Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 113
Текст из файла (страница 113)
Однако в других районах страны использовать систему "Экран" невозможно из-за больших помех наземным средствам на территориях сопредельных государств. В!979 г. была введена в эксплуатацию новая распределительная спутниковая система "'Москва" в диапазонах 6/4 ГГц (рис.!8.6). Подача ТВ программ иа сеть земных приемных станций ведется через специальные стволы ИСЗ из новой серии ' Горизонт" с повышенной мощностью бортового передатчика; спутники располагаются на позициях, восточная долгота которых указана на рис.18.1.
сна чм ,Нс [88. Структурная слема устройст вв с ОСЧ втад . Прнемнвя ус- снстемм "Мос- ква" 5!! Рнс. 186. Рвспредеантельная спутннкован снстема "Москва" ''вемой мощности (ЭИИМ). Особенностью системы "Москва" являетто, что для электромагнитной совместимости ее с существующими "'аземными и спутниковыми средствами было использовано искусст"' нное рассеяние мощности путем дисперсии несущей. Несущая до."олнительно отклоняется с частотой 2,5 Гц и девиацией ~4 МГц.
Это ,'' зволило соблюсти установленные МККР нормы на допустимую (~~центральную мощность потока ( — 152 дБВт/и в полосе 4 кГц) при 6.— ' 'эисокой интегральной плотности потока мощности у поверхности " 'емли — 120 дБВт/мт. В зону, обслуживаемую одним ИСЗ, входит 'и!(ва-три часовых пояса, т.е. ее размер выбран с учетом принятых 'тз)ринципов организации многозонового ТВ и звукового вещания ' стране.
Приемная антенна земной станции имеет небольшой диаметр зерка;,"-да (2,5 м) и массу не более 400 кг; ширина диаграммы направленности 1'. В качестве входного устройства стало возможным применять не"~длаждаемый пара метрический усилитель с температурой шума !00'К. ",::Все остальное радиотехническое оборудование размещается в неболь:«~пой стойке (рнс.18.7).
Таким образом, создана распределительная ТВ ~система с приемом на сравнительно простые станции в диапазоне 4 ГГц, ,"-,'ме требующие постоянного квалифицированного обслуживания. Сигнал дисперсии в приемнике эффективно выводится с помощью '-$ '.-; стройства узкополосной обратной связи по частоте (ОСЧ) (рис.18.8). ыбранное значение частоты дисперсии позволяет отделить его от ТВ ;,!~нгнала и замкнуть цепь обратной связи ГСм — УПЧ вЂ” демодулятор Дмв ''-узкополосный фильтр УФ вЂ” управляемый гетеродин УГ) только по ,::сигналу дисперсии.
При этом девиация частоты за счет сигнала дис;:"'персии в значительной степени уменьшается и полосу приемника рас!!считывают на пропускание ЧМ сигнала, модулированного только по:лезным сообщением (около 40 МГц). Остаточный сигнал дисперсии -удаляется путем применения схем восстановления постоянной со-:ставляющей сигнала. Общая пиковая девиация частоты в системе "Москва" без учета :.дисперсии составляет ~15 МГц(~-13 МГц для ТВ сигнала и по ~1 МГц "для сигналов звукового сопровождения и радиовещания, передаваемых '.методом ЧМ на поднесущих частотах? и 7 5 МГц с девиацией ~150 кГц). оИа поднесущей частоте 8 2 МГц с такой же девиацией ~1 МГц можно 'организовать передачу изображения газетных полос.
В комплект приемной станции входит ТВ ретранслятор мощностью ''1, 1О или 100 Вт или устройство для работы на кабельную сеть. Исполь'зование станции в комплексе с передатчиком мощностью 100 Вт эффек'тивно практически для любого населенного пункта страны. Разработан также перевозимый вариант приемной станции "Москва"; все оборудование перевозимой станции размещается в кузове от грузового автомобиля. !КЗ. НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ ТВ ВЕЩАННЕ При планировании спутникового ТВ вещания наиболее важным и определяющим является требование электромагнитной совместимости с другими радиослужба ми (наземное ТВ вещание, фиксированная и подвижная службы, радиолокация).
Поэтому выделение диапазонов частот для спутникового вещания производится Всемирной административной конференцией радиосвязи (ВАКР), а условия использования каждого из выделенных диапазонов определяются Регламентом радиосвязи. Для спутникового ТВ вещания на участке ИСЗ вЂ” Земля выделены следующие полосы частот: 620...790, 2500...2690, 3400...3900, !0950...!1700, 11?00...12500, 40500...42500 и 84000...86000 МГц.
Только две последние полосы выделены спутниковому вещанию на исключительной основе и без каких-либо ограничений; в остальных полосах частот спутниковое вещание сосуществует с другими службами и для исключения взаимных помех введены ограничения на плотность потока мощности излучения ИСЗ. Перечисленные полосы частот выделены для линии ИСЗ вЂ” Земля. Для подачи программ на ИСЗ, т.е. для участков Земля — ИСЗ, выделены другие полосы частот: 5725...6426 МГц, 14,0...14,5 ГГц, 17,3...18,1 ГГц и др. Многие зарубежные национальные спутниковые системы ТВ вещания работают в настоящее время в диапазоне 11,7...12,5 ГГц.
Эти системы нередко называются системами непосредственного ТВ вещания (НТВ), так как в этом диапазоне возможен прием на простые индивидуальные приемные установки с небольшими антеннами. Такой способ целесообразен для зои проживания с очень низкой плотностью йаселения, где экономически нецелесообразно сооружение СКТВ.
