|
При планировании спутникового ТВ вещания наиболее важным и определяющим является требование электромагнитной совместимости с другими радиослужбами (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 - Земля выделены следующие полосы частот: 620...790, 2500...2690, 3400...3900, 10950... 11700, 11700... 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 - Земля. Для подачи программ на ИСЗ, т.е. для участков Земля - ИСЗ, выделены другие полосы частот: 5725...6425 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 зон проживания с очень низкой плотностью населения, где экономически нецелесообразно сооружение СКТВ. В диапазоне частот 11,7...12,5 ГГц (Район 1) расположено 40 каналов, оставлены защитные поля: 14 МГц на нижнем конце диапазона и 11 МГц - на 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 63 дБВт для Района 2 и что крутизна ската фильтра - 2 дБ/МГц. Принято, что видеосигнал совместно с поднесущёй, частотно-модулированной сигналом звука, модулируют частоту несущего сигнала, лежащую в диапазоне СВЧ. Ширина эквивалентной полосы модулированного сигнала П составляет 27 МГц. Эта величина была выбрана на базе приближенного выражения
 где 2fд = 12 МГц - девиация частоты от пика до пика для диапазона частот 12 ГГц; FB - верхняя модулирующая частота, включая верхнюю поднесущую звука, МГц. Расстройка между частотами соседних каналов составляет 19,18 МГц; она меньше ширины каналов. Вследствие этого несколько возрастают межканальные интерференционные помехи, но большое число каналов позволяет уменьшить помехи общих (совместных) каналов. Несущая частота каналов, МГц, где n - номер канала. Для лучшего использования электромагнитного спектра используется право- и левосторонняя 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). Каналы эти сгруппированы в одном из двух поддиапазонов, каждый шириной 400 МГц, и 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 1 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 двумя частотными каналами, подводимыми к общей передающей 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 или правым вращением). Наземная передающая станция имеет параболическую антенну диаметром 5 или более метров, мощность передатчика около 50 Вт. Передача на спутник производится в диапазоне частот 14... 14,5 ГГц. Радиоаппаратура спутника для отдельно взятого канала (ствола) состоит из устройств, представленных на рис. 1, где 1 - общая зеркальная антенна; 2 - частотно-разделительное устройство; 3 - СВЧ приемник на 14 МГц; 4 - блок преобразования информации; 5 - 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 на 14 ГГц производить отдельной рупорной антенной, так как сигнал, транслируемый с Земли, обычно очень сильный.
 Рис. 1. Структура спутникового ТВ ретранслятора
 Рис. 2. Разбивка каналов в современных системах спутникового ТВ |