4.3. Приймач супутникового телебачення

Приймач супутникового телебачення або тюнер, на вхід якого посту­пає| сигнал першої ПЧ від зовнішнього блоку, призначений для перетворення ЧМ сигналу в стандартний АМ сигнал, що приймається телевізо|рами глядачів. Крім того, в тюнері виконується| вибір програми для користувача, передаваної в діапазоні вхідних частот приймаючої установки.

Вхідний підсилювач ППЧ1 тюнера працює в смузі 0,95..1,75 ГГц, призначений для попереднього| підсилення сигналу ПЧ1, а також для ослаблення|ослабіння| випромінювання другого гетеродина.

Змішувач|змішувач-відстійник| може бути виконаний на діодах, на біполярних транзисторах або| польовому двохзатворному |транзисторі. Для радіолюбительських умов слід рекомендувати використання транзисторного змішувача|змішувач-відстійника|, оскільки|тому що| він забезпечує| більший коефіцієнт перетворення в порівнянні з діодним, краще узгодження з|із| подальшими|наступними| каскадами і цілком|сповна| задовільне придушення інтермодуляційних складових|.

Рис. 4.11. Транзисторний змішувач.

На рис. 4.11 приведена схема транзистор­ного| змішувача|змішувач-відстійника|, застосована в тюнері фірми|фірма-виготовлювача| PHILIPS. Змішувач|змішувач-відстійник| виконаний по схемі із|із| загальною|спільною| базою на транзисторі BFG67, забезпечує кое­фіцієнт| передачі 5 дБ| і рівномірну амплітудно-частотну| характеристику. Вихідний сигнал ПЧ2 з|із| середньою частотою близько 480 МГц поступає|надходить| на вхід смугового фільтру.

Найбільш складним в реалізації є другий гетеродин, оскільки він повинен перебудовуватися в смузі приблизно 800 МГц: при = 480 МГц частота гетеродина =(950...1750)+480 = 1430...2230 МГц. В даний час .більшого поширення набули синтезатори частот, керовані мікропроцесором, або транзисторні автогенератори, частота в яких змінюється за допомогою варикапів.

Рис. 4.12. Принципова схема автогенератора.

На рис. 4.12 приведена принципова схе­ма| автогенератора на транзисторі ВFR92А, вклю­ченого| по схемі із|із| загальною|спільною| базою. Частота гетеро­дина| змінюється за допомогою варікапа ВВП39, підключеного до бази транзистора. Індуктів­ність L3| твірна разом з ємкістю|місткістю| варика­па| резонансного контура, виконана по мікросмуговій технології. Компенсація темпера­турної |нестабільності частоти, гетеродина забезпечується включенням|приєднанням| опорного кремнієвого діода 1N414B в ланцюг|цеп| подачі керівника на­пруги| на варикап. Частота гетеродина змінюється| в межах 1430...2230 МГц. Оскільки вітчизняні варикапи| не володіють достатньо|досить| високою добротністю, через значні пара|зитні| реактивні елементи корпусу, можливо, виникне необхідність загальну|спільну| смугу перекриття| по частоті 800 МГц розділити на| дві ділянки, використовуючи два автогенератори.

Смуговий фільтр СФ забезпечує| придушення перешкод по сусідньому каналу. У закордонних приймальних|усиновлених| установках широко використовують фільтри з|із| поверхневими|поверховими| акусти­чними| хвилями, що забезпечують високу вибірковість і лілейну фазочастотну| характеристику, проте|однак| такі фільтри вносять значні втрати (до 20 дБ|). З урахуванням|з врахуванням| ви­сокої| вартості і великих втрат у фільтрах на поверхневих|поверхових| акустичних хвилях можна ре­комендувати| для використовування фільтри на відрізках| чвертьхвильових ліній з|із| повітряним заповненням. Такі фільтри мають невеликі габарити, низьку вартість, забезпечують можливість| зміни ширини смуги пропускання і з урахуванням|з врахуванням| індивідуального підстроювання цілком|сповна| доступні радіоаматорові.

