Спутниковое телевидение какие волны использует

Опубликовано: 30.11.2021

Автор: admin от 25-10-2012, 16:17, посмотрело: 5324

Для спутникового телевидения используются два основных диапазона - С-диапазон (3.5 - 4.2 ГГц) и Ku-диапазон (10,7 - 12,75 ГГц). Вот какие особенности имеет каждый из них:

Общее для обоих диапазонов

Используемая поляризация
Для вещания используется 4 типа поляризации, 2 линейные - вертикальная V и горизонтальная H, и 2 круговых - правая R и левая L. Приёмным устройством конвертора является зонд, имеющий чаще всего форму штырей в волноводе, и принимающий линейную поляризацию. При этом переключение поляризации производится изменением питающего конвертор напряжения 13/18 В. 13 В - вертикальная поляризация, 18 В - горизонтальная. Напряжение переключения незначительно отличается в различных моделях конверторов, но обычно составляет около 16,6 В. Напряжение ниже - конвертор переключается в вертикаль, выше - в горизонталь. Преобразование круговой поляризации в линейную производится деполяризатором, который может иметь различную конструкцию - в виде диэлектрической пластины в волноводе, штырей, продольных либо поперечных рёбер, ферритовой вставки, либо другую. Деполяризатор может быть выполнен в виде отдельного устройства, подключаемого к конвертору (сейчас применятся довольно редко), вставляться в конвертор для линейной поляризации (чаще используется для С-диапазона), либо быть составной частью конвертора (чаще применятся для Ку-диапазона). Если Вы смотрите в волновод (разумеется сняв зашитную крышку), и видите в нём рёбра, штыри, либо пластину, то, скорее всего, это и есть деполяризатор и у Вас в руках - конвертор для приёма круговой поляризации. Для приёма круговой поляризации в тюнере задаётся либо вертикальная, либо горизонтальная поляризация. Чаще всего существует такая зависимость - R=V L=H. Но это - не обязательная зависимость и легко изменяется поворотом деполяризатора на 90° относительно оси волновода. Изменить тип поляризации при приёме линейной поляризации (извиняюсь за повторение) с H на L можно, повернув конвертор на 90°.

Приём различных типов поляризаций отличается друг от друга тем, что потребуется соответственно регулировать поворот конвертора вокруг его оси. Для приёма круговой поляризации абсолютно неважен поворот конвертора. Просто желательно ставить его вверх схемой приёма для защиты от влаги. Для приёма-же линейной поляризации конвертор должен быть сориентирован так, чтобы вертикальный штырь соответствовал вертикали на меридиане спутника. Т.е. если спутник висит западнее Вас, конвертор поворачивается против часовой стрелки, если смотреть со стороны конвертора. Если восточнее - по часовой. Величина поворота зависит от разности Вашего положения относительно положения спутника и рассчитывается при помощи специальных программ, напр. программы Sat-TV.

Частота диапазона, как я упомянул выше - 3,5-4,2 ГГц.
Частота гетеродина обычно обозначается в настройках тюнера как" LQ", "частота нижняя", "частота верхняя" и др. Для С-диапазона выставляется 5150 мГц.
22 кГц.
Для С-диапазона 22 кГц не нужно. Поэтому абсолютно всё равно, будет этот сигнал, или нет.

Ку-диапазон

Поддиапазоны.
На практике Ку-диапазон делится на 2 поддиапазона - нижний Lo (ниже 11700 МГц) и верхний H (выше 11700 МГц). Существует несколько типов конверторов для Ку-диапазона - только для нижнего поддиапазона, только для верхнего, для различных типов поляризации, универсальные конверторы - для приёма обоих поддиапазонов и обеих линейных поляризаций, другие типы.

22 кГц для Ку-диапазона предназначен для переключения в верхний поддиапазон универсальных конверторов. Если частоты менее 11700 то 22 кГц не нужно, если больше - нужно. При применении других типов конверторов частота 22 кГц чаще всего не нужна.

Частота гетеродина. При применении универсальных конверторов задаётся LQ1=9750, для приёма верхнего LQ 2=10600. При использовании других типов конверторов могут использоваться другие частоты гетеродина, напр. 10000, 10750 и т.д. Частоту гетеродина можно определить по надписям на корпусе конвертора, к-я там тоже чаще всего имеет название LQ

Спутниковые системы связи начали создаваться в то время, когда все основные диапазоны частот уже были распределены между наземными радиосистемами. Вследствие этого спутниковые системы связи должны работать в условиях, когда в выделенных для спутниковой связи полосах частот работают другие радиосистемы, в основном радиорелейные системы связи [1,5,7].

С целью упрощения спутникового ретранслятора его полосы частот на передачу и прием разделены большим защитным промежутком, поэтому для спутниковой системы связи указываются два диапазона частот: на передачу и на прием. Более высокая частота используется в радиолиниях "Земля-Космос", а более низкая частота — в радиолиниях "Космос-Земля".

В технической литературе широко используются также буквенные литеры диапазонов частот, взятые из радиолокации (табл. 2.1). Точное разбиение диапазонов частот по литерам выдерживается не всегда строго.

Таблица 2.1 Диапазоны частот спутниковых систем передачи

Буквенные литеры диапазонов частот L S C X Ku Ka
Диапазоны литерных частот, ГГц От 1 до 2 От 2 до 4 От 4 до 8 От 8 до 12,5 От 12,5 до 18 От 18 до 40
Диапазоны частот спутниковой связи, ГГц 1,5/1,6 - 4/6 7/8 11/12 20/30

В порядке возрастания укажем основные диапазоны частот для спутниковых систем связи и вещания.

