Выбор устройств для приема со спутников-ретрансляторов

Спутники непосредственного телевизионного вещания, если вы­ражение "непосредственного" понимать в буквальном смысле сло­ва, должны транслировать телевизионные сигналы, которые мож­но было бы принимать на современные телевизоры без дополни­тельных электронных устройств, т. е. сигналы диапазона частот, уровня, способа модуляции несущей, аналогичные сигналам систем PAL, SECAM и NTSC. Но передачу телевизионной информации со спутников в метровом или дециметровом диапазонах, в которых можно вести прием непосредственно на современные телевизоры, реализовать, к сожалению, невозможно из-за необходимых слож­ных технических сооружений и больших финансовых затрат. Не просто вести передачу со спутников и с амплитудной модуляцией (AM ОБП), так как из-за значительных потерь сигнала на трассе космос-Земля, как известно, требуется очень большая мощность бортового передатчика. Поэтому, для передач со спутников при аналоговом способе применяется частотная модуляция, а при цифровом способе - фазовая модуляция (манипуляция). Ретранс­ляция ведется в диапазоне сантиметровых волн (в диапазоне СВЧ), в котором обеспечивается целый ряд преимуществ в отно­шении передаваемого сигнала.

Для приема телевизионных программ через спутники-ретрансляторы наиболее оптимальным решением является приме­нение дополнительного наземного устройства, преобразующего принятые сигналы сантиметрового диапазона в сигналы децимет­рового диапазона, которые подаются затем на антенный вход теле­визора (видео и звуковые сигналы - на его "низкочастотный" вход). Дополнительное приемное устройство состоит из двух частей - внешнего блока, что находится вне помещения и располагается непосредственно на антенне (или рядом), и внутреннего блока -спутникового телевизионного приемника (ресивера), устанавливае­мого возле телевизора. Решение применить дополнительное на­земное приемное устройство сантиметрового диапазона позволило использовать огромный парк имеющихся телевизоров с децимет­ровым диапазоном, что значительно снижает затраты на организа­цию телевизионного приема со спутников-ретрансляторов и спо­собствует его расширению. На рис. 4.1 приведена структурная схе­ма дополнительного устройства приема телевизионного вещания через спутники-ретрансляторы.

Дополнительное устройство для приема телевизионного веща­ния через спутники-ретрансляторы выполняется по супергетеро­динной схеме с двойным преобразованием частоты. Это обеспечи­вает хорошую избирательность по соседнему спутниковому каналу, практически полное подавление сигналов зеркального канала и сигналов обратного излучения гетеродина. Первое преобразова­ние выполняется во внешнем блоке и частота преобразованных сиг­налов (первая ПЧ, точнее полоса частот) выбирается здесь доста­точно высокой (950... 1750 МГц), чтобы частота первого гетеродина и частоты его зеркальных сигналов не попадали в полосу частот сигна­лов со спутника. Первый гетеродин не перестраиваемый. Он генери­рует сигнал одной фиксированной частоты, и преобразование осу­ществляется в основном в полосе частот = 800 МГц.

Рис. 4.1. Структурная схема дополнительного наземного устройства приема со спутников - ретрансляторов (частоты указаны для приема со спутников НТВ)

Для преобразования в более широкой ( = 1200 МГц) полосе частот необходимы два гетеродина. Преобразование сигналов мо­жет осуществляться как от принятых электромагнитных волн ли­нейных поляризаций: вертикальных или горизонтальных, так и от электромагнитных волн круговых поляризаций, которые предвари­тельно преобразовываются в электромагнитные волны линейных поляризаций. Можно одновременно вести обработку сигналов при­нятых от электромагнитных волн вертикальной и электромагнитных волн горизонтальной поляризаций при наличии во внешнем блоке двух малошумящих усилителей-конвертеров и на входе внешнего блока разъединителя электромагнитных волн по поляризации. Не­сколько возможных вариантов построения усилителей-конвертеров показано на рис. 4.2 - 4.4.

Второе преобразование (при аналоговом способе приема) осуще­ствляется во внутреннем блоке - спутниковом телевизионном при­емном устройстве (ресивере). Значение второй ПЧ не критично и вы­бирается исходя из требований защиты от помех по зеркальному ка­налу второго гетеродина, а также возможностей построения схемы по минимальной стоимости и высокой технологичности. Выбор частот­ного канала (телевизионной программы) осуществляется из полосы частот =800 (1200) МГц в диапазоне 950... 1750 (2150) МГц пере­стройкой частоты второго гетеродина и переключением частотной полосы фильтра, устанавливаемого непосредственно после разъе­ма в ресивере или при помощи синтезатора частот.

Рис. 4.2. Структурная схема усилителя-конвертера для одновременного

приема сигналов от электромагнитных волн одного любого вида поляризации:

1 - антенна; 2 - первичный облучатель (только для параболоидных антенн);

3 - блок наведения антенны на спутник; 4 - переключатель электромагнитных волн

по поляризации; 5 - блок управления переключателем поляризаций; 6 - полосовой

фильтр СВЧ; 7 - волноводно-полосковый переход; 8 - малошумящий усилитель

сигналов СВЧ; 9 - первый смеситель; 10 - первый гетеродин; 11, 12 - усилители

сигналов первых ПЧ; 13 - усилитель сигналов ПЧ по мощности; 14 - коаксиальный кабель, соединяющий внешний блок с внутренним блоком (телевизионным ресивером)

 

. 4.3. Структурная схема усилителя-конвертера для приема сигналов от электромагнитных волн горизонтальных и вертикальных поляризаций

одновременно:

1 - антенна; 2 - первичный облучатель (для параболоидных антенн); 3 - блок наве­дения антенны на спутник; 4 - разъединитель электромагнитных волн по поляриза­ции - артомод; 5 - блок управления поляризатором (здесь отсутствует); 6 - полосо­вой фильтр СВЧ; 7 - волноводно-полосковый переход; 8 - малошумящий усилитель сигналов СВЧ; 9 - первый смеситель; 10 - первый гетеродин; 11, 12 - усилители сиг­налов первых ПЧ; 13 - усилитель сигналов ПЧ по мощности; 14 - коаксиальные кабе­ли, соединяющие внешний блок с внутренним - спутниковым ресивером с

(телевизионным ресивером)

Рис. 4.4. Структурная схема универсального усилителя-конвертера для приема сигналов в широкой полосе частот от электромагнитных волн по­ляризации Н или V с одним широкополосным малошумящим усилителем:

1 – антенна; 2 – первичный облучатель (для параболоидных антенн); 3 – блок на­ведения антенны на спутник; 4 – выбор (переключение) электромагнитных волн поляризации Н или V; 5 – блок управления переключателем; 6 – полосовой фильтр СВЧ; 7 – волноводно-полосковый переход; 8 – малошумящий усилитель сигналов СВЧ; 9 – полосовые фильтры; 10 – первые гетеродины; 11 – первые смесители; 12 – предварительные усилители сигналов первых промежуточных частот; 13 – сумма­тор и усилитель сигналов ПЧ; 14 – усилители сигналов ПЧ по мощности; 15 – коак­сиальный кабель, соединяющий внешний блок с ресивером