Відповідно до структурної схеми тракт другої ПЧ є|з'являється| само­стійним| функціональним вузлом і окрім|крім| основної функції виконує автоматичне регулювання рівня сигналу для компенсації додаткових втрат за рахунок дії гідрометеорів. Діапазон роботи схеми АРП має бути приблизно 25...30 дБ|. З виходу ППЧ2 сигнал поступає|надходить| на частотний демодулятор.

У сучасних тюнерах, що випускаються закордонними| фірмами|фірма-виготовлювачами|, ППЧ2 суміщений|поєднувати| з|із| вхідною частиною|часткою| частотного демодулятора. Найбільш поширеними варіантами останніх є| схеми синхронно-фазових| детекторів (СФД). Зокрема, фірмою|фірма-виготовлювачем| PHILIPS розроблений| модуль демодулятора, який включає | ППЧ2, схему АРП і порогопо|нижуючий| фазовий детектор, який забезпечує| крутизну|крутість| 0,45 В/рад.

Достоїнствами схем синхронно-фа­зових| детекторів є|з'являються|: висока лінійність і рівномірність АЧХ вихідного| відеосигналу в широкій смузі| частот, необхідний рівень вихідно­го| сигналу і простота налаштування.

З виходу демодулятора складний сигнал, що складається з відеосигналу і піднесучої звуку, проходить через поновлюючий контур і фільтри нижніх частот (для відеосигналу) і верхніх частот (для сигналу звукового супроводу).

В даний час|нині| спостерігається| тенденція подальшої|дальшої| ін­теграції| елементів тракту другої ПЧ і демодулятора, а саме: до складу модуля включають ППЧ2, змішувач|змішувач-відстійник|, другий гетеродин у вигляді синтезатора частоти, мікросмуговий фільтр на частоту 480 кГц| і інтегральну схему ЧМ демодулятора. На жаль, вітчизняна| промисловість поки не освоїла виробництво| і випуск подібних схем.

Вихідний сигнал загального|спільного| демодулятора вклю­чає| відеосигнал в смузі 0...6 МГц і ЧМ сигнал звукового супроводу на під несучих частотах|, в смузі 4,5...8,5 МГц., значення яких| залежить від стандарту передаваного сигналу (NTSC; РАL; SЕСАМ) і від числа каналів звуку. Відеотракт включає фільтр нижніх частот і відеопідсилювач.

Відеопідсилювач (ВП) забезпечує на виході стандартний рівень сигналу 1В і з урахуванням|з врахуванням| коефіцієнта передачі поновлюючого контура повинен мати посилення 30...40 дБ|. У відеопідсилювачі| передбачається можливість|спроможність| перемикання полярності відеосигналу. Тут же відбувається|походить| усунення сигналів дисперсії. Ви­хід відеопідсилювача може бути підключений до входу стандартного модулятора, що формує АМ сигнал в одному з телевізійних кана­лів| метрового і дециметрового діапазонів, і одночасно до відеомагнітофона.

При формуванні каналів звукового супроводу для прийому ТБ сигналів з різними стандартами доводиться враховувати, розкид параметрів піднесучих частот, девіації частоти і відповідно різні значення смуг пропускання приймального тракту.

З метою створення|створіння| універсального тракту звукового супроводу в даний час|нині| в закордонних приймальних, установках застосовують перетворення вгору|угору| на частоту 10,7 МГц, при цьому гетеродин перетворювача може перебудовуватися в смузі 16...20 МГц.

Продетектований сигнал далі проходить через поновлюючий контур і після|потім| підсилення| поступає|надходить| або на вхід частотного мо­дулятора|, або на вхід «звук» відеомагніто­фона|. Виходи частотного і амплітудного мо­дуляторів| звуку і відео об'єднуються в суматорі|, формуючи повний|цілковитий| телевізійний сигнал в одному з телевізійних каналів наземного телебачення.

Розділ 5. Монтаж і експлуатація приймаючих установок СТБ

Установка і орієнтування антени є|з'являється| найбільш відповідальною і складною операцією розгортання приймальної|усиновленої| станції.