1. 0,24-0,4 ГГц. Диапазон частот используется для мобильных систем связи военного назначения, в первую очередь для военно-морского флота и военно-воздушных сил.

2. 1,5/1,6 ГГц. В этом диапазоне частот выделена полоса частот шириной 29 МГц для создания спутниковых систем связи с мобильными объектами: морскими и воздушными судами, автомобилями, для персональной связи. Наиболее крупной системой этого диапазона частот является глобальная международная (с участием России) спутниковая система связи INMARSAT на базе геостационарных КА.

3. 1,9/2,1; 1,6/2,5 ГГц. Полосы частот шириной порядка 30 МГц в этом диапазоне частот выделены для низко- и среднеорбитальных систем мобильной и персональной связи.

4. 4/6 ГГц. Диапазон частот выделен для создания глобальных и региональных сетей связи со стационарными земными станциями на базе геостационарных КА. Полоса частот составляет 800 МГц. В настоящее время этот диапазон перегружен, и новые системы связи фиксированной спутниковой службы создаются в более высоких диапазонах частот.

5. 7/8 ГГц. Диапазон частот с полосой 500 МГц используется для военных систем связи со стационарными и мобильными терминалами.

6. 11/14 ГГц. Диапазон частот с полосой 800 МГц выделен для создания сетей связи со стационарными станциями. В этом диапазоне разрешено также создание на вторичной основе сетей связи с мобильными терминалами, за исключением самолетов. В этом диапазоне частот создаются в основном национальные или региональные системы связи. К настоящему времени этот диапазон близок к насыщению.

7. 12 ГГц. Каналы "Космос-Земля" в полосе 800 МГц выделены для геостационарных систем непосредственного теле- и радиовещания на стационарные персональные приемники.

8. 20/30 ГГц. Диапазон частот с полосой 2,5 ГГц выделен для создания геостационарных и негеостационарных систем связи со стационарными и мобильными терминалами, кроме самолетов.

2.3. Орбиты спутников телекоммуникационных систем.

Спутниковые системы связи отличаются друг от друга видом космического сегмента. Группировки КА различают по высоте:

- геостационарная (ГЕО или GEO);

- высокоэллиптические (ВЭО или HEO);

- средние и низкие круговые орбиты (MEO и LEO);

наклонению орбиты; количеству космических аппаратов в группировке и её структурой. Орбиты ИСЗ во многом определяют такие важные показатели систем связи, как: размеры, конфигурацию и расположение на поверхности Земли возможных зон обслуживания, продолжительность взаимной радиосвязи, срок эксплуатации КА.

Рассмотрим важнейшие особенности КА на различных орбитах.


Рис. Типы орбит КА: экваториальные, наклонные, полярные.

Геостационарная орбита. Большинство существующих ССП (систем спутниковой передачи) используют наиболее выгодную для размещения спутников геостационарную орбиту, основными достоинствами которой являются возможность непрерывной круглосуточной связи в глобальной зоне обслуживания и практически полное отсутствие сдвига частоты, обусловленного доплеровским эффектом.

Геостационарные спутники, располагаясь на высоте примерно 36 тыс. км. и, двигаясь со скоростью вращения Земли, как бы "зависают" над определенной точкой земной поверхности, которая располагается на экваторе (так называемой подспутниковой точкой). ИСЗ на орбите испытывает незначительный "дрейф" под воздействием ряда факторов, вызывающих деградацию орбиты. Изменение положения на орбите за год может достигать 0,92 градуса. Основными параметрами, определяющими угловой разнос между соседними КА на ГЕО, являются пространственная избирательность бортовых и наземных антенн, а также точность удержания КА на орбите. У современных КА точность удержания на орбите достигает сотых долей градуса благодаря применению сложных систем стабилизации [4,10]

Связь через геостационарный КА не имеет перерывов в обслуживании, обусловленных взаимным перемещением спутника и земной станции, а система из трех спутников обеспечивает охват практически всей территории земной поверхности – рис. 2.1.

Орбитальный ресурс современных геостационарных ИСЗ достаточно высок и составляет 15 лет.


Рис. 2.1.Глобальная система связи на трёх геостационарных спутниках.

Однако такие системы имеют ряд недостатков, главный из которых — задержка сигнала. Спутники на геостационарных орбитах оптимальны для систем радио- и телевизионного вещания, где задержки в 250 мс (в каждом направлении) не сказываются на качественных характеристиках сигналов. Системы радиотелефонной связи более чувствительны к задержкам, а поскольку суммарная задержка в системах данного класса достигает 600 мс (с учетом времени обработки и коммутации в наземных сетях), даже современная техника эхоподавления не всегда позволяет обеспечить связь высокого качества. В случае "двойного скачка" (ретрансляции через земную станцию-шлюз) задержка становится неприемлемой уже более чем для 20% пользователей.




Зона охвата геостационарных КА не включает в себя высокоширотные районы (выше 76,5° с.ш. и ю.ш.), т. е. действительно глобальное обслуживание не гарантируется. Следует также отметить, что геостационарные КА могут обеспечить услуги персональной связи лишь в том случае, если формируемые ими на поверхности Земли зоны обслуживания примерно одинаковы с зонами, образуемыми низкоорбитальными спутниками.

