Спутниковое телевидение для начинающих:

Или то, о чем Вы хотели-бы знать, но стеснялись спросить...

ВВЕДЕНИЕ.

Мы с Вами уже знаем что сигналы (телевизионные. радиостанции и т.д) передаются на расстояние при помощи радиоволн.

Но дело в том что передать сигнал на большое расстояние довольно проблематично. Здесь большую роль играют и погодные условия и рельеф местности и магнитная возмущенность атмосферы и еще очень-очень многое другое. К примеру телевизионный сигнал от передающего центра в крупных городах распространяется без потерь максимум километров на 100- 150, да и то это еще зависит от мощности передатчика.

Установка дополнительных усилителей на приемную антенну так-же проблему не решает: усиливаться будет не только полезный сигнал, одновременно возрастет и уровень шумов...

Так вот: проблему передачи на большое расстояние решили при помощи системы ретрансляции:

Через определенное расстояние от передающего центра устанавливается дополнительный приемник-передатчик, которые принимает сигнал от источника, и передает его дальше- к следующему ретранслятору.

По такому-же принципу, кстати, работает и мобильная связь: не даром её называют "сотовой".

Но здесь опять-же возникают некоторые нюансы: дело в том, что ретрансляторы имеют очень узкую диаграмму направленности.

Если выразиться проще, то работают только в одном определенном направлении- в сторону следующего ретранслятора, в других-же направлениях расстояние распространения сигнала очень невелико. И таким образом происходит возникновение "мертвых зон"- мест, где прием сигнала или очень затруднен, а порою и вообще невозможен.

С развитием космонавтики задача передать сигнал намного упростилась: ретрансляторы стали спутниковыми.

Искуственный спутник земли, работающий в режиме ретранслятора может покрыть гораздо большую поверхность земли.

Но... Решив проблему с дальностью передачи автоматически возникают другие проблемы:

Во- первых мощность передатчика спутникового ретранслятора ограничена. У большинства космических аппаратов она составляет всего 150 Ватт. (для сравнения у наземных ретрансляторов- от 1 кВт до 25 кВт).

В принципе оно и понятно: единственный источник энергии у спутника- солнечные батареи.

Во вторых искуственный спутник земли, работающий в режиме спутникового ретранслятора, должен быть постоянно в зоне видимости наземных приёмных антенн, а еще лучше если он будет постоянно находиться в одной точке.

Первый вопрос решили способом раздельной ретрансляции: спутниковый передатчик вещает "направленным способом"- только на определенный участок земной поверхности, покрывая сигналом лишь определенную область.

На многих спутниках применяется система многоствольной передачи: к примеру космический аппарат ABS-1 имеет два передающих ствола: один передает сигнал на Россию, который мы с успехом и принимаем, другой луч направлен намного южнее: Малазия, Сингапур, Тайвань и близлижащие. Этот луч на территории России не принимается.

Второй вопрос: "привязать" спутниковый ретранслятор к определенному положению, решился следующим образом: все космические аппараты- ретрансляторы, расположены по линии экватора на высоте 35768 км от Земной поверхности. На этой высоте угловая скорость спутника такова, что она совпадает со скоростью вращения земли. Таким образом получается что спутник остается неподвижным относительно определенной точки Земли. Для простоты спутниковые ретрансляторы так и обозначаются: указываются их географические координаты.

Наверняка многие задумываоись: а почему все антенны направлены в южную сторону?...

А, к примеру, надпись " Ямал-201 90е" обозначает: " Ямал- 201"-название спутника, "90е"- его географическое место положение (геостационарная орбита)- 90 град. в.д.

При таком удалении от конечно-же сигнал, и без того не слишком мощный, падает еще больше...

Для того чтобы обеспечить передачу сигнала пришлось применить частотную модуляцию сигнала. Это позволило снизить отношение сигнал/ шум более чем в 100 раз, но одновременно пришлось повысить частотные границы каналов: если в наземном телевидении частотный диапазон каждого канала не более 8 МГц, то при частотной модуляции необходимо уже 36 МГц.

Следовательно и несущую частоту пришлось увеличить до 3-30 ГГц.

В спутниковом вещании применяюся два диапазона:

C- band 3400...4200 МГц

Ku- band 10700...127500 МГц.

При этом нашелся еще один способ увеличить колличество передаваемой информации: раздельная поляризация сигнала.

Ведь промодулировать сигнал можно как вертикально так и горизонтально...

Иногда для увеличения мощности передаваемого сигнала используется и круговая поляризация (например спутник Бонум-1 56е).

Для того чтобы принять такой слабый сигнал на поверхности Земли применили способ узконаправленности антнны: придали её форму параболы.