Принцип работы спутникового телевидения

Спутники «Галс-1» и «Галс-2», выведенные на геостационарную орбиту в 1994 и 1995 гг., использовались для вещания НТВ+. Спутники бывают низкой (20 Вт), средней (45 Вт) и высокой мощности (более 100 Вт), для индивидуального приема используются последние. Сигнал со спутника достигает поверхности Земли чрезвычайно ослабленным, и, если его не усилить, он будет подавлен различными шумами, поэтому его улавливают при помощи параболической антенны (в виде тарелки). Такая форма антенны выбрана потому, что сигнал, отражаясь от любого участка изогнутой поверхности, может концентрироваться в одной (фокальной) точке (по такому же принципу свет концентрируется в автомобильной фаре), где он попадает на конвертор и преобразуется до необходимых частот. Далее сигнал по кабелю передается спутниковому приемнику - ресиверу (или тюнеру), где хранятся настройки каналов.

Чем больше диаметр антенны, тем больше сигналов с различных спутников можно уловить. Сейчас в основном используются антенны со смещенным центром - офсетные, где конвертор не перекрывает полезную площадь принимающей поверхности. Согласно международному праву перехват спутниковых программ в коммерческих целях запрещен, но уменьшение размеров приемных антенн с нескольких метров до десятков сантиметров сделало невозможным тотальный контроль. В результате телекомпании были вынуждены прибегнуть к шифровке сигналов.

Наземные приёмные устройства для каналов НТВ к настоящему времени - хорошо отработанная продукция, выпускаемая очень многими фирмами. Приёмная система содержит три важные части: - это антенна, приёмная головка и собственно приёмное устройство. Приёмная антенна, как правило, - металлическое зеркало, имеющее форму параболоида. Параболическое зеркало выбрано не случайно, его естественная функция - собирать параллельные пучки электромагнитных волн в одну точку, называемую фокусом параболоида. Именно в этой точке размещена приёмная головка. Используются два типа параболических антенн: прямого действия и офсетная.

Антенны прямого действия - это срез вершины параболы, её ось проходит через центр зеркала, а фокус размещается на расстоянии половины радиуса кривизны. Форма поверхности таких антенн почти совпадает со сфероидальной, что делает проще её изготовление. Приёмная головка размещается против центра зеркала и частично затеняет его. Это один из недостатков такого зеркала. Ось зеркала должна быть строго направлена на спутник, а , следовательно, в вертикальном направлении повёрнута на угол места. Отсюда ещё один недостаток: при установке на открытых площадках зеркало может стать ёмкостью, где накапливаются осадки, к примеру, снег [5].

Для офсетных антенн используются боковые участки параболоида. Фокальная точка размещается у нижней кромки зеркала и не затеняет его, что является определённым преимуществом. Другое преимущество - вертикальная ориентация

Зеркала, благодаря чему оно не превращается во вместилище осадков и пыли. Более сложная форма поверхности усложняет производство офсетных антенн и точность соблюдения их форм. Более того, накапливаемые в процессе эксплуатации деформации поверхности в этом случае влияют значительно сильнее. Для приёма сигналов НТВ в зонах, освещаемых соответствующим лучом спутника, достаточно антенн диаметром зеркала 90 и 60 см. Возможный в будущем переход в миллиметровый К диапазон позволит снизить диаметр приёмных антенн до 10 .20 см.

У отечественных абонентов непосредственного спутникового вещания выбор не велик. Обычно им доступны один - два спутника, поэтому можно ограничиться простейшей антенной без устройств ручного или автоматического позиционирования. На Западе, где насыщенность спутниками высока , системы позиционирования являются важными элементами антенн. Назначение этих систем очевидно: они должны позволить автоматически или в ручном режиме перевести направление оси антенны с одного спутника на другой. Для европейского, а тем более американского зрителя, на выбор предлагаются десятки позиций. Сделать такой выбор простой функцией, даже для неспециалиста, - вот главное назначение систем позиционирования антенн. От степени сложности и автоматизации этого процесса во многом зависит цена всей системы приёма. Самые совершенные системы осуществляют автоматическое переключение на новую позицию простым нажатием кнопки. Система позиционирования - достаточно сложное механическое устройство , в автоматическом варианте управляемое микропроцессором.

Существует ещё одна идея. Вместо зеркала предлагается диэлектрическая фокусирующая линза, выполненная в виде шара из полистирола. Главное достоинство такого решения - в возможности одновременного приёма с помощью одной антенны сигналов с многих спутников. Собственно, на фокальную «орбиту» шаровой поверхности фокусируются сигналы со всех спутников, находящихся в зоне видимости антенны с конкретного места наблюдателя. Для приема сигналов с этих спутников достаточно разместить приемные головки в соответствующих позициях. Эти головки можно или коммутировать на один приемный канал, или подсоединить к отдельным каналам. В системах НТВ применяются четыре функции. Прежде всего - это линейная поляризация (горизонтальная - Н и вертикальная - V). В этом случае вектор напряженности магнитного поля излучения линеен, ориентирован вдоль соответсвующей линии и сохраняет эту ориентацию во времени. Две другие функции - круговые. В этом случае вектор напряженности магнитного поля вращается по кругу. Если вращение осуществляется по часовой стрелке, говорят о правоцыркулярной (RZ) волне, если против - о левоциркулярной (LZ) волне.

Статья в тему

Схемы управления и обработки выходного сигнала прибора с зарядовой связью
Фото матрица ПЗС представляет собой микросхему средней интеграции, состоящую из четырёх основных секций - накопления, памяти, нижнего однострочного регистра и выходного устройства. Во время активной части полукадра в секции накопления создается потенциальный рельеф, соответствующий распределению яр ...