Общая характеристика спутникового телевидения

 

Оглавление

 

Спутниковые системы связи…………………………………………………… 3

Спутниковое телевизионное вещание…………………………………………. 4

Виды спутниковых антенн……………………………………………………… 5

Прямофокусная (симметричная) антенна……………………………………… 5

Офсетная антенна (асимметричная)……………………………………………. 6

Заключение  ……………………………………………………………………… 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Спутниковые системы  связи

 

Растущие потребности  в связных коммуникациях для  обмена радиовещательными и телевизионными программами между удаленными друг от друга пунктами не могут быть удовлетворены наземными радиорелейными линиями (радиолиниями с ретрансляторами), состоящими из двух оконечных и одного или нескольких промежуточных пунктов. Расстояния между ретрансляторами не могут быть большими, так как они ограничиваются мощностью используемых передатчиков и частотой сигнала, поэтому размещение наземных ретрансляторов связано со значительными техническими и экономическими сложностями, а связь через океаны и труднодоступные территории просто невозможна. От этих недостатков свободны спутниковые системы связи (ССС). Они могут ретранслировать сигналы с высоты в десятки тысяч километров, а прямолинейность распространения ультракоротких волн (УКВ) – то, что ограничивает возможности наземной связи, – становится их главным преимуществом. ССС обладают высокой пропускной способностью и позволяют обеспечить экономическую круглосуточную связь между любыми оконечными пунктами, обмен радиовещательными и телевизионными программами, одновременную работу без взаимных помех большого числа линий.

 

В основе построения спутниковой системы связи лежит идея размещения ретранслятора на космическом аппарате (КА). Движение КА длительное время происходит без затрат энергии, а энергоснабжение всех систем осуществляется от солнечных батарей. КА, находящийся на достаточно высокой орбите, способен «охватить» очень большую территорию – около трети поверхности Земли, поэтому через его бортовой ретранслятор могут связываться любые станции, находящиеся на этой территории. Трех КА практически достаточно для создания глобальной системы связи.

 

Принцип спутниковой  связи заключается в ретрансляции отражающей поверхностью или аппаратурой  спутника сигнала от передающих наземных станций к приемным. Таким образом, в зависимости от характера обработки  сигнала на спутнике ретрансляция может быть пассивной или активной. В первом случае функции ретранслятора выполняют развертываемые в космосе специальные отражатели, например, тонкостенные конструкции из металлизированных синтетических пленок. Такая конструкция имеет значительную площадь (несколько десятков квадратных метров), рассеивает падающие на нее радиоволны, а наземная приемная станция улавливает часть их энергии. Достоинствами такой системы являются: способность работать продолжительное время, надежность, простота управления. Следует также отметить возможность одновременного и независимого использования одного спутника практически неограниченным числом систем связи при условии, что они работают на разных частотах.

Опыт эксплуатации таких  спутников-ретрансляторов выявил основной недостаток систем связи, в которых они используются, – низкую эффективность вследствие слишком большого затухания сигнала, предопределяющего необходимость в большой (до 10 МВт) мощности передающих станций и очень высокой чувствительности приемных наземных устройств. Это обусловливает сложность и высокую стоимость приемопередающей аппаратуры и, следовательно, системы космической связи в целом. Кроме того, малая мощность отраженного сигнала приводит к низкому качеству связи из-за большого влияния шумов и помех. Еще одним серьезным недостатком является большая сложность создания системы с ограниченной зоной покрытия. Все это заставило отказаться от создания систем регулярной связи на основе пассивных ретрансляторов.

 

Спутниковая система  связи с активным ретранслятором в энергетическом отношении более предпочтительна. Наличие на борту КА всего комплекса приемопередающей аппаратуры позволяет значительно уменьшить мощность наземной передающей станции и чувствительность приемного устройства. Экономический эффект от эксплуатации такой системы определяется числом пользователей и дальностью связи.

 

Спутниковая связь с  активной ретрансляцией универсальна в отношении передаваемой информации: вследствие широкополосности и большой  пропускной способности спутниковой  аппаратуры имеется возможность вести с высокой надежностью радиосвязь, обмен телевизионными и радиовещательными программами, передачу многоканальных телеграфных и фототелеграфных сигналов, цифровой информации между удаленными земными потребителями.

 

Спутниковое телевизионное вещание

 

Спутниковое телевизионное  вещание – это передача через  космический спутник-ретранслятор телевизионного изображения и звукового  сопровождения от наземных передающих станций к приемным. В сочетании  с кабельными сетями спутниковая  телевизионная ретрансляция через спутники сегодня является основным средством обеспечения многопрограммного высококачественного телевизионного вещания.

 

В зависимости от организации спутниковое  ТВ вещание может осуществляться двумя способами:

1) Фиксированной спутниковой службой (ФСС). В этом случае передаваемые через КА телевизионные сигналы принимаются с высоким качеством наземными станциями, расположенными в зафиксированных заранее пунктах. С этих станций через наземные ретрансляторы телевизионный сигнал доставляется индивидуальным потребителям.

