- •Оглавление
- •Спутниковое телевидение
- •1.1Стабилизация положения спутника на геостационарной орбите
- •1.2Структура спутников-ретрансляторов телевизионного вещания
- •1.3Антенны спутника-ретранслятора
- •1.4Приемопередающий блок спутника-ретранслятора
- •1.5Некоторые параметры типового спутника-ретранслятора
- •2Терминология, определения
- •2.1Структура ретрансляции телевизионного сигнала по спутниковым каналам
- •2.2Потери при распространении электромагнитных волн от спутника к Земле и обратно
- •2.3Плотность потока мощности и эквивалентная изотропная излучаемая мощность
- •2.4Требования к равномерности спектра передаваемого телевизионного сигнала.
- •2.5Преимущества телевизионного вещания на свч через спутники-ретрансляторы
- •2.6Правовые вопросы телевизионного вещания по спутниковым каналам
- •2.7Распределение частотных диапазонов для спутников-ретрансляторов
- •2.8Индивидуальный и коллективный прием спутникового телевизионного вещания
- •2.9Спутники фиксированных средств связи — распределительные спутники фсс
- •2.10Передача телевизионной цифровой информации по спутниковым каналам
- •3Телевизионные сигналы, передаваемые по спутниковым каналам
- •3.1Способы модуляции при передаче телевизионной информации по спутниковым каналам
- •3.2Частотная полоса сигнала яркости
- •3.3Частотная полоса спутникового телевизионного канала
- •3.4Цифровая обработка аналогового сигнала
- •3.5Преобразование аналогового сигнала в цифровой
- •3.6Коды кодирования источника информации
- •3.7 Коды кодирования данных канала
- •3.8Свертка, сверточный код (convolution code)
- •3.9Квадратурная фазовая манипуляция 4-фм (qpsk). Квадратурная амплитудная манипуляция кам (qam)
- •3.10Основной принцип преобразования аналогового сигнала в цифровой код
- •3.11Частота дискретизации (частота отсчетов, выборок) видеосигнала
- •3.12Уровень отношения сигнал /шум для звукового сигнала в цифровом коде
- •4Устройства для приема со спутников-ретрансляторов
- •4.1Выбор устройств для приема со спутников-ретрансляторов
- •4.2Состав и назначение узлов внешнего блока приемного устройства
- •4.3Преобразователь (конвертер) частот: смеситель, гетердин, предварительный усилитель сигналов промежуточных частот
- •4.4Особенности внешнего блока для приема телевизионной информации, передаваемой цифровым способом
- •5Антенны для приема со спутников-ретрансляторов
- •5.1Требования, предъявляемые к антеннам для приема со спутников-ретрансляторов
- •5.2Основные определения параболоидных антенн для приема электромагнитных волн свч
- •5.3Основные параметры антенн для приема со спутников
- •5.4Наиболее распространенные типы параболоидных антенн для приема со спутников
- •5.5Антенны с передним питанием — прямофокусные, осесимметричные
- •5.6Направленные свойства параболоидных антенн
- •5.7Неосесимметричные (офсетные) антенны
- •5.8Активные фазированные антенные решетки (афаРы)
- •5.9Сферические антенные системы
- •5.9Первичные облучатели
- •5.10Требования, предъявляемые к собственной диаграмме направленности первичного облучателя
- •5.11Влияние положения первичного облучателя на направленность излучения антенны
- •5.12Поляризаторы электромагнитных волн
- •6Малошумящий предварительный усилитель сигналов свч
- •6.1Общие положения
- •6.2Требования по превышению уровня сигнала над уровнем шума
- •6.3Способы минимизации коэффициента шума
- •6.4Коэффициент усиления предварительного усилителя
- •6.5Структура предварительного малошумящего усилителя сигналов свч
- •6.6Особенности применения полевых арсенид-галлиевых свч транзисторов в малошумящем усилителе
- •7Преобразователь-конвертер внешнего блока
- •7.1Назначение
- •7.2Диоды в смесителе сигналов диапазона свч
- •7.3Физические процессы смешивания при частотном преобразовании сигналов
- •7.4Однодиодные смесители
- •7.5Двудиодные балансные смесители
- •7.6Смесители на транзисторах
- •7.7Гетеродин
- •7.8Усилитель сигналов промежуточных частот
- •7.9Результирующие коэффициенты шума и усиления внешнего блока
- •8Спутниковый телевизионный приемник аналоговых сигналов
- •8.1Основная структура
- •8.2Повышение помехоустойчивости чм сигналов при применении частотных демодуляторов
- •8.3Параметры и помехоустойчивость частотных демодуляторов