Средневысотные орбиты. Средневысотные системы обеспечивают более качественные характеристики обслуживания подвижных абонентов, чем геостационарные, поскольку в поле зрения абонента одновременно находится большое число КА. За счет этого появляется возможность увеличить минимальные углы видимости КА до 25—30° , что позволяет снизить дополнительный энергетический запас радиолинии, необходимый для компенсации потерь на распространение в ближней зоне (при наличии в ней деревьев, зданий и других преград).

Однако при выборе местоположения негеостационарной орбитальной группировки (ОГ) необходимо учитывать природные ограничения — пространственные пояса заряженных частиц, захваченных магнитным полем Земли, так называемые радиационные пояса Ван-Аллена (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Радиационные пояса Земли (Ван-Аллена)

1- внутренний; 2- внешний; 3 – самый внешний.

Первый устойчивый пояс высокой радиации начинается примерно на высоте 1,5 тыс. км и простирается до 9 тыс. км, его "размах" составляет примерно 30° по обе стороны от экватора. Второй пояс столь же высокой интенсивности (10 тыс. имп./с) располагается на высотах от 13 до 19 тыс. км, охватывая около 50° по обе стороны от экватора. Третий, самый внешний – от 55 тыс. км до 75 тыс. км.

Трасса средневысотных спутников проходит между первым и вторым поясами Ван-Аллена, т. е. на высоте от 5 до 15 тыс. км. Зона обслуживания каждого КА существенно меньше, чем геостационарного, поэтому для глобального охвата с однократным покрытием наиболее населенных районов Земного шара и судоходных акваторий необходимо создать ОГ из 8—12 спутников. Суммарная задержка сигнала при связи через средневысотные спутники составляет не более 130 мс, что позволяет использовать их для радиотелефонной связи.


Рис. 2.3. Орбитальная группировка из 24 КА на круговых средневысотных полярных орбитах с высотой 10 тыс. км

Таким образом, средневысотные спутники выигрывают у геостационарных по энергетическим показателям, проигрывая им по продолжительности пребывания КА в зоне радиовидимости земных станций (1,5—2 ч).

Что же касается орбитального ресурса средневысотных КА, то он лишь незначительно меньше, чем у геостационарных. Период обращения спутника вокруг Земли для средневысотных круговых орбит составляет около 6 ч (при высоте 10 350 км), из которых в тени Земли КА находится лишь несколько минут. Это позволяет значительно упростить технологические решения, используемые в бортовой системе электропитания, и, в конечном счете, довести срок службы КА до 12—15 лет.

Системы со средневысотными КА обеспечивают лучшие, чем GEO-КА, характеристики обслуживания абонентов благодаря тому, что они имеют большие углы радиовидимости и в зоне радиовидимости находится большее число спутников.

Структура систем на средневысотных орбитах различается незначительно. Во всех этих системах орбитальная группировка создается примерно на одной и той же высоте (10 352—10 355 км) со сходными параметрами орбит.

Низкие круговые орбиты. В зависимости от величины наклонения плоскости орбиты относительно плоскости экватора различают низкие экваториальные (наклонение 0°), полярные (наклонение 90°) и наклонные орбиты. Системы с низкими наклонными и полярными орбитами применяются в основном для научно-исследовательских целей, а для организации мобильной и персональной связи эти системы стали использоваться только в последние годы. Сегодня наиболее интенсивно осваиваются низкие наклонные и полярные орбиты высотой 700—1500 км, а также экваториальные высотой 2 тыс. км.

Спутники на низких орбитах обладают значительными преимуществами перед другими КА по энергетическим характеристикам, но проигрывают им в продолжительности сеансов связи и времени активного существования КА. Если период обращения спутника составляет 100 мин, то в среднем 30% времени он находится на теневой стороне Земли. Аккумуляторные бортовые батареи испытывают приблизительно 5 тыс. циклов зарядки/разрядки в год, вследствие чего срок их службы, как правило, не превышает 5—8 лет.

Выбор диапазона высот от 700 до 2 тыс. км для низкоорбитальных систем неслучаен. С одной стороны, на орбитах высотой менее 700 км плотность атмосферы относительно высока, что вызывает колебания эксцентриситета и деградацию орбиты (постепенное снижение высоты апогея). Кроме того, уменьшение высоты орбиты приводит к увеличению числа штатных маневров для сохранения заданной орбиты, а следовательно, к повышению расхода топлива. С другой стороны, на орбитах выше 1,5 тыс. км, где располагается первый радиационный пояс Ван-Аллена, длительная работа электронной бортовой аппаратуры практически невозможна, если не использовать специальных методов защиты от радиационного излучения. Применение же этих методов ведет к существенному усложнению бортовой аппаратуры и увеличению массы КА.

Однако чем меньше высота орбиты, тем меньше мгновенная зона обслуживания, и, следовательно, для глобального охвата требуется значительно большее количество спутников. Если низкоорбитальная система должна обеспечить глобальную связь с непрерывным обслуживанием, то необходимо, чтобы в орбитальную группировку входило не менее 48 КА. Период обращения спутника на этих орбитах составляет от 90 мин до 2 ч, а максимальное время пребывания КА в зоне радиовидимости не превышает 10—15 мин .

Эллиптические орбиты. Основными параметрами, характеризующими тип эллиптической орбиты (ЭО), являются период обращения спутника вокруг Земли и эксцентриситет (показатель эллиптичности орбиты). В настоящее время используются несколько типов эллиптических орбит с большим эксцентриситетом. Все указанные орбиты являются синхронными, т.е. спутник, выведенный на такую орбиту, имеет период обращения, кратный времени суток.

