4.3Преобразователь (конвертер) частот: смеситель, гетердин, предварительный усилитель сигналов промежуточных частот

Первый смеситель. Принимаемые со спутников НТВ электромагнитные волны ~ СВЧ диапазона 11,7...12,5 ГГц (со спутников ФСС диапазона 10,7...11,7 ГГц) наводят в зонде, вставленном в плоскость прямоугольного волновода, э.д.с. сигналы этих же частот, которые затем усиливаются и в первом смесителе преобразовываются в сигналы диапазона частот 950...1750 (2150) МГц. Ширина полосы, как видно, составляет 800 (1200) МГц и поэтому все 40 выделенных частотных телевизионных каналов в нем вмещаются. Выбор желаемого телевизионного канала осуществляется из этого диапазона частот. Расстояние между несущими частотами соседних каналов составляет 19,18 МГц (для спутников НТВ)

Первый гетеродин генерирует сигнал одной фиксированной частоты. Основное требование к нему — это обеспечение высокой стабильности частоты генерируемого сигнала. Однако его нестабильность не лучше +1,0 МГц и, как видно, довольно значительна. Для приема цифровых многопрограммных передач нестабильность частоты гетеродина внешнего устройства должна быть не хуже +0,35 МГц. Но на практике прием цифровых передач ведется с конвертерами, у которых нестабильность частоты гетеродина достигает +1,0 МГц. Поэтому, учитывая, что гетеродин находится на открытом воздухе (размещен на антенне) и подвержен влиянию больших колебаний температуры, применяются конструктивные меры для уменьшения нестабильности, такие как термостабилизация, герметизация, применение диэлектрических резонаторов и т.п.

Прием сигналов СВЧ диапазона 11,7...12,75 ГГц или 10,7...11,7 ГГц, если ведется прием в этих диапазонах, осуществляется переключением гетеродинов.

Усилитель сигналов промежуточных частот обеспечивает усиление по напряжению (а последний его каскад и по мощности) преобразованного сигнала. Так как для качественного телевизионного изображения необходимое усиление порядка 50 дБ в широкой полосе частот с одним каскадом получить трудно, то УПЧ выполняется традиционно трехкаскадным. Это последний функциональный узел усилителя-конвертера. К нему высокочастотным коаксиальным кабелем подключается внутренний блок — спутниковый телевизионный ресивер.

При наличии двух малошумящих усилителей-конвертеров наружный блок с внутренним соединяется двумя коаксиальными кабелями (см. рис. 4.3). Такой вариант применяется и в коллективных системах приема.

Высокочастотный соединительный коаксиальный кабель использует волновые сопротивления 50 или 75 Ом. Это зависит от выходного сопротивления усилителя. Затухание сигнала в кабеле не должно превышать 3,0 дБ на 10 м длины. Однако затухание сигнала в нем не равномерное по всему диапазону, а наибольшее в верхней границе частотного диапазона 950...2150 МГц. Поэтому при большой длине кабеля для компенсации затухания могут применяться специальные усилители-корректоры, у которых усиление растет в соответствии с увеличением частоты и, таким образом, происходит выравнивание передаточной характеристики. В общем, стремятся применять коаксиальные кабели с наименьшим затуханием на единицу длины и при этом всегда учитывается цена кабеля.

Блок управления наведением антенны на спутник дает возможность перенаправлять ее (при наличии полярной подвески) с одного спутника на другой. Для этого в блоке с целью поворота антенны имеется так называемый актуатор. Датчиком положения (позиции) антенны служит электронная оптопара или герконовое реле. Импульсы с него подаются на сравнивающее устройство, на которое также подаются импульсы управления от запоминающего устройства, расположенного в ресивере. В случае несовпадения количества импульсов появляется сигнал рассогласования и подается команда на поворот антенны. В запоминающее устройство могут быть предварительно занесены позиции спутников, ретранслирующие телевизионные и радиовещательные программы.

Кроме актуатора для поворота антенны используется иногда и супермоут. В отличие от актуатора он не имеет ограничений для поворота антенны вокруг своей оси, рассчитан на небольшие ветровые нагрузки и используется с небольшими антеннами (до 130 см в диаметре). Следует отметить, что система позиционирования — достаточно сложное механическое устройство.

Самое простое наведение — наведение при фиксированной установке антенны. В этом случае антенну можно повернуть по азимуту и углу места на выбранный спутник при помощи простых механизмов поворота, вручную (ручной привод), например, с помощью талрепа.

Питание в нешнего блока. По центральной жиле соединительного коаксиального кабеля подается из внутреннего блока постоянное напряжение +12В для питания каскадов малошумящего усилителя-конвертера, которое во внешнем блоке преобразуется в двух полярное. Основное требование к питающему напряжению — это его высокая стабильность и низкий уровень помех.