За способом наведення антен на супутник розрізняють схеми:

з|із| азимутально-кутомісною| підвіскою, з|із| ося­ми| X і Z, при якій первинній («нерухомою|» в просторі|простір-час|) є|з'являється| вертикальна вісь Z (азимутна). Антена повертається|обертається| по азимуту щодо|відносно| первинної осі, а по куту|рогу| місця|місце-милі| щодо|відносно| вторинної|повторної| (X);

з|із| підвіскою по двох горизонтальних осях X і Y, одна з яких є|з'являється| нерухомою|, а друга рухомою|жвавою|;

з|із| полярною підвіскою, в яких обертання відбувається|походить| щодо|відносно| полярної осі, парал­ельноъ| осі обертання Землі|грунту|.

Для колективних установок діаметром до 2,5...3 м|м-кодів|, розташованих|схильних| на території країн СНД, може бути рекомендована перша схема, що забезпечує високу точність наведення на супутник, порівнянну з|із| точністю його утримання на орбіті (±0,1°).

Для індивідуальних установок з|із| діаметром антен до 1,5 м|м-коду| найбільш поширеним є|з'являється| полярна підвіска з|із| орієнтуванням осі обертання антени в напрямі|направленні| на Поляр­ну Зірку (напрям|направлення| північ - південь|).

Місце|місце-миля| для| установки антен необхідно вибирати| так, щоб навколишній|довколишній| простір|простір-час| по фронту антени, а також в межах тілесно­го| кута|рогу| ±15°, відлічуваного від напряму|направлення| максимального прийому, був вільним від затінюючих об'єктів — дерев, будівель, антен­них| опор і інших споруд|споруджень|, що впливають на діаграму спрямованості антени.

Кут|ріг| місця|місце-милі| антени ЗС по відношенню до спут­нику| орієнтування можна визначити по гра­фіках| залежно від різниці довгот приймальної|усиновленої| станції і підсупутникової точ­ки|. Точніший розрахунок проводиться|виробляє| за співвідношеннями:|

де — азимут і кут місця відповідно; , R = 6370 км. — радіус Землі; Н = 35860 км. — висота геостаціонарної орбіти; — широта точки розміщення ЗС.

Антену з|із| полярною підвіскою орієнтують так, щоб вертикальна площина|площина|, в якій обертається полярна вісь, збігалася з|із| напрямом| північ—південь|. Потім орієнтується вісь пово­роту| дзеркала антени на Полярну Зірку так, щоб вона склала з|із| площиною|площиною| горизонту кут|ріг|, рівний географічній широті місця|місце-милі| установки| ЗС. Далі регулюванням положення|становища| зерка­ла| антени щодо|відносно| полярної осі установлюють| так званий кут|ріг| корекції |біля|, який| визначається за формулою

Кінцеве регулювання положення|становища| дзерка­ла| антени| проводиться|виробляє| по максимальному зна­ченню| рівня сигналу приймальної|усиновленої| установки.

Після|потім| всіх цих| регулювань дзеркало антени і всю її конструкцію міцно закріплюють.

Експлуатація приймальних|усиновлених| установок головним чином полягає в проведенні профілактичних| робіт із|із| зовнішнім блоком. У осінньо - зимовий час необхідно очищати робочі|робітники| по­верхні| антени від снігу і льоду|криги|, оскільки|тому що| шар мокрого снігу або льоду|криги| завтовшки 10 мм може привести до помітного зниження рівня сигналу. Іржа на дзеркалі антени також приведе до погіршення якості зображення. Природно, що обмерзання виконавчих механізмів при­воду| антени може привести до порушення їх нормальної роботи.

Розділ 6. Охорона праці та техніка безпеки при випробовуваннях та монтажі СТБ

Безпека праці з хімічними речовинами, на дослідних установках

1. Всі роботи, пов'язані з виділенням шкідливої пари або газів, повинні проводитися у витяжних шафах.

2.Забороняється проводити такі роботи при несправній або вимкненій вентиляції.

3.Категорично забороняється зберігання яких-небудь реактивів без етикеток із найменуваннями речовин.

4.Неприпустимо захаращувати коридори і проходи в лабораторії, а також підходи до засобів пожежогасіння.

5.Забороняється зберігати і приймати їжу.

6.При роботі у вечірній і нічний час в лабораторії повинні перебувати не менше двох чоловік, при цьому один з них призначається старшим.

7.Співробітники, що приступають до нового виду вогненебезпечної або вибухонебезпечної роботи повинні заздалегідь отримати інструктаж із ТБ від свого керівника.

8.Особливі вимоги пред'являються до зберігання речовин.

9.Загальний запас вогненебезпечних рідин, що одночасно зберігаються в кожному приміщенні, не повинен перевищувати одноденної потреби. Основний запас цих речовин повинен зберігатися в спеціальних сховищах.

10.Неприпустимо зберігати горючі рідини в пластмасовому посуді через небезпеку виникнення та накопичення зарядів статичної електрики та, як наслідок, можливість пожежі.

11. Сильнодіючі отруйні речовини, (СДОР) (миш'як і його з'єднання, синильна кислота та її солі та ін.) повинні зберігатися в спеціальній шафі або металевому ящику під пломбою і замком. Ємності із отруйними речовинами працівники повинні мати чіткі й яскраві етикетки із написом"Отрута!" і назвою речовини. Відповідальність за зберігання, облік і витрачання СДОР покладається на особу, призначену наказом по підприємству (установі, організації).

Техніка безпеки при роботі з електрострумом і електроприладами

1. Враження людей електрострумом може відбутися як при високому так, так і при низькій його напрузі. Думка про безпеку струму низької напруги є помилковою.

2. Усі відкриті струмопровідні частини приладів повинні бути постачені відповідними кожухами. Рубильник, що виключає струм, повинний розташовуватися в коридорі кафедри, або препараторській кімнаті. Всі електроприлади повинні бути постачені вимикачами або штепсельними вилками.

3. Для захисту від поразки електрострумом корпуса електричних і електронних приладів, могутніх випрямлячів і трансформаторів повинні знаходитися в закритих кожухах і бути заземлені. При наявності правильно виконаного і справного захисного заземлення дотик до металевих корпусів електроприладів - безпечний.

4. При ремонті випрямлячів і інших апаратів, що мають конденсатори великої ємності під напругою, їх потрібно попередньо розрядити.

5. До включення в електромережу варто перевірити його справність і справність проводів.

6. При спалахненні електроприладів варто негайно виключити струм в електромережі і приступити до гасіння пожежі.

7. Забороняється: а) користуватися проводами з ушкодженою ізоляцією (оголеними); б) проводами з ушкодженою штепсельною вилкою; в) несправними розетками; г) незаземленими електроприладами; д) маніпулювати включеними в мережу проводами електродами. Порушення цих правил може привести до короткого замикання та електротравмі.

8. Забороняється: залишати без нагляду електроприлади , включені в мережу. Це може спричинити пожежу.

9. При ураженні струмом варто негайно відключити потерпілого від мережі струму і приступити до надання йому першої допомоги. Здійснюючий допомогу повинний бути сам забезпечений від дії струму.

Розділ 7. Економічна ефективність і якість супутникових цифрових телевізійних приймачів

Перевагою супутникового ТБ, на сьогоднішній день, в порівнянні із стандартними системами аналогового ТБ є не те, що якість зображення краща — суб'єктивне сприйняття кольорового ТВ-сигналу в системі PAL і цифрового ТВ-сигналу зі швидкістю 8-15 Мбіт/с для глядача практично однакове. Головне, що значно підвищується пропускна здатність транспортного середовища можна транслювати суттєво більше ТВ-каналів в тій же виділеній полосі пропускання. Наступне - якість супутникового ТБ в будь-яких умовах прийому залишається високою як для стаціонарних ТВ-приймачів, так і для мобільних, які працюють, наприклад, в рухомому транспорті. Перешкодостійкість супутникового ТБ, у відношенні до аналогового телебачення, зумовлена використанням високоефективних каскадних коректуючих кодів. Супутникове ТБ також означає прихід інтерактивності (зворотнього зв'язку з глядачем), яка включає маркетингові і соціологічні опитування, голосування в конкурсах, навчальні програми, новий, якісний рівень ТВ-продаж та ін.