Для спутников на ЭО характерно то, что их скорость в апогее значительно меньше, чем в перигее. Следовательно, КА будет находиться в зоне видимости определенного региона в течение более длительного времени, чем спутник, орбита которого является круговой - рис. 2.4.


Рис. 2.4. КА на высокоэллиптической орбите

КА с более низким апогеем выигрывают у спутников на высокоэллиптических орбитах по энергетическим характеристикам, проигрывая им в продолжительности сеансов. Системы с КА на эллиптических орбитах также не лишены "природных" ограничений. Постоянство местоположения КА на эллиптической орбите обеспечивается только при двух значениях наклонения плоскости орбиты к экватору — 63,4° и 116,6°. Это объясняется воздействием неоднородностей гравитационного поля Земли, из-за которого большая ось эллиптической орбиты испытывает вращательный момент, что приводит к колебаниям широты подспутниковой точки в апогее. Другой фактор, влияющий на выбор параметров эллиптических орбит, связан с необходимостью учитывать опасные воздействия радиационных поясов Ван-Аллена.







2.4. Классификация ССП.

Системы спутниковой передачи (ССП) можно классифицировать по ряду признаков, например, следующим образом [6].

1. По видам связи:

- для двухсторонней связи и обмена другими видами информации (телефонная связь, межмашинный обмен, доступ в Интернет и др.);

- для передачи дискретных сообщений небольшого объёма с запоминанием и переносом их на борту КА в заданный регион.

2. По типам используемых абонентских станций (в порядке возрастания энергетического потенциала):

3. По размерам и расположению обслуживаемой территории:

- глобальные, обеспечивающие связь на всей территории Земли;

- региональные, обеспечивающие связь в различных, достаточно крупных регионах Земли, превышающих зону радиовидимости одного КА;

- зональные, обеспечивающие связь только в зоне радиовидимости одного КА.

4. По времени предоставления связи:

- с непрерывной связью в реальном масштабе времени на всей обслуживаемой территории;

- с периодическим предоставлением канала связи;

- с непрерывной связью в приоритетных регионах и периодической связью на остальных территориях Земли.

Перечень признаков, по которым различаются системы, можно было бы продолжить, но и этого достаточно, чтобы оценить, насколько широк спектр параметров, от выбора которых зависит создание оптимальной для решения конкретных задач системы.

Наиболее простыми являются системы связи между абонентами только в зоне радиовидимости одного КА и системы с переносом информации (типа «электронная почта»), а наиболее сложными – системы для обеспечения непрерывной связи в глобальном и региональном масштабах. Они требуют сплошного покрытия обслуживаемой территории зонами радиовидимости КА и, следовательно, создания группировок КА определённой структуры, обеспечения связности системы, т.е. объединения зон радиовидимости КА в единое целое, выбора способов минимизации длины маршрута (числа ретрансляций) при организации связи между любыми точками на обслуживаемой территории, оценки времени ожидания канала и его существования в течение определённого времени и т.д.

Обобщив изложенный выше материал, классификацию спутниковых систем передачи можно проиллюстрировать рисунком 2.5. На рисунке в дополнение к рассмотренным ранее ССП приведены низкоорбитальные системы связи, разделяемые по виду предоставляемых услуг на системы передачи данных на базе little LEO, радиотелефонные системы big LEO и системы широкополосной связи mega LEO (в литературе используется также обозначение Super LEO)


Рис.2.5. Классификация спутниковых систем передачи.

Поскольку спутников много, а число градусов всей орбиты 360, то возможна ситуация, когда, спутники имеют близкие координаты. Не стоит думать, что они находятся друг возле дружки на небольшом расстоянии, на практике это делается для обеспечения большего числа транспондеров в одной точке. Количество спутников, с которых возможен прием сигнала, напрямую зависит от удаленности экватора. Геостационарная орбита с Земли для человека видна в виде дуги над горизонтом. Чем севернее широта, тем меньше дуга, а значит и видно меньше спутников. «Зона покрытия» является основной характеристикой по которой определяют наличие возможности принимать сигналы со спутника. Она часто имеет вид диаграммы (beam). У одного спутника могут быть несколько различных диаграмм в зависимости от количества разных транспондеров. К примеру, на спутнике Intelsat 707 (1 West) транспондеры направленны на Ближний Восток (у нас его не видно) и на Европу. Зона покрытия определяется при помощи "footprints" — это проекция диаграммы направленности «луча» спутника на географическую карту. На вид зоны покрытия изображены, как горизонтали на карте местности, где горизонталь — граница определенной мощности принимаемого сигнала (EIRP — Equivalent Isotropic Radiated Power). Как правило, они разделяются примерно следующим образом — 53 dbW, 50 dbW, 48dbW, 45 dbW и 40 dbW. Диаметр зависит от мощности сигнала, чем больше мощность, тем меньше нужен диаметр антенны.

Частота транспондера (transponder frequency)- основной параметр. Он делится на два основных диапазонах — Ku-Band и C-Band. Диапазон C (4GНz) используется отечественным и американским вещанием. Эту используют российские спутники. В особенности наиболее известный и популярный YAMAL 102,201 (позиция 90.0E). Диапазон Ku (10.700-12.750 GHz) распространен в Европе, в этом диапазоне и смотрят телевизионные передачи 95% зрителей. Современные отчественные спутники тоже начали оборудоватся транспондерами Ku-Band. Ku-Band делится в свою очередь на 3 поддиапазона: Ku-Telecom или Ku-BSS (Broadcast Satellite Services, 12.500-12.750 GHz); Ku-DBS (Direct Broadcast Services, 11.700-12.500 GHz); Ku-FSS (Fixed Satellite Services, 10.700-11.700 GHz, на текущий момент основная масса вещания).

