коробкам (РК). Кабели 12-парные (6 видеопар с диаметром проводов 0,46 мм и 6 сигнальных пар с диаметром проводов 0,41 мм), так что каждая распределительная коробка может обслуживать 6 абонентов. Длина кабеля определяется допустимыми уровнями затухания и перекрестных помех и не должна превышать 360 м. В распределитель - ной коробке этот кабель непосредственно соединяется с шестью от - дельными двухпарными экранированными кабелями, по которым сигналы передаются на стандартные (СТП) или проводные (ПрТП) телевизионные приемники, удаленные от распределительной коробки на расстояние до 90 м. На входе стандартного приемника устанавли вается конвертор Для преобразования сигнала в область высоких частот метрового диапазона, свободную от помех и сигналов местных

130