|
Приемник спутникового ТВ представляет собой комплект устройств для приема ТВ радиосигналов с телекоммуникационных спутников или спутников вещания. Он состоит из наружного блока, который содержит антенну и конвертор частоты, и внутреннего блока, называемого тюнером, а также (при индивидуальном приеме) стандартного ТВ приемника (рис.1). При коллективном приеме программы вещания доставляются абонентам от общей приемной установки с помощью наземной системы распределения, кабельной либо эфирной (с передатчиком малой мощности).
Рис. 1. Структурная схема индивидуальной приемной установки
Для приема ТВ со спутников широкое применение нашли простые осесимметричные параболические антенны и 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 поглощения электромагнитной волны в атмосфере (свыше 10 дБ) 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 (коэффициент добротности G/T) зависит от диаметра и шумовой температуры антенны, а также от коэффициента шума приемника (конвертора). Если известны величины двух последних параметров, то диаметр антенны
где Q - коэффициент, зависящий от длины волны λ и коэффициента использования апертуры ν; Ta - шумовая температура антенны; Т0=290 К - стандартная температура (нормальные условия); F -коэффициент шума конвертора, дБ; G - коэффициент усиления параболической антенны диаметром D; Т - шумовая температура системы (шумовая температура приемника + шумовая температура антенны). В условиях спутникового ТВ можно принять: ν = 0,65; λср = 2,56 см; Q = 39...40; Та = 40...80 К; F = 1,3.-2,4 дБ - для типичных конверторов, зарубежного и отечественного соответственно; 10lg(G/T) = 5...15AB для приема сигнала с вещательного спутника и 15...25 дБ - с телекоммуникационного.
Выбирают и сигнал с одной поляризацией, второй сигнал с ортогональной поляризацией подавляют в поляризаторе. Поэтому поляризатор следует разместить между поляризационно-изотропным облучателем и входом конвертора (входным волноводом), обусловливающим определенную ориентацию плоскости поляризации электромагнитного поля. Переключение вида линейной поляризации осуществляется механическим или магнитным поляризатором дистанционно с помощью управляющих сигналов, вырабатываемых во внутреннем блоке. Для приема сигналов, имеющих вращающуюся поляризацию, необходимо использовать дополнительное устройство (отрезок круглого волновода с плоскими продольными неоднородностями), преобразующее поле с вращающейся поляризацией в поле с линейной поляризацией. Оно 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 сигналов как с линейной, так и с вращающейся поляризацией.
Общепринятой для приемных установок спутникового телевидения в диапазоне частот 11...12 ГГц является схема с двойным преобразованием частоты.
Сигнал от ИСЗ, принятый антенной системой в диапазоне частот 10,95...11,7 или 11,7...12,5 ГГц (мощность около 3 пВт с телекоммуникационных спутников и около 150 пВт с вещательных спутников), проходит через блок выбора вида поляризации и поступает на вход конвертора. Этот блок обычно имеет небольшие габариты, например 40x40x100 мм, и устанавливается непосредственно на антенну путем крепления к фланцу поляризатора. Это делается с целью минимизации потерь во входном волноводном тракте и соответствующего снижения входной шумовой температуры приемной системы. В состав конвертора входят малошумящий усилитель МШУ, фильтр, преобразователь частоты (смеситель См) с гетеродином Гет, стабилизированным диэлектрическим резонатором, усилитель УПЧ1. После первого преобразования принятый сигнал размещается в диапазоне 0,95... 1,75 ГГц, усиливается и по коаксиальному кабелю передается на вход внутреннего блока. По этому же кабелю на наружный блок может передаваться напряжение электропитания.
|