В диапазоне частот 11,7...! 25 ГГц(Район 1) расположено 40 каналов, оставлены защитные поля: 14 МГц на нижнем конце диапазона и 11 МГц — нз верхнем, обеспечивающие надежную защиту для служб, использующих соседние диапазоны частот. Защитная полоса определяется как часть частотного спектра между краем распределяемой полосы и краем необходимой полосы излучения ближайшего канала. Ширина защитной полосы выбрана в предположении, что максимальное значение ЭИИМ в центре луча равно 67 дБВт для Районов 1 и 3 и 63дБВт для Района 2 и что крутизна ската фильтра — 2 дБ/МГц. Принято, что видеосигнал совместно с поднесу1цей, частотно-модулированной сигналом звука, модулируют частоту несущего сигнала, лежащую в диапазоне СВЧ.
Ширина эквивалентной полосы моду лированного сигнала П составляет 27 МГц. Эта величина была выбрана на базе приближенного выражения 3!2 ?7 ы 1,1(21, + 2Р,) рнс. !ВЗЬ Струнтурн спутникового ТВ рстрннслнторн 12гги :!: где 27, = 12 МГц — девиация частоты от пика до пика для диапазона ;, частот 12 ГГц; Р. — верхняя модулирующая частота, включая верхнюю ',; поднесущую звука, МГц. Расстройка между частотами соседних каналов составляет 19,18 ~"'::: МГц; оиа меньше ширины каналов. Вследствие этого несколько воз- ':;- растают межканальные ннтерференционные помехи, но большое чис- ~',."., ло каналов позволяет уменьшить помехи общих (совместных) кана- '.,: лов.
Несущая частота каналов, МГц, 7 = 1!708,30+ 19,18и, !-:: . где а — номер канала. Для лучшего использования электромагнитного :::":;, спектра используется право- и левосторониия круговая поляризация; .,':: при этом одни и те же частотные каналы используются для передачи ,""::, двух сигналов с противоположной поляризацией. При составлении Плана принималось, что вещание на одну зону осуществляется по четырем — шести каналам, разнесенным друг от друга на четыре канала (например, каналы 27, 31, 35, 39 в точке орбиты 23' в.д. были выделены европейской зоне бывшего СССР).
1:- Каналы эти сгруппированы водном из двух поддиапазонов, каждый ши иной 400 МГц, н используют одинаковую поляризацию. Спутники размещаются на геостационарной орбите через 6' (Районы 1 и 3 ), за исключением 5 между 29' в.д. и 34' в.д. и 4' между 34' в.д. и 38' в.д Всего для Районов! и 3 предусмотрено размещение 984 передатчиков на 36 спутниках. Очевидно, что на одну зону из одной точки геостационарной орбиты нельзя вести передачу на соседних частотах.
Разнос между двуми частотными каналами, подводимыми к общей передаю1цей антенне, превышает 40 МГц. Электромагнитная совместимость при многократном использовании одних и тех же или перекрывающихся полос частот обеспечивается благодаря пространственной избирательности земных приемных антенн (т.е. угловому разносу ИСЗ), пространственной избирательности бортовых антенн ИСЗ (т.е. разносу зон обслуживания), различию по поляризации (круговая с левым нли правым вращением).
Наземная передающая станция имеет параболическую антенну диаме р т ом 5 или более метров, мощность передатчика около ...1, ГГ. Передача на спутник производится в диапазоне частот 14... 4,5 ц. Радиоаппаратура спутника для отдельно взятого канала (ствола) состоит из устройств, представленных на рис.18.9, где 7 — общая зер- Рис. 1530. Разбивка каналов в современник снстемак спутникового ТВ кальная антенна; 2 — частотно-разделительное устройство; 3 — СВЧ приемник на 14 МГц; 4 — блок преобразования информации; б— СВЧ передатчик на 12 ГГц. По сути дела, это типичная ячейка РРЛ, специфика исполнения которой связана с работой на одну антенну, хотя в ряде случаев предпочитают прием сигнала иа 14 ГГц производить отдельной рупорной антенной, так как сигнал, транслируемый с Земли, обычно очень сильный.
Типичное разделение СВЧ сигналов, принимаемых с ИСЗ связи по частотам и поляризациям, приведено на рис.18.10. Четные каналы имеют один внд поляризации, нечетные — противоположный. Видно, что соседние каналы перекрываются, но это происходит на краях спектра сигналов, поэтому их взаимовлияние мало. Кроме того, поляризационная развязка ослабляет взаимовлияние более чем в 100 раз.
В практике космического телевидения соседние каналы на 'одном спутнике обычно не задействуют. Мощность передатчиков вещательных спутников лежит в границах от 200 до 300 Вт в каждом канале. Коэффициент усиления спутниковой антенны зависит от вида ДН, которую необходимо приспособить к форме и размерам обслуживаемой территории. Наибольшего значения коэффициент усиления достигает в точке, иа которую направлена диаграмма антенны (точка прицеливания).
Зз границу обслуживаемого пространства принимается кривая, определяемая при уменьшении коэффициента усиления на 3 дБ. Если прием ведется за пределами этой границы, то необходимо использовать антенну большего диаметра. Эквивалентная ЭИИМ вещательного спутника, т.е. произведение мощности спутникового передатчика Риз коэффициент усиления подключенной к нему антенны О, составляет около 64 дБВт (2,5 МВт) в середине обслуживаемой территории.