Учебное пособие 800186

Дискретные составляющие в спектрах сигналов возникают как при малых индексах частотной модуляции и при отсутствии модулирующего напряжения, так и в случае передачи ТВ сигналов с постоянной яркостью.

Канал звукового сопровождения в зависимости от ТВ стандарта и принадлежности спутника формируется на поднесущей частоте, которая может изменяться в пределах 5...9 МГц. В этой связи в тракте звукового сопровождения предусматривается возможность настройки на соответствующую поднесущую звука, а частотный демодулятор звука должен обеспечивать неискаженное детектирование ЧМ сигналов при изменении девиации частоты поднесущей в пределах 50...150 кГц.

Выбор необходимой программы производится с помощью блока управления, который перестраивает второй гетеродин на частоту принимаемого сигнала.

Рис. 11 - Функциональная схема приемной установки спутникового ТВ вещания:

1-рефлектор; 2-конструкция для крепления облучателя; 3-облучатель; 4 -поворотная конструкция для подвески; 5-опорная конструкция; 6-приводной механизм для дистанционного управления положением рефлектора; 7-переключаемый поляризатор; 8-малошумящий конвертер; 9-позиционер; 10-спутниковый приемник; 11-телевизор; 12-соединительный высокочастотный кабель; 13-кабель для подачи управляющих сигналов на привод поляризатора; 14-кабель сигналов управления приводом антенны; 15-кабель, соединяющий позиционер с датчиком угла поворота антенны; 16 -привод поляризатора.

Функциональная схема оборудования наружного и внутреннего блоков, включая ТВ приемник и позиционер представлена на (рис.11).

Позиционер позволяет дистанционно управлять лучом антенны, ориентируя его на соответствующий спутник, в памяти его может храниться до 30 позиций спутника.

6.2 АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА

Спутниковая приемная антенна предназначена для улавливания (приема) и концентрации электромагнитных волн (сигналов), исходящих из спутникаретранслятора. Антенны, применяемые в установках непосредственного телевизионного вещания, не имеют каких-либо принципиальных отличий от антенн СВЧ, используемых в других радиосистемах. По мере развития спутниковой связи совершенствовалось и приемное оборудование. Новые достижения радиоэлектроники, повышение мощности ретрансляторов и установка на КА передающих антенн, формирующих узкий луч, позволили уменьшить размеры приемной антенны до 40-60 см.

В настоящее время приемные антенны СНТВ можно разделить на 2 типа:

-зеркальные;

-плоские.

Существуют также антенны других конструкций (рупорные, линзовые) но, несмотря на ряд ценных качеств, из-за высокой стоимости они находят лишь ограниченное применение. Однако не исключена возможность, что в дальнейшем они будут использоваться более широко.

Прежде чем начать рассмотрение устройства этих антенн, необходимо дать определение их основных электрических характеристик.

Рабочий диапазон волн - это тот диапазон, в пределах которого антенна сохраняет с заданной точностью свои основные параметры (направленное действие, поляризационную характеристику, согласование). Требования к постоянству параметров в пределах рабочего диапазона могут быть различными в зависимости от условий использования антенны. Если ширина рабочего диапазона не превосходит нескольких процентов от длины средней волны диапазона, то антенна называется узкодиапазонной; а если составляет несколько десятков процентов и больше - широкодиапазонными.

Существенное значение имеют характеристики направленности. Именно благодаря возможности создания антенн с высокой пространственной избирательностью осуществляется прием программ спутникового ТВ вещания. Графическое изображение характеристики направленности называют диаграммой направленности. Пространственная диаграмма направленности изображается в виде поверхности f( , ). Пользоваться такой диаграммой неудобно. Поэтому на практике обычно строят диаграммы направленности в какой-нибудь одной плоскости, в которой она изображается плоской кривой f( ) или f( ) в полярной или декартовой системе координат.

Данное определение относится к диаграмме направленности по полю. В некоторых случаях используется понятие характеристики (диаграммы) направленности по мощности, которая определяется зависимостью плотности потока мощности от направления в пространстве.

Направленное действие антенны часто оценивают по углу раствора диаграммы направленности, который также называют шириной диаграммы, Под шириной 2 0.5 диаграммы (главного лепестка) подразумевают угол между направлениями, вдоль которых напряженность поля уменьшается в 2 раз по сравнению с напряженностью поля в направлении максимума излучения (рис.12), а поток мощности соответственно уменьшается вдвое. В некоторых случаях под

шириной 2 0 подразумевают угол между направлениями (ближайшими к направлению максимума), вдоль которых напряженность поля равна нулю.

