Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 114
Текст из файла (страница 114)
При этом, если ие учитывать дополнительного затухания в атмосфере, плотность потока мощности на поверхности Земли Я = 39000 км) составит (ЭИИ51) к,5.!пв ~р. а~ив- ~мам з.1.'- эо.зО.'. 4н(ЗЭ.1ОВ)т или — 98,81 дБВт/м' в середине обслуживаемого пространства. Расчеты показывают, что антенна диаметром 60 см обеспечивает нормальные условия приема на всей территории, обслуживаемой вещательным спутником. 514 По Плану плотность потока мощности у поверхности Земли для !:, индивидуального приема не должна превышать — 103 дБВт/мз в :;:- Районах! и 3 н — 107 дБВт/м' з Районе 2. Для коллективного приема '::,, в Районах 1 н 3 рекомендована плотность потока мощности — ! 11 :: дБВт/мз. Зная величину плотности потока мощности в точке приема, :::: величину напряженности электромагнитного поля можно определить ! по уравнению Е(дБмкВ/м) = 11(дБВт/мз) + 145,8.
Должна использоваться дисперсия энергии, уменьшающая плот' ность потока мощности в полосе 4 кГц на 22 дБ. Это соответствует девиации частоты за счет дисперсии, равной 600)сГц(для девиации 0,1 , н 1 МГц относительное снижение составляет 15 н 24 дБ соответственно). Положение луча антенны земной станции (ЗС) в пространстве :-' принято характеризовать двумя углами — азимутом и углом места -;: (углом возвышения). Зависимость углов места и азимута от широты :" ~р н долготы Х точки на земной поверхности (долгота определяется - относительно долготы ИСЗ )го, т.е.
как Х вЂ” Х ) показана на рнс.18.11. дг уд дд дд -дддд-уд-дд-дд -дд-Уд -Уд.ад д ат Яд Уд З1 дд дд 7д ддЛХл Рис. 15.11. Номограмма длн определении угла места и азимута антеннм 515 Для наведения антенны на геостационарный спутник надо знать ши- нап веление н роту ~р и долготу 7, того населенного пункта, где расположена р а север в точке размещения антенны, долготу ИСЗ ао. станция, Положение антенны уточняется по максимальному емогоснгнала. Вп о ному уровню принимала.
процессе работы положение антенны(в зоне уверен- ного прием а1 обычно мен ять не приходится. поскольку геостационар- ные спутники сохраняют свое положение на орбите с высокой точностью (Ь)со~ 0.1'). Рас ассмотреиные выше национальные системы, обычно НТВ, считаны на п не б ы, о ычно, рас- зоне 11,7...12,5 ГГ .
р м большей частью населения своей страны в диапа- Х,ТРР идр. ,5 ГГц. Европейские вещательные спутники: ТЧ5 1, Т 1- а, ее- 10,95...11,7 МГ, но в Региональные системы действуют главным об ым о разом в диапазоне ц, но в основном в рамках фиксированной спутниковой службы (ФСС), допускающей подачу сигналов за пределы националь- слят ной территории. Используется ЧМ и линейная полярнза .
Р оры телекоммуникационных спутников снабжены передатчика- антенны;нап име,в зависит от вида Д ; например, в европейском луче спутника ЕБС она составляет 41 дБВт(! 2,6 кВт)„в зон альных лучах — 47дБВт(50,1 кВ ). П потока мо н — д т , к т). лотность составляет — 115,81 щности на поверхности Земли в центре зонально 2 ого луча ме нов50 — дБВт/м, т.е. 2,62 пВт/ма, следовательно, она прр раз меньше плотности потока мощности, излучаемой радин и- овещательным спутником. Поэтому условия п и приема сигналов с теле- коммуникационных спутников более слож ы, л жные, чем с вещательных.
то ы обеспечить значение отношения сигнал/шум на входе прием- ника не менее 14 дБ (Рекомендация ВАКР-СТВ), диаметр антенн приемных установок приходится увеличивать, иногда до 1,5...2,5 м. Многие европейские ИСЗ относятся к ФСС н работают в регио- нальных системах. Они охватывают ТВ веща Е, Б и ог амм редкин Восток, Азию. Для СНГ техническая возмож зможность приема есп блик СС р р имеется лишь вблизи западных и южных гр б р у СР. Чем дальше от границ, тем меньше программ можх границ ывших денной ка те и .
но принять ятем большего диаметра должнз быть з . Н р е (рис.!8.12) показаны границы зон уверенного приема и размеры приемных антенн(по материалам статьи Б. Локшина в жур- 1п!е!за1 Ч! 27,5'з.. (п нале "Радио" гй 8, 1992 г.). Например, прием ТВ ИСЗ ях, нахо з.д. (приемная антенна — 2 м) возможен на террит рр ори- (Бело ссия, У дящихся левее обозначенной на карте грани 4 цы с номером области). ( ру, краина, западная часть России вплоть до Мое до осковскои На борту ИСЗ Ец(е!за! П Р1, Ец1е)за! П Р2, АБТ(!А-1А и АБТ)!А- 1В по 16 ет пе р рансляторов, каждый из которых может пр т принимать и ший инте ес ля Р редавать ТВ программу или другие виды инф . Н ормации. аиболь- !п1е!за1Ч1, нахо я ерес для России представляет восточный луч сп утника дается к г дящегося в точке 27,5 в.д.; с него, в частности, руглосуточная информационная программа СИИ из США н ости, пере- 616 Рнс. 16.12.
