22. Преобразование диапазонов (из l в с).

Спутниковый конвертер (англ. low-noise block converter - дословно малошумный конвертер-моноблок) — приёмное устройство, объединяющее в себе предусилитель сигнала LNA (Low-Noise Amplifier), принимаемого со спутника, и понижающий конвертер (Downconverter), он же гетеродин (стабилизированный источник высокой частоты, вырабатывающий синусоидальный сигнал), служащее для преобразования частоты электромагнитной волны Ku(10700-12750 МГц) или C-диапазона(3400—4200 МГц) в промежуточную частоту (от 950 до 2150 МГц), называемую L-диапазоном, с целью передачи с наименьшими потерями по коаксиальному кабелю до потребителя. Устанавливается конвертер в фокусном центре спутниковой антенны (на выносном кронштейне).

Принцип работы

Спутниковый конвертер Ku-диапазона.

Электромагнитные колебания частот спутникового сигнала испытывают очень сильное затухание в кабельных линиях. Именно поэтому в конвертере происходит не только усиление колебаний, но и преобразование частоты. Преобразование входной частоты происходит за счёт вычитания (или сложения) частоты гетеродина. Для каждого диапазона, в конвертере используется свой гетеродин.

Для C-диапазона (3400—4200 МГц) используются один гетеродин с частотой 5150 МГц или 5750 МГц.

Поскольку ширина Ku-диапазона (12750 - 10700 = 2050 МГц) не позволяет одновременно конвертировать его в промежуточную частоту, т. к. ширина L-диапазона существенно меньше (2150 - 950 = 1200 МГц), Ku-диапазон был условно поделён на поддиапазоны:

Ku-FSS (Fixed Satellite Services, 10,7—11,7 ГГц) принято называть «нижний» — «Low»;

Ku-DBS (Direct Broadcast Services, 11,7—12,5 ГГц) получил обозначение «верхний» — «High»;

Ku-BSS (Broadcast Satellite Services, 12,5—12,75 ГГц) — Telecom-поддиапазон.

В современных, так называемых «универсальных» конвертерах, позволяющих принять весь Ku-диапазон, имеется два гетеродина 9750 МГц и 10600 МГц.

Переключение между гетеродинами осуществляется при помощи тонового сигнала 22 кГц, поступающего с управляющего устройства (приёмника спутникового телевидения — ресивера) в зависимости от принимаемого поддиапазона.

Также, современные конверторы могут работать с различными поляризациями сигнала. Обычно это горизонтальная-вертикальная или левая-правая. Переключение осуществляется сменой напряжения питания конвертора — 13 или 18 Вольт.

23. Спутниковые диапазоны МПСС. Выбор частоты для передачи данных от земной станции к спутнику и от спутника к земной станции не является произвольным. От частоты зависит, например, поглощение радиоволн в атмосфере, а также необходимые размеры передающей и приемной антенн. Частоты, на которых происходит передача от земной станции к спутнику, отличаются от частот, используемых для передачи от спутника к земной станции (как правило, первые выше).

Частоты, используемые в спутниковой связи, разделяют на диапазоны, обозначаемые буквами. К сожалению, в различной литературе точные границы диапазонов могут не совпадать. Ориентировочные значения даны в рекомендации ITU-R V.431-6

Название диапазона Частоты (согласно ITU-R V.431-6) Применение

L 1,5 ГГц Подвижная спутниковая связь

S 2,5 ГГц Подвижная спутниковая связь

C 4 ГГц, 6 ГГц Фиксированная спутниковая связь

X Для спутниковой связи рекомендациями ITU-R частоты не определены. Для приложений радиолокации указан диапазон 8-12 ГГц. Фиксированная спутниковая связь (для военных целей)

Ku 11 ГГц, 12 ГГц, 14 ГГц Фиксированная спутниковая связь, спутниковое вещание

K 20 ГГц Фиксированная спутниковая связь, спутниковое вещание

Ka 30 ГГц Фиксированная спутниковая связь, межспутниковая связь

Используются и более высокие частоты, но повышение их затруднено высоким поглощением радиоволн этих частот атмосферой. Ku-диапазон позволяет производить прием сравнительно небольшими антеннами, и поэтому используется в спутниковом телевидении (DVB), несмотря на то, что в этом диапазоне погодные условия оказывают существенное влияние на качество передачи.

Для передачи данных крупными пользователями (организациями) часто применяется C-диапазон. Это обеспечивает более высокое качество приема, но требует довольно больших размеров антенны.

24. Расчет каналоемкости спутникового тракта.

Расчет каналоемкости заключается в следующем:

Общая полоса, выделенная для связи делится на полосу одного конкретного канала. Пример:

32МГц:27кГц=1185 каналов

25. Множественный доступ в системах спутниковой связи с ПО. Идея МДЧР и ОКН.

МДЧР является наиболее простым и распространенным методом, используемым как в аналоговых, так и цифровых ССС. При МДЧР каждая ЗС передает свои сигналы в отведенном ей участке полосы пропускания ретранслятора. Основной недостаток МДЧР - уменьшение пропускной способности по сравнению с односигнальным режимом, вызванное необходимостью снижения на 4...6 дБ мощности выходного усилителя ретранслятора из-за появления интермодуляционных помех. Кроме того, необходимо обеспечить высокую стабильность частоты и мощности сигнала, излучаемого каждой ЗС. В системах с МДЧР передача может осуществляться как многоканальными сигналами, так и одноканальными с использованием принципа передачи "один канал на несущей" (ОКН). Метод ОКН применяют в основном в сети станций с небольшим числом каналов. Основное преимущество метода состоит в возможности реализации принципа предоставления каналов по требованию. Метод МДЧР широко используется в ССС "Интерспутник", intelsat, национальных ССС многих стран.

Данный метод сложно использовать для подключения большого числа компьютерных абонентских станций и сетей ЭВМ.