Дані переваги будуть відчутні як у великих містах, так і у сільській місцевості, що, з огляду на важливість подолання фрагментованості вітчизняного інформаційного простору, є вкрай важливим.

Попри значні переваги супутникового телебачення, його впровадження супроводжується цілою низкою проблем. Впровадження супутникового телебачення є доволі витратним проектом для будь-якої держави. Обтяжливим у фінансовому плані перехід на супутникове телебачення буде також і для телекомпаній. Це спровокує у коротко- та середньостроковій перспективі суттєві зміни на вітчизняному медіаринку, посилить конкуренцію між телекомпаніями, що здатне відобразитись, у свою чергу, на кращій якості контенту, тобто наповненні ефіру.

Висновки

В процесі досліджень отримано такі основні наукові результати.

1. Приведено узагальнений аналіз і опис систем телебачення високої чіткості, актуальних з точки зору впроваджуваних нині в практиці супутникового телевізійного мовлення.

2. Надано оцінку вимог до частотно-орбітального ресурсу для реалізації систем супутникового телевізійного мовлення високої чіткості для країн з проблемами побудови систем наземного ефірного і кабельного способів доставки сигналів телепередач високої чіткості.

3. Проведено аналіз особливостей стандартів супутникового мовлення другого покоління з точки зору їх ефективного використання для передавання програм ТБВЧ.

4. Розглянуто метод визначення рівня сигналу на вході приймача земної станції радіомовленнєвої супутникової служби для реалізації телевізійного мовлення високої чіткості.

5. Розглянуто метод ефективного використання частотно-орбітального ресурсу, заснований на адаптивному управлінні параметрами передавання сигналів ТБВЧ в супутниковому середовищі.

6. Розроблено підхід до планування мережі супутникового телевізійного мовлення високої чіткості, поєднаного з іншими радіослужбами, що має актуальність як для самої мовленнєвої служби, так і для інших застосовань і може використовуватися в широкому спектрі застосовань і реалізацій.

7. Приведений аналіз і отримані кількісні оцінки є основою для прийняття технічних рішень на шляху побудови як регіональних, так і національних служб супутникового телевізійного мовлення високої чіткості.

8. Результати аналізу може бути покладено в основу кількісної інтерпретації можливих варіантів впровадження цифрового супутникового телевізійного мовлення високої чіткості в національне інформаційне середовище.

Список використаних джерел

1. Злотникова Е. А., Кантор Л. Я., Локшин Б. А. Прием телевидения со спутников // Вестник связи.— 1990.— № 6.

2. Гвозденко А. А. Спутниковые службы непосредственного телевещания // Зарубежная радиоелектроника.— 1992.— № 4—5.

3. Спутниковая связь и вещание: Справочник.— 2-е изд., перераб. і доп. / Под ред. Л. Я. Кантора.— М.: Радио и связь, 1988.

4. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие. В 3 томах. Том 2 Радиосвязь, радиовещание, телевидения /Катунин Г.П., Мамчев Г.В., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П.; Под ред. проф. В.П. Шувалова. - 2-е изд., испр. и доп. -М.: Горячая линия - Телеком, 2004. - 672 с.

5. Радиоприемные устройства: Учебник для вузов / Н.Н. фомин, Н.Н. Буга, О.В. Головин и др.; Под ред. Н.Н. Фомина. - М.: Радио и связь, 2003. - 520 с.

6. Телевидение: Учебник для вузов / В.Е. Джакония, А.А. Гоголь, Я.В. Друзин и др.; Под ред. В.Е. Джаконии.М.: Радио и связь, 1997. -640с.

7. Варбанский А.М. Телевидение: Учебное пособие для вузов связи. - М.: Связь, 1973. -464 с.

8. Безруков В.Н., Королев А.В., Ляпунов В.Н., Новаковская О.С. Выбор параметров системы телевидения высокой визуальной четкости и качества // Техника кино и телевидения. - 1985. - № 10. - С. 3-9.

9. Мамчев Г.В. Перспективные системы телевидения: Учебное пособие. - Новосибирск: НЗИС, 1994.-49 с.

10. Петропавловский В.А., Постникова Л.Н., Хесин А.Я., Штейберг А.Л. Телевизионные передающие камеры. - М.: Радио и связь,1988.-304с.

11. Проектирование и техническая зксплуатация телевизионной аппаратуры Под ред. С.В. Новаковского. - М.: Радио и связь, 1994. - 360 с.

12. Зубарев Ю.Б., Глориозов Г.Л. Передача изображений: Учебник для вузов. -М.: Радио и связь, 1989. - 336 с.

13. Птачек М. Цифровое телевидение. Теория и техника. - М.: Радио и связь, 1990. -528 с.

14. Мамчев Г.В. Основы цифрового телевидения: Учебное пособие. - Новосибирск, СибГУТИ, 2003. -248 с.

15. Быховский М.А., Дотолев В.Г., Зубарев Ю.Б. Проблеми выделения полос час­тот для наземного цифрового телевизионного вещания в России // Злектросвязь. -1999.-№ 10. -С. 36-40.

16. Гласман К. Цифровое представление телевизионного сигнала // 625. Телевизионный информационно-технический журнал.- 1997.- № 4. - С. 38-44.

17. Севальнев Л. Международньїй стандарт кодирования с информационным сжатием МРЕО-2 // 625. Телевизионный информационно-технический журнал. -1997. -№ 1.-С. 58-62.

18. Биркмайер С. Основньїе положения кодирования видеосигнала по стандарту МРЕО-2 // Техника кино и телевидения. - 1996. - № 12. - С. 20-21.

19. Цифровая обработка телевизионньїх и компьютерных изображений / Под ред. Ю.Б. Зубарева и В.П. Дворковича. - М.: Международный центр научной и технической информации, 1997.-212 с.

20. Локшин Б.А. Цифровое вещание: от студии к телезрителю. - М.: Компания САЙ-РУС СИСТЕМО, 2001. - 446 с.

21. Мамчев Г.В., Щеглов Е.В. Техническое оборудование современных телецентров: Учебное пособие.-Новосибирск, СибГУТИ, 2003.-183 с.

22. Правила зксплуатации технических средств телевидения и радиовещания. Ч. 1. Телевидение. - М.: МПТР, 2001. -118 с.

23. Мамчев Г.В. Передающие телевизионньїе камеры: Учебное пособие. - Новосибирск, СибГУТИ, 1997. - 91 с.

24. Хлебородов В.А. Выставка ІВС 2001: телекамеры, видеокамеры, телекинодатчики для телевидения стандартной и высокой четкости // Техника кино и телевиде­ния. - 2001 .-№ 12. - С. 3.

25. Преобразователи изображения на приборах с зарядовой связью / Р.Е. Быков, АА Манцветов, Н.Н. Степанов, Г.А. Зйссенгардт. - М.: Радио и связь, 1992. - 184 с.

26. Чирков Л. Телекамеры 97 // 625. Телевизионный информационно-технический журнал. - 1997. - № 10. - С. 5-12.

27. Уорд П. Работа с цифровой видеокамерой: уроки операторского мастерства: Пер. с англ. - М.: Мир, 2001.- 301 с.

28. Михайлов В., Шурбелев П. Видеокамеры. От телевизионной камеры к видеокамере // 625. Телевизионный информационно-технический журнал. - 2000. - № 9. -С. 5-14.

29. Смирнов Е.В. Новая камера для ТВЧ на ПЗС-матрицах // Техника кино и телеви­дения. - 1997. -№ 6. - С. 11 -14.

30. Техника цветного телевидения / Под ред. С.В. Новаковского. - М.: Связь, 1976. -496 с.

31. Васин В.А. Видеомагнитофоны и видеокамеры: Справочное пособие. - М.: Горя­чая линия - Телеком, 2002. - 325 с.

32. Мамчев Г.В.Устройства воспроизведения телевизионных и компьютерных изображений.- Новосибирск:СибГУТИ, 2004.-258 с.

33. Максимов В.И., Голко А.И. Цветньїе управляемые транспаранты на жидких кристаллах // Зарубежная радиозлектроника. - 1980. - № 11. - С. 43-63.

100