Гранннм аон уверенного приема еще две американские программы. Прием в Европейской части СНГ возможен на антенну диаметром 1,5...2 м. Приемник спутникового ТВ представляет собой комплект устройств для приема ТВ радиосигналов с телекоммуникационных спутников илн спутников вещания. Он состоит нз наружного блока, который содержит антенну и конвертор частоты, и внутреннего блока, называемого тюнером, а также (при индивидуальном приеме) стандартного ТВ приемника (рис.18.13). При коллективном приеме программы вещания доставляются абонентам от общей приемной установки с помощью наземной системы распределения. кабельной либо эфирной (с передатчиком малой мощности). 617 Рнс.!8.13.
Струнтурнвн схема ннднвндувльной прнемной уствновнн Для приема ТВ со спутников широкое применение нашли простые осесимметричные параболические антенны н антенны с вынесенным облучателем. Такая антенна состоит из рефлектора в виде фрагмента параболической поверхности и источника излучения (облучателя), размещенного в фокусе рефлектора. Параболическая поверхность обладает тем свойством, что пучок лучей, падающих на рефлектор параллельно его оси, после отражения пересекается в одной точке, называемой фокусом.
В документах ВАКР-СТВ для НТВ рекомендуется применять параболические антенны диаметром около 0,9 м, усилением около 38,5 дБ на частоте 12 ГГц и шириной ДН по уровню половинной мощности около 2'. Правильно спроектированная антенна имеет шумовую температуру в пределах 40...80 К в условиях чистой атмосферы. В условиях сильного поглощемия электромагнитной волны в атмосфере (свыше 10дБ) шумовая температура антенны приближается к физической температуре окружающей среды, т.е. к 290 К.
Влияние Солнца на шум антенны велико и непостоянно во времени. Добротность приемной системы (коэффициеит добротности 6!Т) зависит от диаметра и шумовой температуры антенны, а также от коэффициента шума приемника (конвертора). Если известны величины двух последних параметров, то диаметр антенны , — О+щт)+и~у,+тра'~м — 18 0=18 — ' 20 где Я = ! 0(яо + 2018(п/Ц вЂ” коэффициент, зависящий от длины волны Х и коэффициента использования апертуры тч Т, — шумовая температура антенны; Т,= 290 К вЂ” стандартная температура(нормальные условия); Р— *коэффициент шума конвертора, дБ; 6 = о(пО/)с)т — коэффициент усиления параболической антенны диаметром О; Т— шумовая температура системы(шумовая температура приемника + 8!8 с',*' шумовая температура антенны).
В условиях спутникового ТВ можно дБ — для типичных конверторов, зарубежного и отечественного соответственно; 10! ц(6( Т) = 5...15 дБ для приема сигнала с вещательного спутника и 15...25 дБ — с телекоммуникационного. Т б висимостейО=тр(6/Т;Г)дляприемаснгналовсвещаа лицызави — БмР=10... тельных спутников (О = 0,20 ...1,23 м при 6/Т = 5...15 д м ..4,0 дБ) и с телекоммуникационных (О = 053...3,38 м при 67 Т = =15...25 дБ и г = 1,0...3,0 дБ) приведены в(551. Выбирают и сигнал с одной поляризацией, второй сигнал с ортогой поляризацией подавляют в полиризаторе. Поэтому поляризанально пол опным обл а- следует разместить между поляризационно-изотроп тор гелем и входом конвертора (входным волноводом), обусловл ивающим опреде ленную ориентацию плоскости поляризации электромагнитного поля.
Переключение видалинейнойполяризацииосушествляе с ническнм или магнитным поляризатором дистанционно с помощью управляющих сигналов, вырабатываемых во внутреннем блоке. Для при ема сигналов, имеющих вращающуюся поляризацию, необходимо использоватьдополнительное устройство(отрезок круглоговолновода с плоскими продольными неоднородностями), преобразующее поле с вращающейся поляризацией в поле с линейной поляризацией. Оио включается между выходом облучателя антенны и входом механического или магнитного поляризатора.
С целью упрощения входного поляризационного устройства конвертора ведутся разработки по созданию поляризаторов, обеспечивающих прием сиги алов как с линейной, так и с вра щаюшейся поляризацией. Об пинтой для приемных установок спутникового телевидения в диапазоне частот 11...12 ГГц является схема с двойным р и еобрззованием частоты. Сигнал от ИСЗ, принятый антенной системой в диапазоне частот 0,95...11,7 или 11,7...!2,5 ГГц (мощность около 3 пВт с телекоммуникационных спутников и около !50 пВт с вещательных спутников), проходит через блок выбора вида поляризации и поступает на вход конвертора.
о т а. Этот блок обычно имеет небольшие габариты, например 40х40х100 мм, и устанавливается непосредственно на антемну у емн п тем крепле ния к фланцу поляризатора. Это делается с целью минимизации потерь во входном волноводном тракте и соответствующе . В тав жения входнои ной шумовой температуры приемной системы. В сост ильт,п еоб а- конвертора входят малошумящий усилнтель тИШУ, фильтр, прео раль частоты(смеситель См) с гетеродином Гет, стабилизированным диэлектрическим резонатором, усилитель У17 Ч1. После р преобразования принятый сигнал размещается вдиапазоне0%...1,75 ГГц, усиливается и по коаксиальному кабелю передается иа вход внутреннего блока.
По этому же кабелю на наружный блок может передаваться напряжение электропитания, На входе внутреннего блока устанавливают СВЧ соединитель типа Ф нли чаще всего — специально разработанный для этой цели 819 упрощенный соединитель типа Т, рассчитанный на непосредственное соединение с коаксиальным кабелем без пайки. Малошумящий усилитель должен обеспечивать усиление 25...30 дБ во всей рабочей полосе, т.е. а диапазоне 10,9...11,7 либо! 1,7...12,5 ГГц; коэффициент шд ен быть минимальным. Сейчас большинство фирм-производителей выпускает МШУ с шумами менее 1 дБ.