Индивидуальный и коллективный прием спутникового телевизионного вещания

Цель службы спутникового телевизионного вещания - создать условия для приема телевизионных программ непосредственно со спутника, без введения промежуточной приемной наземной рас­пределительной сети. Выражение "непосредственный прием" оди­наково может означать как индивидуальный, так и коллективный прием программ. Индивидуальный прием - это прием на индивиду­альные устройства с помощью простой аппаратуры и малогабарит­ной антенны. О коллективном приеме говорится в том случае, если аппаратура значительно сложнее и антенна больших размеров. Кроме этого, необходимо отметить, что "индивидуальные" и "кол­лективные" приемные устройства отличаются не назначением, а возможностью вести прием. Коллективные приемники могут вести прием внутри зоны покрытия, предназначенной для индивидуаль­ного приема с лучшим качеством, чем индивидуальные. Вне этой зоны для приема с хорошим качеством уже нужны коллективные приемные устройства. Для обеспечения уверенного приема на ин­дивидуальные приемные устройства необходимая мощность пере­датчика спутника рассчитывается таким образом, чтобы на границе зоны покрытия в течение 99% времени (наихудшего для приема месяца) плотность потока мощности составляла -103 дБ Вт/м². Это значение определено с учетом электромагнитной совместимости с наземными службами (без создания взаимных помех) и близко к оптимальному по экономическим показателям, позволяет вести уверенный прием на индивидуальные приемные устройства.

Для приемных устройств коллективного пользования плотность потока мощности на границе зоны покрытия определена в —111 дБ Вт/м², то есть, намного ниже, и поэтому они должны иметь более высокую чувствительность, чем индивидуальные.

Параметром, характеризующим приемное устройство в целом, как для индивидуального, так и для коллективного приема, являет­ся коэффициент добротности (качества).

Коэффициент добротности (качества) - это отношение эффективного коэффициента усиления по мощности приемной антенны к эффективной шумовой температуре приемного устройства: G/T (дБ/KJ.

Коэффициент добротности индивидуальных устройств для приема телевизионного вещания со спутников составляет не менее 6 дБ/К, а для коллективных - 14 дБ/К. Коллективные приемные устройства обеспечивают лучшее качество принимаемого аналого­вого изображения по сравнению с индивидуальными при одном и том же уровне принимаемого сигнала и могут вести прием при меньшем уровне ППМ.

Спутники непосредственного телевизионного вещания (НТВ) и спутники фиксированных средств связи - распределительные (ФСС)

Функционирующие спутники, находящиеся на геостационарной орбите, являются в основном интернациональными - принадлежат или Европейскому сообществу (спутники EUTELSAT, сокращенно ECS) или Международному (спутники INTELSAT). Они делятся на две большие группы:

□ спутники фиксированных средств связи, связи с фиксирован­ными точками ФСС (FSS - Fixed Satelit Servise);

□ спутники непосредственного телевизионного вещания НТВ (DBS - Direkt Broadcast Satelit).

Спутники непосредственного телевизионного вещания НТВ

Согласно планам, принятым Всемирной конференцией в 1977 г., было определено, что служба телевизионного вещания через спутни­ки-ретрансляторы будет национальной вещательной службой. Это значит, что каждая страна может вести передачи только для своих пользователей и только со специально выделенных на геостацио­нарной орбите позиций и по выделенным частотным каналам.

 

Основные технические параметры спутников НТВ приведены в табл.2.3.

Терминология, определения

 

Таблица 2.3

 

Параметры	Район 1	Район 3
Диапазон принимаемых частот, ГГц	11, 7...12,5	11,7...12,2
Разность между несущими соседних каналов, МГц	19,18	19,18
Ширина полосы канала, МГц
Число частотных каналов	5...6	5...6
Защитное отношение, дБ
• по совпадающему каналу • по соседнему каналу	31 15	31 15
Добротность приемного устройства, дБ/К
• для индивидуального приема
• для коллективного приема
Ширина диаграммы направленности антенны приемного устройства на уровне половинной мощности, град
• для индивидуального приема	2°	2°
• для коллективного приема	1°	1°
Минимальная ширина луча бортовой передающей антенны, град	0,6°	0,6°
Плотность потока мощности у поверхности Земли на границе зоны покрытия, дБ Вт/м^2
• для индивидуального приема	-103	-103
• для коллективного приема	-111	-111
Бортовая мощность на один канал,	250...300	250..300