Каждому транспондеру присваивается определенная частота в одном из указанных диапазонов.

Поляризация (polarity) — горизонтальная (H, Horizontal) или вертикальная (V, Vertical). Благодаря разной поляризации достигается уменьшение промежутка между частотами транспондеров, за счет этого можно увеличивать их количество. На французских и скандинавских спутниках используется также правая и левая циркулярные (RС и LС, Right Сircular и Left Circular, против часовой стрелки или 45 градусов от вертикали). Частота звуковой поднесущей (audio frequency) — это уже относится к свойствам определенных каналов, а не транспондерам. Широко распространенными есть - моно 6.65 MHz и стерео 7.02/7.20 MHz. Стоить заметить, что существуют также и другие поднесущие. На каналах EURONEWS и EUROSPORT на разных поднесущих можно выбирать языковое сопровождение (английское, итальянское, немецкое, испанское, французское). Дополнительные поднесущие можна использовать для вещания радиоканалов. Например, на одной из поднесущих канала Deutche Welle идут передачи на русском языке - "Радио Немецкая Волна". Таким образом, заглянув в таблицы спутниковых каналов, можно увидеть следующее — RTK-2, Ku-FSS, 11.095Н, PAL, stereo 7.02/7.20, German. Это означает: канал RTL-2 вещает на частоте 11.596 GHz (диапазон Ku-FSS), поляризация — горизонтальная, система вещания — PAL, звуковое сопровождение — стерео на паре поднесущих 7.02/7.20 MHz, язык — немецкий.

Диапазоны спутникового телевидения

Для спутникового телевидения используются два основных диапазона – Ku-диапазон (10,7 - 12,75 ГГц) и С-диапазон (3.5 - 4.2 ГГц) . Вот какие особенности имеет каждый из них:

Общее для обоих диапазонов

Используемая поляризация Для вещания используется 4 типа поляризации, 2 линейные - горизонтальная H и вертикальная V, и 2 круговых - левая L и правая R. Приёмным устройством конвертора служит зонд, зачастую имеющий форму штырей в волноводе, и принимающий линейную поляризацию. Переключение поляризации происходит путем изменения напряжения 13/18 В питающего конвертор. 18 В – горизонтальная, 13 В - вертикальная поляризация. Принцип переключения идентичен во всех моделях конвекторов, незначительно отличается лишь напряжение, в среднем оно равняется 16,6 В. Выше - в горизонталь, напряжение ниже - конвертор переключается в вертикаль. При помощи деполяризатора происходит преобразование круговой поляризации в линейную. Для приёма круговой поляризации в тюнере задаётся либо горизонтальная, либо вертикальная, поляризация. Чаще всего на практике проследивается такая зависимость - L=H R=V. Но это - не установленный стандарт и он легко изменяется путем поворота деполяризатора на 90° относительно оси волновода. Регулируя поворот конвертора вокруг его оси, добиваемся приёма различных типов поляризации. В случае приёма круговой поляризации, поворот конвертора абсолютно неважен. Для приёма линейной поляризации Ваш конвертор должен быть выставлен так, чтобы вертикальный штырь полностью соответсвовал вертикали на меридиане спутника. При просмотре со стороны конвертора, конвертор поворачивается за часовой стрелкой, если спутник висит восточнее и наоборот если западнее. Рассчитать величина поворота можно при помощи специальных программ, например программы Sat-TV.

Частота диапазона - 3,5-4,2 ГГц. Частота гетеродина обычно обозначается в настройках тюнера как «LQ», «частота верхняя», «частота нижняя» и др. Для С-диапазона выставляется 5150 мГц. 22 кГц. Для С-диапазона 22 кГц не нужно. Поэтому абсолютно всё равно, будет этот сигнал, или нет.

Поддиапазоны. Ку-диапазон имеет два поддиапазона - нижний Lo (находящийся ниже 11700 МГц) и верхний H (соответственно выше 11700 МГц). В зависимости от диапазонов конверторы для Ку-диапазона бывают - только для нижнего поддиапазона, для различных типов поляризации, универсальные конверторы - для приёма обоих поддиапазонов и обеих линейных поляризаций, другие типы. При применении других типов конверторов частота 22 кГц чаще всего не нужна. 22 кГц для Ку-диапазона предназначен для переключения в верхний поддиапазон универсальных конверторов. Если частоты менее 11700 то 22 кГц не нужно, если больше - нужно.

Частота гетеродина. При применении универсальных конверторов задаётся LQ1=9750, для приёма верхнего LQ 2=10600. При использовании других типов конверторов могут использоваться другие частоты гетеродина, напр. 10000, 10750 и т.д. Частоту гетеродина можно определить по надписям на корпусе конвертора, к-я там тоже чаще всего имеет название LQ

Цифровые технологии

В наши дни широкое pаспростpанение получает спутниковое цифровое pадио- и теле- вещание. После того, как в начале 80-х произошел бум, вызванный появлением компакт-диска, на который был записан с применением цифровых технологий высококачественный звук. Многие компаний бросили свои силы на создание стандарта, позволявшего бы записывать и воспроизводить изображение в цифровом формате. При изучении технологии выяснилось, что для уменьшения объема информации достаточно воспроизводить не каждый кадр в отдельности, а только ИЗМЕHЕHИЯ, возникающие между предыдущем и последующем кадром. Различия между кадрами не значительны, по этому объем изменений не существенный, что позволило сэкономить количество передаваемой информации. Разработки привели к широко известному стандарту Motion Picture Experts Group (MPEG).