Рис. 12Диаграмма направленности приемной антенны

Для сравнения направленных антенн вводят параметр, называемый коэффициентом направленного действия (КНД). Коэффициент направленного действия D - это число, показывающее, во сколько раз пришлось бы увеличить мощность излучения антенны при переходе от направленной антенны к ненаправленной при условии сохранения одинаковой напряженности поля в месте приема (при прочих равных условиях):

D = PP

где P - мощность излучения ненаправленной антенны; P - мощность излучения направленной антенны.

Коэффициент направленного действия приемной антенны показывает, какому увеличению мощности передатчика эквивалентно даваемое направленной антенной превышение сигнала над уровнем помех (по сравнению с приемом на ненаправленную антенну) при условии равномерного распределения помех во всех направлениях.

Коэффициент направленного действия для реальных антенн достигает значения от единиц до нескольких тысяч. Он показывает выигрыш в мощности, который можно получить за счет использования антенны направленного действия, но не учитывает возможных потерь в антенне.

Эффективная площадь антенны А характеризует площадь поверхности, через которую приемная антенна собирает энергию, и определяется как отношение

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В учебном пособии рассмотрены способы организации спутникового ТВ вещания, оценена эффективность аналоговых способов. Проведен анализ технических основ спутникового ТВ вещания, рассмотрены структурные схемы типовой приѐмной установки и еѐ основных узлов: внешнего блока, внутреннего блока (тюнера). Рассмотрение и анализ промышленных установок и узлов СПТВ отечественного и зарубежного производства позволил выявить их функциональные и технические возможности. Было уделено большое внимание актуальным вопросам внедрения спутникового ТВ: на основе систем коллективного пользования СПТВ, систем кабельного ТВ. Значительное внимание было уделено способам выбора оборудования для приема СПТВ, установки этого оборудования, средствам измерения параметров СПТВ.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………………………………….4

Спутниковые системы связи…………………………………………………………………5

Организация спутникового телевизионного вещания………………………………………7

Способы и схемы формирования и передачи спутниковых телевизионных сигналов…10

Аналоговый способ…………………………………………………………………………11

Цифро-аналоговый способ…………………………………………………………………18

Основные структурные схемы цифровых спутниковых приѐмников……………………24

Технические основы спутникового телевизионного вещания…………………………….30

Способы ретрансляции телевизионных программ…………………………………………35

Основные принципы ретрансляции…………………………………………………………35

Состав телевизионного сигнала……………………………………………………………..37 Энергетические и поляризационные характеристики сигнала……………………………41

Приемная спутниковая установка и еѐ основные узлы……………………………………..43 Структура типовой приемной установки спутникового ТВ………………………………43

Антенно-фидерные устройства………………………………………………………………47

Облучатели, поляризаторы, ВЧ-головки……………………………………………………57

Опорно-поворотное устройство……………………………………………………………..61

Внутренний блок приемной установки……………………………………………………..64 Промышленные приемные установки и узлы СПТВ……………………………………….71

Приемные антенные устройства…………………………………………………………….71

Конвертеры……………………………………………………………………………………71

Тюнеры…………………………………………………………………………………………73

Спутниковое оборудование ряда предприятий……………………………………………..75 Развитие спутникового ТВ вещания в России………………………………………………84

Системы спутникового телевидения коллективного пользования (SMATV)……………..87 Оборудование систем коллективного пользования и их конструктивное исполнение….88 Распределительные сети коллективного приема……………………………………………97

Коаксиальные телевизионные кабели для индивидуального и коллективного приема…..103 Принципы выбора оборудования для приема спутникового ТВ……………………………105

Способы установки спутникового оборудования………………………………………….109

Измерительные приборы для спутникового ТВ……………………………………………119

11.1. Стрелочные измерительные приборы………………………………………………………120

Приборы с монитором…………………………………………………………………120

Кабельное телевидение………………………………………………………………………122

12.1. Приемная телевизионная сеть………………………………………………………………122

Принципы построения систем кабельного ТВ……………………………………………...125

Головная станция…………………………………………………………………………….130

Распределительная сеть………………………………………………………………………134

Заключение……………………………………………………………………………………………13

8

Библиографический список литературы……………………………………………………………139

Приложение……………………………………………………………………………………………1

40