 

Так как диаграмма направленности бортовых передающих ан­тенн спутника не идеальна, то передачи, конечно же, можно прини­мать и на территории соседних стран с меньшим уровнем плотно­сти потока мощности. Спутники непосредственного телевизионного вещания имеют бортовые передатчики повышенной мощности (около 250...350 Вт на канал), маленький "след" (отклонение спут­ника от точки стояния не превышает ±0,1° по всем направлениям) и обеспечивают возможность приема непосредственно на индиви­дуальные и коллективные приемные устройства.

Спутники фиксированных средств связи - распределительные

Спутники ФСС

Другой тип спутников - ФСС спутники фиксированных средств связи ФСС, связи с фиксированными точками, или иначе - распреде­лительные. В соответствии с Планом ВАКР 1988 г. для них выделены полосы частот 10,7... 10,95 и 11,2... 11,45 ГГц (плановые), также поло­сы частот 3400...4200 МГц; 10,95... 11,2 ГГц; 11,45... 11,7 ГГц. По­следние три полосы частот относятся к так называемым координи­рованным. Для работы спутников в этих диапазонах необходимо получить разрешение в МСЭ-Р, после чего они могут располагаться в любой точке стояния на орбите, для которой получено разреше­ние в процессе координации (согласования). Спутники, предназна­ченные для работы в этих полосах частот, могут вести передачи и на узкие, региональные, а также и на глобальные зоны покрытия. Для спутников ФСС излучаемая мощность транспондера ограничивается (допускается не более 50 Вт), так как в выделенной для них полосе частот работают наземные службы радиосвязи - радиолокационные, радионавигационные, радиорелейные и другие, для которых спутни­ковые сигналы при их достаточной мощности будут создавать недо­пустимый уровень помех. Для спутников, работающих как в плани­руемых, так и в координируемых участках частотного диапазона, плотность потока мощности у поверхности Земли составляет не бо­лее - 113... 116 дБ Вт/м², т.е. примерно в десять раз (на 10 дБ) меньше, чем плотность потока мощности, разрешенная для спутни­ков НТВ. Допустимые значения ППМ для них с учетом разных усло­вий приема приведены в табл.2.1. Точность удержания этих спутни­ков в точке стояния на позиции геостационарной орбиты невысокая, т.е. "след" их большой. Поэтому возникает необходимость при прие­ме иметь автоподстройку (автофокус) антенны.

Однако спутники ФСС имеют большое количество транспондеров (частотных стволов) и широко используются для ретрансляции теле­передач на территорию Европы и Северной Америки. Это объясня­ется, во-первых, тем, что спутники ФСС дешевле спутников НТВ из-за меньшей мощности излучения и меньшей мощности энергопо­требления. Во-вторых, благодаря большему количеству транспонде­ров, с одного спутника можно передавать большее количество теле­визионных каналов на разные страны и на разные территории. Кроме того, на одну и ту же территорию можно ретранслировать передачи с нескольких спутников ФСС, в результате чего увеличивается количе­ство телевизионных каналов (50 - 100), в которых могут принимать передачи в странах Европы и Америки.

Благодаря применению малошумящих усилителей-конвертеров с коэффициентом шума не более 1,0...0,6 дБ, современные приемные устройства позволяют принимать сигналы со спутников ФСС на ан­тенны диаметром от 1,0 до 2,0 м. Как видно, для приема со спутников ФСС требуются антенны большого размера, особенно для приема за зоной покрытия. Поэтому, наземные приемные устройства распре­делительных систем с такими антеннами - это дорогостоящие со­оружения. Они принимают сигналы со спутника, а после, преобразо­вав в соответствующий стандарт наземные телевизионные сигналы, распределяют их потребителям по кабельным коаксиальным линиям или через радиорелейные наземные ретрансляторы.