- •8.4Типовые, традиционные чм демодуляторы Частотный демодулятор с двухтактным дискриминатором на двух взаимно расстроенных контурах
- •8.5Частотные демодуляторы с фапч для выделения цифрового сигнала
- •8.6Частотно-обрабатывающие цепи видеосигнала и сигнала звука
- •8.7Способы выделения сигнала звукового сопровождения и другого звукового "материала"
- •8.8Недостатки аналоговых систем телевизионного вещания по спутниковым каналам
4.4Особенности внешнего блока для приема телевизионной информации, передаваемой цифровым способом
Внешний блок для приема цифровых телевизионных передач, в общем, немногим отличается от внешнего блока, предназначенного для приема аналоговых передач. При приеме телевизионных цифровых передач обеспечивается качество изображения, определяемое форматом стандарта MPEG-2. Однако при некотором уровне ошибочных бит в цифровом потоке на выходе внешнего блока приема вовсе может и не быть в заданном формате. Поэтому он должен обеспечивать на выходе уровень сигнала с допустимым количеством ошибочных бит в цифровом потоке, и в этом отличие его от аналогового приема, при котором возможен прием и низкого качества. Спутниковый телевизионный сигнал, передаваемый цифровым способом, представляет собой несущую, модулированную квадратурно-фазовой двоичной последовательностью импульсов. Он, как и аналоговый сигнал, распространяется в среде, которая вносит характерные искажения: спад амплитудно-частотной характеристики, сдвиг нулевого уровня сигнала, шумы, изменение фазы и, кроме того, очень чувствителен к неоднозначности фазы в результате воздействия помех и замираний. Поэтому во внешнем блоке приняты меры по обеспечению ее стабильности: используется фазовая подстройка частоты первого гетеродина — ФАПЧ, увеличена стабильность гетеродина за счет применения диэлектрического резонатора и т.п. Это дает возможность вести прием цифровых многопрограммных передач.
Выводы
Для приема программ через спутники-ретрансляторь применяются дополнительные наземные устройства, состоящие из внешнего (находящегося на антенне) и внутреннего (ресивера) блоков.
Помимо антенны внешний блок включает в себя первичный облучатель, переключатель поляризаций, волноводный разделитель электромагнитных волн по поляризации, полосовой фильтр СВЧ, волноводно-полосковый переход, малошумящий предварительный усилитель, преобразователь (конвертер) частот, включающий смеситель, гетеродин и усилитель сигналов ПЧ. Кроме того, к дополнительным устройствам относится блок управления наведением антенны на спутник.
5Антенны для приема со спутников-ретрансляторов
5.1Требования, предъявляемые к антеннам для приема со спутников-ретрансляторов
Антенны являются неотъемлемой частью приемного устройства. Электромагнитные волны длинных, средних, коротких, ультракоротких диапазонов, распространяясь в свободном пространстве, наводят в них токи, которые подаются во входные каскады приемных устройств.
Антенны, предназначенные для приема телевизионных сигналов со спутников-ретрансляторов, принимают электромагнитные волны СВЧ диапазона (длина волны 1...3 см) весьма низкого уровня, который практически соизмерим с уровнем естественных шумов и помех. Поэтому такие антенны имеют:
- большой коэффициент усиления;
- низкую шумовую температуру;
- острую диаграмму направленности;
- малый уровень боковых лепестков;
- большую поверхность для "сбора" электромагнитных волн. Приведенным условиям в значительной мере удовлетворяют
антенны параболоидного типа, плоские (планарные) антенны — фазированные антенные решетки (ФАРЫ), сферические антенны и т.п.
Но наиболее широкое распространение получили параболоидные антенны, т.е. антенны, использующие в качестве собирающей и отражающей (переизлучающей) поверхности внутреннюю поверхность параболоида вращения и первичный облучатель.
Параболоидная поверхность не является непосредственно антенной, а только ее составной весьма важной конструктивной частью. Она предназначена для сбора, отражения (переизлучения) электромагнитных волн СВЧ, падающих на нее и для направления их в фокус, на размещенный там первичный облучатель. Он, являясь сам небольшой субантенной, представляет активную часть общей антенны. Параметры первичного облучателя и поверхности параболоида, а также их взаимное расположение, формируют в целом параметры параболоидной антенны.