2) Радиовещательной спутниковой  службой (РВСС). В этом случае  ретранслируемые КА телевизионные  сигналы предназначены для непосредственного  приема населением (непосредственным  считается как индивидуальный, так  и коллективный прием, при котором телезрители принимают программу по кабельной сети).

 

Большое распространение в настоящее  время получили относительно простые  и недорогие установки с антеннами  небольших размеров для непосредственного  приема телевизионных сигналов со спутников. Система спутникового телевизионного вещания включает в себя следующие подсистемы:

- Передающий телевизионный центр

- Активный спутник-ретранслятор

- Приемное оборудование

Современные технические  средства позволяют сформировать достаточно узкий пучок волн, чтобы при необходимости сконцентрировать практически всю энергию передатчика КА на ограниченной территории, например, территория одного государства.

 

Часть территории, которую необходимо охватить вещанием при заданном уровне сигнала, называют зоной обслуживания.

 

Ее вид и размеры  не зависят от диаграммы направленности падающей антенны спутника-ретранслятора. Несмотря на то, что антенна всегда направлена в прицеливания, за чем следят специальные устройства, зона обслуживания имеет сложную геометрическую форму. Если диаграммы направленности бортовых антенн КА достаточно широки, чтобы охватить всю видимую с него часть Земли, то зона обслуживания является глобальной.

Вообще спутниковая  антенна — это зеркальная антенна для приёма (или передачи) сигнала с искусственного спутника Земли или размещенная на спутнике. Самыми распространёнными спутниковыми антеннами являются параболические антенны.

 

Виды спутниковых  антенн

Прямофокусная (симметричная) антенна

Прямофокусная (осесимметричная) антенна является антенной с апертурой в виде параболоида вращения. Диаметр антенны определяет ее усиление и соответственно стабильность приема спутниковых сигналов. В зависимости от используемого геостационарного спутника, диаметры приемных антенн могут быть от 0,55 м до 5 м. В фокусе параболического зеркала установлены облучатели. Обычно такие антенны используются для приёма сигналов в C-диапазоне и в Ku-диапазоне. Параболические антенны используются и для передачи сигналов на спутники. К облучателям спутниковых антенн присоединяют малошумящие усилители (МШУ) с низкими уровнями шумов и конверторы, что позволяет усиливать высокочастотный сигнал непосредственно после облучателей и конвертировать его в сигнал промежуточной частоты. Сигнал промежуточной частоты передаётся уже по кабелям, соединенными с конвертерами для дальнейшего усиления и детектирования.

Офсетная антенна (асимметричная)

Офсетная антенна — наиболее распространена в индивидуальном приёме спутникового телевидения, хотя в настоящее время используются и другие принципы построения наземных спутниковых антенн. Офсетная антенна представляет собой несимметричную вырезку из параболоида вращения с облучателем в фокусе параболоида. Фокус такого сегмента расположен ниже геометрического центра антенны. Это устраняет затенение полезной площадиантенны облучателем и его опорами, что повышает ее коэффициент полезного использования при одинаковой площади зеркала с осесимметричной антенной. К тому же, облучатель установлен ниже центра тяжести антенны, тем самым увеличивая ее устойчивость при ветровых нагрузках. Зеркало офсетной антенны крепится почти вертикально. В зависимости от географической широты угол ее наклона немного меняется. Такое положение исключает собирание в чаше антенны атмосферных осадков, которые сильно влияют на качество приема. На просвет антенна представляет не круг а эллипс, вытянутый по вертикали. Размеры офсетной антенны обычно приводят в эквиваленте усиления по отношению к прямофокусным. Если по горизонтали данный размер совпадает, то по вертикали он будет, примерно, на 10 % больше.

Обычно офсетные антенны  используются для приёма сигнала С и Ku-диапазона (в линейной и круговой поляризации). Однако возможен и приём сигнала в Ка-диапазоне, а также комбинированный.

 

Заключение

 

Бурное развитие современных  спутниковых систем телевидения  объясняется рядом их неоспоримых преимуществ. Это возможность охвата населения ТВ программами на больших территориях и создание на них в короткий срок высококачественного ТВ вещания, наиболее экономически эффективный способ подачи ТВ программ в труднодоступные районы, использование передаваемого сигнала неограниченным числом приемных устаовок.

 

 

Список использованной литературы

 

1. Левченко В.Н. Спутниковое телевидение. – СПб.: БХВ – Санкт-Петербург, 2000. – 288 с.: ил.
2. Спутниковое телевидение. Новые методы передачи / Н.Г. Харатишвили, Э.И. Кумыш, В.Ю. Епанечникова, О.Г. Зумбуриадзе.; Под ред. Н.Г. Харатишвили. – М.: Радио и связь, 1993. – 244 с.
3. Ресурсы Интернета