Стандарт MPEG-1 (вы найден в начале 80-х), часто его называют Video-CD имеет некоторые недостатки. Наличие большого числа артефактов в быстродействующих сценах. При выпуске фильмов в формате Video-CD приходилось корректировать сцены (взрывов, погонь, падений и т.д.), зачастую их просто урезали. Терялось преимущество перед VHS. На данный момент MPEG-1 уже не используется. Технический прогресс не стоит на месте и дальнейшим ученные разработали стандаpт MPEG-2, который был большим прорывом в перед. Изображение передается в безупречном чистом виде, цветопередача радует глаз, все оттенки имеют повышенную четкость. Звук отдельно заслуживает внимание, частота сэмплиpования 48kHz, самый музыкальный слух не поймает фальши. Встретить этот формат можно на каждом шагу – он используется при записи фильмов на DVD (Digital Video Disk) и базируется цифpове телевещания. Имеются некоторые подстандарты (DBS/DSS и DVB). DBS/DSS – нашли применение в США для вещания закрытых платных каналов. DVB (Digital Video Broadcasting), широко используется в Евpопе, Австpалии, Афpике, Азии, в последнее время и в Америке. Цифровые технологии дают нам в первую очередь безупречное изображение и звук. С технической точки зрения также возрастают возможности передавать большее число каналов. До этого на спутниковом тpанспондеpе (пердатчике), передающий один аналоговый канал можно передавать 8-10 каналов в цифровом формате с цифровым стереозвуком. Качественной скачок технологий позволил почти в десять раз снизить цену за аренду каналов на спутнике. Более того, добавились некоторые возможности, которые были ранее недоступны: теле текст и Electronic Program Guide

Теле текст - текстовые страницы выводятся на экран с различной информацией (программа передач, новости, погода, и т.д.) В зависимости от конструкции аппаратов: телетекст может быть встpоенным непосредственно в pесивеp (просмотр телетекста возможен с помощью сеpвисных функций самого pесивеpа, используясь его пульт) или другой вариант - телетекст декорируется в pесивеpе из цифрового потока, и расшифрованные данные вставляются в видеосигнал на выходе. В данном случае нужен декодер телетекста в телевизоpе.

EPG - Electronic Program Guide – (Электронный программный гид) С помощью его Вы можете узнать пpогpамму пеpедач на ближайшее время или дни. Он поможет быть в курсе – какой фильм, какие актеры снимались в киноленте и т.д. Присутствует функция напоминания (не забыть посмотреть любимую передачу).

спутниковая связь

Спутниковое телевидение сейчас стало обыденным явлением. Почти на каждой деревенской улице и на каждом многоэтажном здании стоят тарелки. А еще пару десятков лет назад, спутниковая связь была доступна разве что для военных нужд. Установить же персональную спутниковую систему телевидения мог себе позволить только состоятельный человек.

Не смотря на широкое распространение спутникового телевидения и интернета, мало кто знает, что такое диапазоны спутникового сигнала и как они влияют на размеры принимающей тарелки. В этом выпуске мы об этом и поговорим.

Любой сигнал, идущий со спутника на землю имеет определенную частоту. В передачи спутникового сигнала используются очень большие частоты электромагнитных волн. Эти частоты указывают в Мегагерцах (МГц) и в Гигагерцах (ГГц). Кроме частоты, спутниковый сигнал имеет давольно сложную форму импульсов, ведь в этом сигнале передается и изображение и звук, и не одного, а десятка каналов. А если говорить о спутниковом интернете, то такой сигнал имеет еще более сложные импульсы, ведь нежно не только передать различную информацию, но и еще принять ее обратно на спутник.

Все частоты спутниковой связи разбили на диапазоны, которые в свою очередь могут состоять из под диапазонов. Для приема спутникового телевидения в основном используются два диапазона, это «C» от 3400 до 5250 МГц и «Ku» от 10700 до 12570 МГц. Есть и другие, но они встречаются крайне редко. Оба тих СВЧ диапазона относятся к так называемым сантиметровым волнам. Диапазон Ku используется в основном на европейских спутниках, а на российских и азиатских применяют оба диапазона.
спутниковые диапазоны

В чем же разница между двумя этими диапазонами и как это сказывается на потребительских качествах оборудования?

С увеличение частоты сигнала, длинна волны уменьшается. Так длина волны в C диапазоне будет существенно больше чем в Ku. Поэтому, для приема сигнала C диапазона используются большие спутниковые тарелки, от 2 метров и более. А для Ku диапазона, достаточно сравнительно маленькой антенны, от 0,6 метра.

Для того, что бы упростить установку и обслуживание спутниковых антенн, и как следствие сделать оборудование и его монтаж более доступным, операторы спутниковой связи используют в основном Ku диапазон. Чем более доступно по цене оборудование, тем большее количество абонентов будет подключаться к услугам тех или иных операторов. Одно дело привезти и установить тарелку 60 сантиметров, и другое дело 2-ух метровую.

Есть еще более высокочастотные диапазоны Ka и K, которые работают с сигналом с еще более низкой длинной волны. Эти волны называются миллиметровые и принять их можно на антенну диаметром всего 10 сантиметров. Можно было и дальше повышать частоты, и добиться приема сигнала на антенну микроскопического размера. Однако с понижением длины волны, увеличивается поглощение сигнала в атмосфере.

Кроме того, с повышением частоты, увеличивается коэффициент усиления передающих антенн спутника, что ведет к удорожанию оборудования для передачи сигнала на землю. Поэтому, можно сказать, что распространение диапазона Ku ознаменует появление коммерческого телевидения. В России к такому телевидению относятся такие платформы как: Триколор, НТВ Плюс, МТС и Телекарта. Но не смотря на все преимущества диапазона Ku, считается, что прием сигнала в C диапазоне менее подвержен внешним помехам и воздействию атмосферных осадков. Да данный момент самым распространенным диапазоном спутниковой связи в мире, является Ku диапазон, 95 процентов населения пользуются телевидением и интернетом именно в этом частотном диапазоне.

Я надеюсь, теперь вы стали немного ближе к теме спутникового телевидения и знаете разницу в частотных диапазонах и размерах принимающих антенн!

Поскольку спутников много, а число градусов всей орбиты 360, то возможна ситуация, когда, спутники имеют близкие координаты. Не стоит думать, что они находятся друг возле дружки на небольшом расстоянии, на практике это делается для обеспечения большего числа транспондеров в одной точке. Количество спутников, с которых возможен прием сигнала, напрямую зависит от удаленности экватора. Геостационарная орбита с Земли для человека видна в виде дуги над горизонтом. Чем севернее широта, тем меньше дуга, а значит и видно меньше спутников. «Зона покрытия» является основной характеристикой по которой определяют наличие возможности принимать сигналы со спутника. Она часто имеет вид диаграммы (beam). У одного спутника могут быть несколько различных диаграмм в зависимости от количества разных транспондеров. К примеру, на спутнике Intelsat 707 (1 West) транспондеры направленны на Ближний Восток (у нас его не видно) и на Европу. Зона покрытия определяется при помощи "footprints" — это проекция диаграммы направленности «луча» спутника на географическую карту. На вид зоны покрытия изображены, как горизонтали на карте местности, где горизонталь — граница определенной мощности принимаемого сигнала (EIRP — Equivalent Isotropic Radiated Power). Как правило, они разделяются примерно следующим образом — 53 dbW, 50 dbW, 48dbW, 45 dbW и 40 dbW. Диаметр зависит от мощности сигнала, чем больше мощность, тем меньше нужен диаметр антенны.

Частота транспондера (transponder frequency)- основной параметр. Он делится на два основных диапазонах — Ku-Band и C-Band. Диапазон C (4GНz) используется отечественным и американским вещанием. Эту используют российские спутники. В особенности наиболее известный и популярный YAMAL 102,201 (позиция 90.0E). Диапазон Ku (10.700-12.750 GHz) распространен в Европе, в этом диапазоне и смотрят телевизионные передачи 95% зрителей. Современные отчественные спутники тоже начали оборудоватся транспондерами Ku-Band. Ku-Band делится в свою очередь на 3 поддиапазона: Ku-Telecom или Ku-BSS (Broadcast Satellite Services, 12.500-12.750 GHz); Ku-DBS (Direct Broadcast Services, 11.700-12.500 GHz); Ku-FSS (Fixed Satellite Services, 10.700-11.700 GHz, на текущий момент основная масса вещания).

Каждому транспондеру присваивается определенная частота в одном из указанных диапазонов.

Поляризация (polarity) — горизонтальная (H, Horizontal) или вертикальная (V, Vertical). Благодаря разной поляризации достигается уменьшение промежутка между частотами транспондеров, за счет этого можно увеличивать их количество. На французских и скандинавских спутниках используется также правая и левая циркулярные (RС и LС, Right Сircular и Left Circular, против часовой стрелки или 45 градусов от вертикали). Частота звуковой поднесущей (audio frequency) — это уже относится к свойствам определенных каналов, а не транспондерам. Широко распространенными есть - моно 6.65 MHz и стерео 7.02/7.20 MHz. Стоить заметить, что существуют также и другие поднесущие. На каналах EURONEWS и EUROSPORT на разных поднесущих можно выбирать языковое сопровождение (английское, итальянское, немецкое, испанское, французское). Дополнительные поднесущие можна использовать для вещания радиоканалов. Например, на одной из поднесущих канала Deutche Welle идут передачи на русском языке - "Радио Немецкая Волна". Таким образом, заглянув в таблицы спутниковых каналов, можно увидеть следующее — RTK-2, Ku-FSS, 11.095Н, PAL, stereo 7.02/7.20, German. Это означает: канал RTL-2 вещает на частоте 11.596 GHz (диапазон Ku-FSS), поляризация — горизонтальная, система вещания — PAL, звуковое сопровождение — стерео на паре поднесущих 7.02/7.20 MHz, язык — немецкий.

Диапазоны спутникового телевидения

Для спутникового телевидения используются два основных диапазона – Ku-диапазон (10,7 - 12,75 ГГц) и С-диапазон (3.5 - 4.2 ГГц) . Вот какие особенности имеет каждый из них:

Общее для обоих диапазонов

Используемая поляризация Для вещания используется 4 типа поляризации, 2 линейные - горизонтальная H и вертикальная V, и 2 круговых - левая L и правая R. Приёмным устройством конвертора служит зонд, зачастую имеющий форму штырей в волноводе, и принимающий линейную поляризацию. Переключение поляризации происходит путем изменения напряжения 13/18 В питающего конвертор. 18 В – горизонтальная, 13 В - вертикальная поляризация. Принцип переключения идентичен во всех моделях конвекторов, незначительно отличается лишь напряжение, в среднем оно равняется 16,6 В. Выше - в горизонталь, напряжение ниже - конвертор переключается в вертикаль. При помощи деполяризатора происходит преобразование круговой поляризации в линейную. Для приёма круговой поляризации в тюнере задаётся либо горизонтальная, либо вертикальная, поляризация. Чаще всего на практике проследивается такая зависимость - L=H R=V. Но это - не установленный стандарт и он легко изменяется путем поворота деполяризатора на 90° относительно оси волновода. Регулируя поворот конвертора вокруг его оси, добиваемся приёма различных типов поляризации. В случае приёма круговой поляризации, поворот конвертора абсолютно неважен. Для приёма линейной поляризации Ваш конвертор должен быть выставлен так, чтобы вертикальный штырь полностью соответсвовал вертикали на меридиане спутника. При просмотре со стороны конвертора, конвертор поворачивается за часовой стрелкой, если спутник висит восточнее и наоборот если западнее. Рассчитать величина поворота можно при помощи специальных программ, например программы Sat-TV.

Частота диапазона - 3,5-4,2 ГГц. Частота гетеродина обычно обозначается в настройках тюнера как «LQ», «частота верхняя», «частота нижняя» и др. Для С-диапазона выставляется 5150 мГц. 22 кГц. Для С-диапазона 22 кГц не нужно. Поэтому абсолютно всё равно, будет этот сигнал, или нет.

Поддиапазоны. Ку-диапазон имеет два поддиапазона - нижний Lo (находящийся ниже 11700 МГц) и верхний H (соответственно выше 11700 МГц). В зависимости от диапазонов конверторы для Ку-диапазона бывают - только для нижнего поддиапазона, для различных типов поляризации, универсальные конверторы - для приёма обоих поддиапазонов и обеих линейных поляризаций, другие типы. При применении других типов конверторов частота 22 кГц чаще всего не нужна. 22 кГц для Ку-диапазона предназначен для переключения в верхний поддиапазон универсальных конверторов. Если частоты менее 11700 то 22 кГц не нужно, если больше - нужно.

Частота гетеродина. При применении универсальных конверторов задаётся LQ1=9750, для приёма верхнего LQ 2=10600. При использовании других типов конверторов могут использоваться другие частоты гетеродина, напр. 10000, 10750 и т.д. Частоту гетеродина можно определить по надписям на корпусе конвертора, к-я там тоже чаще всего имеет название LQ

Цифровые технологии

В наши дни широкое pаспростpанение получает спутниковое цифровое pадио- и теле- вещание. После того, как в начале 80-х произошел бум, вызванный появлением компакт-диска, на который был записан с применением цифровых технологий высококачественный звук. Многие компаний бросили свои силы на создание стандарта, позволявшего бы записывать и воспроизводить изображение в цифровом формате. При изучении технологии выяснилось, что для уменьшения объема информации достаточно воспроизводить не каждый кадр в отдельности, а только ИЗМЕHЕHИЯ, возникающие между предыдущем и последующем кадром. Различия между кадрами не значительны, по этому объем изменений не существенный, что позволило сэкономить количество передаваемой информации. Разработки привели к широко известному стандарту Motion Picture Experts Group (MPEG).

Стандарт MPEG-1 (вы найден в начале 80-х), часто его называют Video-CD имеет некоторые недостатки. Наличие большого числа артефактов в быстродействующих сценах. При выпуске фильмов в формате Video-CD приходилось корректировать сцены (взрывов, погонь, падений и т.д.), зачастую их просто урезали. Терялось преимущество перед VHS. На данный момент MPEG-1 уже не используется. Технический прогресс не стоит на месте и дальнейшим ученные разработали стандаpт MPEG-2, который был большим прорывом в перед. Изображение передается в безупречном чистом виде, цветопередача радует глаз, все оттенки имеют повышенную четкость. Звук отдельно заслуживает внимание, частота сэмплиpования 48kHz, самый музыкальный слух не поймает фальши. Встретить этот формат можно на каждом шагу – он используется при записи фильмов на DVD (Digital Video Disk) и базируется цифpове телевещания. Имеются некоторые подстандарты (DBS/DSS и DVB). DBS/DSS – нашли применение в США для вещания закрытых платных каналов. DVB (Digital Video Broadcasting), широко используется в Евpопе, Австpалии, Афpике, Азии, в последнее время и в Америке. Цифровые технологии дают нам в первую очередь безупречное изображение и звук. С технической точки зрения также возрастают возможности передавать большее число каналов. До этого на спутниковом тpанспондеpе (пердатчике), передающий один аналоговый канал можно передавать 8-10 каналов в цифровом формате с цифровым стереозвуком. Качественной скачок технологий позволил почти в десять раз снизить цену за аренду каналов на спутнике. Более того, добавились некоторые возможности, которые были ранее недоступны: теле текст и Electronic Program Guide

Теле текст - текстовые страницы выводятся на экран с различной информацией (программа передач, новости, погода, и т.д.) В зависимости от конструкции аппаратов: телетекст может быть встpоенным непосредственно в pесивеp (просмотр телетекста возможен с помощью сеpвисных функций самого pесивеpа, используясь его пульт) или другой вариант - телетекст декорируется в pесивеpе из цифрового потока, и расшифрованные данные вставляются в видеосигнал на выходе. В данном случае нужен декодер телетекста в телевизоpе.

EPG - Electronic Program Guide – (Электронный программный гид) С помощью его Вы можете узнать пpогpамму пеpедач на ближайшее время или дни. Он поможет быть в курсе – какой фильм, какие актеры снимались в киноленте и т.д. Присутствует функция напоминания (не забыть посмотреть любимую передачу).

Читайте также: