Автор: Константинов Е.
Теги: телевидение спутники издательство радио и связь телевизионное вещание производственно технический журнал журнал вестник связи
ISBN: 0320-8141
Год: 1990
Текст
В НОЛ1ЕРЕ
Е. А.З ЛОТНИК ОВ А.Л.Я.К АНТОР, Б. А. ЛОК ШИН.
ПРИЕМ ТЕЛЕВИДЕНИЯ СО СПУТНИКОВ.
Введение
2
Глава 1. Принципы телевизионного вещания с ИСЗ . . 3
1.1. Орбиты искусственных спутников Земли (ИСЗ) . 3
1.2. Службы радиосвязи и выделенные для них поло-
сы частот ....................................... 5
1.3. Некоторые правовые аспекты, касающиеся
приема сигналов от ИСЗ............................7
1.4. Методы передачи сигналов телевидения . ... 8
1.5. Энергетические характеристики спутниковой ли-
нии передачи телевидения........................9
1.6. Выбор полосы пропускания приемника и некото-
рых других параметров; обработка сигнала . .12
ВЕСТНИК
связи qgfr
ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ СССР
ПРОИЗВОДСТВЕННО-
ТЕХНИЧЕСКИЙ
ЖУРНАЛ
МИНИСТЕРСТВА
СВЯЗИ СССР
И ЦК ПРОФСОЮЗА
РАБОТНИКОВ СВЯЗИ <> • ><"
©ЖУРНАЛ ОСНОВАН
В СЕНТЯБРЕ 1.917г.
Издательство -РАДИО И СВЯЗЬ-
Главный редактор Е. КОНСТАНТИНОВ
Глава 2. Стандарты ТВ сигнала, используемые в спут-
никовом вещании...............................14
2.1. Стандарты наземного ТВ вещания...........14
2.2. Методы формирования сигнала цветного ТВ с вре-
менным уплотнением компонент ................ 15
2.3. Стандарт С—MAC/packet....................17
2.4. Другие стандарты спутникового вещания ... 20
Глава 3. Состояние и перспективы развития спутнико-
вого телевидения в СССР............................21
3.1. Действующие системы телевизионного вещания
СССР...........................................21
3.2. Планируемые системы телевизионного вещания
СССР...........................................26
Глава 4. Зарубежные системы СТВ и возможность
Редакционная коллегия:
А. С. АРЛАНОВ, О. Г. БЕЛОВ,
В. Б. БУЛГАК, Б. П. БУТЕНКО,
А. М. ВАРБАНСКИЙ, В. Ф. ВАСИЛЬЕВ,
Ю. М. ГЛУХОВ, В. И. ДОЛОТИН,
В. В. ДРУЖИНИН, Г. Н. ЕГОРОВ,
С. М. ИСКРА, В. Р. ИВАНОВ,
Ю. А. КСЕНОФОНТОВ, В. Б. КУЗЬМА,
А. И. КУШТУЕВ, А. М. ЛУКАШОВ.
В. И. МАКСИМОВ, И. П. МАСЛЕНКОВА (за-
меститель главного редактора),
А. П. РАТНИКОВ, О. П. СЕРГЕЕВА ( ответствен-
ный секретарь),
В. А. СОРОКИН, В. И. ХОХЛОВ
приема их сигналов на территории СССР ... 27
Глава 5. Принципы построения и технические харак-
теристики приемных установок.....................43
5.1. Состав оборудования, структурная схема ... 43
5.2. Параметры и конструкции антенн..........45
5.3. Устройства для выбора поляризации .... 47
5.4. Малошумящий конвертор...................48
3.5. Внутренний блок.........................52
ава 6. Установка, монтаж и эксплуатация приемной
• нции..........................................57
Установка станции............................57
Текущее обслуживание и устранение простейших
неисправностей...............................59
Особенности монтажа приемной установки кол-
лективного пользования.......................59
'Сок литературы _ ,»в»« —
ЛИСТЕ Н Д'"--.
Инв.К? -----------i
Института ЯдерноЙ
’ Акад ем и и Н ‘ У к
6i
© Издательство «Радио и связь»,
«Вестник связи», 1990 г.
Адрес редакции:
103064, г. Москва, ул. Казакова, д. 8-а
Телефон: 261-05-55
Телекс: 411665 Radio SU
На первой странице обложки:
Разработанная в НПО «Радио» установка для
приема спутникового телевидения.
На второй странице обложки:
Идет прием программ с европейского спут-
ника ECS-4. О принципах построения, тех-
нических характеристиках приемного обору-
дования, особенностях установки антенн
для индивидуального и коллективного прие-
ма, а также других аспектах непосредствен-
ного приема телевидения со спутников рас-
сказывается в работе специалистов НПО
«Радио» Е. А. Злотниковой, Л. Я. Кантора и
Б. А. Локшина, опубликованной в этом спе-
циализированном номере нашего журнала.
Фото Э. Королевича
Е. А. Злотникова, Л. Я. Кантор, Б. А. Локшин
ПРИЕМ ТЕЛЕВИДЕНИЯ
СО СПУТНИКОВ
Настоящая публикация имеет целью ознакомить читателя с современным состоя-
нием и перспективами развития систем спутникового телевизионного вещания в СССР и
за рубежом, их зонами обслуживания, методами передачи сигналов, построением
оборудования земных станций. Такие системы вещания в последние годы получили
большое развитие, в том числе в сопредельных с СССР странах Европы и Азии,
сигналы некоторых из них принимаются на части территории СССР.
Спутниковые системы телевизионного вещания действуют в СССР на базе геостацио-
нарных ИСЗ «Горизонт» и «Экран». Эти системы продолжают развиваться, ведутся работы
по созданию новых систем телевизионного вещания, работающих в диапазоне 12 ГГц.
На многих предприятиях ведутся разработки и вскоре начнется массовое произ-
водство приемных установок.
В работе рассматриваются только системы так называемого непосредственного
телевизионного вещания (НТВ), профессиональные системы подачи телевизионных
программ на телецентры или передающие станции здесь не описаны.
Развивающиеся сейчас во всем мире системы спутникового телевизионного веща-
ния, хотя и называются системами НТВ, в действительности не позволяют осуществить пря-
мой непосредственный прием сигналов ИСЗ на обычный телевизор, поскольку передачи
ведутся с использованием методов модуляции, отличных от принятых в наземном теле-
визионном вещании, в другой полосе частот и имеют значительно меньший уровень
сигнала. Абоненту необходимы специальная антенна (с приемно-преобразовательным
блоком) и приемное устройство упрощенной конструкции. Стоимость аппаратуры уже
доступна населению.
Принятый от спутника сигнал обычно преобразуется в стандартную форму и
подается на обычный телевизор обонента или в кабельную распределительную сеть.
Оборудование, устанавливаемое на земных передающих станциях и на борту ИСЗ,
в данном издании не рассматривается.
Работа рассчитана на массового читателя, интересующегося условиями и техникой
приема телевизионных сигналов от ИСЗ, имеющего познания в области электротехники
и радиотехники.
С помощью этой публикации читатель не сможет самостоятельно разобраться и изго-
товить установку для приема спутникового телевидения. Однако работа поможет
правильно установить и разумно использовать приобретенную им приемную установку,
грамотно подойти к выбору типа такой установки при ее приобретении.
Читателям, желающим получить более полную и глубокую информацию о системах
и аппаратуре спутниковой связи и вещания, рекомендуется изучить специальную литера-
туру, в том числе указанную в конце публикации.
А. М. ВАРБАНСКИЙ,
начальник ГКРУ Минсвязи СССР
2
Глава 1. Принципы телевизионного вещания с ИСЗ
1.1. ОРБИТЫ ИСКУССТВЕННЫХ
СПУТНИКОВ ЗЕМЛИ (ИСЗ)
Орбита спутника Земли — это траектория
его движения. После того, как спутник выведен
на орбиту, ракетные двигатели выключаются*,
и спутник движется вокруг Земли как небесное
тело, под воздействием силы притяжения Зем-
ли и инерции. Торможение воздухом на высо-
ких орбитах слабое, и орбита сохраняет в тече-
ние долгого времени свое положение в про-
странстве, т. е. спутник движется по постоян-
ной замкнутой траектории — эллипсу или
окружности. Период обращения спутника вокруг
Земли зависит от высоты орбиты над Землей —
чем орбита выше, тем период больше. При
высоте 36 000 км над поверхностью Земли пе-
риод обращения точно равен суткам, т. е. спутник
движется вокруг Земли с той же угловой
скоростью, с какой происходит вращение Зем-
ли. Если орбита такой высоты еще и круговая, и
расположена точно в плоскости экватора, то
спутник становится геостационарным — он
сохраняет неизменное положение относительно
наблюдателя на Земле. Такая орбита называется
геостационарной (ГО). Геостационарный спутник
как бы неподвижно висит над определенной
точкой экватора Земли — подспутниковой
точкой С' (рис. 1.1). Для систем непосредствен-
ного телевизионного вещания сейчас использу-
ются практически только геостационарные ИСЗ.
Это объясняется огромными преимуществами
перед нестационарными спутниками. Вещание с
геостационарного ИСЗ может вестись без пере-
рывов; не очень большие антенны земных
станций могут после наведения на некоторый
геостационарный ИСЗ оставаться неподвижными
и не нуждаются в системах автоматического
слежения за спутником. Неизменное расстояние
от ИСЗ до Земли способствует стабильности
уровня сигнала. Зона видимости ИСЗ на поверх-
Рис. 1.1. Орбита геостационарного ИСЗ (геоста-
ционарная орбита)
* За исключением моментов, когда осуще-
ствляется коррекция орбиты
Рис. 1.2. Зона видимости геостационарного ИСЗ с
долготой точки стояния 33° в. д. (у — угол места
антенны ЗС, направленной на ИСЗ)
Рис. 1.3. К определению азимута и угла места
ности Земли весьма велика — около одной
трети всей земной поверхности (рис. 1.2).
Однако, из рис. 1.2 следует, что из припо-
лярных районов геостационарный спутник не ви-
ден. Видимость определяется не только широтой
точки наблюдения на Земле, но и ее долготой,
точнее — разницей долгот точки стояния спут-
ника и точки наблюдения. Лучше всего виден
спутник из точек, расположенных на той же
долготе (том же меридиане), что и спутник,
и по мере удаления от этого меридиана
спутник виден под более низким углом.
Положение луча антенны земной станции в
пространстве принято характеризовать двумя
углами — азимутом и углом места (углом
возвышения). Поясним эти величины. Пусть на-
правление от точки О земной поверхности на
спутник С — линия ОС на рис. 1.3. Плоскость
Е — касательная к земной поверхности в точке О,
линия OD — проекция ОС на плоскость Е,
линия АВ принадлежит плоскости Е и плоскости
меридиана, проходящего через точку О, т. е. сов-
падает с направлением Север—Юг в точке О.
Тогда угол возвышения (угол места) для направ-
ления ОС — это угол у—COD между ОС
и ее проекцией OD на плоскость Е. Азимут для
направления ОС — это угол a=AOD между
направлением на север ОА и проекцией OD
пинии ОС на плоскость Е (отсчитываемой по
часовой стрелке).
Введем также определение подспутниковой
точки С' как точки пересечения с поверх-
ностью Земли линии СО,, соединяющей точку С
размещения ИСЗ с центром Земли О,. Долгота
подспутниковой точки С' считается долготой гео-
стационарного ИСЗ.
Зависимость углов места и азимута от ши-
роты q> и долготы X точки на земной поверх-
ности (долгота определяется относительно дол-
готы ИСЗ Хо, т. е. как X—Хо) показаны на
рис. 1.4, с помощью которого можно навести
антенну на геостационарный спутник. Для
этого надо знать широту q> и долготу X того
населенного пункта, где расположена станция,
направление на север в точке размещения ан-
тенны (если по компасу, то с учетом магнитного
склонения), долготу ИСЗ Хо (см. гл. 6). Поло-
жение антенны уточняется по максимальному
уровню принимаемого сигнала. В процессе рабо-
ты положение антенны обычно менять не прихо-
дится, поскольку геостационарные спутники со-
храняют свое положение на орбите с высокой
точностью. По требованию Регламента радио-
Рис. 1.4. Диаграмма для определения азимута и угла места направления на геостационарный ИСЗ;
(( —широта точки размещения ЗС; X— долгота точки размещения ЗС; Хо — долгота точки стояния ИСЗ
4
связи, отклонение спутника от номинального по-
ложения по долготе должно быть не более
±0,1°, тогда как ширина диаграммы направлен-
ности приемной антенны гораздо больше; так,
для антенны диаметром 1 м в диапазоне
частот 12 ГГц ширина диаграммы направлен-
ности антенны по половинной мощности состав-
ляет примерно ±0,9°.
Тем не менее, при приеме слабых сигналов
далеко за зоной обслуживания ИСЗ на приемную
антенну большого диаметра (3—4 м) может
оказаться полезным периодически (2 раза в сут-
ки) корректировать положение антенны по мак-
симуму сигнала либо даже снабжать антенну
системой автоматического сопровождения спут-
ника [1].
1.2. СЛУЖБЫ РАДИОСВЯЗИ
И ВЫДЕЛЕННЫЕ ДЛЯ НИХ ПОЛОСЫ
ЧАСТОТ
Все виды радиосвязи разделены на службы,
различающиеся своими функциями. Определе-
ния служб и действующие для них ограниче-
ния даны в Регламенте радиосвязи [2]. Теле-
визионные передачи можно принимать от спут-
ников, относящихся к двум службам — радио-
вещательной спутниковой и фиксированной спут-
никовой.
Поскольку установленные для этих служб
ограничения различны, то и технические пара-
метры получаются разными.
Радиовещательная спутниковая служба
(РСС) — служба радиосвязи, сигналы космиче-
ских станций которой предназначены для не-
посредственного приема населением. Часто при-
меняется термин «непосредственное телеви-
зионное вещание» (НТВ). Непосредственным
считается как индивидуальный, так и коллек-
тивный прием.
При индивидуальном приеме абонент имеет
весь приемный комплект: от антенны до теле-
визора. При коллективном приеме программы
вещания доставляются абонентам от общей
приемной установки с помощью наземной си-
стемы распределения, кабельной либо эфирной
(с передатчиком малой мощности).
Фиксированная спутниковая служба (ФСС) —
служба радиосвязи, осуществляемая через кос-
мическую станцию (КС), находящуюся на ИСЗ,
между земными станциями (ЗС), расположен-
ными в определенных (фиксированных) точках.
Как видим, определение ФСС является весь-
ма общим, к нему относится и передача
через спутник любого вида информации на лю-
бые неподвижные станции, т. е. при желании
сюда можно отнести и передачу программ теле-
визионного вещания для индивидуальных и
коллективных абонентов. По первоначальному
замыслу это не предполагалось, для этого была
выделена РСС, а в рамках ФСС предполагалось
создание линий связи и обмена программами
вещания между относительно крупными, про-
фессиональными земными станциями, принад-
лежащими не населению, а государству, ведом-
ствам либо фирмам.
Для каждой из перечисленных служб Регла-
ментом радиосвязи 2.1 выделены полосы частот
(как правило, совмещенные с другими служ-
бами радиосвязи). Полосы частот, выделенные
той или иной службе, различны для направ-
лений Космос — Земля и Земля — Космос; они
также различны для различных районов земного
шара. Регламент различает три района —
Район 1 (Европа, Африка, а также вся азиатская
часть СССР и МНР), Район 2 (Америка), Район 3
(Азия — без СССР, Австралия, Океания).
Полосы частот, выделенные для РСС:
620...790 МГц (только для телевидения, исполь-
зуется только советской системой «Экран»),
2500...2690 МГц (только для коллективного
приема, используется только в Индии), 11,7...
12,5 ГГц (Район 1), 11,7...12,2 ГГц (район 3),
12,2...12,7 ГГц (Район 2). Здесь приведены поло-
сы частот только для направления Космос —
Земля, т. е. для приема сигналов из космоса
на Земле, и только те, что сейчас реально
используются.
Полосы частот, выделенные для ФСС (ис-
пользуемые для телевизионного вещания в на-
правлении Космос—Земля): 2500...2690 МГц
(Район 2), 2500...2535 МГц (Район 3), 3400...
4200 МГц; 4500...4800 МГц; 10,7...11,7 ГГц;
17,7...21,2 ГГц — для всех районов, 11,7...12,3 ГГц
(Район 2), 12,2...12,5 ГГц (Район 3), 12,5...12,75 ГГц
(Районы 1 и 3).
Для РСС и ФСС установлены различные
ограничения мощности, излучаемой земными и
космическими станциями. Так, например, Планом
использования геостационарной орбиты спутни-
ками РСС (для Районов 1 и 3, в диапазоне
11,7...12,5 ГГц) предусмотрена такая мощность
бортовых передатчиков КС, которая обеспечи-
вает на границе зоны покрытия (в течение
99 % времени наихудшего месяца) плотность
потока мощности у поверхности Земли
—103 дБВт/м2* (интегральная мощность во всей
полосе ствола 27 МГц). Это очень большая
плотность потока, позволяющая осуществить
прием удовлетворительного качества на антенну
диаметром 90 см, а при современных мало-
шумящих входных усилителях земной станции —
даже на антенну диаметром 40...60 см. Разумеет-
ся, для создания такой плотности потока мощ-
ности нужны большие мощности на борту,
особенно при обслуживании больших террито-
рий. Так, для обслуживания Франции на ИСЗ
TDF установлены передатчики мощностью по
230 Вт, а для зон, соответствующих поясам
вещания СССР, необходимы были бы мощности
1...1.5 кВт.
Большая плотность потока мощности допу-
щена потому, что в этой полосе частот
* В Районе 2 установлено несколько меньшая
величина —107 дБВт/м . Здесь далее многие
величины измеряются в децибеллах относитель-
но 1 ватта, что записывается «дБВт» и имеет вели-
чину:
Р(дБВт)=101дР(Вт).
Запись «дБВт/м2» означает мощность излуче-
ния в дБВт, приходящуюся на 1 м2 поверхности
(плотность потока мощности)
5
(11,7...12,5 ГГц) РСС предоставлен приоритет
перед другими службами радиосвязи*.
Для ФСС такая большая плотность потока
не разрешена, поскольку в тех же полосах
частот работают наземные службы радиосвязи
(например, радиорелейные линии), работе кото-
рых не должны создаваться недопустимые по-
мехи. Заметим, что в некоторых полосах
частот диапазонов 4/6 и 11/14 ГГц (4500...
4800 МГц, 11,2...11,45, 10,7...10,95 ГГц), предо-
ставленных ФСС, спутники размещаются на ГО
в соответствии с Планом, принятым на Всемир-
ной конференции по радиосвязи (ВАКР) в 1988 г.
Спутники ФСС, работающие в полосах Пла-
на 1988 г., как правило, должны обслуживать
национальные территории своих стран, подобно
тому, как это принято в Плане РСС 1977 г.
План ФСС 1988 г. разработан исходя из
плотности потока мощности на краю зоны
обслуживания в условиях дождя —120 дБВт/м2
(для полос 10,7...10,95, 11,2...11,45 ГГц), в ясную
погоду плотность потока мощности может
быть существенно выше, например, для зоны
СССР —113 дБВт/м2. Это означает, что в этих
полосах возможен прием на установку с антен-
ной диаметром 1,0...1,5 м.
В других участках полос частот, выделенных
ФСС (3400...4200 МГц, 10,95...11,2, 11,45...
11,7 ГГц), действует процедура получения по-
зиции на ГО с помощью предварительной
заявки в МКРЧ, координации этой заявки с
затронутыми администрациями связи и, нако-
нец, регистрации системы в Справочном ре-
гистре МКРЧ [1.2]. Спутники ФСС в этих поло-
сах частот могут иметь как узкие, так и регио-
нальные и глобальные зоны обслуживания,- они
могут располагаться в любой точке ГО, для
которой удалось добиться координации (т. е.
удовлетворительных взаимных помех с ранее
заявленными спутниковыми системами).
Для характеристики ограничений на излуче-
ние спутников ФСС, работающих в координи-
руемых полосах, укажем, что в диапазоне
11 ГГц плотность потока мощности в любой
полосе 4 кГц не должна превышать величины
—150 дБВт/м -4 кГц при углах прихода луча
(угла места в точке падения луча на землю)
менее 5°, величина —140 дБВт/м‘-4 кГц при
углах прихода более 25°, и величины —1504-
4-0,5 (0—5) дБВт/м*-4 кГц при углах прихода
5<0°<25.
Рассмотрение этих ограничений показывает,
что как в планируемых, так и в координи-
руемых участках диапазона частот плотность
потока мощности, которую могут создавать
спутники ФСС у поверхности Земли, составляет
не более —113...—116 дБВт/м2, т. е. примерно
на 10 дБ (в 10 раз) ниже плотности потока от
спутников РСС. У многих действующих сейчас
систем телевизионного вещания через спутники
ФСС плотность потока мощности еще ниже. Тем
не менее, прогресс приемной техники позволил
осуществить прием телевизионных сигналов
от спутников, работающих в полосах ФСС, на
сравнительно небольшие и не слишком дорогие
* В других полосах частот, предоставленных
РСС, действуют более жесткие ограничения
устройства (антенна диаметром 1...3 м, стои-
мость от 1,5 до 5 тыс. дол), доступные инди-
видуальному абоненту.
Распределение ТВ сигналов через спутники
ФСС получило распространение раньше и приоб-
рело более широкие масштабы, чем через спут-
ники РСС, несмотря на более дорогие приемные
установки. Пионером в этом был Советский
Союз, создав в 1978 г. спутник «Горизонт»
со стволом «Москва», обладавшим повышенной
мощностью (но в рамках норм Регламента) и
суженной зоной обслуживания. Сигналы этого
ствола можно принимать с высоким качеством
на станции с антенной диаметром 2,5 м (сей-
час — даже 1,5 м) на территории соответ-
ствующей зоны обслуживания, в том числе
практически всей Европы и Сев. Африки. Ряд
спутников ФСС разных стран и международных
организаций используются для телевизионного
вещания на территорию Европы, спутники ФСС
в основном применяются для вещания на тер-
риторию США.
Причин такого явления, по-видимому, не-
сколько. Спутники ФСС обладают меньшей
мощностью и поэтому дешевле. Далее, на ИСЗ
ФСС из-за меньшего энергопотребления и
массы можно расположить большое число ство-
лов и благодаря этому передавать из одной
точки ГО сразу много программ, что удобно как
зрителям, так и организаторам системы веща-
ния. Более того, одна и та же территория
может облучаться большим числом спутников
ФСС, так что число программ, которые можно
принимать с разных ИСЗ, на центральной
части территории Европы и США достигает
50...100; при этом имеется возможность приема
программ разных стран (см. гл. 4). Напротив,
спутники РСС могут излучать на территорию
каждой страны, как правило, не более пяти
программ, в соответствии с частотами, выделен-
ными Планом РСС.
В заключение этого раздела приведем
некоторые сведения о Плане РСС для
Районов 1 и 3, который был принят Все-
мирной конференцией по радиосвязи
Международного союза электросвязи в
1977 г. и в соответствии с которым
сейчас работает ряд наиболее мощных
спутников непосредственного телевизион-
ного вещания. В Районе 1 (Европа и
СССР) этот план действует в полосе частот
11,7...12,5 ГГц, разбитой на 40 каналов.
Разнос между соседними несущими часто-
тами принят равным 19,18 МГц, а полоса
частот для каждого сигнала 27 МГц. Оче-
видно, что на одну зону из одной точки
ГО нельзя вести передачу на соседних
частотах. При составлении Плана принима-
лось, что вещание на одну зону осуществ-
ляется по четырем—шести каналам, раз-
несенным друг от друга на 4 канала.
Так, одной из зон СССР — зоне СССР-1
в Европейской части СССР — выделены
каналы 27, 31, 35, 39 в точке орбит 23° в. д.
[3]. Угловой разнос между соседними по
орбите спутниками составляет 6°. Электро-
магнитная совместимость при многократ-
ном использовании одних и тех же или
6
перекрывающихся полос частот обеспе-
чивается благодаря пространственной из-
бирательности земных приемных антенн
(т. е. угловому разносу ИСЗ), про-
странственной избирательности бортовых
антенн ИСЗ (т. е. разносу зон обслужи-
вания), различию по поляризации (круго-
вая с левым или правым вращением).
В план включены только зоны обслужи-
вания, соответствующие территории одно-
го государства, части государства (для
больших стран, в том числе СССР) и в
редких случаях — группе государств. Для
каждого луча антенн ИСЗ определены его
раскрыв (по двум осям эллиптического
сечения луча), точка прицеливания оси лу-
ча, необходимая мощность передатчика
ИСЗ на один канал (исходя из плотности
потока мощности на границе зоны для ин-
дивидуального приема —103 дБВт/м2).
При составлении плана предполагалось,
что прием ведется на установки инди-
видуального приема с добротностью
G/T=6 дБ/K (отношение усиления ан-
тенны G к шумовой температуре станции
Т), с шириной луча 2° (диаметр антенны
0,9 м).
Заметим, что в настоящее время прием
сигнала ИСЗ НТВ с плановой плотностью
потока —103 дБВт/м2 с достаточным от-
ношением несущей к шуму на входе
приемника (в плане принято, что это отно-
шение (Рс/Рш),х=14 дБ) можно осущест-
вить с помощью приемной антенны мень-
шего диаметра. Так, при температуре
шума приемной установки Т=250К необ-
ходимая добротность земной станции
G/T=6 дБ и соответственно (Рс/Рш),х=
= 14 дБ будет достигаться уже при диа-
метре антенны около 40 см. Следует,
однако, учитывать, что избирательность
такой антенны ниже принятой при со-
ставлении Плана, и помехи от других
ИСЗ могут оказаться больше допустимых.
При составлении Плана считалось, что до-
пустимое отношение сигнала к суммарной
помехе от всех других совпадающих по
частоте плановых каналов должно быть
не ниже 31 дБ. Требуемая точность
удержания ИСЗ на заданной позиции —
не хуже ±0,1° по долготе и широте.
1.3. НЕКОТОРЫЕ ПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ,
КАСАЮЩИЕСЯ ПРИЕМА СИГНАЛОВ
ОТ ИСЗ
Системы непосредственного телевизионно-
го вещания начали развиваться сравнительно
недавно, индивидуальный прием в СССР раз-
решен на основе подписания правительством
Итогового документа Венской встречи предста-
вителей государств — участников совещания по
безопасности и сотрудничеству в Европе.
Следует учитывать, что правительство СССР
ратифицировало Регламент радиосвязи, содер-
жащий указание о том, что должны прини-
маться меры к предотвращению перехвата и
распространения передач, осуществляемых с по-
мощью фиксированных служб радиосвязи.
Кроме того, СССР с 1988 г. присоеди-
нился к «Конвенции о распространении несу-
щих программ сигналов, передаваемых через
спутники» (Брюссель, 1974 г.). Предполагается
также присоединение СССР к конвенции об
охране авторских прав.
Учитывая эти документы и складывающуюся
во всем мире практику, можно предварительно
констатировать следующее.
Индивидуальный прием сигналов от любых
ИСЗ НТВ и ФСС может осуществляться без
ограничений, если принятые программы никоим
образом не распространяются — ни по кабель-
ной сети, ни по эфиру, ни в виде магнитных
записей, платных коллективных просмотров
и т. п. При этом установка наружной антен-
ны на крыше или фасаде здания не должна
нарушать строительных норм и условий безопас-
ности, поэтому установка антенны должна
согласовываться с владельцем этого здания
(домоуправлением) и с органами архитектур-
ного надзора. Установка нескольких антенн на
одном доме будет ограничена из архитектур-
ных соображений, и в этом случае в больших
городских домах будет возможен лишь коллек-
тивный прием.
Коллективный прием сигналов от ИСЗ,
предполагающий распространение программ,
может осуществляться только с разрешения
создателя этих программ. В СССР такое разре-
шение выдает Государственный Комитет по теле-
видению и радиовещанию (ГКТР) либо его
подразделения. На распространение своих про-
грамм и тех программ от иностранных ИСЗ,
право трансляции которых ГКТР получил тем или
иным образом, он будет выдавать разрешения,
в ряде случаев — платные (это будет зависеть
от того, какое соглашение имеет ГКТР с созда-
телем программы). На те программы, на кото-
рые ГКТР не получил право трансляции от их
создателей, он разрешений выдавать не будет.
«Пиратская», без разрешения, трансляция про-
грамм будет наказываться по суду.
Установка антенн коллективного приема и
прокладка кабельной сети также должна осу-
ществляться только с согласия домоуправления
и органов архитектурного надзора.
Распределение программ по эфиру, с по-
мощью передатчика — ретранслятора, требует
выделения частотного канала; разрешение на
право использования канала выдает орган Ми-
нистерства связи — Государственная инспекция
электросвязи.
Заводы-изготовители индивидуальных и кол-
лективных приемников должны соблюдать опре-
деленные требования, устанавливаемые Мин-
связи в отношении качества приема сигналов
изображения и звука и особенно паразитных
излучений приемников, могущих создать помехи
другим радиослужбам. Соответствующие нор-
мы сейчас разрабатываются. Радиолюбители,
изготавливающие приемники НТВ индивидуаль-
но, также должны соблюдать нормы на пара-
зитные излучения.
На торгующие организации, как нам кажет-
ся, тоже налагаются определенные и не
совсем обычные требования. Они должны
7
предупреждать покупателя индивидуальной уста-
новки о вышеперечисленных ограничениях, а
также о возможностях приема советских и
зарубежных передач на определенных терри-
ториях (точнее говоря, о невозможности
приема любых, в том числе зарубежных передач,
в любой точке СССР). Желательно, чтобы
примерная карта зон покрытия при определен-
ных параметрах приемной установки содержа-
лась в заводской инструкции, прилагаемой к
каждому изделию. По состоянию на начало
1990 г. такая карта может быть составлена
на основании материалов гл. 3 и гл. 4 настоящего
издания. Следует учитывать, что ситуация может
меняться, появляются новые ИСЗ, прекращают
функционировать другие, поэтому такие карты
носят ориентировочный характер.
1.4. МЕТОДЫ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ
ТЕЛЕВИДЕНИЯ
Характеристика передаваемых сигналов. Ос-
новная часть передаваемого сообщения —
сигнал изображения или видеосигнал. Его глав-
ная часть — черно-белая, или сигнал яркости,
характеризуются числом строк и кадров в разло-
жении изображения. По принятому в СССР
стандарту, число строк в кадре — 625, число
кадров — 25 в секунду, развертка переме-
жающаяся, т. е. каждый кадр передается в
виде двух полукадров (отдельно нечетные и
четные строки). Большинство сигналов, излу-
чаемых спутниками на Европу, имеют такой же
стандарт, хотя могут быть различия в сигналах
строчной и кадровой синхронизации [4].
Цветное телевидение через спутники СССР
передается в той же системе, что принята в
наземном телевидении — в системе SECAM
(с поочередной передачей двух сигналов цвет-
ности на поднесущих, модулированных по часто-
те). Следует учитывать, что система SECAM,
применяемая сейчас во Франции, имеет неко-
торые отличия от системы, применяемой в
СССР.
Полоса частот, занимаемая видеосигналом в
системе SECAM, составляет 6 МГц.
В Европе широко используется другая си-
стема цветного телевидения — система PAL,
в которой сигнал цветности передается на под-
несущей 4,43 МГц с помощью амплитудной
модуляции с подавленной несущей. Телевизор
для приема сигнала PAL в цветном изображе-
нии должен иметь соответствующий декодер.
Промышленность СССР сейчас приступила к
выпуску телевизоров, пригодных для системы
PAL наряду с SECAM.
Сигнал системы PAL занимает более узкую
полосу частот — 5 или 5,5 МГц.
Система цветного телевидения NTSC, приме-
няемая в США, достаточно редко используется
на спутниках, сигналы которых можно принять
в СССР.
Специально для передачи телепрограмм че-
рез ИСЗ разработаны новые системы цветного
телевидения, позволяющие получить лучшее
качество изображения и звука. Эти системы,
как и системы PAL, SECAM, описаны в гл. 2.
Качество приема телевизионного сигнала ха-
рактеризуется рядом показателей, важнейший
из которых — отношение сигнал-шум. Этот
показатель принято оценивать как отношение
на выходе приемника размаха сигнала изобра-
жения (от пика до пика, без синхроимпульсов)
к эффективному напряжению шума, прошед-
шего через специальный визометрический
фильтр, учитывающий спектральные свойства
глаза человека (фильтр стандартизованный,
с постоянной времени т=245 нс). Это отноше-
ние, выраженное в дБ, равно
20 lg U‘P"M
Uw >ф вэв
и должно составлять 53 дБ для магистральных
каналов подачи телевизионных программ. Для
индивидуального приема допустимо снижать его
до ~44 дБ, для коллективного — до ~49...
51 дБ. Эти значения должны соблюдаться в
течение 99 % времени (т. е. в течение 1 % вре-
мени допускается увеличение шума и наруше-
ние указанной выше нормы).
Другими показателями, характеризующими
качество приема телевизионного сигнала, яв-
ляются искажения амплитудно-частотной (АЧХ)
и фазо-частотной характеристик (ФЧХ) высо-
кочастотного и низкочастотного трактов прием-
ной станции. Эти искажения проявляются как
«тянучки», окантовки, влияние яркости на цвет-
ность и т. п.
Одновременно с видеосигналом передает-
ся сигнал звукового сопровождения, имеющий
полосу частот от 30...100 Гц до 10...15 кГц, и
требующий для нормального качества отно-
шения сигнал-шум на выходе приемника
50...60 дБ (отношение максимального уровня
полезного сигнала, измеренного в эфф. вольтах
к среднеквадратическому значению шума. Шум
полагается измерять специальным прибо-
ром — псофометром, с определенной частот-
ной характеристикой, соответствующей зави-
симости от частоты восприятия звука челове-
ком, и с определенной постоянной времени.
Методы передачи. В системах спутниково-
го телевизионного вещания для передачи ви-
деосигналов практически всегда применяется
частотная модуляция (ЧМ), т. е. частота несу-
щей изменяется пропорционально напряжению
видеосигнала. Это обусловлено тем, что ЧМ
позволяет повысить помехоустойчивость при-
ема сигнала по отношению к шумам и поме-
хам, т. е. при том же сигнале на входе приемни-
ка получить на его выходе более высокое от-
ношение сигнал-шум, чем при обычно приме-
няемой в наземном вещании амплитудной мо-
дуляции. Важность этого выигрыша обусловле-
на очевидной для спутникового вещания не-
обходимостью принимать весьма слабые сигна-
лы от ИСЗ. Кроме того, применение ЧМ позво-
ляет уменьшить требования к линейности трак-
та передачи сигналов и даже работать в режи-
ме ограничения амплитуды ЧМ сигнала. Имен-
но такой режим обычно применяется в вы-
ходном каскаде бортового ретранслятора;
он позволяет существенно повысить коэффи-
циент полезного действия (КПД) этого каскада
и тем самым — КПД всего ретранслятора.
8
К антенне
Сигнал ЗС\ b=zfJ
Тв-сигнал
(25Гц .. 6 МГц)
Уп.'10МГц
чмг? -- d
10/6
Г’бГГц
ЧМ -J
Рис. 1.5. Блок-схема передающей земной стан-
ции при передаче звукового сопровождения
методом двойной ЧМ:
ЧМГ — частотно модулированный гетеродин; Fn —
частота поднесущей; fnp—промежуточная частота;
70/6 — преобразователь частоты; УМ — усилитель
мощности; -|-сумматор
Особую проблему представляет собой пе-
редача сигналов звукового сопровождения те-
левидения совместно с видеосигналом. Наи-
более распространенный способ передачи зву-
кового сопровождения — метод так называе-
мой двойной ЧМ. Он заключается в следую-
щем: на передающей станции создается спе-
циальный генератор дополнительного несуще-
го колебания, имеющего частоту, расположен-
ную несколько выше верхней частоты видео-
сигнала (т. е. выше 5...6 МГц) — так назы-
ваемый генератор колебаний поднесущей ча-
стоты Fn. Этот генератор модулируется по
частоте сигналом звукового сопровождения
(рис. 1.5), и затем выходной сигнал генерато-
ра поднесущей частоты суммируется с видео-
сигналом. Образующийся на выходе суммато-
ра сигнал имеет спектр, показанный на рис. 1.6.
Затем этим сигналом модулируется сигнал
основной несущей частоты (в частотно-моду-
лированном генераторе ЧМГ-2, рис. 1.5);
дальнейшее прохождение сигнала на передаю-
щей ЗС очевидно из рис. 1.5. Частота подне-
сущей Fn обычно выбирается в пределах
6,5...7,5 МГц, если верхняя частота видео-
сигнала 6,0 МГц, и в пределах 5,5...6,5 МГц —
если верхняя частота видеосигнала — 5 МГц.
Сигнал двойной ЧМ характеризуется также:
а) девиацией частоты поднесущей (макси-
мальным отклонением частоты под воздей-
ствием модулирующего сигнала); величина де-
виации частоты поднесущей может составлять
от ±50 до ±150 кГц;
б) девиацией частоты основного несущего
колебания, которая может составлять от ±9
Рис. 1. 6. Спектр сигнала на выходе сумматора
при передаче звукового сопровождения мето-
дом двойной ЧМ:
Ртв, ?за — спектральная плотность телевизионного и
звукового сигналов соответственно
до ±15 МГц (в Плане РСС 1977 г принята пи-
ковая девиация частоты 13,5 МГц).
в) девиацией частоты несущей, создавае-
мой сигналом звуковой поднесущей; обычно
составляет 0,5...3 МГц.
При необходимости передачи совместно с
сигналом изображения методом двойной ЧМ
более чем одного звукового сигнала исполь-
зуются несколько поднесущих частот, распо-
ложенных выше спектра видеосигнала. Их число
ограничено возникновением перекрестных по-
мех и ухудшением качества ТВ-изображения
из-за уменьшения доли девиации несущей,
приходящейся на видеосигнал.
В некоторых случаях применялись более
сложные, но более эффективные методы пере-
дачи одной или даже нескольких звуковых
программ, основанные не на частотном разде-
лении, а на временнбм. Передача звука про-
изводится на некоторых участках видеосигна-
ла, свободных от передачи изображения, а
именно — во время обратного хода луча по
строкам или кадрам, т. е. во время передачи
гасящих импульсов строк и кадров; передача
осуществляется в импульсной форме, с по-
мощью ИКМ. Аппаратура при таком методе
передачи гораздо сложнее, но зато передача
звука не приводит к энергетическим потерям.
Другой вариант временнбго уплотнения
для передачи звукового сопровождения при-
менен в стандарте D-2-MAC (см. гл. 2).
1.5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ СПУТНИКОВОЙ
ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ ТЕЛЕВИДЕНИЯ
Излучаемая спутником мощность опреде-
ляется мощностью Р6 передатчика бортового
ретранслятора, подводимой к антенне ИСЗ,
и усилением G6 бортовой антенны. Так назы-
ваемая эквивалентная изотропно излучаемая
мощность
ЭИИМ=Р6С6; или 10lgP6G6 дБ. (1)
Усиление антенны (по отношению к так на-
зываемому изотропному излучателю, т. е. рав-
номерно излучающему во всех направлениях)
для антенны с эллиптическим сечением глав-
ного луча равно, в направлении оси главного
луча:
G6=44,45—10lg(<p0i- Ф02), дБ, (2)
где фо,, (рог — углы раскрыва глазного луча
диаграммы направленности (ДН) антенны по
уровню ослабления 3 дБ (в направлении осей
эллипса поперечного сечения луча). Очевид-
но, что чем шире луч антенны, тем меньше G6,
тем меньше ЭИИМ, но зато больше зона по-
крытия для этого сигнала, т. е. этот сигнал мож-
но принимать на ббльшей территории.
Создаваемая у поверхности Земли плот-
ность потока мощности W, определяется преж-
де всего рассеянием энергии по мере удаления
от источника на расстояние d, а также до-
полнительным затуханием в атмосфере Leon,
9
обусловленным осадками и другими факто-
рами[1];
W=3HMM/4nd2LflOn, Вт/м2, (3)
где d — расстояние от ИСЗ до точки раз-
мещения приемной станции (наклонная даль-
ность).
Если не учитывать дополнительного зату-
хания, что в ясную погоду допустимо, при
ds=40 ООО км (высота геостационарной орби-
ты), то формуле (3) можно придать еще более
простой вид
\У=ЭИИМ—163,5, дБВт/м2. (4)
Сигнал на входе приемника земной прием-
ной станции
Pc.x=WS,0, (5)
где 5эф — эффективная поверхность приемной
антенны;
3»ф = $гвОмЛ, (6)
где SreOM=nD2/4 — геометрическая площадь
раскрыва зеркала приемной антенны; ц — коэф-
фициент использования поверхности антенны
(обычно >]«0,6...0,7).
Тем самым вопрос об определении мощ-
ности сигнала на входе приемной станции ре-
шен. Отметим, что величина принятого сигна-
ла при этом порядке вычислений не зависит
от частоты сигнала. Это соответствует физике
явлений — усиление антенны зависит только от
степени концентрации энергии, т. е. от шири-
ны луча, а ширина луча определяет зону по-
крытия. Однако, при заданных размерах антен-
ны ее усиление зависит от частоты (длины
волны X): О=4л5Эф/Х2, что относится и к бор-
товой и к земной антеннам. При заданном раз-
мере зоны обслуживания, с увеличением часто-
ты необходимо соответственно уменьшить раз-
меры бортовой антенны, и усиление останет-
ся неизменным, как и следует из формулы (2).
Уменьшение размеров антенны является пре-
имуществом применения высокочастотных
диапазонов. Усиление приемной антенны ЗС
также растет с частотой, однако при этом
следует учитывать, что затухание энергии ра-
диосигнала в свободном пространстве Lo так-
же увеличивается с частотой. L0=16n2d2/А.2.
На практике все же происходит увеличе-
ние ослабления сигналов с частотой, это обуслов-
лено только одним обстоятельством — ростом
дополнительных потерь Ьдоп, главным образом
в осадках.
В диапазоне 4 ГГц ослабление сигна-
ла в осадках можно не принимать во вни-
мание. В диапазонах 11...12 ГГц ослабле-
ние может быть очень большим, дости-
гая 10...20 дБ при сильном дожде и малых
углах возвышения ИСЗ над горизонтом
(поскольку при малых углах увеличи-
вается длина пути сигнала в атмосфере
Земли). Поэтому для расчета потерь в
дожде (Бдоп в формуле (3)) надо знать
угол возвышения данного ИСЗ в данной
точке приема, статистику интенсивностей
дождя в соответствующей климатиче-
ской зоне, а также требования к надеж-
ности приема, а именно — в какую долю
времени допускается прием пониженно-
го качества. Последнее обстоятельство
очень существенно. Так, при приеме
дискретной информации недопустимы её
потери даже в течение весьма малых
долей времени, и приходится предусмат-
ривать запас более 10...15 дБ. При приеме
телевизионного сигнала принято считать,
что достаточно обеспечить прием в те-
чение 99 % времени, и тогда для боль-
шей части СССР при углах возвышения
более 5° следует считать, что LflOn=
= 1...2 дБ. Подробно порядок расчета
ослабления в дожде изложен в [1].
Возможность приема сигнала с заданным
качеством определяется отношением мощности
несущей сигнала Рс к мощности собствен-
ного шума приемника Рш, которая равна
Рш=кТ111Д/ш, (7)
где к=1,38- 10—23 Вт/Гц- град — постоянная
Больцмана; Тш — шумовая температура стан-
ции, в К (кельвинах), в основном определяемая
собственными шумами входного усилителя,
к которым добавляются шумы антенны; Л1Ш —
шумовая полоса приемника (энергетически
эквивалентна и близка по величине к полосе
пропускания высокочастотного тракта прием-
ника до демодулятора). Часто качество мало-
шумящего входного усилителя характеризуется
шумфактором N, который связан с шумовой
температурой Тш соотношением:
ТШ=(Н- 1)ТН, (8)
где Тн — номинальная температура окружаю-
щей среды в кельвинах (обычно принимается
за номинал температура 20 °C, тогда Тн=
= 293 К). Если шумфактор выражен в дБ и ра-
вен ЫдБ, то
(Ю)
TUJ=(10N«6/,°—1)ТН. (8а)
Отношение сигнал-шум на выходе приемни-
ка в канале изображения, при передаче ме-
тодом ЧМ:
(Рс/Рш).нх = (Ре/Рш).хВк.кпркри. (9)
Здесь В — выигрыш, обусловленный примене-
нием частотной модуляции. Его величина
в з ^fJ2л
где 1Д — пиковая девиация частоты (половина
размаха от пика до пика) от собственно сигна-
ла изображения, без синхроимпульсов и без
девиации от поднесущей звукового сопровож-
дения; F, — верхняя частота полосы ТВ-сигнала
(5...6 МГц — в зависимости от стандарта пе-
редачи).
Поясним теперь смысл остальных коэффи-
циентов в формуле (9): к, — коэффициент
визометрического взвешивания, характеризую-
щий влияние визометрического фильтра на
уровень шума; кпр — коэффициент, отражаю-
щий влияние на уровень шума восстанавли-
вающего фильтра, устраняющего подъем верх-
них частот, создаваемый предыскажающим
фильтром на входе модулятора передающей
10
станции. Характеристики взвешивающего и
восстанавливающего фильтра стандартизованы
(см. [1]), их совместное действие уменьшает
уровень шума на 14,3 дБ, т. е. в 26,9 раза.
Таким образом, в (9) надо подставить к,кпр=26,9.
Наконец, коэффициент краэ обусловлен приня-
той методикой нормирования отношения сигнал-
шум на выходе телевизионного тракта как
отношения размаха сигнала к мощности шума;
кРаз=8 (или 9 дБ).
Поясним назначение восстанавливающего
фильтра. Как видно из (10), выигрыш ЧМ
быстро уменьшается с ростом частоты моду-
ляции. При равномерной спектральной плот-
ности мощности шума на входе приемника,
как это обычно имеет место, спектральная
плотность мощности шума на выходе приемни-
ка растет пропорционально квадрату часто-
ты F [3, 5]. В то же время известно, что спектр
мощности сигнала телевизионного изображения
быстро падает с ростом частоты F, основная
мощность сигнала сосредоточена на низких
частотах, до 1...2 МГц, что соответствует
крупным деталям изображения. Поэтому при
передаче телевидения методом ЧМ применяют
линейные (частотные) предыскажения — ослаб-
ляют низкочастотные компоненты спектра сигна-
ла (до 11 дБ) и поднимают уровень высоко-
частотных компонент — до 3 дБ. Размах сигна-
ла после такого преобразования практически
не изменяется. На приемном конце восста-
навливающим фильтром производится обрат-
ное преобразование, при этом ослабляются
наиболее мощные высокочастотные компонен-
ты шума. Восстанавливающий фильтр входит
в состав приемника, обычно устанавливается
непосредственно на выходе частотного детекто-
ра. Визометрический же фильтр является при-
надлежностью измерителя мощности шума, и
в тракт прохождения сигнала не входит.
Следует отметить, что формулы (9, 10) спра-
ведливы только при условии, что (Рс/Рш)вм>16
(или 12 дБ). При более низком отношении на
входе приемника шумы на его выходе начи-
нают резко возрастать и меняют характер;
на экране телевизора появляются яркие гори-
зонтальные черточки — черные, белые или
цветные. Это явление называют порогом по-
мехоустойчивости при ЧМ [5]. При наступлении
порога изображение становится неприемле-
мым. С помощью специальных частотных де-
модуляторов, обладающих улучшенным поро-
гом, можно сохранить действие соотноше-
ний (9, 10) до более низких значений (Рс/Рш),«~
«8...10 дБ, а в последние годы — даже до
6...7 дБ, но устранить явление порога нельзя.
Дело в том, что шум представляет собой слу-
чайный процесс, выбросы которого намного
превышают среднее значение и оказываются
больше полезного сигнала.
Как видно из (10), выигрыш ЧМ тем боль-
ше, чем больше девиация частоты fa и, значит,
с увеличением девиации частоты нужная ве-
личина отношения (Рс/Рш),ых достигается при
мёньшем значении (Рс/Рш),к.
Однако, с увеличением девиации частоты
приходится расширять полосу пропускания при-
емника, вследствие чего растет мощность шу-
ма на входе демодулятора Ршах, в соответ-
ствии с формулой (7), и порог наступает рань-
ше, т. е. при более высокой мощности полез-
ного сигнала. Поэтому в системах телевизион-
ного вещания не применяют девиацию часто-
ты для сигнала изображения более чем
fe=(1,5...2,5)F,.
Отношение сигнал-шум на выходе канала
звукового сопровождения вычисляется с по-
мощью подобных же формул, с учетом двой-
ной ЧМ; соответствующую формулу можно
найти, например, в [1]. Параметры передачи
звука обычно подбираются так, чтобы при
приемлемом качестве изображения качество
звука тоже было бы хорошим, и порог также
наступал бы в каналах звука и изображения
одновременно.
Сигнал звукового сопровождения также
подвергают линейным предыскажениям —
подъему высших частот, но, в отличие от те-
левидения, без ослабления низших частот
(простой RC — цепочкой с постоянной време-
ни т=50...75 мкс). Восстанавливающий контур
приемника, подавляя высокочастотные ком-
поненты шума, создает общий выигрыш по
уровню шума во всей полосе, достигающий
10 дБ; однако, при измерении шума с псофо-
метрическим фильтром этот выигрыш те-
ряется [1 ].
Примера расчета по приведенным выше
формулам мы не даем, поскольку таким
примером могут служить данные советских и
зарубежных систем вещания, приведенные в
гл. 3 и 4. Мощность бортового передатчика
может составлять от 10 до 200...300 Вт, угол
раскрыва бортовых антенн — от 17X17° (гло-
бальная зона) до 1...2°, диаметр приемных
антенн — от 0,4 до 5 м.
Из формул (5, 7) очевидно, что одного и
того же отношения сигнала-шум можно добить-
ся при различных сочетаниях размера прием-
ной антенны и шумовой температуры приемни-
ка, поскольку уменьшение мощности сигна-
ла при уменьшении размеров антенны можно
скомпенсировать улучшением качества (умень-
шением температуры шума) входного усилителя.
Следует, однако, учитывать, что с уменьшением
размера антенны уменьшается её простран-
ственная избирательность, и возможно возник-
новение помех от других спутников, располо-
женных в других точках орбиты и облучаю-
щих ту же или соседние территории. Например,
взаимные помехи по Плану, принятому в 1977 г.
для РСС, рассчитывались при диаметре антен-
ны 0,9 м, и при меньшем диаметре необхо-
димая защита от помех не может быть гаран-
тирована [6]. В условиях СССР, из-за большой
территории и поэтому малого усиления бор-
товых антенн (см. формулу (2)), как правило,
придется применять антенны ЗС диаметром не
менее 1,5...2 м (см. гл. 3); это же справедливо
и в отношении приема сигналов зарубеж-
ных ИСЗ, зоны, покрытия которых, как прави-
ло, не предназначены для обслуживания тер-
ритории СССР (см. гл. 4).
Полагая в (8) полосу частот равной 27 МГц
и расстояние от ИСЗ до приемной станции
11
d=41,7- 10б м, получим расчетную формулу
для диаметра D, антенны ЗС
D.=
П
2 j 0—0,1 (ЭИИМ-(Рс/Рш)„- 1ДО„)
. 1,5...2,5 дБ,
0,8 дБ,
0,5 дБ.
в
в
в
(И)
Необходимое отношение несущая/шум на
входе (Рс/Рш)„ определяется пороговыми свой-
ствами примененного демодулятора и требуе-
мым качеством изображения, и составляет
11...13 дБ в случае стандартного частотного
детектора и 8...10 дБ в случае эффективного
порогопонижающего демодулятора. Дополни-
тельные потери в атмосфере и в осадках 1_доп
зависят от частоты сигнала и интенсивности
осадков и для 99 % времени приняты равными:
диапазоне 11...12 ГГц .
диапазоне 4 ГГц . .
диапазоне 2,6 ГГц . . .
Коэффициент использования поверхности
шумовая температура антенны с поляриза-
тором Та зависят от её диаметра, диапазона
частот, угла места ИСЗ над горизонтом, пара-
метров поляризатора и для прикидочных ра-
счетов могут быть приняты равными 0,6 и
75 К соответственно.
В табл. 1.1 приведены рассчитанные по фор-
муле (11) для этих условий значения диаметра
приемной антенны для диапазона 11...12 ГГц
в зависимости от шумовой температуры ма-
лошумящего усилителя Тмшу и ЭИИМ борто-
вого передатчика. Увеличение шумовой тем-
пературы неба из-за потерь в осадках не учи-
тывалось, отношение (Рс/Рш)вх принято рав-
ным 9 дБ (порогопонижающий демодулятор),
выбранные значения Тмшу=100, 200 и 360 К
приблизительно соответствуют параметрам хо-
рошего наружного блока зарубежного произ-
водства, лучшим отечественным результатам
и значению, полученному на серийных оте-
чественных транзисторах. При учете шумовой
температуры неба требуемые показатели бу-
дут обеспечиваться в 97...98 % времени.
В диапазонах 2,6 и 4 ГГц благодаря мень-
шим дополнительным потерям диаметр антен-
ны может быть выбран на 15...20 % меньше
указанного в табл. 1.1.
Таблица 1.1 Зависимость диаметра приемной антенны от ЭИИМ ИСЗ и параметров входного устройства
ЭИИМ Диаметр антенны ЗС, м
Шумовая температура МШУ, К
100 200 360
48 0,8 1,0 1,25
46 1.0 1,25 1,6
44 1,25 1,6 2,0
42 1,6 2,0 2,5
40 2,0 2,5 3,2
38 2,5 3,2 4,0
36 3,2 4,0 5,0
1.6 ВЫБОР ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ
ПРИЕМНИКА И НЕКОТОРЫХ ДРУГИХ
ПАРАМЕТРОВ; ОБРАБОТКА СИГНАЛА
Как известно, спектр ЧМ сигнала теорети-
чески бесконечно широк. Однако, на практике
полоса пропускания высокочастотного тракта
может быть ограничена некоторым значением,
достаточным для того, чтобы искажения ин-
формационного сообщения были приемлемо
малыми. Слишком узкая полоса приемника
приведет прежде всего к возникновению не-
линейных искажений сообщения, т. е. наруше-
нию линейного соответствия между законом
модуляции выходного сигналов, иными слова-
ми — к появлению новых спектральных со-
ставляющих на выходе приёмника. Расчёт не-
линейных искажений ЧМ сигнала — дело до-
статочно сложное [7]. На практике часто мож-
но ограничиться приближённой оценкой не-
обходимой полосы пропускания высокочастот-
ного тракта приёмника (до демодулятора)
по формуле
2Af«2(ffl+F,). (12)
Нелинейные искажения при усилении ЧМ
сигнала могут возникать также из-за нели-
нейности фазовой характеристики усилителя
(нелинейной зависимости фазы от частоты
ф=1р(со)), или, что эквивалентно, из-за неравно-
мерности характеристики группового времени
dtp . / \
запаздывания т=-г =tfi((o).
du)
Как проявляются нелинейные искажения
телевизионного сообщения? Во-первых, иска-
жается зависимость яркости сигнала на выхо-
де приемника от яркости передаваемого
изображения, т. е. нарушается пропорциональ-
ное воспроизведение градаций яркости изобра-
жения. Восприятие таких искажений челове-
ком достаточно слабое. Гораздо более не-
приятен возникающий из-за нелинейности эф-
фект взаимной модуляции между состав-
ляющими сигнала изображения. Обычно это
проявляется прежде всего в модуляции вели-
чины и фазы высокочастотных составляющих
сигнала изображения под влиянием более
мощных низкочастотных составляющих. На-
помним, что в системах цветного телевидения
SECAM, PAL, NTSC информация о цветности
передается на поднесущей частоте, располо-
женной в верхней части полосы частот сигна-
ла изображения. Перекрестная модуляция,
обусловленная нелинейностью, приводит к
изменению амплитуды и фазы цветовой под-
несущей под влиянием сигнала яркости,
т. е. к искажениям цветопередачи. Для характе-
ристики этих искажений используются два по-
казателя — дифференциальное усиление и диф-
ференциальная фаза.
Для измерения этих показателей исполь-
зуется двухкомпонентный испытательный сиг-
нал — низкочастотный сигнал полного разма-
ха, имитирующий сигнал яркости, и высоко-
частотная «насадка» сравнительно малого уров-
ня с частотой цветовой поднесущей. Диффе-
ренциальное усиление ДУ характеризуется
изменением амплитуды ВЧ компоненты, про-
12
исходящим с частотой низкочастотной компо-
ненты (т. е. глубиной перекрестной амплитуд-
ной модуляции)
ДУ=100 |(AmaM—Ат1п)/А0|, %. (13)
где Атах, Amin, Ао — соответственно макси-
мальная, минимальная, средняя величины вы-
сокочастотной компоненты.
Дифференциальная фаза ДФ определяет-
ся как максимальное изменение фазы ВЧ на-
садки за период изменения НЧ компоненты:
ДФ = Фтах ®min* (14)
Аналогично модуляции цветовой подне-
сущей из-за нелинейных искажений возникает
модуляция поднесущей звукового сопровожде-
ния что приводит к искажениям звука.
Нелинейные искажения сообщения при уси-
лении и фильтрации ЧМ-сигнала могут быть
сделаны малыми при расширении полосы про-
пускания — до значений, указанных в форму-
ле (11), или еще шире, а также при уменьше-
нии крутизны скатов амплитудночастотной
характеристики за пределами полосы про-
пускания; последнее, как правило, улучшает
линейность фазовой характеристики, уменьшая
ДУ и ДФ. Однако, очевидно, что при таком
способе уменьшения искажений будет испорче-
на частотная избирательность приемника по
соседним каналам — качество, весьма важное
для приемника, особенно при приеме слабых
сигналов. Поэтому при создании приемной
установки необходимо использовать фильтры с
высокой избирательностью при высокой ли-
нейности фазовой характеристики, либо уста-
навливать фазовые корректоры, не влияющие
на АЧХ, но исправляющие ФЧХ.
Нелинейные искажения изображения и
обусловленные ими эффекты перекрестной
модуляции могут также возникать из-за нели-
нейности характеристики частотного детекто-
ра или видеоусилителя (см. гл. 5).
Отметим, что кратко описанные выше
(п. п. 1.5) линейные предыскажения ТВ-сигна-
ла весьма эффективно уменьшают нелинейные
искажения этого сигнала, в том числе такие их
показатели, как ДФ и ДУ. В самом деле, ослаб-
ление низкочастотной компоненты испытатель-
ного (или реального) сигнала на 11 дБ и соот-
ветственно вызванной им девиации частоты
уменьшает загрузку тракта передачи, иными
словами — уменьшает используемый участок
передаточной характеристики. При этом раз-
мах сигнала, как отмечалось выше, не изме-
няется, а шумы на выходе приемника снижаются.
В результате прохождения через контур
линейных предыскажений изменяется форма
сигнала. Высота плоской части длинных им-
пульсов уменьшается на 11 дБ, в соответствии
с завалом низких частот в контуре, а фронты
импульсов сохраняются и подчеркиваются
выбросами (см. рис. 1.7). Именно высота выбро-
сов определяет теперь размах сигнала. В свя-
зи с этим в некоторых случаях применяют
последующую нелинейную обработку — огра-
ничение («срезание») выбросов. Это уменьшает
размах сигнала и позволяет увеличить девиацию
частоты fA, увеличив тем самым выигрыш ЧМ
(см. формулу (10)) и уменьшив шум на выходе
Рис. 1.7. Форма телевизионного сигнала на входе
(а) и на выходе (в) контура частотных преды-
скажений
приемника. Разумеется, увеличение девиации
частоты уменьшает тот эффект по уменьше-
нию нелинейных искажений, который дости-
гается благодаря линейным предыскажениям.
В каналах звукового сопровождения также
применяют нелинейную обработку с целью
достижения выигрыша в отношении сигнал-шум.
Однако, простое мгновенное ограничение, как
в случае телевидения, здесь неприемлемо
из-за высокой чувствительности человеческо-
го восприятия к нелинейным искажениям звука,
поэтому применяют регулирование «по оги-
бающей», т. е. изменяется на передающей
стороне средний уровень сигнала за некото-
рый интервал времени. Уровень слабых сигна-
лов повышается, динамический диапазон зву-
кового сигнала сокращается (компрессируется).
Поэтому отношение слабых звуков к шуму в
канале увеличивается. На приемной стороне
линии связи динамический диапазон восста-
навливается, расширяется (экспандирование).
Шум в моменты передачи тихих звуков и в паузах
существенно ослабляется такой системой
«компрессор-экспандер» («компандер»). В не-
которых системах (например, в системе
«Москва») работа экспандера управляется спе-
циальным дополнительным сигналом, пере-
даваемым по линии связи (так называемый
управляемый компандер).
В европейских ИСЗ ECS, ASTRA наряду
с основным каналом звукового сопровожде-
ния формируются еще до четырех высоко-
качественных звуковых каналов, используемых
для передачи монофонических или стереофо-
нических программ. Передача ведется на под-
несущих частотах 7,02; 7,20; 7,38; 7,56 МГц;
звуковой сигнал подвергается адаптивным
предыскажениям и компандированию, что позво-
ляет достичь динамического диапазона звуко-
вого сигнала 90 дБ (система Wegener Panda 1).
Линейные искажения сообщения (неравно-
мерность АЧХ и нелинейность ФЧХ переда-
ваемых сигналов) могут возникать в фильтрах
промежуточной частоты приемника, но на прак-
тике это маловероятно, если выполнено более
строгое условие отсутствия нелинейных искаже-
ний (12). Поэтому их возникновение возмож-
но только в видеоусилителе приемника. Ли-
нейные искажения сигнала телевизионного
изображения весьма заметны; например, ослаб-
ление высоких частот приводит к уменьшению
крутизны фронтов импульсов, т. е. к уменьше-
нию четкости изображения.
13
Глава 2. Стандарты ТВ сигнала, используемые
в спутниковом вещании
2.1. СТАНДАРТЫ НАЗЕМНОГО ТВ
ВЕЩАНИЯ
Стандартом ТВ сигнала называют совокуп-
ность определяющих его основных характери-
стик, таких как способ разложения изображения,
число строк и кадров, длительность и форма
синхронизирующих и гасящих импульсов, поляр-
ность сигнала, разнос между несущими часто-
тами изображения и звукового сопровождения
и метод модуляции последней, параметры
предыскажающей цепи звукового сигнала и ряд
других. Для цветного телевидения сюда добав-
ляется метод передачи сигналов цветности сов-
местно с сигналом яркости.
Понятно, что получить устойчивое и качест-
венное изображение и звуковое сопровождение
на телевизионном приемнике можно только в
том случае, если он рассчитан на прием сиг-
нала в стандарте, используемом на передающем
телевизионном центре. При приеме сигнала со
спутников телезритель имеет возможность полу-
чать программы из разных стран, сформиро-
ванные в разных стандартах, и здесь особенно
важно иметь представление о возможностях
своей приемной установки и ТВ приемника. Ос-
новное внимание в данной главе уделяется но-
вым стандартам, разработанным специально для
спутникового вещания, сведения о существую-
щих стандартах даны в справочной форме.
До начала 80-х годов в спутниковом веща-
нии использовались стандарты формирования
ТВ сигнала, сложившиеся к тому времени в на-
земном телевизионном вещании. Для черно-бе-
лого телевидения в разных странах их сущест-
вовало 14, четыре из них к настоящему вре-
мени отменены. Оставшиеся 10 принято обозна-
чать буквами В, D, G, Н, I, К, KI, L, М, N.
В табл. 2.1 приведены важнейшие характеристи-
ки перечисленных стандартов. Отметим, что раз-
личия между стандартами D, К и К1, а также В,
G и Н связаны только с номиналами несущих
частот радиоканалов наземного ТВ вещания и
несущественны с точки зрения спутникового при-
ема.
По способу передачи сигналов цветности раз-
личают три системы цветного телевидения:
SECAM, NTSC и PAL. В системе SECAM каждый
из двух цветоразностных сигналов модулирует
по частоте цветовую поднесущую в смежных
строках. Частоты поднесущих при отсутствии мо-
дуляции равны 4,40625 и 4,25 МГц, девиация
поднесущей в одной строке ±280 кГц и в сосед-
ней строке ±230 кГц. В системе NTSC два цвето-
разностных сигнала передаются с помощью квад-
ратурной модуляции на поднесущей частоте
fn=455fcrp/2, значение которой для стандарта
Основные параметры стандартов ТВ вещания Таблица 2.1
Параметры в 0 G и 1 К К1 L м N
Диапазон волн МВ МВ дмв дмв МВ, ДМВ ДМВ МВ, дмв МВ, дмв МВ, Дмв МВ, дмв
Число строк в кадре 625 625 625 625 625 625 625 625 525 625
Частота полей, Гц 50 50 50 50 50 50 50 50 60 55
Частота строк, Гц 15625 15625 15625 15625 15625 15625 15625 15625 15750 15625
Полоса частот видеосиг- нала, МГц 5 6 5 5 5,5 6 6 6 4,2 4,2
Полоса частот радиока- нала, МГц 7 8 8 8 8 8 8 8 6 6
Разнос несущих частот видео- и звукового сиг- налов, МГ ц 5,5 6,5 5,5 5,5 6 6,5 6,5 6,5 4,5 4,5
Вид модуляции несу- AM AM AM AM AM AM AM AM AM AM
щей изображения* ОБП ОБП ОБП ОБП ОБП ОБП ОБП ОБП ОБП ОБП
Н Н Н Н Н Н Н П Н Н
Вид модуляции несу- щей звука ЧМ ЧМ ЧМ ЧМ ЧМ ЧМ ЧМ AM ЧМ ЧМ
Постоянная времени предыскажений звука, мкс 50 50 50 50 50 50 50 75 75
Девиация частоты несу- щей звука, кГц ±50 ±50 ±50 ±50 ±50 ±50 ±50 — ±25 ±25
Отношение мощностей несущих видео- и звуко- вого сигналов * Н — негативное из от 10:1 до 20:1 ображеи от 10:1 ДО 5:1 ие; П — от 10:1 до 20:1 позити от 5:1 до 10:1 вное изс 5:1 бражен» от 10:1 до 5:1 46 10:1 10:1 от 10:1 ДО 5:1 от 10:1 до 5:1
14
Таблица 2.2
Страны мира и используемые ими стандарты ТВ вещания
Страна Стандарт Страна Стандарт
Австралия B-PAL Мексика M-NTSC
Австрия B/G-PAL МНР D/K-SECAM
Бельгия B/H-PAL Никарагуа M-NTSC
Болгария D/K-SECAM Норвегия B/G-PAL
Бразилия M-PAL ОАЭ B/G-PAL
Великобритания I-PAL Оман B/G-PAL
Венгрия D/K-SECAM Польша D/K-SECAM
Вьетнам D,/К-SECAM Португалия B/G-PAL
ГДР B/G-SECAM Румыния D/K-PAL
Г олландия B/G-PAL Саудовская Аравия B/G-SECAM
Дания G/G-PAL СССР D/K-SECAM
Индия B-PAL США M-NTSC
Индонезия B-PAL Таиланд B/G-PAL
Ирак B/G-SECAM Турция В G-PAL
Иран B/G-SECAM Филиппины M-NTSC
Ирландия l-PAL Финляндия B/G-PAL
Испания B/G-PAL Франция L-SECAM
Италия B/G-PAL ФРГ B/G-PAL
Канада M-NTSC Чехословакия D/K-SECAM
КНР D-PAL Швейцария B/G-PAL
КНДР D-PAL Швеция B/G-PAL
Куба M-NTSC Югославия B/G-PAL
Люксембург B/G-PAL Южная Корея M-NTSC
Мадагаскар K1-SECAM Япония M-NTSC
М равно 3,579545 МГц. При формировании
сигнала PAL цветоразностные сигналы также пе-
редаются с помощью квадратурной модуляции,
но фаза одного из модулированных сигналов
поочередно изменяется от строки к строке на
180 . Частота поднесущей зависит от принятого
стандарта и составляет 3,5756 МГц для M-PAL,
3,582056 МГц для N-PAL и 4,4336 МГц для стан-
дартов В, G, Н, I.
В принципе любая из трех описанных систем
может применяться с любым из 10 существую-
щих стандартов черно-белого ТВ вещания, давая
30 возможных комбинаций. На практике приме-
няются девять разновидностей PAL, шесть —
SECAM и один стандарт из группы NTSC. В табл.
2.2 указаны некоторые страны мира и применя-
емые ими стандарты цветного ТВ.
2.2. МЕТОДЫ ФОРМИРОВАНИЯ
СИГНАЛА ЦВЕТНОГО ТВ С ВРЕМЕН-
НЫМ УПЛОТНЕНИЕМ КОМПОНЕНТ
Как уже отмечалось, системы SECAM, NTSC
и PAL были разработаны для наземных ТВ сетей,
использующих амплитудную модуляцию несу-
щей изображения, и не очень пригодны для
передачи с ЧМ. Из-за треугольного спектра де-
модулированного шума при ЧМ сигналы цвет-
ности оказываются в области повышенной спек-
тральной плотности мощности шума, что снижает
помехоустойчивость приема этих сигналов. Еще
один серьезный недостаток существующих стан-
дартов — перекрестные искажения сигналов яр-
кости и цветности, возникающие при прохожде-
нии ЧМ сигнала через тракты с неравномер-
ной амплитудной и нелинейной фазовой характе-
ристиками. Специалистами многих стран мира
проводились поиски и исследования новых мето-
дов формирования ТВ сигналов, свободных от
указанных недостатков.
Исследования показали, что для передачи
изображения с высоким качеством скорость циф-
рового сигнала должна составлять не менее
200 Мбит/с. Существующие методы устранения
избыточности ТВ изображения позволяют пони-
зить эту скорость до 40—60 Мбит/с, однако
реальная пропускная способность канала с поло-
сой пропускания 27 МГц и отношением несущая/
шум Рс/Рш=14 дБ, сформированного согласно
Плану ВАКР-77, не превышает 20 Мбит/с и
недостаточна для передачи высококачественного
изображения. В связи с этим для первого поко-
ления систем СТВ разработаны комбинирован-
ные цифро-аналоговые методы, где часть инфор-
мации передается в аналоговой, часть — в циф-
ровой форме. Одна из таких систем, раз-
работанная в Великобритании и принятая неко-
торыми европейскими странами в качестве стан-
дарта спутникового вещания, получила название
МАС (сокращение от английского Multiplexing
Analogue Components — уплотнение аналоговых
компонент).
В системе МАС аналоговые сигналы яркости
и цветности сжимаются во времени и передаются
поочередно (методом временного уплотнения)
на периоде активной части строки, что позволяет
избежать перекрестных искажений сигналов яр-
кости и цветности, снизить шумы в канале цвет-
ности балгодаря переводу его в область низких
частот, повысить разрешающую способность
изображения за счет более широкой полосы ча-
стот сигналов яркости и цветности, улучшить
15
Рис. 2.1. Преимущество стандарта МАС перед
PAL и SECAM при различных значениях Рс/Рш
качество сигнала путем непосредственного со-
пряжения канала с источником программы, так-
же дающим составной сигнал. Сжатие анало-
гового сигнала осуществляется стробированием
сигнала с некоторой тактовой частотой, преобра-
зованием отсчетов в цифровую форму, накопле-
нием их в буферной памяти, ускоренным счи-
тыванием с новой, более высокой, тактовой
частотой и обратным преобразованием в ана-
логовую форму.
При достаточно высоком отношении сигнал-
шум качество изображения на экране приемника
МАС оказывается более высоким, чем в тради-
ционных системах. Так, при Рс/Рш=20 дБ оценка
для МАС на 0,3 балла выше, чем для PAL, и на
0,6 балла выше, чем при SECAM (рис. 2.1) [8].
В области пороговых значений Рс/Рш разница
малозаметна.
Сигналы звукового сопровождения, данных,
синхронизации передаются в системе МАС в
цифровой форме. В зависимости от предъявлен-
ных требований по числу звуковых каналов, их
качественным показателям и от суммарной про-
пускной способности ТВ канала в системе выби-
рается вид кодирования и уровень защиты от
ошибок.
Для каналов с цифровой передачей звука
рекомендуется использовать предыскажающие
контура с характеристикой, соответствующей
Рекомендации J 17 Международного консульта-
тивноого комитета по телефонии и телеграфии,
либо так называемой характеристикой
«50/15 мкс». Аналитически эти передаточные
характеристики описываются выражениями:
— «>
.30/,S ТО-1°'917(1У5%.<ДЕ).
где f—частота в килогерцах.
Соответствующие кривые приведены на рис.
2.2. Считается, что предыскажения уменьшают
субъективное восприятие шумов квантования.
Сформированные тем или иным способом
цифровые сигналы отдельных каналов, импульсы
синхронизации, коррекции ошибок и другие дис-
кретные сигналы сводятся в общий цифровой
поток.
Рассматривались три способа передачи циф-
рового потока совместно с сигналом изображе-
ния: с разделением по частоте (система А); с
разделением по времени на видеочастоте (систе-
ма В); с разделением по времени на несущей
частоте (система С).
В системе А объединенный цифровой поток
модулирует по фазе поднесущую частоту, рас-
положенную выше спектра видеосигнала. Этот
способ не нашел применения в рамках стан-
дарта МАС. Он используется, например, в эк-
сплуатируемой Японией системе СТВ в диапазо-
не 12 ГГц BS-2. Поднесущая с частотой 5, (72) МГц
модулируется цифровым потоком со скоростью
2,048 Мбит/с, содержащим двоичные импульсы
звуковых сигналов, импульсы коррекции ошибок,
контрольные импульсы. Для обеспечения доста-
точной гибкости приняты два режима работы
звуковых каналов, условно названные «А» и «Б».
В режиме «А» формируются четыре звуковых
канала с полосой 15 кГц, в режиме «Б» органи-
зуются два звуковых канала очень высокого
(«студийного») качества с полосой 20 кГц.
Способ передачи звука в системе В основан
на использовании некоторой избыточности ТВ
сигнала — наличии в каждой строке интервалов
обратного хода луча, в которых передают-
ся только сигналы синхронизации, и свободных
строк во время передачи кадрового гасящего
импульса. Скорость передачи составляет
1,6 Мбит/с, что позволяет организовать 2—4 ка-
нала с импульсно-кодовой модуляцией или до
6 каналов с адаптивной дельта-модуляцией.
Наилучшие результаты по пропускной способ-
ности получаются в системе С при фазовой
манипуляции несущей частоты в интервале
строчного гасящего импульса. Средняя скорость
передачи в этом случае достигает 3 Мбит/с, а
пропускная способность в зависимости от спосо-
ба кодирования составляет от 4 до 8 звуковых
программ.
В зависимости от выбранного способа пере-
дачи звука и данных различают стандарты С-
МАС, D- и D2-MAC, В-МАС. Рассмотрим эти
стандарты подробнее.
Рис. 2.2. Кривые предыскажений звуковых сиг-
налов:
1 —75 мкс; 2 — 50 мкс; 3— 50/15 мкс; 4— Рек.
j 17 МККТТ
16
2.3. СТАНДАРТ С-МАС/РАСКЕТ
Основные параметры стандарта С-МАС выб-
раны с учетом недавно принятой МККР Рекомен-
дации 601 для студийного цифрового ТВ, в кото-
рой тактовая частота для сигнала яркости принята
равной 864fcip= 13,5 МГц и для сигнала цветности
6,75 МГц. При коэффициенте сжатия соответст-
венно 3:2 и 3:1 тактовая частота считывания
оказывается одинаковой для обоих сигналов и
составляет 20,25 МГц. При этом период строки
содержит 1296 тактовых интервалов, каждый из
которых может нести один бит дискретной ин-
формации либо один отсчет аналогового сиг-
нала. Структура строки показана на рис. 2.3.
Объединение цифровых потоков отдельных
каналов в общий поток осуществляется пакет-
ным методом, что отражено в полном назва-
нии стандарта C-MAC/packet. В начале каждой
строки передается кодовое слово строчной син-
хронизации. Кадровая синхронизирующая после-
довательность вводится в 625 строку. В той же
625 строке содержится служебная информация о
способе засекречивания, числе и виде звуко-
вых каналов, другая информация. Изображение
передается в строках 24-310 и 336-622 каждого
кадра. В остальные строки можно вводить теле-
текст, данные и любую другую информацию.
Формат кадра сигнала C-MAC/packet приведен
на рис. 2.4.
Особенностью рассматриваемого стандарта
является скремблирование цифрового потока,
которое осуществляется сложением его по мо-
дулю 2 с псевдослучайной последователь-
ностью (ПСП), генерируемой специальным гене-
ратором с той же тактовой частотой 20,25 МГц.
При свободном доступе к каналу целью скремб-
лирования является улучшение дисперсионных
свойств сигнала. В канале изображения также
принимаются меры для дополнительного рассея-
ния энергии сигнала в полосе частот ствола.
С этой целью видеосигнал подвергается
предыскажениям по закону
К(0=10 lg
1+(f/f|)g
2+2(f/f2)2’
(2.1)
где fi=0,84 МГц; f2=1,5 МГц.
При передаче сигнала С-МАС по спутниково-
му каналу рекомендовано использовать также
дополнительный сигнал дисперсии, вводимый на
входе ЧМ модулятора. Он представляет собой
сигнал треугольной формы с частотой 25 Гц,
синхронизированный с частотой кадров, обеспе-
чивает пиковую девиацию несущей частоты
600 кГц и вводится таким образом, чтобы в нача-
ле кадра при отсутствии видеосигнала частота
была ниже номинала на 300 кГц. На момент
передачи цифрового сигнала сигнал дисперсии
отключается от входа модулятора. Выведение
Рис. 2.3. Формат строки в стандарте С-МАС / packet:
а = 206 бит (синхронизация, звук, данные); Ь=4 тактовых интервала (переход от дискретного к аналоговому сиг-
налу с наложенным сигналом дисперсии); с—15 тактовых интервалов (нулевой уровень схемы фиксации 0,5 В);
Т| = 10 тактовых интервалов (переход-
ной процесс от нулевого уровня к сиг-
налу цветности); е=349 тактовых ин-
тервалов (цветоразностный сигнал);
12=5 тактовых интервалов (переходной
процесс от сигнала цветности к сигналу
яркости); h = 697 тактовых интервалов
(сигнал яркости);
Тз=6 тактовых интервалов (переходной
процесс от сигнала яркости к нулево-
му уровню);
к = 4 тактовых интервала (переход от
аналогового к дискретному сигналу с
наложенным сигналом дисперсии)
10,6 мкс
99 бит 99бит
Строка
Cmgmya
1-й пакет 1-го субкадра 1-й пакет 2-го субкадра “ Изображение
Колец пакета 92 I Конец пакета 92
|
LJ 95бит LJ 95 бит
г 7 0 Маркер привоз- ° ни 32 бит п Опорный сигнал >)
Вхождение в Слово кадровой синхронизм синхронизации Опознавание, служебная информация 1193 бит »
Строчное синхрослово 6 бит
Синхронизация демодулятора 1 бит
Рис. 2.4. Формат кадра сигнала C-MAC/packet
2 В-к связи № 6
17
00 Сравнительные параметры стандартов семейства МАС Таблица 2.3
Параметр С-МАС D-MAC D2-MAC В-МАС 625 стром В-МАС 525 стром
Системные параметры
Частота кадров, Гц 25 29,97
Число строк в кадре 625 525
Частота строк, Гц 15 625 15734
Номинальная тактовая частота, МГц 20,25 21,328 21,477
Число тактовых интервалов 1296 1365
Структура уплотнения
Принцип уплотнения По радиочастоте | По видеочастоте
Номинальная передаваемая полоса частот, МГц 8,4 7.5 6,3
Амплитуда видеосигнала, В 1,00
Кодирование данных ИКМ/2-4 ФМ Дуобинарное Четырех- или двухуровневое
Скорость передачи символов, МБод 20,25 10,125 7.11 7,16
Полоса частот, занимаемая дискретным сигналом, 10,0 5,0 7,11 7,16
МГц
Число битов на символ 1 2/1
Восстановление тактовой частоты Опорный уровень привязки видеосигнала Длительность периода привязки, мкс Опорные сигналы Восстанавливается из дискретного потока Постоянный уровень 0,75 Опорный пакет 20 символов Средний уровень 20 символов опорного пакета
2,81 2,79
Видеосигнал
Число активных строк в кадре Коэффициент перемежения Формат кадра 574 2:1 4:3 1 483
Сигнал яркости
Коэффициент сжатия Частота дискретизации, МГц Полоса частот некомпрессированного сигнала, МГц 13,5 5,6 3:2 14,219 5.0 | 14,318 4,2
Продолжение таблицы 2.3
п Параметр С-МАС D-MAC D2-MAC В-МАС 625 строк В-МАС 525 строк
Коэффициент сжатия Частота дискретизации, МГц Полоса частот до сжатия, МГц Сигнал цветности 3:1 й5 7,109 7,159 2.1
Диапазон амплитуд, В
Пакет данных, бнт/строка
Тип уплотнения
Организация цифрового потока
Средняя скорость передачи, Мбит/с
Максимальное число каналов
Предыскажения
Метод кодирования
Полоса пропускания радиоканала, МГц
Способ модуляции несущей:
сигналом данных
видеосигналом
Полярность ЧМ
Девиация, МГц/В
Сигнал дисперсии
Основные параметры данных
2X99 | 99
Пакетное
82 пак. X 751 бит/кадр
1,54
2X82 пак.X 751 бит/кадр I
3,08
Кодирование звука
8 I
17 МККТТ
Линейный 14 бит/отсчет или компандированный
10 бит/отсчет
Параметры модуляции
27
ЧМ
102/51
Непрерывное
6 кан.Х 203 кбит/с
1,59
Позитивная
13,5 |
Треугольной формы, синхронный
ЧМ
ЧМ
16,5
с частотой
6 кан.Х 204,5 кбит/с
1,6
6/3
Адаптивные
АДМ
24
17,5
кадров
сигнала дисперсии на приеме осуществляется
схемой восстановления постоянной составляю-
щей.
Основные характеристики стандарта С-МАС/
packet приведены в табл. 2.3.
2.4. ДРУГИЕ СТАНДАРТЫ СПУТНИКО-
ВОГО ВЕЩАНИЯ
Серьезным недостатком стандарта С-МАС/
packet является несовместимость его по занимае-
мой полным сигналом полосе частот с суще-
ствующими в Европе и проектируемыми сетя-
ми кабельного ТВ. Цифровая часть сигнала
С-МАС не проходит через кабельные сети
вообще, а аналоговая часть существенно огра-
ничивается по полосе.
Проблему сопряжения позволяют решить
стандарт D-MAC/packet, разработанный для по-
следующей передачи сигналов, принятых с ИСЗ,
по перспективным широкополосным кабельным
сетям, и его разновидность D2-MAC/packet,
пригодная для существующих сетей.
В системе D-MAC/packet бинарный (двоич-
ный) цифровой поток преобразуется в дуобинар-
ный (трехуровневый), в котором логическому
«О» соответствует импульс нулевой амплитуды,
а логической «1» — импульс положительной или
отрицательной полярности. Алгоритм перекоди-
рования построен таким образом, что переход
от максимального к минимальному значению
сигнала происходит за время не менее двух так-
товых интервалов, а не за один, как в исходной
последовательности. Легко понять, что мини-
мальная полоса частот для передачи дуоби-
нарного сигнала (отсчитываемая как положе-
ние первого нуля в огибающей спектральной
плотности мощности) оказывается вдвое меньше,
чем для бинарного.
Формат строки в стандарте D-MAC/packet
аналогичен C-MAC/packet, но объединение ви-
деосигнала и дискретной последовательности
осуществляется по видеочастоте, как в системах
типа В.
Дальнейшее снижение занимаемой цифро-
вым сигналом полосы частот в стандарте D2-MAC
достигается снижением вдвое скорости цифро-
вого потока и, соответственно, пропускной спо-
собности до 2—4 звуковых сигналов вместо
4—8 в D-MAC.
Операции перекодирования сигнала С-МАС в
D- или D2-MAC на приеме требуют громозд-
кого и дорогостоящего оборудования, поэтому
многие европейские страны, использующие стан-
дарт МАС, приняли решение с целью упрощения
приемного оборудования применить стандарт
D2-MAC (или D-МАС) и на спутниковом участке,
но не с амплитудной модуляцией, а с частот-
ной. При этом на приемной стороне переко-
дирование резко упрощается и сводится только
к частотной демодуляции полного составного
сигнала и последующей амплитудной модуляции.
В системе В-МАС параметры сигнала изобра-
жения близки к принятым в других стандар-
тах семейства МАС. Коэффициенты сжатия сиг-
налов яркости и цветности такие же, разли-
чаются лишь тактовые частоты и форма кривой
предыскажений. Коэффициенты в формуле (2.1)
имеют значения fi = 1,87 МГц, (2=3,75 МГц. В
свою очередь варианты В-МАС для 525- и
625-строчной развертки имеют небольшие раз-
личия, связанные с различием числа строк и
кадров в разложении (см. табл. 2.1). Наиболее
существенны отличия от других стандартов
МАС в способе передачи звуковых сигналов.
Засекречивание сигналов изображения в стан-
дарте МАС может осуществляться одним из двух
способов, названных «перестановка компонент с
двухкратным рассечением» (double-cut-compo-
nent rotation) и «перестановка рассеченных
компонент цветоразностного сигнала» (single-
cut-in-colour-difference line rotation). В пер-
вом варианте компрессированные сигналы ярко-
сти и цветности разрезаются каждый в некото-
рой точке и компоненты их переставляются ме-
стами, как показано на рис. 2.5,а. Координаты то-
чек рассечения варьируются псевдослучайным
образом от строки к строке, причем независи-
мо для каждой из компонент. Одно из 256 воз-
можных значений каждой из координат опре-
деляется ПСП, генерируемой на передающей
стороне, и передается в строке 625 в виде
кодового числа длиной 16 бит, первые 8 бит
которого определяют точку в сигнале яркости и
вторые 8 — в цветоразностном сигнале. Во вто-
ром варианте рассечению и перестановке
подвергается только цветоразностный сигнал
(рис. 2.5,6). Степень засекречивания в обоих
вариантах весьма высока, и без расшифровки
кодового слова прием изображения невозмо-
жен.
Засекречивание сигнала звукового сопровож-
дения при условном доступе осуществляется
скремблированием цифрового потока, как описа-
но выше, при этом 60-битовое кодовое слово так-
же передается в строке 625 в зашифрован-
ном виде.
Основные параметры сигналов семейства
МАС приведены в табл. 2.3.
В настоящее время наблюдается заметный
рост числа спутниковых программ, передавае-
Рис. 2.5. Засекречивание сигнала изображения
в стандарте МАС:
а) перестановка двукратно рассеченных компонент;
6) перестановка рассеченной компоненты цвето-
разностного сигнала
20
мых в стандарте МАС. Правительства ФРГ и
Франции приняли для своих вещательных ИСЗ
TV Sat и TDF стандарт D2-MAC/packet, совмести-
мый с широко развитыми в этих странах
сетями кабельного телевидения. Британская ком-
пания BSB выбрала для своего мощного ИСЗ
Marco Polo стандарт D-MAC/packet, обладающий
большей пропускной способностью. Австралия с
осени 1985 г. ведет вещание на свою терри-
торию в стандарте В-МАС. Этот же стандарт
используется в нескольких ТВ каналах в Ев-
ропе, организованных через ИСЗ Intelsat V.
На протяжении ряда лет Швеция и Норвегия
ведут экспериментальные передачи через евро-
пейские спутники в стандарте С-МАС. В послед-
нее время к ним прибавились две программы
в стандарте D2-MAC через ИСЗ ASTRA и одна
программа в С-МАС через недавно запущенный
Tele-Х. Возможно, стандарты семейства МАС
послужат переходным этапом для внедрения те-
левидения высокой четкости (ТВВЧ) [9].
Под ТВВЧ имеют в виду передачу изобра-
жения с числом строк, приблизительно вдвое
превышающим этот показатель у существующих
стандартов, и форматом кадра (отношение шири-
ны кадра к его высоте) 5:3 или 16:9. На ТВВЧ
изображении отсутствуют дефекты, свойствен-
ные принятым сегодня стандартам ТВ вещания —
недостаточная разрешающая способность, за-
метность поднесущей, перекрестные искажения
сигналов яркости и цветности, мерцание изобра-
жения из-за недостаточно высокой частоты кад-
ров, дрожание строк и т. д. Качество вос-
произведения на экране ТВВЧ приемника прибли-
жается к качеству широкоформатной кинолен-
ты.
В США, Японии, европейских странах ведутся
многочисленные разработки новых ТВ стандар-
тов с улучшенным качеством изображения. В за-
висимости от достигнутой степени сокращения
полосы частот все проектируемые системы ТВВЧ
можно условно разделить на «узкополосные» —
рассчитанные на передачу в канале с полосой
27(24) МГц, сформированном ВАКР-77, и «широ-
кополосные», требующие канала с более широ-
кой полосой пропускания.
В США предложено более 20 проектов
стандартов ТВВЧ, в первую очередь совмести-
мых и полусовместимых систем, обеспечиваю-
щих как прием ТВВЧ изображения на специаль-
ный приемник, так и возможность приема цвет-
ного изображения с хорошим качеством на
обычный ТВ приемник стандарта NTSC.
Япония дальше других стран продвинулась в
деле внедрения ТВВЧ. Разработаны и изготов-
лены первые образцы студийного оборудования
и ТВ приемников, с июня 1989 г. ведутся еже-
дневные часовые передачи через японский веща-
тельный спутник BS-2. Разработанная японской
корпорацией система MUSE (Multiple Sub—Ny-
quist Sampling Encoding — система кодирования с
многократной субдискретизацией) рассчитана на
работу в спутниковом канале диапазона 12 ГГц.
Разработка системы ТВВЧ в Европе начата в
1986 г. в рамках научно-технической програм-
мы «Эврика-95». В проекте участвуют 30 фирм
и организаций стран-членов ЕЭС. Уже определи-
лись технические параметры нового стандарта,
названного HD-МАС (High Definition MAC —
МАС высокой четкости), изготовлены первые об-
разцы аппаратуры. Демонстрация ее в действии
состоялась на международной радиовыставке в
Западном Берлине в сентябре 1989 г.
Принятие каждой группой стран своего соб-
ственного стандарта ТВВЧ может затруднить
международный ТВ обмен, как это произошло
уже в прошлом со стандартами черно-белого
ТВ и системами цветного телевидения. Послед-
нее время под эгидой МККР предпринимаются
усилия по созданию единого мирового стандар-
та ТВВЧ. В мае 1989 г. в Женеве прошло Чрез-
вычайное собрание Исследовательской комиссии
по телевидению МККР, на котором согласова-
ны некоторые важные параметры будущего стан-
дарта — формат кадра, число элементов в стро-
ке, вид и уровень сигналов синхронизации.
Решение о числе строк изображения (1050,
1125, 1250 и 1375) ожидается в 1990 г.
Глава 3. Состояние и перспективы развития спутни-
кового телевидения в СССР
3.1. ДЕЙСТВУЮЩИЕ СИСТЕМЫ ТЕЛЕ-
ВИЗИОННОГО ВЕЩАНИЯ СССР
Система «Орбита». Система «Орбита» была
первой в мире национальной системой теле-
визионного вещания: она была введена в дей-
ствие в 1967 г. Сначала система действовала
через спутники «Молния» на высокой эллиптиче-
ской орбите, но сейчас основной объем веща-
ния осуществляется через геостационарный спут-
ник «Горизонт». Вещание однопрограммное, по
методу ЧМ, на частоте 3875 МГц (линия вниз),
и на каждый из пяти поясов вещания, на кото-
рые поделена территория СССР, передается про-
грамма с соответствующим временным сдвигом
(с разных ИСЗ). Плотность потока мощности
у поверхности Земли невысокая— 136 дБВт/м2,
вследствие чего прием на станциях «Орбита»
осуществляется на антенну диаметром 1 2 м. С не-
сколько пониженным качеством прием сигналов
этой системы можно осуществлять на антенны
диаметром 7 и даже 5 м (но не менее), так
что эта система для индивидуального приема
мало пригодна, и используется в основном для
подачи программ на телецентры. Станций
«Орбита» в СССР около 100. По системе «Орби-
та» сейчас передается 2-я программа централь-
ного телевидения, а также осуществляется об-
мен телевизионными программами.
Звуковое сопровождение телевидения и про-
грамма звукового вещания в системе «Орбита»
передаются на поднесущих частотах 7 и 7,5 МГц с
помощью двойной ЧМ (ранее применялось вре-
21
меннбе уплотнение, импульсы звука передава-
лись во время строчного гасящего импульса).
В другом стволе ИСЗ «Горизонт» работает
система многопрограммного звукового вещания
«Орбита-РВ», в которой в дискретной форме с
временным уплотнением передается 25 про-
грамм звукового вещания и сигналы изображе-
ний газетных полос (ИГП). Система «Орбита-РВ»
также предназначена для профессиональных це-
лей, сигналы ее принимаются на станциях
«Орбита».
На базе станций «Орбита» создаются много-
ствольные центры спутниковой связи.
Подробное описание систем «Орбита» и «Ор-
бита-РВ» имеется в [1, 2].
Система «Экран». Система «Экран» — уни-
кальная система телевизионного вещания, позво-
ляющая применять весьма несложные приемные
устройства, как коллективные, так и индивидуаль-
ные. Система работает через два специальных
спутника, предназначенных только для этой сис-
темы. На линии «вниз» передача ведется на
двух частотах 714 и 754 МГц; это наиболее
низкие частоты из применяемых в системах
спутникового вещания, что способствует упро-
щению и удешевлению приемной установки.
Вторая особенность системы «Экран» —
большая мощность передатчика ИСЗ (к антенне
подводится 200 Вт), повышенное усиление борто-
вой антенны (33,5 дБ), концентрирующей излу-
чаемую энергию на зону обслуживания, покры-
вающей территории Западной и Восточной Сиби-
ри. Это позволяет создать довольно высокую
плотность потока мощности у поверхности Зем-
ли— 116,5 дБВт/м2. Передача ведется с по-
мощью ЧМ. Звуковое сопровождение передает-
ся на поднесущей частоте 6,5 МГц.
По системе «Экран» передается 1-я програм-Г
ма Центрального телевидения, раздельно (со
сдвигом по времени) на два пояса вещания —
Восточной и Западной Сибири (рис. 3.1).
Приемные установки системы «Экран» вы-
пускаются в СССР серийно и предназначены
для коллективного приема, их действует сейчас
несколько тысяч. Возможно создание недорогих
установок индивидуального приема.
На земных станциях системы «Экран» при-
меняются несложные в производстве многоэле-
ментные вибраторные антенны с рефлекто-
ром, обладающие малым ветровым сопротив-
лением и небольшой массой. Низкая рабочая
частота системы позволяет, благодаря малым по-
терям в кабеле, без заметного ухудшения пара-
метров разместить малошумящий входной уси-
литель в помещении, а не на антенне. По
этой же причине малошумящий усилитель с тем-
пературой шума Тш< 100 К получается очень
дешевым.
Выбор низкочастотного диапазона является
не только достоинством, но и недостатком
системы «Экран». Дело в том, что в этом
диапазоне спутниковое вещание совмещено с
наземным хелевизионным вещанием, в связи с
чем ограничена плотность потока, создаваемая
системой на территории других стран, да и на
территории СССР не представляется возможным
расширить полосу частот, выделенную для систе-
мы «Экран». Поэтому дальнейшее увеличение
числа каналов или расширение зоны обслужи-
вания невозможно и не планируется.
Система «Москва». В отличие от системы «Ор-
бита», работающей через стандартный ствол
многоствольного ИСЗ, и от системы «Экран»,
работающей через специализированный веща-
тельный ИСЗ, система «Москва» работает через
специальный ствол многоствольного связного
ИСЗ «Горизонт» —ствол повышенной мощности
(к антенне подводится 40 Вт) и с повышенным
усилением передающей антенны (30 дБ, угол
раскрыва ДН 5X5”). ЭИИМ этого ствола ИСЗ
достигает 46 дБВт. При этом плотность потока
мощности у поверхности Земли составляет
примерно —120 дБВт/м . Система «Москва»
работает в том же диапазоне 4/6 ГГц, что и сис-
тема «Орбита» (центральная частота на линии
вниз — 3675 МГц). На каждом ИСЗ «Горизонт»
имеется один ствол системы «Москва». Исполь-
зуются стволы ИСЗ «Горизонт», расположенных в
точках 14° з. д., 40, 53, 80, 90, 140° в. д. и др.
По системе «Москва» передается 1-я программа
центрального телевидения СССР, сдвинутая по
времени в соответствии со средним местным
временем пяти поясов вещания, а на часть поя-
сов (например, на пояса Б и В, см. рис. 3.2,
.покрываемые системой «Экран») — 2-я про-
грамма Центрального телевидения.
Из рис. 3.2 можно видеть, что программу
системы «Москва», предназначенную для запад-
ной зоны СССР (с ИСЗ в точке 14 з. д.), можно
принимать на территории почти всей Европы,
практически даже во всей Северной Африке.
Приемная земная станция системы «Москва»,
благодаря высокой ЭИИМ, получается достаточ-
но простой. Антенна станции — параболическая,
диаметром 2,5 м, малошумящий усилитель —
транзисторный, с температурой шума 60... 130 К.
При этом отношение сигнал-шум на выходе стан-
ции достигает 53 дБ, т. е. соответствует нор-
мам на магистральный канал передачи телевиде-
ния. Для коллективного и тем более индиви-
дуального приема возможно применение стан-
ций с антенной диаметром 1,5 м; такие стан-
ции выпускаются сейчас нашей промышлен-
ностью.
Девиация частоты несущей от сигнала изобра-
жения составляет ±9 МГц (без синхроимпуль-
сов). Для повышения отношения сигнал-шум
в канале изображения применяется сочетание
линейных и нелинейных предыскажений (см.
гл. 1), улучшающее отношение сигнал-шум.
Звуковое сопровождение передается в си-
стеме «Москва» методом двойной ЧМ, ча-
стота поднесущей 7 МГц (и 7,5 МГц — для
программы звукового сопровождения). При
этом девиация частоты несущей, создаваемая
поднесущей звука, составляет 1 МГц, а девиа-
ция частоты поднесущей звуковым сигналом
— 150 кГц. Для повышения отношения сигнал-
шум в звуковых каналах применено управляе-
мое компандирование.
На третьей поднесущей частоте 8,2 МГц в
системе «Москва» передаются изображения га-
зетных полос, предназначенные для приема в ти-
пографиях с целью печатания газет на месте.
Создаваемая системой «Москва» плотность
потока мощности весьма велика и могла бы при-
22
-30* -20* -Ю* О’ 10' 20 30* 40’ 50“ 60’ 70* М’ ** ЮО’ «О’ «20* ИО* W «О* W 170* ^Д* 17,°"
-30’ -20' -W О’ 10’ 20’ SO’ 4(Г Я’ 6<Г 70’ W «° (ИГ НО" 120’ ИО’ ЙО’ ISO’ 160* 170’ tOO* 170’
Рис. 3.1. Зоны покрытия системы «Экран:
Рис. 3.2. Зоны покрытия системы «Москва» (для ИСЗ «Горизонт», расположенных в точках 14 з. д.; S30, 80 , 90 , 140 в. д.
А, Б, В, Г, М — пояса вещания
Рис. 3.3. Зоны покрытия системы «Москва — Глобальная» (для ИСЗ «Горизонт», расположенных в точках 11 з. д., 96,5 в. д.)
чинить помехи наземным радиорелейным ли-
ниям связи, работающим в той же полосе частот.
Поэтому в системе применено искусственное
рассеяние энергии, для чего несущая изобра-
жения дополнительно модулируется по частоте
пилообразным сигналом с частотой 2 Гц (т. е. бо-
лее низким по частоте, чем нижние частоты
спектра видеосигнала), благодаря чему осуще-
ствляется рассеяние энергии в полосе ±ffl=
= ±4 МГц. Этот сигнал подавляется в приемнике
устройством фиксации (привязки) уровня черно-
го, но для лучшего подавления и лучших поро-
говых свойств приемника применяется также
подавление сигнала дисперсии с помощью
узкополосной обратной связи по частоте [1, 5].
Система «Москва — Глобальная». На двух
спутниках «Горизонт» (расположенных в точках
11° з. д. и 96,5° в. д.) мощный ствол, рабо-
тающий на частоте 3675 МГц, подключен не к уз-
конаправленной антенне, а к антенне с так назы-
ваемым «глобальным» охватом, т. е. облучаю-
щей всю видимую с ИСЗ часть Земли (рис. 3.3),
от этого ЭИИМ ствола падает до 35 дБВт,
и прием сигналов затрудняется. Приемная стан-
ция должна иметь антенну диаметром ~4 м,
малошумящий усилитель с Тш^60 К, и при этом
отношение сигнал-шум на выходе станции в кана-
ле телевидения составляет лишь ~49 дБВт. Для
обеспечения приема выше порога несколько сни-
жена, по сравнению с системой «Москва»,
девиация частоты. При имеющей место на прак-
тике нестабильности позиции ИСЗ «Горизонт»
антенны ЗС системы «Москва — Глобальная»
диаметром 4 м должны быть снабжены устрой-
ствами автоматического слежения за ИСЗ.
Система «Москва — Глобальная» предназна-
чена для приема программ телевидения СССР за
рубежом, в частности, советскими загранучреж-
дениями, коллективами советских специалистов
и т. п.
Кроме телевизионного канала и канала звуко-
вого сопровождения, в системе «Москва —
Глобальная» предусмотрено создание несколь-
ких каналов передачи дискретной информа-
ции со скоростью до 9,6 кбит/с.
3.2. ПЛАНИРУЕМЫЕ СИСТЕМЫ ТЕЛЕ-
ВИЗИОННОГО ВЕЩАНИЯ СССР
Система СТВ-12. Описанные выше системы
телевизионного вещания СССР решают задачу
обслуживания всей территории страны двумя
программами Центрального телевидения, соот-
ветствующими по времени пяти поясам вещания,
т. е. всего используется десять независимых
каналов. Однако, эти каналы имеют широкие
зоны обслуживания и мало подходят для переда-
чи республиканских программ. Из-за загрузки
геостационарной орбиты увеличить число кана-
лов в системах «Москва», «Экран», «Орбита»
(и вообще в используемых этими системами диа-
пазонах 4 и 0,7 ГГц) практически невозможно.
Поэтому представляется необходимым освоение
диапазона 12 ГГц, в котором Советскому Союзу
по Плану ВАКР-77 выделено 70 каналов с пяти
позиций на орбите (см. гл. 1). Наиболее суще-
ственно то, что среди этих каналов имеются не
только каналы с широкими зонами покрытия
(см. рис. 3.4), но и каналы с эонами, соответ-
ствующими всем союзным республикам, и ряд
других региональных зон [3]. На этом основании в
СССР ведется разработка системы телевизион-
ного вещания в диапазоне 12 ГГц (подача про-
грамм на спутник будет осуществляться в
Рис. 3.4. Зоны покрытия, соответствующие плановым присвоениям для СССР в диапазоне 12 ГГц (по-
казаны наиболее крупные зоны общесоюзного назначения, республиканские и региональные зоны не
показаны]
26
диапазоне 18 ГГц). На первых этапах создания
системы СТВ-12 будет реализована лишь часть
выделений Плана ВАКР-77, поскольку на одном
ИСЗ, подобном по массе и габаритам ИСЗ
«Горизонт» и выводимом теми же средствами
(ракетой «Протон»), удается разместить не более
3...4-Х стволов. Стволы будут иметь мощность
100...150 Вт и 50...75 Вт, и будут создавать плот-
ность потока мощности у поверхности Земли
порядка—110...—111 дБВт/m’. Таким образом,
плотность потока будет выше, чем у всех су-
ществующих в СССР систем спутникового теле-
визионного вещания. Следует учитывать, однако,
что в диапазоне 12 ГГц оказывается более
высокой температура шума малошумящего вход-
ного усилителя (250...200 К, и лишь в лучших мо-
делях приближается к 100 К), и более высокие
потери в осадках (см. гл. 1). Поэтому индиви-
дуальный прием будет возможен на антенны диа-
метром не менее 1...1.5 м.
Реализация системы ожидается в 1992—
1993 г.
Параметры системы СТВ-12 были согласованы
со странами Восточной Европы, совместно с кото-
рыми (в рамках программы «Интеркосмос»)
был подготовлен аван-проект системы.
Система вещания на базе большой космиче-
ской платформы. В периодической печати поя-
вились сообщения [10, 11 ] о возможности исполь-
зования созданной в СССР мощной ракеты
«Энергия» для вывода на геостационарную ор-
биту большой платформы массой до 18 тонн
Глава 4.
приема
Указанные выше преимущества спутникового
вещания обусловили широкое развитие за рубе-
жом систем спутникового телевидения. Некото-
рые из создаваемых систем (например, описан-
ные ниже TDF, TVSat, Tele-X) рассчитаны на пода-
чу ТВ вещательных программ в диапазоне 12 ГГц
непосредственно на простые индивидуальные
или коллективные приемные установки с малой
антенной и, по классификации Регламента ра-
диосвязи [12], относятся к РСС. В англоязычной
технической литературе за такими ИСЗ утвердил-
ся термин DBS (Direct Broadcasting Satellite —
спутник непосредственного вещания), русский
эквивалент — НТВ.
В то же время многими странами широко
используются системы подачи и распределения
ТВ программ через ИСЗ малой или средней мощ-
ности в диапазоне частот 4 или 11 ГГц, отно-
сящиеся к ФСС. Первоначально эти системы
обеспечивали подачу ТВ программ на головные
станции кабельных сетей или ТВ ретрансляторы
для последующего распределения абонентам.
Приемная станция была сравнительно сложной и
дорогостоящей. В начале 80-х годов появились
недорогие и надежные усилители на полевых
транзисторах, стоимость приемных установок за-
метно снизилась и стала доступной для индиви-
дуальных абонентов. Начался быстрый рост чис-
Зарубежные системы СТВ и возможность
их сигналов на территории СССР
с мощностью энергетической установки до
20 кВт. На такой платформе можно разместить
до 15...30 стволов с выходной мощностью каж-
дого 200...300 Вт. Наиболее очевидным является
использование для этих целей диапазона 12 ГГц
в рамках Плана 77 года. Однако, не во всех
позициях, выделенных СССР по этому Плану,
имеется достаточное число частотных каналов.
Кроме того, естественно возникает желание ис-
пользовать большую платформу не только для
телевизионного вещания, но и для развития
средств спутниковой телефонной связи, посколь-
ку сейчас состояние этих средств явно недоста-
точно, из-за ограниченных ресурсов ИСЗ «Го-
ризонт». Совмещение функций вещания и
связи на одной платформе, выведенной в пози-
ции на ГО, предусмотренные Планом 1977 г.
в ряде случаев невозможно по причине пере-
грузки ГО системами ФСС. Поэтому, возможно,
для целей вещания с большой платформы будет
использован не диапазон 12 ГГц, а рядом распо-
ложенные полосы 10,7... 10,95; 11,2... 11,45 ГГц, вы-
деленные СССР по Плану ФСС (План ВАКР-88).
8 этом случае вещание будет осуществляться
с одной из предусмотренных этим Планом для
СССР позиций 61; 88,1; 138,5° в. д., и прием будет
возможен на приемные установки с антенной
диаметром 1...1.5 м. План ФСС предусматривает
широкие зоны покрытия (7,5X3,5“), в пределах
которых можно сформировать более узкие зоны,
как поясные общесоюзные, так и республикан-
ские и региональные.
ла приемных установок, находящихся в индиви-
дуальном пользовании.
В сложившейся ситуации разграничение меж-
ду приемными станциями радиовещательной и
фиксированной спутниковых служб не является
строгим. В отечественной литературе за обоими
типами систем утвердился термин «система
СТВ» [3].
В зависимости от размеров зоны обслужива-
ния, содержания и источников формирования
передаваемой программы принято различать на-
циональные (действующие в пределах одной
страны) и региональные (действующие в преде-
лах групп соседних стран) системы СТВ.
В национальной системе передаются, как пра-
вило, общедоступные ТВ программы некоммер-
ческого характера на языках данной страны, рас-
считанные на прием большей частью ее населе-
ния. Именно для таких систем в первую очередь
предназначен диапазон 12 ГГц, хотя сегодня
многие страны используют для целей националь-
ного ТВ вещания и диапазоны ФСС.
Региональные системы действуют в основном
в рамках ФСС, допускающей подачу сигналов
за пределы национальной территории. Програм-
мы носят преимущественно коммерческий ха-
рактер, передаются иногда в закодированном ви-
де, снабжены зачастую многоязычным звуковым
27
сопровождением и формируются в расчете на
определенные категории телезрителей по куль-
турным запросам, профессиональным интересам
и другим признакам.
Разные страны проявляют различную степень
активности в области спутникового вещания —
от эпизодической аренды каналов в междуна-
родных и региональных системах до создания
собственных национальных систем СТВ, проведе-
ния разработок и реализации крупномасштаб-
ных проектов. Ниже приведены сведения о со-
стоянии дел в этой области в некоторых стра-
нах и регионах. В первую очередь рассмотре-
ны системы, сигналы которых можно прини-
мать на территории СССР.
Западная Европа. Развитие СТВ в этом регио-
не в начале 80-х годов было тесно связано
с широким внедрением кабельного телевидения.
Источником программ для кабельных сетей в
ряде случаев являлась приемная станция с ан-
тенной диаметром 2,5...3 м, работавшая через
экспериментальный спутник диапазона 11 ГГц
OTS. В дальнейшем для этой цели стали ис-
пользовать стволы, арендуемые на маломощных
ИСЗ серий ECS (European Communication Satelli-
te — европейский спутник связи) или Intelsat V.
Первый ИСЗ ECS1 Европейского космическо-
го агенства был запущен 16 июня 1983 г. в точку
13 в. д., он имеет 12 стволов в диапазоне
14/11 ГГц, рассчитанных для передачи телеви-
дения, телефонии или другой информации. Вто-
рой и последующие ИСЗ этой серии имеют два
дополнительных ствола для многофункциональ-
ной службы (передача телефонии, данных, теле-
конференцсвязи и т. д.). В настоящий момент
Рис. 4.1. Частотные планы некоторых ИСЗ:
a) ECS; б) Eutelsatll; в) IntelsatV(VA); г) ASTRA1A;
д) PanAmSatl
космический сегмент системы включает четыре
ИСЗ на ГО в точках 7° (ECS2), 10° (ECS5),
13° (ECS4), 16° (ECS1) в. д.
В целях более экономного использования по-
лосы частот принято поляризационное разделе-
ние стволов, при этом в каждом участке спектра
шириной 250 МГц размещаются три ствола с вер-
тикальной и три с горизонтальной поляризацией
(рис. 4. 1, а). Полоса пропускания всех стволов
одинакова и составляет 72 МГц. Наряду с задача-
ми организации телефонной связи стволы ECS
широко используются на условиях аренды для
распределения ТВ программ. Сдачей стволов в
аренду занимается консорциум Eutelsat, образо-
ванный в 1977 г. с целью эксплуатации спутни-
ковой системы ECS. Годовая стоимость аренды
ствола 0,8...1 млн. долл. Кроме головных стан-
ций кабельных сетей, получателями сигнала яв-
ляется большое и все возрастающее число ин-
дивидуальных абонентов, приобретающих при-
емные установки с антенной диаметром 0,9...
1,8 м и стоимостью в пределах 0,5...1,5 тыс. долл.
Передача телевидения осуществляется в трех
узких лучах — атлантическом, западном и во-
сточном, направленных соответственно на атлан-
тическое побережье Европы, центральную ее
часть и юго-восток. Одноименные зоны обслужи-
вания всех четырех ИСЗ практически совпадают.
На территории СССР наиболее благоприятны
условия для приема двух ТВ программ, пере-
даваемых в восточном луче. Зона луча охваты-
вает всю европейскую часть СССР, Урал и север
Западной Сибири.
В западном луче ECS передается большое
число различных программ, однако принимать
их можно практически только в северо-запад-
ных районах европейской части СССР (рис. 4.2).
Закончена разработка ИСЗ ECS второго поко-
ления, названного Eutelsat II. Он будет иметь
семь ретрансляторов с полосой пропускания
80 МГц и девять — с полосой 40 МГц, из них че-
тыре в диапазоне 12,5...12,75 ГГц для многофунк-
циональной службы (рис. 4. 1, б). С помощью
многорупорных облучателей будут сформирова-
ны два луча — западный и восточный —
по конфигурации наилучшим образом отвечаю-
щие территории Западной Европы. Прием на
территории СССР возможен будет также только
на северо-западе (рис. 4.3). Мощность передат-
чика каждого ствола 50 Вт, ЭИИМ на всей тер-
ритории Европы не менее 45,5 дБВт. По коман-
де с Земли диаграмма направленности антенны
может сужаться, обеспечивая ЭИИМ в Централь-
ной Европе 51 дБВт. Запуск первого ИСЗ
Eutelsat II ожидается в первой половине 1990 г.
Средством распределения ТВ программ в Ев-
ропе являются также сдаваемые в аренду стволы
в диапазоне 11 ГГц на нескольких ИСЗ Intelsat V
(V А, V В), принадлежащих международной
организации спутниковой связи Intelsat и обслу-
живающих регионы Атлантики и Индийского оке-
ана. Каждый такой ИСЗ содержит шесть стволов
в диапазоне 11 ГГц с разделением по поляриза-
ции (рис. 4.1, в), работающих в двух лучах —
западном и восточном — с управляемой ди-
аграммой направленности. По команде с Земли
каждый из лучей может направляться в любую
точку глобальной зоны обслуживания. На Евро-
пу направлены оба луча спутников Intelsat VA в
28
so
Рис. 4.2. Зоны обслуживания ИСЗ ECS и IntelsatV:
1 — ECS (восточный луч); 2 — ECS (западный луч); 3 — IntelsatVA (|27,5С 3. д., восточный луч); 4 —
IntelsatVB (60 в. д., западный луч)
точке 27,5е и Intelsat VB в точке 60° в. д., а также
западный луч ИСЗ Intelsat VA в точке 1° з. д. На-
ибольший интерес для телезрителей на терри-
тории СССР представляет восточный луч Intelsat
VA в точке 27,5° з. д., в котором передается
круглосуточная информационная программа
CNN из США (рис. 4.2). Эту программу можно
принимать в европейской части СССР севернее
широты Москвы на антенну диаметром 2...2,5 м.
Зоны обслуживания западного и восточного
лучей ИСЗ Intelsat VB в точке 60 в. д. практи-
чески совпадают, они захватывают юго-западную
часть европейской территории СССР (рис. 4.2).
В западном луче передаются местные програм-
мы для земель ФРГ, в связи с вводом в действие
национальной системы спутниковой связи DFS/
Kopernikus аренда этих стволов будет, по-види-
мому, в ближайшее время прекращена.
Западный луч Intelsat VA в точке 1° з. д.
направлен на скандинавские страны и практиче-
ски не принимается на территории СССР.
К общеевропейским по своему назначению
можно отнести запущенный 10 декабря 1988 г. в
точку 19,2° в. д. ИСЗ средней мощности ASTRA1 А
(регистрационный индекс GDL-6), владельцем
которого является консорциум частных и го-
сударственных банков ряда европейских стран
при участии правительства Люксембурга. В осно-
ву создания ИСЗ положены два обстоятельства:
возрастание чувствительности приемных устано-
вок при одновременном уменьшении их стоимо-
сти; разработка многорупорных бортовых ан-
тенн, способных более равномерно распреде-
лять излучаемую энергию по зоне обслужива-
ния и обеспечивать более крутой спад облуче-
ния за пределами зоны обслуживания.
ИСЗ содержит 16 одновременно работающих
стволов мощностью 45 Вт каждый, распределен-
ных в четыре группы по четыре ствола. Каждая
группа соединена со своим облучателем, фор-
мирующим несколько отличную диаграмму на-
правленности. С целью более экономного ис-
пользования полосы частот применяется поляри-
зационное разделение: два облучателя работают
на горизонтальной и два — на вертикаль-
ной поляризации, занимаемая полоса частот
11,2... 11,45 ГГц, полоса частот ствола 26 МГц
(рис. 4.1, г). Зоны обслуживания охватывают
почти всю Западную Европу, обеспечивая в цен-
тральной части зоны ЭИИМ 51...52 дБВт, что
достаточно для приема на антенну диаметром
60 см (рис. 4.3). В имеющейся литературе
отсутствуют расчеты поля ИСЗ ASTRA за пре-
делами номинальной зоны обслуживания, пока-
занной на рис. 4.3, поэтому провести расчет
диаметра приемной антенны можно лишь весьма
29
------1 -------J
------2 -4
Рис. 4. 3. Зоны обслуживания ИСЗ ASTRA, Eutelsatll, IntelsatV: С...
1 — ASTRA1A; 2 — Eutelsatll; 3 — IntelsatV (66° в. д., западный луч); 4 — IntelsatV (66 з. д., «сеточный луч)
приблизительно. По данным отдельных измере-
ний, плотность потока мощности во Львове
достигает —119 дБВт, в Минске —122 дБВт, в
Москве —126 дБВт. Стволы ИСЗ ASTRA сданы,
в аренду частным вещательным организациям,
передающим абонентам в Европе программы
самого различного содержания.
В ближайшие годы ожидается дальнейший
быстрый рост числа спутниковых ТВ каналов,
обслуживающих европейский континент. В октяб-
ре 1990 г. запланирован запуск ИСЗ ASTRA 1В
также с 16 стволами, но с другими значениями
частот каналов на линии вниз. Он будет исполь-
зоваться в качестве резервного для ASTRA 1А
и для подачи дополнительных ТВ программ.
Разрабатываются проекты трансатлантиче-
ских спутников, обеспечивающих обмен ТВ про-
граммами между странами Европы и Америки.
Первый такой проект — PanAmSat — уже реа-
лизован, в точку 45° з. д. запущен ИСЗ Simon
Bolivar (регистрационный индекс PAS1), имею-
щий на борту 18 ретрансляторов в диапазоне
4 ГГц и шесть ретрансляторов в диапазоне
12 ГГц. Последние могут работать в европей-
ском узком луче, обеспечивая трансляцию до
шести ТВ программ. Частотный план стволов
диапазона 1 2 ГГц показан на рис. 4. 1, д. В настоя-
щее время на Европу передается одна програм-
ма с ЭИИМ 46 дБВт, прием ее возможен вблизи
западной границы СССР при очень малых углах
места.
В рамках второго проекта — Orion — заказа-
ны два ИСЗ средней мощности с 34 стволами на
каждом. ТВ вещание на Европу будет вестись
в диапазонах 11,45...11,70 и 12,5...12,75 ГГц, ЭИИМ
соответственно 42 и 45 дБВт. Ожидаемые сроки
запуска — конец 1992 г. и начало 1993 г., орби-
тальные позиции 47 и 37,5° з. д.
Еще один трансатлантический ИСЗ — Intel-
sat К — будет иметь 16 стволов средней мощ-
ности, обслуживающих Европу и Америку. ЭИИМ
вблизи западной границы СССР составит
48...50 дБВт.
Наряду с ИСЗ малой и средней мощности в
Европейском космическом агенстве ведутся ра-
боты над семейством тяжелых многоцелевых
спутников под общим названием L-Sat. Первый,
экспериментальный ИСЗ из этого семейства, на-
званный Olympus 1, запущен 12 июля 1989 г. Он
представляет собой большую космическую плат-
форму с четырьмя независимыми полезными на-
грузками, одна из которых предназначена для
СТВ. Один из двух мощных передатчиков диапа-
зона 12 ГГц работает в канале 24 Плана ВАКР-77
и обслуживает территорию Италии. Второй пе-
редатчик может работать в каналах 20 и 28, ан-
тенна его снабжена управляемым с Земли ме-
ханизмом, который может переводить луч на
разные участки европейской территории. В на-
стоящий момент зоны обслуживания ИСЗ
Olympus 1 имеют вид, показанный на рис. 4.4,
30
м9
Рис. 4.4. Зоны обслуживания вещательных ИСЗ:
1 — TDF1; 2 — TVSat2; 3 — Tele-X; 4 — Olympusl (фиксированный луч)
второй передатчик работает в 20-м канале и ис-
пользуется для распределения информационной
общеевропейской программы ВВС Olympia, фор-
мируемой на основе программ многих европей-
ских вещательных организаций.
В будущем для распределения общеевропей-
ских программ планируется использовать спе-
циальный ИСЗ Europesat с 14 ТВ каналами мощ-
ностью по 100...125 Вт. Он будет обеспечивать
покрытие всей территории Европы 6—7 лучами с
ЭИИМ не ниже 55 дБВт. Запуск спутника пред-
полагается в 1994 г.
Принятие в 1977 г. Плана ВАКР-77 стимулиро-
вало создание национальных систем с мощными
спутниками, работающими в диапазоне 12 ГГц.
Примечательным в этом плане оказался для За-
падной Европы 1989 г., когда была завершена
работа сразу над четырьмя такими системами.
Совместный проект TDF (Франция) — TVSat
(ФРГ) разрабатывался с 1980 г. Параметры
спутников полностью соответствуют Плану. Спут-
ники TDF и TVSat практически одинаковы и раз-
личаются, в основном, передающими антеннами.
Каждый рассчитан на передачу ТВ программ
в пяти каналах, выделенных стране Планом
ВАКР-77.
Запуск TDF1 после многочисленных задержек
состоялся 27 октября 1988 г. В августе 1989 г. на
TDF1 отказал один ствол, и дальнейшая работа
будет вестись в четырех оставшихся стволах.
Резервный TDF2 планируется запустить в начале
1990 г. Хотя зона обслуживания по уровню плот-
ности потока мощности — 103 дБВт/м2 имеет
в согласии с Планом границы, близкие к на-
циональным, однако возможность приема на сов-
ременные приемные установки сохраняется на
территории почти всей Европы. Аналогичное рас-
ширение зоны обслуживания имеет место и для
TVSat. Попытка запуска TVSatl в ноябре 1987 г.
окончилась неудачей — не раскрылась одна из
панелей солнечных батарей и помешала раскры-
тию остронаправленной передающей антенны.
Второй ИСЗ из этой серии TVSat2 успешно запу-
щен 9 августа 1989 г.
Границы зон обслуживания TDF1 и TVSat2 на
территории СССР показаны на рис. 4.4. Необ-
ходимо помнить, что оба ИСЗ ведут передачи
в стандарте D2-MAC/packet, так что прием воз-
можен только при наличии специального деко-
дера.
С 1980 г. в Швеции разрабатывался проект
экспериментального многоцелевого спутника
Tele-X, предназначенного для ТВ вещания и свя-
зи. Позднее к проекту присоединились Норве-
гия и Финляндия. Благодаря большой выходной
мощности ретранслятора (230 Вт в насыщении)
прием возможен на антенну диаметром 0,45...
0,6 м. Запуск ИСЗ осуществлен 2 апреля 1989 г.,
31
Технические параметры сигналов принимаемых
- ж
ИСЗ, позиций Ствол Луч Поля- риза- ция* ЭИИМ Программа Язык
Intelsat V, 66° в. д. 1Е Вост. в 46 Irib TV1 Фарси
2Е » В 46 Irib TV2 »
4W Западн. г 43 AFRTS-E2 Англ.
5/6W » г 43 TRT1 Турецк.
5/6W » г 43 TRT2 »
2W » г 45 TRT3 »
Intelsat VB 2W » г 40 West3 Немецк.
60 в. д. 3W » г 40 Tele5 »
4W » г 40 BFS3 »
5/6W » г 40 Eins Plus »
5/6W » г 40 PRO7 »
5/6Е Вост. в 43 AFN-TV Англ.
DFS1 /Kopernikus, 23,5° В1 — в 49 Satl Немецк.
в. д. В2 — в 49 3Sat »
С1 — г 49 Eins Plus »
С2 — г 49 RTL Plus »
К2 — г 53 PRO7 »
К5 —— в 53 Vest3 »
Кб — г 53 Tele5 »
К7 — в 53 BFS3 »
ASTRA1A, 19,2° в. д. 1 Н1 г 52 Screepsport/Sportkanal Англ./нем.
3 Н2 г 52 Scansat TV3 Шведск.
5 Н1 г 52 Children's Channel/Life- style/Japan Sat. TV Англ.
7 Н2 г 52 TV1000 Шведск.
9 Н1 г 52 TV10 Гол л.
11 Н2 г 52 Film Net 24 Англ./голл.
13 Н1 г 52 RTL Veranique Голл.
15 Н2 г 52 MTV Europe Англ.
2 V2 в 52 RTL Plus Немецк.
4 VI в 52 Eurosport Англ.
6 V2 в 52 Sat1 Немецк.
8 V1 в 52 Sky One Англ.
10 V2 в 52 Teleclub (review) Немецк.
12 VI в 52 Sku News Англ.
14 V2 в 52 PRO7 Немецк.
16 VI в 52 Sku Movies/The Shopping Channel Англ.
Arabsat 1, 19° в. д. 1А 1В в или г 41 41 — —
ECS1, 16° в. д. 10 Западн. в 45 Nordic Channel Шведск.
ECS4, 13° в. д. 1 » г 45 RTL Plus Немецк.
3 » г 45 RTL Veronique Голл.
4 » г 45 World Net Англ.
4 » г 45 TV5 Europe Франц.
4 » г 45 One World Channel Голл.
5 Атл. г 45 Galavision Europe Испанск.
6 Западн. г 45 Eurosport/Sky one Англ.
7 » в 45 Teleclub Немецк.
7 » в 45 EBC »
8 Вост. в 45 3Sat »
9 Западн. в 45 Film Net 24 Англ., голл.
10 » в 45 Sat1 Немецк.
12 » в 45 Super Channel Англ.
ECS 5, 10° в. д. 1 » г 45 RAI Uno Итал.
3 » г 45 TVE1 Испанск.
4 » г 45 TVE2 »
6 » г 45 RAI Due Итал.
7 » в 45 3Sat Немецк.
10 » в 45 Canal Courses Франц.
32
Таблица 4.1
Европе спутниковых ТВ программ
Время вещания Частота Пиковая девиация Стандарт изображения До- ступ** Частота поднесущей Девиация поднесу- щей Вид пре- дыскажений Девиаци я сигналов дисперсии
14 10 990 — SECAM с 6,80
10 11 150 — SECAM с 6,80 —— — —
24 11 470 — NTSC о 6,80 — — —
24 11 650 — PAL с 6,80 — — —
24 11 680 — PAL с 6,80 — —. —
24 11 010 — PAL с 6,80 — — —
11 11 010 — PAL с 6,65 — — ——
24 11 138 — PAL с 6,65 — — —
9 11 174 — PAL с 6,65 — —
4 11 550 — PAL с 6,65 — — —
18 11 600 — PAL с 6,65 —- — —
24 11 495 16 B-MAC о — — Адаптивный —
17 ~Т1 550 — PAL с 6,65 —— — —
9 11 600 — PAL с 6,65 — —- —
4 11 625 PAL с 6,65 —
8 11 675 — PAL с 6,65 — — —
12 12 558 — PAL с 6,65 —— — —
10 12 658 — PAL с 6,65 — — —
24 12 692 — PAL с 6,65 — — —
10 12 725 — PAL с 6,65 — — —
18 11 214 16 PAL с 6,50/7,02 85 50 мкс 2.5
15 11 244 13,5 D2-MAC п — — J17 2,5
5/7 11 273 16 PAL с 6,50 85 50 мкс 2,5
7 11 303 13,5 D2-MAC п — — J17 2,5
—. 11 332 16 PAL п 6,50 85 50 мкс 2,5
24 11 362 16 PAL п 6,60/7,02 50 J17 2,5
18 11 391 16 PAL п 6,50 85 50 мкс 2,5
24 11 421 16 PAL с 6,50 85 50 мкс 2,5
8 11 229 16 PAL с 6,50 85 50 мкс 2,5
18 11 259 16 PAL с 6,50 85 50 мкс 2,5
17 11 289 16 PAL с 6,50 85 50 мкс 2,5
19 11 318 16 PAL с 6,50 85 50 мкс 2,5
— 11 347 16 PAL с 6,50 — — 2,5
24 11 377 16 PAL с 6,50 85 50 мкс 2,5
12 11 406 16 PAL с 6,50 85 50 мкс 2,5
12/6 11 436 16 PAL п 6,50 85 50 мкс 2,5
2560,51
— 2634,5/ 12 PAL, SECAM с 6,60 30 J17 0,5
3 11 476 — PAL с 6,60
8 11 008 25 PAL с 6,60 50 50 мкс —-
18 11 175 25 PAL с 6,65 — ——
4 11 486 25 PAL с 6,60 75 J17 —
8 11 472 25 PAL с 6,65 150 J17 —.
1,5 11 472 25 PAL с 6,65 —-
24 11 565 25 PAL с 6,65 —— —— —
4/6 11 650 25 PAL с 6,65 — —
6 10 987 25 PAL п 6,50 50 75 мкс ——
2 10 987 25 PAL с 6,50 — — —.
6—7 11 091 25 PAL с 6,65 50 50 мкс —.
24 11 140 25 PAL п 6,60 50 J17 —
18 11 503 25 PAL с 6,65 50 50 мкс —
20 11 674 25 PAL с 6,65 — — —
18 11 010 25 PAL с 6,60 75 50 мкс ——
14 11 149 — PAL с 6,60 — — —
— 11 500 — PAL с 6,60 — — —
11 11 640 25 PAL с 6,60 — — —-
10 10 989 25 PAL с 6,65 50 50 мкс —-
8 11 472 16 B-MAC п — — Адапт. —
33
ИСЗ, позиция Ствол Луч Поля- риза- ция ' ЭИИМ Программа Язык
ECS 2, 7° в. д. 5 Вост. г 45 World Net Англ.
6 Запади. г 45 Euro PACE/ITN »
Tele-X, 5 в. д. К32 — к. л. 62 NRK Норв.
Intelsat VA, 1° з. д. 1W Западн. г 44 Televerket/TVI »
2W » г 44 TV Norge »
3W » г 45 SVT1 Шведск.
4W 1 г 45 SVT2 »
5/6W » г 44 NRK Норв.
4Е Вост. В 45 TV Israeli Иврит
5/6Е » в 45 TV Israel2 »
Telecom 1 С, 5° з. д. R1 —— в 50 M6 Франц.
R2 — в 50 Antenne 2 »
R3 — в 50 La Cinq »
R6 — В 50 Canal J »
Telecom 1А, 8 з. д. R3 — в 50 Canal Cante »
R4 — в 50 Fin Sat Англ.
Intelsat V, 18,5 з. д. 1Е Вост. в 43 RTI Итал.
2Е » в 43 RTI »
ЗЕ » в 43 Canale5 »
4Е » в 43 RTI »
Olympus 1, 18,8 з. д. К20 Управл. к. п 62 BBC Olympia Англ.
К24 Фиксир. к. п 62 RAI Итал.
TDF1, 19° з. д. К5 — к. п 63 Canal enfants Франц.
К5 —— к. п 63 Euromusie »
К9 — к. п 63 La Sept п
К13 — к. п 63 Canal Plus D. Нем., франц.
К17 — к. п 63 Canal Plus F. Франц.
TVSat 2, 19,2° з. д. К2 — к. п 65 RTL Plus Немецк.
Кб — к. п 65 Satl »
К10 —» к. п 65 3Sat »
К18 — к. п 65 Eins Plus »
Intelsat VA, 27,5° з. д. 1Е Вост. в 46 BBC Europe Англ.
ЗЕ » в 46 CNN »
1 W Западн. г 46 SF Susse »
4W » г 43 Discovery »
5/6W » г 46 SIS »
Marco Polo, 31° з. д. К4 —- к. п 60 — »
К8 — к. п 60 — »
К12 — к. п 60 — »
Simon Bolivar (PAS1), 45° 19В Европ. г 46 Galavision USA Исп. англ.
з. Д. — » г 46 The Gaming Channel Англ.
* Поляризация: В — вертикальная, Г — горизонтальная, К П.— круговая правая, К, Л.— круговая
левая.
зона обслуживания охватывает северные страны.
На территории СССР прием на антенну неболь-
шого диаметра возможен на севере европейской
части (рис. 4.4). Через три рабочих ствола в ка-
налах 26, 32, 40 планируется передавать про-
граммы коммерческого телевидения в стандарте
D-МАС. Ожидается, что после начала регуляр-
ных передач начнет развиваться сеть индиви-
дуальных приемных установок.
Четвертой мощной системой, введенной в
строй в 1989 г., является BSB (коммерческое на-
звание ИСЗ Marco Polo). Из-за организационных
и финансовых трудностей сроки создания систе-
мы СТВ в Великобритании оказались существен-
но сдвинутыми. Только в 1988 г. компания
British Satellite Broadcasting (BSB) получила право
на создание частной трехканальной системы и
подготовку трех программ — информационной,
развлекательной и смешанной, включающей дет-
ские, семейные передачи и новые фильмы. ИСЗ
запущен 27 августа 1989 г., он работает в диапазо-
не 17/12 ГГц, определенном Планом ВАКР-77,
и обеспечивает на территории Великобритании
ЭИИМ не менее 59 дБВт. На территории'СССР
прием сигналов BSB возможен только на антенны
большого диаметра. Регулярные передачи в си-
стеме начнутся в 1990 г. и пойдут в стандарте
D-MAC/packet. Ожидается, что число индиви-
дуальных приемных установок достигнет 2 млн.
Коммерческий успех предприятия в значитель-
ной степени зависит от своевременного выпуска
на рынок недорогих декодеров сигнала D-MAC.
Создание собственных систем непосредствен-
ного вещания планируют и другие европейские
страны. На 1990 г. запланирован запуск в точку
31° з. д. многофункционального ИСЗ Eiresat,
34
Окончание табл. 4.1
Время вещания Частота Пиковая девиация Стандарт изображения До- ступ** Частота поднесущей Девиация поднесу- щей Вид предыска- жений Девиация сигналом дисперсии
4 11 593 — SECAM c 6,60 75 J17 < —
2/1 11 676 — PAL c 6,65 — — —
8—9 12 322 16 С-МАС c — —— J17 —
1 10 989 — PAL c 6,60 — — —
3 11 016 — PAL c 6,60 — — —
6—7 11 132 16 С-МАС c — — J17 —
6—7 11 177 16 С-МАС c — — J17 —
4 11 666 16 С-МАС c — — J17 —
13 11 174 — PAL c 6,60 — — —
7 11 598 —. PAL c 6,60 — — —
10 12 522 — SECAM c 5,80 — — —
18 12 564 — SECAM c 5,80 —- — —
24 12 606 — SECAM c 5,80 — — —
10 12 732 — PAL П 5,80 — — —
2 12 606 — SECAM c 5,80 —— — —
6 12 648 16 B-MAC c — — Адапт. —
— 10 975 — PAL c 6,65 — — —
11 005 — PAL c 6,65 — — —
11 135 — PAL c 6,65 — — —
—— 11 170 — PAL c 6,65 —— — —-
12 092 13,5 D2-MAC c — — J17 0,6
12 168 —. — c — — — 0,6
14 11 804 13,5 D2-MAC П — — J17 0,6
5 11 804 13,5 D2-MAC c — — J17 0,6
12 11 881 13,5 D2-MAC c —— — J17 0,6
21 11 957 13,5 D2-MAC П — — J17 0,6
21 12 034 13,5 D2-MAC П — — J17 0,6
18 11 746 13,5 D2-MAC c — — J17 0,6
18 11 823 13,5 D2-MAC c — — J17 0,6
20 11 900 13,5 D2-MAC c — — J17 0,6
4 12 054 13,5 D2-MAC c — — J17 0,6
17 10 985 PAL П 6,65 — — —
24 11 155 — PAL c 6,65 — — ——
8 10 975 13,5 D-MAC П — — J17 —
6 11 175 — PAL c 6,65 — — —
4 11 591 16 B-MAC П — — Адапт. —
11 785 13,5 D-MAC П — — J17 0,6
11 861 13,5 D-MAC П — — J17 0,6
— 11 938 13,5 D-MAC П — — J17 0,6
24 11 515 — NTSC c 6,20; 6,80 —- — —
24 — — NTSC c 6,20 — — —
Доступ: С — свободный, О — ограниченный, П — платный.
разрабатываемого американской компанией
Hughes Aircraft по заказу Ирландии. Наряду со
связными стволами он будет иметь пять мощных
вещательных стволов в диапазоне 12 ГГц.
Обслуживание территории Италии спутнико-
вым вещанием с начала 90-х годов будет осу-
ществлять мощный трехствольный ИСЗ Sarit,
создаваемый на базе Olympus 1.
Испания планирует к лету 1992 г., периоду
проведения XXV летних Олимпийских игр в Бар-
селоне, запуск двух мощных трехствольных ИСЗ
диапазона 12 ГГц для спутникового вещания.
Предполагается, что ввод в действие массо-
вых систем непосредственного ТВ вещания в
Европе создаст предпосылки для быстрого роста
парка приемных установок. К концу 1989 г. в
эксплуатации находилось более 700 тыс. таких
установок и к 1997 г. ожидается более 2 млн.
(13].
Некоторые европейские страны эксплуатиру-
ют национальные системы спутниковой связи в
диапазонах ФСС, часть пропускной способности
которых используется для распределения ТВ
программ.
Франция с 1984 г. эксплуатирует националь-
ную систему спутниковой связи Telecom 1 в со-
ставе ИСЗ Telecom 1А (8° з. д., резервный) и
Telecom 1С (5° з. д., основной), на которых име-
ются стволы в диапазоне 12,5 ГГц, используемые
для подачи ТВ программ на приемные установки
с антенной диаметром 1,8...2,3 м. В 1991 г.
Telecom 1А должен быть заменен ИСЗ нового по-
коления Telecom 2, который будет иметь в числе
прочих 11 стволов мощностью по 50 Вт в диапа-
зоне 12,5...12,75 ГГц с возможностью передачи в
них телевидения.
В ФРГ запущен 26 мая 1989 г. многоцелевой
35
Технические данные некоторых европейских систем СТВ и систем СССР
Параметр СССР Европейская система
«Экран» «Москва» «Москва— Г лобальная» Eutelsat —
«Экран» «Горизонт» «Горизонт» ECS2, 4, 5 Eutelsat 11 Olympus 1
Позиция на ГО 99° в. д. 14° з. д.; 53°, 80°, 90°, 140° в. д. 11° 3. д.; 96,5° в. д. 7°, 13°, 10° в. д. 13° в. д. 18,8= з. д.
Год запуска — — — 1984, 1987, 1988 1990’ 1989
Расчетный срок суще- ствования, лет Масса ИСЗ, кг 1 3 3 5 7—10 5
— 2000 2000 680 1700 2532
Мощность источников питания, Вт — 1000 1000 900 3000 3600
Диапазон, ГГц 0,7 4 4 11 11 12
Число ТВ стволов 2 1 1 до 10 до 16 2
Зона обслуживания Зональный луч Зональный луч Г лобальная 3 узких луча Евролуч 2 узких луча
Мощность на ствол, Вт 200 40 40 20 50 230
ЭИИМ, дБВт (на краю зоны) 49 43 32,5 41 51 59,5
Полоса частот ствола, МГц 24 36 27 72 7X72 9X36 27
* Предполагаемый срок
ИСЗ DFS1 /Kopernikus. Он имеет наряду с други-
ми три широкополосных ствола в диапазоне
11 ГГц с ЭИИМ 54 дБВт и семь стволов в диапазо-
не 1 2,5...1 2,75 ГГц с ЭИИМ 53 дБВт, что позволяет
передать в общей сложности до 13 ТВ программ.
Запуск резервного DFS2 в точку 28,5° в. д. ожи-
дается в 1990 г. Прием ТВ программ со спутни-
ков Telecom и DFS на простые приемные установ-
ки на территории СССР невозможен.
В общей сложности в Европе к концу 1990 г.
ожидается в работе до 100 спутниковых ретран-
сляторов, из них более 70 для передачи телеви-
дения. Сегодня по спутниковым каналам абонен-
ты в Европе могут принимать около 50 ТВ
программ из разных стран Европы и из США. Ча-
стоты каналов и технические параметры сигналов
(по состоянию на конец 1989 г.) указаны в табл.
4.1.
Технические параметры европейских систем
СТВ приведены в табл. 4.2.
Ближний и Средний Восток. В силу недоста-
точного экономического и научно-технического
развития страны этого региона не имеют соб-
ственных спутников связи, а арендуют стволы в
международных и региональных спутниковых си-
стемах.
Для советских телезрителей представляют ин-
терес западный и восточный лучи ИСЗ Intelsat V
в точке 66' в. д., направленные соответственно
на Турцию и Иран. В них передаются три турец-
кие и две иранские национальные ТВ программы.
На рис. 4.3 нанесены уровни сигнала в этих
лучах на территории СССР. В Закавказье и на юге
Украины прием возможен на антенну диаметром
2...2,5 м. Здесь же можно принимать восточный
луч ИСЗ Intelsat VA в точке 1° з. д., в котором
передаются две ТВ программы Израиля. Техни-
ческие данные передаваемых сигналов приведе-
ны в табл. 4.1. Отметим, что все три упомяну-
тые страны планируют в обозримом будущем
создание собственных спутниковых систем.
Система спутниковой связи и вещания Arabsat,
созданная группой из 22 арабских стран, обеспе-
чивает наряду с телефонией обмен ТВ програм-
мами между странами-участницами. Космиче-
ский сегмент системы включает два ИСЗ — ос-
новной Arabsat 2, запущенный 18 июня 1985 г. в
точку 26° в. д., и резервный Arabsat 1, выведен-
ный на позицию 19° в. д. в феврале 1985 г.
В связи с аварией части стволов на Arabsat 2 ле-
том 1989 г. нагрузка переведена на резервный
ИСЗ. Каждый ИСЗ содержит 25 маломощных
стволов в диапазоне 4 ГГц с круговой поляри-
зацией и два ствола с линейной поляризацией
мощностью 100 Вт в диапазоне 2,6 ГГц, выделен-
ном Регламентом радиосвязи для спутникового
вещания. Конструкция ИСЗ позволяет в каждый
момент использовать только один из мощных
стволов.
Система рассчитана на передачу до 7 ТВ про-
грамм. В настоящее время в стволах с централь-
ными частотами 4052 и 4163 МГц передаются
первая и вторая программы телевидения Саудов-
ской Аравии, на частоте 4070 МГц — програм-
ма из Омана, в стволе с частотой 4126 МГц
Тунис передает общеарабскую программу, сфор-
36
Таблица 4.2
Франция ФРГ Швеция Люксембург Великобритания США
Telecoml TDF DFS/Ko- pernikus TVSat — ASTRA BSB PAS
Telecom 1А, 1С TDF1 DFS1, 2 TVSat 2 Те1е-Х ASTRA1 А Marco Polo Simon Bolivar
8", 5° з. д. 19“ з. д. 23,5°, 28,5° в. д. 19,2“ з. д. 5“ в. д. 19,2“ в. д. 31°з. д. 45“ з. д.
1984, 1988 1988 1989, 1990’ 1989 1989 1988 1989 1988
7 9 10 9 7 10 10 10
650 2050 1416 1950 1200 — 1245 692
1100 3600 — 3215 3200 — 915 1300
12,5 12 И; 12,5 12 12 11 12 4; 12
до 6 5 3+7 5 3 16 3 18+6
Узкий луч Узкий луч Узкий луч Узкий луч Узкий луч Евролуч Узкий луч Евролуч
(Франция) (Франция) (ФРГ) (ФРГ) (северные (Велико-
страны) британия)
20 260 20 230 230 45 110 16
(12 ГГц)
44 60,6 53 62,5 59 51 59 46
36 27 3X90 7X44 27 27 26 27 6X72
мированную из программ стран-участниц согла-
шения. Мощный ствол предназначен для переда-
чи ТВ программы на сеть коллективных прием-
ных установок с антенной диаметром 3...3.5 м.
На такую же антенну эту программу можно будет
принимать в южной части европейской террито-
рии СССР и Средней Азии (рис. 4.5). Параметры
сигнала приведены в табл. 4.1.
Прием сигналов других ТВ стволов на терри-
тории СССР потребует антенны значительно
большего диаметра.
Индия. Более 60 % 700-миллионного населе-
ния Индии проживает в сельской местности, ох-
ват ТВ вещанием к началу 80-х годов не превышал
25 %. В этих условиях СТВ представлялось сред-
ством наиболее быстрого развития ТВ вещания.
Основой системы СТВ Индии являются два много-
целевых ИСЗ Insat 1С (основной) и Insat 1В (ре-
зервный), каждый из которых наряду с 12 мало-
мощными связными имеет два ствола средней
мощности (ЭИИМ 45 дБВт) в диапазоне 2,6 ГГц,
выбранном Индией для ТВ вещания. Через каж-
дый из мощных стволов с несущими частотами
2575 и 2615 МГц передается ТВ сигнал и пять
отдельных несущих малого уровня, модулиро-
ванных звуковыми сигналами. Зона обслужива-
ния вещательных стволов по конфигурации со-
ответствует территории Индии и захватывает
Среднюю Азию и юг Казахстана на уровне
ЭИИМ 40...42 дБВт, что достаточно для приема
на антенну диаметром 2...2,5 м (рис. 4.5).
Из-за короткого замыкания одной из солнеч-
ных батарей на Insat 1С работают сейчас толь-
ко шесть связных и один ТВ ствол. В июне 1989 г.
должен был состояться запуск ИСЗ Insat ID,
однако на стартовой позиции спутник был силь-
но поврежден и нуждался в ремонте. Срок но-
вого старта пока не определен. В настоящее
время нагрузка с неработающих стволов Insat 1С
переведена на ИСЗ Arabsat 2, антенны которого
повернуты в сторону индийской территории.
КНР. Страна с самым большим населением и
обширной территорией, Китайская народная рес-
публика обладает довольно развитой сетью
наземного телевидения, обеспечивающей ТВ ве-
щанием 64,7 % населения. Из-за гористого рель-
ефа местности дальнейший рост наземного те-
левидения требовал больших затрат, и было
принято решение о создании системы СТВ.
Первоначально в качестве космического сег-
мента использовались стволы, арендуемые на
ИСЗ Intelsat. В 1984 г. Китай запустил экспе-
риментальный спутник связи STW1, имевший все-
го один ствол в полосе частот 4,0...4,2 ГГц
с выходной мощностью 5 Вт. Более совершенный
STW2 выведен на ГО в точку 103° в. д. в 1986 г.,
он имеет три ствола с центральными частотами
4,02, 4,08 и 4,16 ГГц, работающие в зоновом лу-
че и обеспечивающие на территории КНР ЭИИМ
не менее 29 дБВт. Следующий китайский связ-
ной ИСЗ запущен в 1988 г. в точку 87,5“ в. д.
Согласно регистрационным документам это дол-
жен быть эксплуатационный спутник Chinasat 1,
четыре из девяти стволов которого с несущими
частотами 3848, 3928, 4098 и 4178 МГц рассчита-
ны на передачу телевидения с ЭИИМ в центре
37
so
Рис. 4.5. Зоны обслуживания на территории -------------- /
СССР вещательных стволов диапазона 2,6 ГГц: । — Arabsatl; 2 — InsatIC
зоны 34,5 дБВт. Зоны обслуживания двух по-
следних ИСЗ захватывают южные районы Восточ-
ной Сибири (рис. 4.6), что позволяет принимать
ТВ программы на антенну диаметром 3...4 м.
В более северных районах необходима антенна
диаметром 3,5...5 м.
В 1991 —1992 г. г. Китай планирует запустить
в эти же точки многоствольные ИСЗ DFH3.
Кроме того, планируется использовать стволы на
региональном ИСЗ Asiasat 1, запуск которого ки-
тайской ракетой Long March намечен на апрель
1990 г. В настоящий момент, согласно имею-
щимся наблюдениям, три ТВ программы в диапа-
зоне 4 ГГц передаются с ИСЗ в точке 87,5° в. д.
и еще три — с ИСЗ в точке 66° в. д.
Япония. Островное положение Японии и гори-
стый рельеф местности делают использование
спутниковых средств особенно эффективным.
Проведенные в 1978—1980 г. г. эксперименты по
передаче ТВ программ через спутник BSE позво-
лили определить оптимальные параметры систе-
мы BS-2, ставшей первой в мире эксплуатацион-
ной системой, построенной в соответствии с Пла-
ном ВАКР-77. В ней передаются две программы
национального телевидения — круглосуточная в
канале 15 и двухчасовая учебная в канале 11.
Звуковое сопровождение передается в цифро-
вой форме на поднесущей частоте 5,73 МГц со
скоростью цифрового потока 2,048 Мбит/с.
Космический сегмент включает два ИСЗ —
резервный В5-2а, запущенный в январе 1984 г., и
основной В5-2Ь, выведенный на орбиту в феврале
1986 г. Зона обслуживания системы охваты-
вает территорию главных японских островов с
ЭИИМ 55,5 дБВт и отдаленных островов с ЭИИМ
50 дБВт. К январю 1989г. число приемных
установок достигло 517 000 [13].
На территории СССР уровень сигнала, до-
статочный для приема на небольшую (1...2 м)
антенну, сохраняется только в прибрежной части
Приморского края и на юге Сахалинской обла-
сти (рис. 4.7).
В 1990 г., к концу срока службы В5-2Ь,
предполагалось запустить ему на смену спутник
BS-За, число стволов на котором увеличено до
трех, а мощность ствола — до 120 Вт. Один
из стволов планировалось использовать для пе-
редачи ТВВЧ по системе MUSE, описанной в гл. 2.
Однако в связи с уменьшением пропускной спо-
собности системы из-за аварии BS-2b японской
вещательной корпорации NHK пришлось пойти
на внеплановый запуск дополнительного ИСЗ
BS-2X с тремя стволами мощностью по 200 Вт,
приобретенного за 14,5 млн. дол. у американ-
ской компании Comsat. Старт ракеты «Ариан»
в феврале 1990 г. оказался неудачным, и ком-
пании NHK придется, по-видимому, вернуться к
первоначальным планам запуска BS-За.
В 1989 г. в Японии запущены два коммерче-
ских многофункциональных спутника, стволы ко-
торых могут использоваться для передачи теле-
видения. ИСЗ JCSatl компании Japan Communica-
tions Satellite Corp, выведен на орбиту 8 марта и
начал работать 1 мая 1989 г. Ретранслятор
его содержит 32 ствола с полосой пропускания
27 МГц, общая занимаемая полоса частот на
38
39
передачу 1 2,25...1 2,75 ГГц. ЭИИМ каждого ствола
в направлении на главные острова достигает
50 дБВт, что дает возможность принимать
ТВ сигнал на антенну диаметром 1 м. Для прие-
ма на территории СССР необходима антенна
диаметром не менее 3 м. Основное назначе-
ние ИСЗ — распределение ТВ программ и сбор
ТВ новостей с периферии. К октябрю 1989 г.
через JCSatl уже передавалось пять ТВ программ
и 16 звуковых программ в цифровой форме.
Еще один ИСЗ, принадлежащий компании
Space Communications Corp., получил название
Superbird А, он запущен 6 июня в точку 158° в. д.
и содержит стволы в диапазонах 30/20 и
14/1 2 ГГц. Второй ИСЗ из этой серии, Superbird В,
разрушился в ходе неудачного запуска в феврале
1990 г. при взрыве ракеты «Ариан». Для пере-
дачи ТВ программ пригодны 19 стволов в диапа-
зоне 12,35...12,75 ГГц с полосой пропускания
каждого 36 МГц и ЭИИМ более 54 дБВт. Прием
на территории СССР возможен на антенну ди-
аметром 2...2,5 м в зоне, указанной выше для
BS-2.
США. Спутниковые системы диапазона 4 ГГц
широко используются в США с середины 70-х го-
дов для распределения ТВ программ на голов-
ные станции кабельных сетей. С развитием
приемной техники в последние годы стало воз-
можным принимать ТВ программы на недоро-
гие индивидуальные приемные установки с ан-
тенной диаметром 2,8...3,3 м. В общей сложно-
сти около 130 спутниковых ретрансляторов на
полутора десятках ИСЗ серий Westar, Satcom,
Telstar, Spacenet, Galaxy обеспечивают распреде-
ление на территории США более 50 ТВ прог-
рамм, причем лишь небольшая часть их зако-
дирована. К концу 1985 г. в эксплуатации
находилось 1,4 млн. приемных станций, число
их возрастает в среднем на 300 тыс. штук в год.
В меньшей степени в США развито СТВ в
диапазоне 11 ...12 ГГц. Его развитие сдерживалось
отсутствием до 1983 г. Плана для Района 2, широ-
ким развитием кабельного телевидения и доступ-
ностью распределительных спутниковых систем
диапазона 4 ГГц. Тем не менее, в 1985—
1986 г. начали работать ИСЗ Satcom К1, К2 диапа-
зона 11 ГГц. Они имеют по 16 стволов мощ-
ностью 45 Вт с разделением по поляризации
и предназначены для распределения ТВ прог-
рамм на небольшие приемные ЗС с антенной
диаметром 1—2 м. Мощность последующих
ИСЗ этой серии намечено увеличить до 60 Вт.
Ряд компаний ведут разработку систем не-
посредственного вещания в диапазоне 12,2...
12,7 ГГц. Шести компаниям Федеральная комис-
сия по связи (ФКС) США выдала разрешения
на создание систем еще в 1986 г., однако
в силу ряда обстоятельств ни одна из этих систем
пока не реализована. Для размещения мощных
вещательных ИСЗ ФКС выделила два участка ду-
ги геостационарной орбиты — от 75 до
79“ и от 132 до 136° з. д. В связи с этим неко-
торые компании пересматривают свои ранее
сделанные заявки. Например, компания Hughes
Технические данные некоторых систем СТВ вне Европы
Параметр Международная система Арабские страны Австралия Индонезия КНР
Intelsat Arabsat Aussat Palapa STW
Intelsat V Intelsat VA, VB Arabsat 1, 2 Aussat 1, 2, 3 Palapa Bl, В2 STW2
Позиция на ГО 66° в. д. 60“ в. Д., 1°, 27,5° з. д. 19°, 26 в. д. 160°, 156°, 164“ в. д. 83°, 113° в. д. 103° в. д.
Год запуска Расчетный срок су- 1983 1989, 1985, 1985 1985, 1985 1983, 1983, 1987 1983, 1987 1986
ществования, лет 7 7 7 7 8 3
Масса ИСЗ, кг Мощность источников 1012 1016 588 600 628 419
питания, Вт 1205 1280 1300 1000 831 194
Диапазон, ГГц 11 11 2,6; 4 12,5 4 4
Число ТВ стволов 6 6 1 + 7 до 15 до 24 до 3
Зона обслуживания 2 узких 2 узких Зональный 4 узких Зональный Зональный
луча луча луч луча луч луч (КНР)
Мощность на ствол, Вт 10 10 100 (2,6) 8,5 (4) 30 10 8
ЭИИМ, дБВт (на краю зоны) 44,4 44,4 41 (2,6) 31 (4) 47 34 29
Полоса частот ствола, МГц 72; 241 72; 241 33 45 36 1X40 2X80
* Предполагаемый срок
40
Galaxy Communications планирует создать два
ИСЗ с 16 ретрансляторами мощностью по 100 Вт
на каждом. Основной задачей систем НТВ счи-
тается вещание ТВ программ высокой четкости,
так как пропускная способность имеющихся
наземных каналов распределения телевидения
недостаточна для этой цели.
Наряду с обеспечением ТВ вещанием соб-
ственного населения США придают большое зна-
чение пропаганде американского образа жизни
с помощью ТВ программ, передаваемых на дру-
гие страны. Информационным Агенством Со-
единенных Штатов (ЮСИА) формируется спе-
циальная четырехчасовая программа WorldNet,
содержащая выступления и пресс-конференции
государственных деятелей США, программы но-
востей, актуальные интервью, комментарии.
Планируется в ближайшие годы иметь мировую
сеть распределения программы WorldNet. В част-
ности, на территорию СССР эта программа пе-
редается в диапазоне 11 ГГц в восточном луче
ИСЗ ECS2 и в диапазоне 4 ГГц через один из
стволов ИСЗ Intelsat V в точке 66“ в. д. Также
практически по всему миру распределяется про-
грамма AFRTS, предназначенная для американ-
ских военнослужащих, размещенных за предела-
ми США.
Канада. В силу своего географического по-
ложения, большой территории, низкой плотно-
сти населения, сложных природных условий
Канада первой из зарубежных стран пришла к
выводу о целесообразности использования ИСЗ
для целей ТВ вещания. Первый мощный ИСЗ диа-
пазона 12 ГГц CTS/Hermes был разработан в
Канаде при участии США и выведен на ГО в
1976 г. С его помощью было проведено боль-
шое число разнообразных экспериментов по пе-
редаче телевидения, продемонстрирована воз-
можность приема на простые абонентские
устройства.
Эксперименты были продолжены на базе че-
тырех стволов многоствольного ИСЗ Anik В, за-
пущенного в 1978 г. Благодаря достигнутой
при небольшой антенне высокой добротности
приемной установки удалось добиться устойчи-
вой работы при низких показателях ЭИИМ. В на-
стоящее время ТВ вещание на территорию Кана-
ды осуществляется через 16 стволов ИСЗ Anik С,
по четыре программы в каждый из четырех ве-
щательных поясов. В 1990 г. предполагается
запуск двух ИСЗ следующего поколения Anik Е1
и Anik Е2, имеющих на борту 24 связных ствола
в диапазоне 6/4 ГГц и 16 вещательных стволов
в диапазоне 14/11 ГГц, причем выходная мощ-
ность каждого ствола возрастет до 50 Вт.
Другие страны, эксплуатирующие системы
СТВ. Индонезия одной из первых развиваю-
щихся стран создала свою национальную систе-
му спутниковой связи и вещания Palapa в диапа-
зоне 6/4 ГГц. Сейчас в системе работают уже
ИСЗ второго поколения Palapa В1 и В2 с 24 ство-
лами каждый, земная сеть включает более 1000
коллективных установок с антенной диаметром
2 м для приема телевидения.
Таблица 4.3
КНР Япония Индия Бразилия Мексика
Chinasat 1 BS Superbird JCSat Insat 1 Brazilsat Morelos
Chinasat BS-2 BS-3 Superbird А JCSat 1 Insat 1 В, 1С SBTS1, 2 Morelos 1, 2
87,5° в. д. 110“ в. д. 110° в. д. 158"в. д. 150° в. д. 74°, 93,5“ в. д. 65°, 70° з. д. 113,5°, 116,5’ з.д.
1988 1986 1990’ 1989 1989 1983, 1988 1985, 1986 1985, 1985
10 5 7 10 10 7 9 10
— 350 550 1500 1370 614 1140 666
— 1140 — 3800 2200 903 799 940
4 12 12 12,5 12,5 2,6 4 4; 11
4 2 3 19 32 2 8 до 24
Зональный Узкий луч Узкий луч Узкий луч Узкий луч Зональный Зональный Зональ-
луч (КНР) (главные острова) (главные острова) (главные острова) (главные острова) луч Индия) луч ный луч
10 100 120 35 20 50 10 Ю(4) 20(11)
31,5 54,4 57,5 52 48 45 36 36(4) 44 (11)
4X36 27 27 36 27 36 36 12X36 6X72 6ХЮ8
41
Таблица 4.4
Программы с ИСЗ Intelsat V (VA), принимаемые
на территории СССР
Позиция ИСЗ Страна, частота ствола, (МГц)
Глобальный луч Полуглобальный луч
180° в. д. США (AFRTS) 4145 Новости (миро- вой обмен) 4177,5 США (СВС + + АВС) 3912 Япония (JISO) 4035 США (CNN-+- + NBC) 4055 Великобритания (ВВС)
66° в. д. США (World- Net) Эфиопия Заир Ботсвана КНР 3742,5 КНР 3825
63° в. д. 60° в. д. Заказные пере- дачи 4135 Новости (миро- вой обмен) 4177,5 °-£ Новости (миро- вой обмен) 4177,5 Судан ЮАР 3720 Алжир
1°3.д. 18,5» з. д' 21,5° з.д. 24,5° з. д. США (Bright- star) 4104 США (AFRTS) 4175 Португалия Новости (миро- вой обмен) 4177,5 Новости (миро- вой обмен) 4188,5 Новости спор- тивные 4166,5 Габон 3725 Нигер 3912 Саудовская Ара- вия 3725 Судан 3966 Заир 4045
27,5° з. д. Аргентина 4177,5 Ливия 4022,5 Нигерия 4064,5
Космический сегмент австралийской нацио-
нальной спутниковой системы Aussat включает
три ИСЗ, работающих в полосе частот 12,5...
12,75 ГГц и обеспечивающих наряду с другими
задачами распределение ТВ программ. Четыре
ствола из 15 на каждом ИСЗ имеют повышен-
ную мощность (до 30 Вт) и используются в
узких лучах для вещания на северо-восток,
юго-восток, западную и центральную зоны.
В юго-восточном луче дополнительно ведется
ТВ вещание на крупные города в стандарте
В-МАС.
Каждый из двух ИСЗ бразильской националь-
ной системы SBTS содержит оборудование 24
стволов, работающих в диапазоне 6/4 ГГц, во-
семь из которых используются для распределе-
ния ТВ программ. Земная сеть включает более
500 коллективных и примерно 5000 индивидуаль-
ных приемных установок с антенной диаметром
1,8...3,6 м.
Мексиканская национальная система Morelos
использует два гибридных ИСЗ, имеющих наряду
с 20 связными стволами в диапазоне 6/4 ГГц
также по 4 ствола в диапазоне 14/11 ГГц с
ЭИИМ 46 дБВт, предназначенных для ТВ веща-
ния. Прием ведется на антенну диаметром 1,2...
1,5 м.
В табл. 4.3 приведены технические данные
описанных выше систем СТВ.
Многие страны получают космический сег-
мент для своих систем СТВ на условиях аренды.
В системе Palapa арендуют стволы для передачи
телевидения Филиппины, Таиланд, Малайзия и
другие страны Юго-Восточной Азии. Бразилия
сдает стволы в аренду на резервном ИСЗ
SBTS2 Перу, Боливии, Аргентине, Венесуэле.
Более 30 стран арендуют стволы на спутниках
Intelsat V (VA, VB). О стволах диапазона 11 ГГц
на этих спутниках говорилось выше. Стволы диа-
пазона 4 ГГц работают с круговой поляриза-
цией и могут быть подключены к антеннам
с различным охватом — глобальным, полугло-
бальным, зоновым, с узким лучом; от варианта
подключения зависят зона обслуживания и не-
обходимая чувствительность приемной установ-
ки. Для приема в глобальном и полуглобаль-
ном луче необходим диаметр приемной антенны
4...6 м, в зоновом луче достаточно иметь
3...4 м.
В табл. 4.4 приведены некоторые сведения
о зарубежных ТВ программах, которые можно
принимать на территории СССР со спутников
серии Intelsat V в диапазоне 4 ГГц.
В заключение укажем еще на одну возмож-
ность приема зарубежного телевидения на тер-
ритории СССР, которая может представить ин-
терес для создаваемых в нашей стране кабель-
ных сетей. С середины 1989 г. американская
компания CNN арендует у международной орга-
низации спутниковой связи «Интерспутник» ствол
с центральной частотой 3825 МГц на ИСЗ «Гори-
зонт» в точке 40° в. д. для передачи своей
информационной программы. Зона обслужива-
ния ствола показана на рис. 4.6. Диаметр прием-
ной антенны должен быть не менее 4 м. Пере-
дачи идут в стандарте PAL.
42
Глава 5. Принципы построения и технические
характеристики приемных установок
5.1. СОСТАВ ОБОРУДОВАНИЯ
И СТРУКТУРНАЯ СХЕМА
Принципы построения приемных установок
в диапазонах частот 2,6 и 4 ГГц основаны
на использовании традиционных аппаратурных
решений, достаточно полно описанных в оте-
чественной и зарубежной литературе. В настоя-
щей главе будут рассмотрены особенности по-
строения приемных установок в диапазоне
частот 11 ...1 2 ГГц.
Оборудование индивидуальной приемной ус-
тановки (рис. 5.1) состоит из параболической
антенны диаметром от 0,6 до 1,8 м (в зави-
симости от места ее установки), наружного
блока, расположенного на облучателе антенны
и состоящего из двух устройств — поляризато-
ра и малошумящего преобразователя (конвер-
тора), соединительного кабеля и внутреннего
блока. С выхода внутреннего блока сигнал
подается непосредственно на антенный вход те-
левизора.
Оборудование для коллективного приема со-
держит те же составные части, что и оборудо-
вание для индивидуального приема. Отличие
заключается в том, что для каждой программы
необходим свой внутренний (канальный) блок.
В коллективных системах обычно используется
антенна большего диаметра (от 2 до 4 м) и
двухканальный наружный блок, обеспечивающий
возможность одновременного приема сигналов
двух ортогональных поляризаций. Блок состоит
из поляризационного делителя и двух конверто-
ров. В состав оборудования для коллективного
приема входят также широкополосные делители
мощности для подключения канальных блоков
и устройства для организации распределитель-
ной сети, варианты построения которой будут
рассмотрены в гл. 6.
Общепринятой для приемных установок спут-
никового телевидения в диапазоне частот
11—12 ГГц является схема с двойным преобра-
зованием частоты. Эта схема оптимальна с точки
зрения избирательности по соседнему каналу,
подавления зеркального канала и обратного
излучения гетеродина. Выбор канала осу-
ществляется по первой ПЧ перестройкой часто-
ты второго гетеродина. Значение ПЧ должно
удовлетворять следующим требованиям:
ПЧ должна быть достаточно высокой, чтобы
обеспечить одновременное пропускание сигна-
лов всех каналов, занимающих полосу до
800 МГц;
чем выше ПЧ, тем легче отфильтровать
зеркальный канал, подавить обратное излучение
гетеродина и обеспечить перестройку второго
гетеродина для выбора соответствующего ка-
нала;
частота гетеродина должна лежать вне поло-
сы принимаемых частот, чтобы не создавать
помех приемникам других абонентов;
ПЧ не должна быъь и слишком высокой, в
противном случае заметно возрастает стоимость
элементной базы (малошумящих транзисторов
и корпусных варикапов), необходимой для
реализации усилителя первой ПЧ и селектора
каналов;
в полосу частот, выбранную для первой ПЧ
и в соответствующую полосу зеркального ка-
нала не должны попадать частоты мощных
наземных вещательных и других передатчиков.
С учетом этих факторов большинство за-
рубежных фирм, выпускающих оборудование
для приема спутникового телевидения, ис-
пользуют полосу частот первой ПЧ 0,95...
1,75 ГГц. Унификация первой ПЧ имеет важное
практическое значение, так как многие ведущие
фирмы специализируются в выпуске отдельных
компонент приемного оборудования: антенной
системы, наружного или внутреннего блока. По-
требитель должен иметь возможность легко
скомпоновать установку, используя внутренний
блок одной фирмы, реализующий, например,
желаемый набор сервисных функций (число
программируемых каналов, возможность ди-
станционного управления), и наружный блок дру-
гой фирмы, обеспечивающий нужные энерге-
Рис. 5.1. Индивидуальная приемная установка:
1 — параболоидный рефлектор; 2 — конструкция для
крепления облучателя; 3—облучатель; 4—пово-
ротная конструкция для подвески; 5 — опорная
конструкция в виде трубы; 6— приводной механизм
для дистанционного управления положением реф-
лектора; 7 — переключаемый механический поляри-
затор; 8 — малошумящий конвертор; 9 — позици-
онер; 10 — спутниковый приемник; 11 —телевизор;
12 — соединительный кабель; 13 — кабель для пода-
чи управляющих сигналов на привод поляризатора;
14—кабель для подачи сигналов управления приво-
дом антенны; 15 — кабель; соединяющий позиционер
с датчиком угла поворота антенны; 16 — привод
поляризатора
43
ленных на зарубежном рынке, вторая ПЧ имеет
значение 70...612 МГц. На ранних стадиях ление сигналов на видео и звуковой, перенос
разработок использовались низкие значения вто- сигнала в один из стандартных каналов УВЧ
рой ПЧ — 70, 134, 230 МГц. Однако при этом диапазона.
зеркальный канал второго преобразования ока- Выбор желаемой программы обеспечивается
зывался в полосе первой ПЧ и фильтр на настройкой гетеродина второго преобразователя
входе внутреннего блока должен был быть на частоту принимаемого сигнала.
перестраиваемым. Видеосигнал размещается в полосе частот от
В последние годы, благодаря успехам в раз- 0 до 5 МГц. Восстановление предыскажений и
витии технологии, зарубежные фирмы PHILIPS, подавление сигнала дисперсии производятся по
SIEMENS, PLESSEY и другие освоили выпуск спе- видеочастоте после частотного демодулятора,
циализированных микросхем, реализующих ос- Сигнал звукового сопровождения подается на
новные функциональные узлы внутреннего бло- поднесущей частоте в диапазоне 5,5...8 МГц.
ка на частотах до 700 МГц. Это позволило Поэтому тракт звукового сопровождения дол-
разработчикам применять более высокие значе- жен обеспечивать возможность плавной настрой-
ния второй ПЧ, и, как следствие этого, по- ки на поднесущую частоту принимаемого кана-
высить степень интеграции узлов внутреннего
блока, уменьшить его габаритные размеры и
снизить стоимость.
В большинстве европейских стран принято
значение второй ПЧ 480, в США — 612 МГц.
При отсутствии необходимой элементной ба-
зы или слишком высокой стоимости иногда
применяют дополнительное (третье) преобразо-
вание частоты сигнала, переходя в диапазон
частот 70 МГц. Такое преобразование, хотя и
усложняет в целом схему приемника, однако
имеет и некоторые преимущества, так как
позволяет применить простые и широко апроби-
рованные аппаратурные решения при построе-
нии тракта ПЧ и ЧМ демодулятора.
Структурная схема типовой приемной уста-
новки приведена на рис. 5.2.
Сигнал от ИСЗ, принятый антенной системой
в диапазоне частот 10,95...11,7 ГГц или 11,7...
12,5 ГГц, проходит через блок выбора вида поля-
ризации и поступает на вход конвертора. В состав
конвертора входят малошумящий усилитель,
фильтр, преобразователь частоты с гетероди-
ном, стабилизированным диэлектрическим резо-
натором, усилитель первой ПЧ.
После первого преобразования принятый
сигнал размещается в диапазоне 0,95...1,75 ГГц,
усиливается и передается на вход внутреннего
блока.
Во внутреннем блоке происходит второе
преобразование частоты, демодуляция, разде-
ла, адаптацию к различным стандартам предыс-
кажений и возможность приема ЧМ сигналов
при изменении девиации частоты поднесущей
от 50 до 150 кГц.
После раздельной обработки видео и звуко-
вые сигналы подаются на демодулятор, форми-
рующий стандартный AM телевизионный сиг-
нал, необходимый для подачи на антенный вход
телевизора. Дополнительные выходы внутренне-
го блока предусмотрены для подачи видео-
сигнала и сигнала звукового сопровождения
(в ряде случаев и звукового стереовещания)
на специальные входы телевизора, видеомагни-
тофона или стереосистемы.
Для соединения с телевизором и видео-
магнитофоном чаще всего используются соеди-
нитель типа BNC-75 Ом или универсальный
соединитель типа «Евроконнектор» (SCART).
На входе внутреннего блока устанавливают
либо СВЧ соединитель типа N (канал 7/3,04),
либо, чаще всего, специально разработанный
для этой цели упрощенный соединитель ти-
па F, рассчитанный на непосредственное соеди-
нение с коаксиальным кабелем без пайки.
Соединитель навинчивается прямо на внешнюю
изолирующую оболочку кабеля, а централь-
ную жесткую жилу кабеля используют в ка-
честве основного проводника. По этой же жиле
подается напряжение электропитания на на-
ружный блок. Длина кабеля индивидуальной
приемной установки обычно составляет 25...30 м.
44
5.2. ПАРАМЕТРЫ И КОНСТРУКЦИИ
АНТЕНН
Антенная система является одним из слож-
ных и дорогостоящих устройств, входящих в
состав приемной установки и её стоимость
составляет 50—60 % стоимости приемной уста-
новки. Поэтому вопросам разработки антенн
и поиску оптимальных технологических реше-
ний при их производстве уделяется большое
внимание.
Основные требования к антеннам для ин-
дивидуального и коллективного приема спут-
никового телевидения в системах НТВ были
сформулированы в решениях ВАКР-77, где, в
частности, были выработаны рекомендации
по ограничительным кривым для огибающей
диаграмм направленности (ДН) на основной и
кроссполяризациях, по усилению антенн, ши-
рине их ДН по уровню половинной мощности
и др. В этих документах рекомендовалось при-
менять параболические антенны диаметром
порядка 0,9 м, усилением около 38,5 дБ на
частоте 12 ГГц и шириной ДН по уровню поло-
винной мощности около 2°.
Однако последующее развитие спутниково-
го телевидения внесло коррективы и в реко-
мендуемые характеристики антенн. Так, напри-
мер, появление малошумящих конвертеров с
коэффициентом шума 1,3...1,4 дБ и применение
на ИСЗ ретрансляторов большой мощности
позволило в отдельных регионах использовать
для индивидуального приема антенны диамет-
ром менее 0,6 м с упрощенными опорно-
поворотными устройствами (ОПУ). В то же вре-
мя, все более широкое использование ФСС
для индивидуального и коллективного приема
ТВ программ, потребовало создания зеркал
больших размеров и, соответственно, более
сложных и дорогих антенных систем. Для
антенн диаметром 1,2...4 м, необходимы спе-
циальные довольно сложные ОПУ с привода-
ми наведения, так как эти антенны имеют
узкую ДН и, с учетом флуктуаций ИСЗ на ГО,
должна быть обеспечена возможность ручной
или автоматической подстройки положения ДН
в пространстве.
Рассмотрим более подробно требования,
предъявляемые к антеннам, используемым в
составе приемных установок спутникового теле-
видения в диапазоне частот 11—12 ГГц.
Как показано на рис. 5.1, антенная система
состоит из параболоидного рефлектора, кон-
струкции для крепления облучателя, самого
облучателя, опорно-поворотного устройства,
состоящего из поворотной конструкции для
подвески и предварительной юстировки реф-
лектора, и опорной конструкции в виде трубы
или пространственной формы, а также при-
водного механизма для дистанционного управ-
ления угловым положением рефлектора с дат-
чиком угла поворота.
Конструкция и размеры рефлектора опре-
деляются в первую очередь требуемым усиле-
нием и рабочим диапазоном частот. Как пра-
вило, среднеквадратическое отклонение про-
филя рефлектора от расчетного не должно
превышать 0,5 мм. Рефлекторы диаметром до
1,5 м часто выполняются неразъемными, из
аллюминиевых сплавов, сплошными или сетча-
тыми, а также из материалов на основе стекло-
или углепластиков. Рефлекторы большого диа-
метра выполняются разборными на 6—8 частей.
При этом конструкция рефлектора должна
обеспечивать возможность его сборки на месте
монтажа без дополнительной регулировки.
Поверхность рефлектора имеет вид осесиммет-
ричной или неосесимметричной высечки из
параболоида вращения. Диапазон угловых раз-
меров рефлектора в осесимметричной антен-
не обычно характеризуется изменением отно-
шения F/D (F—фокусное расстояние, D —
диаметр раскрыва) от 0,3 до 0,5. В конструкции
осесимметричного рефлектора предусматри-
ваются места для крепления трех или четырех
штанг (опор) облучателя.
В антеннах с вынесенным облучателем обыч-
но применяют одну или две мощные штанги,
крепящиеся к нижней части рефлектора.
Устройство для крепления облучателя должно
обеспечивать его неподвижность относитель-
но рефлектора при работе антенной системы,
противодействуя таким образом ветровым и
весовым нагрузкам, вибрациям конструкции.
Учитывая, что все системы работают че-
рез ИСЗ, расположенные на геостационарной
орбите, в опорно-поворотном устройстве антен-
ны чаще всего применяют так называемую
полярную подвеску. В этом случае наведение
антенны на заданные позиции ГО происходит
поворотом рефлектора вокруг «полярной» оси,
т. е. оси, параллельной оси вращения Земли.
Для более точного наведения в конструк-
ции ОПУ предусматривается возможность кор-
ректировки угла склонения геометрической оси
рефлектора в пределах О...8Э. Наведение
происходит с помощью специального электро-
моторного привода, состоящего из редуктора,
электродвигателя и датчика угла поворота
антенны, сигнал от которого поступает в
устройство управления и анализируется там.
Известны два типа механизмов приводов: те-
лескопический и традиционный редукторный.
Пределы поворотов рефлектора механизма-
ми приводов относительно полярной оси со-
ставляют обычно 40...120°, что позволяет уста-
навливать луч антенны в 30—40 позиций, соот-
ветствующих положению ИСЗ на ГО. При ин-
дивидуальном приеме выбрать требуемую по-
зицию можно с помощью специального устрой-
ства — позиционера, который запоминает число
позиций ИСЗ (обычно 16...30). Для более точ-
ной настройки антенны на максимум прини-
маемого от ИСЗ сигнала предусматривается
ручной режим управления угловым положе-
нием оси антенны. Для предварительной вы-
ставки (или, как часто говорят, «привязки») по-
ложения осей в пространстве в ОПУ должны
быть предусмотрены механические приспо-
собления (например, типа тальрепов), необхо-
димые для поворота рефлектора также по
осям азимута и угла места. Величина углов
установки по азимуту и углу места должна
быть заранее вычислена для каждого геогра-
фического места расположения приемной уста-
новки. Для удобства выставки полярного угла,
а также азимута и угла места в конструкции
45
Рис. 5.3. Осесимметричная антенна диамет-
ром 1,75 м
Рис. 5.4. Неосесимметрнчная антенна диамет-
ром 0,9 м
ОПУ часто предусматриваются специальные
шкалы, а для обеспечения строго вертикаль-
ной выставки азимутальной оси ОПУ приме-
няются геодезические приборы. В зависимости
от места установки антенны (на поверхности
земли, крыше, балконе и т. д.) ОПУ обычно
имеют различную конструкцию крепления
(фундамент, лапы, пригруз и т. п.). Вопросы
установки и монтажа антенных систем будут
рассмотрены в гл. 6.
В настоящее время наибольшее распростра-
нение получили однозеркальные осесимметрич-
2
Рис. 5.5. Облучатели осесимметричных однозер-
кальных антенн:
1 — рупорный облучатель; 2 — облучатель типа «реб-
ристый фланец»
ные параболоидные антенны и антенны с вы-
несенным облучателем (рис. 5.3, рис. 5.4).
Оба типа зеркальных антенн характеризуются
относительной простотой и, следовательно,
небольшой стоимостью и возможностью их
массового производства.
Для однозеркальных осесимметричных
антенн облучатель выбирается с учетом обеспе-
чения как требуемого амплитудно-фазового
распределения поля в плоскости раскрыва,
так и необходимости незначительного «пере-
лива» энергии за пределы рефлектора. Ука-
46
заиные характеристики облучателя опреде-
ляют усиление и уровень огибающей ДН антен-
ны, а также шумовую температуру антенны.
Как известно, наличие в поле излучения антен-
ны конструкций, поддерживающих облучатель
(при размерах их поперечных сечений сравни-
мых с длиной волны) и самого облучателя, при-
водит к дополнительному нежелательному рас-
сеянию знергии и, как следствие,— к росту
боковых лепестков в определенных угловых
секторах ДН. Неосесимметричные антенны
свободны от этого недостатка, поэтому в тех
случаях, когда необходимо, чтобы огибающая
ДН антенны имела особо низкий уровень, при-
меняют антенны с вынесенным облучателем,
хотя конструктивно и технологически их изго-
товление обходится несколько дороже.
В последние годы разработаны конструк-
ции облучателей для осесимметричных одно-
зеркальных антенн (например, облучатель ти-
па «ребристый фланец» (рис. 5.5), позволяю-
щие обеспечить требуемый компромисс меж-
ду распределением поля в плоскости раскры-
ва и уровнем «перелива». При этом удается
получить как удовлетворяющую рекоменда-
циям ВАКР-77 огибающую ДН антенны на основ-
ной и кросс-поляризациях, так и достаточно
высокий коэффициент использования поверх-
ности (КИП), заданные шумовую температуру
и хорошее согласование. По данным зарубеж-
ных разработчиков КИП осесимметричных ан-
тенн может достигать 65 и даже 70 % при уров-
не первых боковых лепестков — 25 дБ, а шу-
мовая температура, при угле места более 10е
не превышает 80 К.
К достоинствам однозеркальных осесим-
метричных антенн по сравнению с неосесим-
метричными следует отнести и возможность
выполнения их рефлекторов разборными, со-
стоящими из отдельных секторов при диа-
метрах зеркал 1,5 м и более. Антенны диамет-
ром более 3 м, как правило, проектируются
по двухзеркальной схеме, что связано как с
возможностью обеспечения более высоких ра-
диотехнических характеристик, так и с удоб-
ством монтажа и обслуживания (наружный
блок располагается с тыльной стороны основ-
ного рефлектора). Обычно в этом случае
используется ОПУ азимутально-угломестного
типа со следящими приводами.
Для качественного приема сигнала необхо-
димо, чтобы указанные электрические харак-
теристики антенны слабо зависели от окру-
жающей среды (дождя, снега, ветра). Это
требует применения при изготовлении антен-
ны как специальных материалов, так и специаль-
ных конструкторских решений. В частности,
металлоконструкции антенных систем часто вы-
полняются из легированных сталей, на которые
наносятся защитные гальванические и много-
слойные лакокрасочные покрытия; излучающий
раскрыв облучателя закрывается радиопроз-
рачным материалом, не ухудшающим электри-
ческие характеристики антенны. Следует от-
метить, что антенны с вынесенным облучате-
лем, как правило, не требуют специальной
защиты от метеоосадков даже в районах с
обильными снегопадами, так как конструкция
антенной системы не позволяет скапливаться
осадкам на поверхности зеркала и раскрыва
облучателя. Современные антенные системы
обеспечивают работоспособность и сохранность
высоких электрических характеристик в усло-
виях воздействия ветрового потока со ско-
ростью до 25...33 м/с, температуры окружаю-
щего воздуха —50...-1-50 °C. Живучесть антен-
ны обеспечивается при скорости ветра до
45...50 м/с.
В заключение раздела несколько слов о
плоских антеннах. Они представляют собой
печатную схему, содержащую большое число
излучателей, объединенных суммирующими
устройствами. Электрические характеристики
таких антенн — КИП, шумовая температура,
уровень боковых лепестков ДН — сравнимы
с характеристиками параболических антенн
лишь при размерах не более 0,6X0,6 м, что
позволяет использовать их при приеме сигна-
лов с мощных вещательных ИСЗ. Плоские
антенны могут иметь некоторые конструктив-
ные и эксплуатационные преимущества, если
будут решены вопросы управления лучом и
снижения стоимости антенны в серийном про-
изводстве.
5.3. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВЫБОРА
ПОЛЯРИЗАЦИИ
В современных приемных установках пере-
ключение вида поляризации осуществляется
механическим и магнитным поляризатором
дистанционно с помощью управляющих сигна-
лов, вырабатываемых во внутреннем блоке.
Механический поляризатор (рис. 5.6) пред-
ставляет собой отрезок волновода, в котором
расположен линейный возбудитель (электри-
ческий вибратор), выполненный чаще всего в
виде петли или . крючка. Выбором положения
вибратора добиваются того, чтобы он возбуж-
дался сигналом, соответствующим программе,
выбранной потребителем. Тщательно настроен-
ный механический поляризатор обеспечивает
развязку до 28 дБ. При переходе на прием
сигнала ортогональной поляризации необхо-
димо повернуть вибратор вокруг собственной
оси на 90°. Эта операция производится с по-
Рис. 5.6. Механический поляризатор:
1 — волновод круглого сечения; 2 — волновод пря-
моугольного сечения; 3 — вращающийся вибратор;
4 — привод поляризатора
47
Рис. 5.7. Магнитный поляризатор:
1 — ферритовый стержень; 2 — волновод; 3 — ка-
тушка
мощью шагового двигателя или двигателя по-
стоянного тока. В последнем случае исполни-
тельное устройство (привод поляризатора) со-
держит также редуктор и датчик угла поворо-
та вибратора.
Управление механическим поляризатором
осуществляется прямоугольными импульсами,
длительность которых определяет необходи-
мый угол поворота двигателя. Изменение
длительности управляющих импульсов в преде-
лах от 0,8 до 2,4 мс обеспечивает изменение
положения плоскости вибратора от 0 до 180°.
Импульсы подаются на поляризатор по одно-
му из проводов специального трехпроводно-
го кабеля. Второй провод используется для
подачи напряжения электропитания 4-5 В, тре-
тий провод — общий.
Принцип действия магнитного поляризато-
ра (рис. 5.7) основан на эффекте Фарадея.
Электрический ток в катушке, намотанной во-
круг ферритового стержня, создает продоль-
ное магнитное поле. При распространении вол-
ны вдоль намагниченного феррита направле-
ние ее поляризации изменяется на некоторый
угол, зависящий от длины феррита и величины
магнитного поля (величины тока в катушке).
Таким образом, изменяя величину тока в ка-
тушке, можно добиться совпадения направления
поляризации волны на выходе поляризатора с
нужным направлением поля на входе конвер-
тора, независимо от направления поляризации
входного сигнала поляризатора.
Поляризационные характеристики магнит-
ного поляризатора частотнозависимы. Для
обеспечения максимальной развязки (25...28 дБ)
Рис. 5.8. Структурная схема соединения облу-
чателя и наружного блока для приема сигна-
лов вращающейся поляризации:
1 — облучатель; 2 — поляризатор; 3 — устройство
для преобразования поляризации
на различных частотах требуются магнитные
поля различной напряженности.
Данные о необходимой для каждой про-
граммы величине напряженности магнитного
поля могут быть заложены в память внутрен-
него блока. Для этого используют специаль-
ное устройство (интерфейс), преобразующее
сигнал управления механическим поляризато-
ром (импульсную последовательность) в сигнал
управления магнитным поляризатором (постоян-
ный ток).
Затухание, вносимое поляризатором, влияет
на общий коэффициент шума наружного бло-
ка. Механический и магнитный поляризаторы
имеют довольно слабую зависимость вносимых
потерь от частоты: затухание в диапазоне
частот 10,7...12,7 ГГц не превышает 0,2...0,4 дБ.
Несомненным преимуществом магнитного
поляризатора, по сравнению с механическим,
является отсутствие каких-либо движущихся
элементов и, как следствие этого, более высо-
кая надежность. Управление магнитным поля-
ризатором оказывается более простым — осу-
ществляется по двухпропроводному кабелю.
Несмотря на то, что стоимость магнитного
поляризатора пока еще достаточно высока (в 4—
5 раза выше стоимости механического), про-
стота эксплуатации и высокая надежность от-
крывают широкие возможности для примене-
ния их в будущем.
Описанные выше устройства обеспечивают
прием линейно-поляризованных сигналов. Для
приема сигналов, имеющих вращающуюся по-
ляризацию, необходимо использовать допол-
нительное устройство, преобразующее поле
с вращающейся поляризацией в поле с линей-
ной поляризацией. Оно включается между вы-
ходом облучателя антенны и входом механи-
ческого или магнитного поляризатора (рис. 5.8).
Устройство представляет собой отрезок кругло-
го волновода, в котором расположены плоские
продольные неоднородности. Благодаря им
фазовые скорости распространения волн в вол-
новоде, вектор напряженности электрического
поля которых параллелен или перпендикулярен
плоскости неоднородностей, различны. Если раз-
меры и конфигурация неоднородностей по-
добраны таким образом, что разность фаз ор-
тогональных волн будет 90°, то поле с вра-
щающейся поляризацией превращается в поле
с линейной поляризацией.
В настоящее время ведутся разработки по
созданию поляризаторов, обеспечивающих при-
ем сигналов как с линейной, так и с вращаю-
щейся поляризацией.
5.4. МАЛОШУМЯЩИЙ КОНВЕРТОР
Малошумящий конвертор является одним из
наиболее важных узлов приемной установки, ос-
новная задача которого — уменьшение общего
коэффициента шума. Наряду с пониженными
собственными шумами, это устройство должно
обладать достаточно большим усилением, чтобы
исключить влияние на общий коэффициент шу-
ма приемной установки шумов внутреннего
блока и потерь в соединительном кабеле.
48
Традиционная схема построения конвертора
содержит четыре основных функциональных уз-
ла, показанных на рис. 5.2.
Малошумящий усилитель (МШУ) обычно со-
держит 3—4 каскада и обеспечивает суммар-
ный коэффициент усиления не менее 25...30 дБ.
Потери преобразования смесителя (См) с ге-
теродином составляют (с учетом потерь, вно-
симых фильтром подавления зеркального ка-
нала) 5...6 дБ. УПЧ представляет собой, как
правило, четырехкаскадный усилитель с коэф-
фициентом усиления не менее 30...36 дБ и ко-
эффициентом шума не хуже 2,5...3 дБ.
При таком распределении шумов и усиле-
ния между узлами конвертора уровень собствен-
ных шумов блока в основном определяется
шумами входного МШУ.
Как уже отмечалось, все каскады МШУ стро-
ятся на арсенидгаллиевых полевых транзисто-
рах с барьером Шотки (ПТБШ), так как на
частотах выше 10 ГГц лишь они могут обес-
печить нужное усиление — около 10 дБ (рис. 5.9).
ПТБШ с длиной затвора 1 мкм могут обес-
печить усиление 6 дБ на частоте 12 ГГц с коэф-
фициентом шума около 4 дБ, а ПТБШ с дли-
ной затвора 0,5 мкм — усиление около 10 дБ
с коэффициентом шума 2,5 дБ. В настоящее
время методами электронно-лучевой литогра-
фии получены ПТБШ с затвором длиной 0,3 мкм
и менее.
Дальнейшее улучшение параметров МШУ,
а также существенное упрощение его конструк-
ции возможно только на основе принципиаль-
но новой элементной базы.
Ряд западных фирм освоил выпуск тран-
зисторов с высокой подвижностью электронов
(ТВПЭ или, по-английски, НЕМТ). Коэффициент
шума ТВПЭ в диапазоне частот 11...12 ГГц со-
ставляет 0,9...1,0 дБ, а рекордные значения до-
стигают 0,6...0,8 дБ. Принцип действия нового
транзистора можно пояснить с помощью
рис. 5.10.
На подложке из GeAs методом молекуляр-
но-лучевой эпитаксии последовательно наращи-
ваются тонкие пленки чистого GaAs и арсенида
галлия, легированного атомами алюминия. Бла-
годаря различию физических свойств материалов
на границе пленок образуется сверхтонкий
(10...15 нм) слой с очень высокой плотностью
носителей заряда (так называемый двумерный
электронный газ). Под воздействием электри-
ческого поля электроны легко отделяются от
донорных атомов и достигают значительных
скоростей, т. е. проявляют высокую подвижность.
Напыляя на поверхность полупроводника
проводящие металлические полоски электродов,
получают полевой транзистор с высокой гра-
ничной частотой и низкими шумами.
На рис. 5.11 показаны зависимости шумовых
характеристик обоих типов транзисторов от
частоты, а в табл. 5.1 приведены характеристи-
ки транзисторов некоторых зарубежных фирм,
измеренные на частоте 12 МГц. Отметим, что
коэффициент шума усилителя обычно на 0,4...
0,6 дБ превышает соответствующий параметр
транзистора.
В СВЧ диапазоне чаще всего применяют схе-
му включения ПТБШ с общим истоком, обес-
печивающую значительные коэффициенты уси-
Рис. 5.9. К пояснению принципе действия ПТБШ:
1 —канал л-типа; 2— обедненный слой; 3 — под-
ложка из Ga As
Рис. 5.10. К пояснению принципа действия ТВПЭ
Рис. 5.11. Зависимость шумовых характеристик
транзисторов от частоты
ления по напряжению и току при сохранении
хороших вентильных свойств. Входные и выход-
ные согласующие цепи первого транзистора
рассчитываются на минимальный коэффициент
шума, второй и последующий каскады — на
максимальный коэффициент усиления. Согласо-
вания обычно добиваются включением на вхо-
де МШУ (а также между его отдельными кас-
кадами) специального развязывающего устрой-
ства — ферритового вентиля. Другой путь — ис-
пользование двухтактной (балансной) схемы,
обеспечивающей при близких характеристиках
транзисторов компенсацию отраженной волны.
49
Таблица 5.1
Характеристики транаисторм некоторых зарубежных фирм
Фирма Тип прибора Коэффициент шума Коэффициент усиления Длина затвора, мкм
AVANTEK AT10600 1,6 11
NEC NE673 1,4 10 0,3
NEC NO45 1,4 9 0,3
TOSHIBA S8818 1.5 10 —.
НИИЭТ (КНР) WC-60 1,8 10 0,5
SONY SGH5002E01 1,7 9,5 —
SONY SGH5002E02 1,6 10 —.
SONY SGH5002E03 1,5 10,5 —.
SONY SGH5003E04 1,4 11 —
SONY SGH5003E05 1,3 11 —
SONY SGH5602E01 1,3 8 —
SONY SGH5602E02 1,2 8 ——
SONY SGH5602E03 1,1 8 —
SONY SGH5602E04 1,0 8 —
SONY SGH5602E05 0,9 8 —
SONY 2SK676H51 1,0 11 —
SONY 2SK676H52 1,2 11
SONY 2SK677H53 1,4 11 —
Все каскады МШУ строятся на несимметрич-
от диодного, обладает некоторым усилением,
ных полосковых линиях передачи, которые вы-
полняются методом напыления проводящих
материалов на керамическую плату (подложку).
В СВЧ диапазоне паразитные реактивные
элементы корпуса транзистора оказывают за-
метное влияние на характеристики МШУ. Что-
бы исключить этот эффект, транзисторы исполь-
зуют в виде отдельных кристаллов (чипов), ко-
торые развариваются к нужным точкам схемы
с помощью тонкой золотой проволоки диамет-
ром 15...20 мкм.
Применение активных элементов в корпусном
исполнении хотя и несколько ухудшает пара-
метры МШУ, однако существенно упрощает
процесс сборки, позволяет отказаться от жест-
кой герметизации блока, исключить техноло-
гически сложные и дорогостоящие процессы
золочения, а также заменить подложки из «твер-
дых» диэлектриков типа поликора или кварца
на «мягкие» фольгированные материалы типа
тефлона или дюроида.
Именно за счет применения упрощенной
технологии, которая с появлением транзисторов
нового поколения получила широкое распрост-
ранение в зарубежных разработках, современ-
ные модели конверторов ведущих зарубежных
фирм отличаются не только «сверхмалыми»
шумами, но и «сверхнизкой» ценой.
Смеситель традиционно выполняется на по-
лупроводниковых диодах или, так же как МШУ,
на арсенидгаллиевых полевых транзисторах.
Диодный смеситель обычно строится по баланс-
ной схеме на двух парноподобранных GaAs
диодах, так как при этом обеспечивается
меньший коэффициент шума по сравнению с
однотактной (небалансной) схемой.
Диодный смеситель — пассивное устройство.
Потери преобразования входного сигнала состав-
ляют обычно 6...8 дБ и поэтому коэффициент
шума его в значительной степени определяет-
ся вкладом шумов усилителя промежуточной
частоты. Транзисторный смеситель, в отличие
поэтому для него влияние последующих каска-
дов УПЧ не столь существенно.
Гетеродин должен вырабатывать сигнал тре-
буемой стабильности с уровнем, необходимым
для работы смесителя. Для большинства совре-
менных конверторов отклонение частоты сигна-
ла гетеродина во всем интервале рабочих тем-
ператур не превышает ±1 МГц, хотя при на-
личии в приемнике системы автоматической
подстройки частоты (АПЧ) можно допустить и
несколько большее отклонение частоты ±5 МГц.
Основное усиление конвертора обеспечива-
ется усилителем промежуточной частоты. По-
скольку к усилителю не предъявляется жестких
требований по коэффициенту шума, он может
быть выполнен на биполярных слабосигнальных
транзисторах. Это облегчает получение почти
октавной полосы 0,95...1,75 ГГц. Так как усиление
таких транзисторов очень быстро падает в СВЧ
диапазоне с увеличением частоты, то широко-
полосный усилитель промежуточной частоты
должен иметь соответствующие контуры для
компенсации избыточного усиления на низких
частотах. Желательно получить неравномерность
АЧХ не хуже 2 дБ.
В целом конвертор представляет собой
весьма сложное устройство, которое трудно
реализовать в радиолюбительских условиях.
Для желающих все-таки попробовать свои силы
в этом направлении можно рекомендовать ра-
боты [14,15], в которых подробно описаны
схемные решения и конструкции малошумя-
щих конверторов, изготовленных и настроенных
опытными радиолюбителями. В качестве при-
мера приведем вариант конвертора, предло-
женный в [15]. Устройство выполнено на ос-
нове элементной базы, серийно выпускаемой
фирмами SIEMENS, PHILIPS и др. Конвертор
имеет коэффициент усиления 50 дБ, коэффи-
циент шума около 4 дБ.
Малошумящий усилитель (рис. 5.12) выпол-
нен на арсенидгаллиевом ПТБШ CFY-18 с дли-
50
ной затвора 0,5 мкм и монтируется на тефло-
новую печатную плату небольших размеров тол-
щиной 0,5 мм с е=2,33. Транзистор имеет
два соединения с истоком, каждый из которых
блокируется с помощью дискового керамиче-
ского конденсатора. Эти конденсаторы, как
показано на рис. 5.13, расположены в отвер-
стиях, проделанных в тефлоновой подложке.
Поскольку конденсаторы выполнены из керами-
ческого материала с высокой диэлектрической
проницаемостью в диапазоне частот 11...12 ГГц,
они работают как металлические диски. Напря-
жение питания подается через четвертьволно-
вый дроссель и затем блокируется конденса-
торами небольшой емкости. Правильно настро-
енный усилитель обеспечивает в диапазоне час-
тот от 10,95...11,7 ГГц усиление около 22 дБ в
центре полосы и 18 дБ на краях полосы.
Смеситель (рис. 5.14) выполнен на арсенид-
галлиевом полевом транзисторе по схеме с
общим истоком. Входной сигнал и сигнал ге-
теродина подаются на затвор транзистора ти-
па CFY-19 длиной 1 мкм, а сигнал промежу-
точной частоты снимается со стока. Чтобы уве-
личить коэффициент передачи смесителя, цепь
затвора должна иметь низкий импеданс для про-
межуточной частоты, а цепь стока — низкий
импеданс для частоты входного сигнала и часто-
ты гетеродина. Цепь затвора представляет со-
бой фильтр, в котором суммируются входной
сигнал и сигнал гетеродина перед тем, как они
подаются на затвор транзистора.
В цепи затвора установлен шлейф длиной
1/4 для подавления нежелательных сигналов
комбинационных частот. В цепи входного сигна-
ла имеется режекторный фильтр, настроенный
на частоту гетеродина, в цепи гетеродина —
«ловушка» для сигнальной частоты. Ловушка
расположена на расстоянии 1/4 от места раз-
ветвления. Четыре дросселя длиной 1/4 обес-
печивают подавление сигнала в диапазоне ПЧ
и низкий безрезонансный импеданс.
В цепи стока имеется шлейф длиной
31/4 блокирующий входной сигнал и сигнал
гетеродина на входе следующего каскада.
На промежуточных частотах шлейф
действует как конденсатор и образует вместе
с фильтром нижних частот согласующую цепь
для снижения выходного импеданса смесителя.
Гетеродин выполнен на полевом транзисто-
ре типа CFY-19, охваченном внешней цепочкой
обратной связи от стока к затвору. Резонанс-
ный контур, настроенный на частоту гетеродина,
образован шлейфом в цепи затвора длиной
31/4, и собственными реактивными элемен-
тами транзистора. Шлейфы в цепи стока обеспе-
чивают постоянный импеданс в широком диапа-
зоне частот и таким образом предотвращают
возникновение паразитных колебаний нежела-
тельных частот. Напряжение электропитания по-
дается через четвертьволновый дроссель и бло-
кируется конденсатором, подобно тому как это
сделано в каскадах МШУ.
На плате смесителя монтируется также кас-
кад предварительного усиления сигнала проме-
жуточной частоты, выполненный на биполяр-
ном транзисторе типа BFQ69. Напряжение элект-
ропитания подается на смеситель и ПУПЧ че-
рез дроссели L2 и L3.
Рис. S.12. Схем* входного МШУ
Рис. 5.13. Монтаж ПТБШ с помощью дисковых
конденсаторов:
1 — диэлектрическая плата (ФАФ-4); 2 — припой;
3 — ПТБШ; 4 — сопротивление смещения; 5 — диско-
вый конденсатор
Рис. 5.14. Схема первого смесителя и гетеродина
Рис. 5.15. Схема усилителя первой промежу-
точной частоты
Усилитель промежуточной частоты (рис. 5.15)
состоит из трех каскадов, выполненных на би-
полярных кремниевых транзисторах. Согласую-
щие цепочки между каскадами, образованные
индуктивностями L4, L5, L6 и собственными ре-
активными элементами транзисторов, имеют ем-
костной импеданс небольшой величины и обес-
51
Рис. 5.16. Внешний вид современного конвертора
почивают ровную амплитудно-частотную харак-
теристику УПЧ с усилением порядка 25 дБ в
центре полосы и на 5 дБ ниже по краям.
Напряжение электропитания —|—12 В подается
к УПЧ по центральной жиле коаксиального ка-
беля от внутреннего блока через дроссель L7
и проходной конденсатор. Напряжение электро-
питания В для каскадов, выполненных на
GaAs полевых транзисторах, обеспечивает ста-
билизатор напряжения, вход и выход которо-
го блокируются многослойными конденсатора-
ми емкостью 1 мкф.
Стабилизатор напряжения вместе с проход-
ными конденсаторами монтируется на кусочке
непротравленной печатной платы, который слу-
жит также охлаждающим радиатором для ста-
билизатора. Во избежание дрейфа напряжения
электропитания -f-5 В и связанного с этим из-
менения частоты гетеродина 10,1 ГГц, должен
быть предусмотрен стабилизатор на 1 А.
Как уже отмечалось выше, широкое внедре-
ние технологии ТВПЭ привело к существенному
изменению оценки технического уровня мало-
шумящих конверторов, представленных на за-
рубежном рынке. Значение коэффициента шума
2 дБ, которое еще два года назад казалось
труднодостижимым, сегодня уже не соответству-
ет современным требованиям. Последние моде-
ли конверторов, выполненные на ТВПЭ имеют
коэффициент шума 1,2...1,4 дБ, а рекордные
значения достигают 0,8...0,9 дБ. На рис. 5.16
показан внешний вид конвертора.
В связи с началом работы ИСЗ «KOPERNIKUS»,
сигналы которого передаются в диапазонах 11
и 12,5 ГГц, а также спутников TDF 1 и TV-SAT 1,
работающих в диапазоне 12 ГГц, появилась не-
обходимость в устройствах, способных прини-
мать сигналы одновременно в двух- или трех
указанных диапазонах.
Некоторые фирмы, например, ALLSAT и
ORBIT-SAT, уже разработали сверхширокопо-
лосные устройства, в составе которых кроме
традиционных элементов конвертора (МШУ,
смеситель с гетеродином, УПЧ) содержатся
также распределительный фильтр и устройство
для коммутации напряжения электропитания
в соответствии с выбранным диапазоном прие-
ма. Недостатком этих конструкций является
необходимость иметь во внутреннем блоке два
источника электропитания для конвертора и
устройства для их коммутации, что не предус-
мотрено пока в большинстве выпускаемых при-
емников.
Двух- и трехдиапазонные конверторы про-
сты в эксплуатации и очень надежны, что
позволит широко применять их в будущем.
5.5. ВНУТРЕННИЙ БЛОК
Внутренний блок (тюнер или спутниковый
приемник) преобразует ЧМ сигнал спутниково-
го телевидения, поступающий с выхода наруж-
ного блока в диапазоне первой ПЧ, в стандарт-
ный AM сигнал наземного телевидения, а также
обеспечивает пользователю возможность выбо-
ра желаемой программы, передаваемой во всем
диапазоне входных частот приемной установки.
Принцип построения внутреннего блока,
соответствует классической схеме супергетеро-
динного приемника, дополненной блоком фор-
мирования стандартного сигнала наземного
телевидения.
Как видно из схемы рис. 5.2, блок осу-
ществляет прием сигналов в полосе 0,95...
1,75 ГГц, их предварительное усиление и пре-
образование во вторую ПЧ. В тракте второй
ПЧ формируется необходимая полоса пропуска-
ния, сигнал усиливается и поступает на ЧМ де-
модулятор. После демодуляции происходит раз-
деление видео- и звукового сигналов вторич-
ная демодуляция поднесущей звука, формиро-
вание стандартного радиосигнала в одном из
каналов наземного телевидения.
Рассмотрим основные функциональные уз-
лы внутреннего блока, их назначение и неко-
торые особенности схемотехнических решений
(см. рис. 5.2).
Входной широкополосный усилитель УПЧ 1
обеспечивает небольшое предварительное уси-
ление сигнала первой ПЧ и ослабляет неже-
лательное излучение гетеродина. Для того, что-
бы при воздействии нескольких ЧМ сигналов,
одновременно попадающих в рабочую полосу
частот усилителя, избежать возникновения не-
линейных искажений необходимо обеспечить
высокую линейность амплитудной характеристи-
ки усилителя. Выбором соответствующего ре-
жима транзистора можно добиться оптималь-
ного соотношения между требованием высокой
линейности и необходимостью обеспечения
высокого усиления.
Смеситель (См) выполняется по балансной
или двойной балансной схеме на диодах, би-
полярных транзисторах или полевом двух-
затворном транзисторе.
Диодный смеситель отличается высокой
надежностью, а также стабильностью характе-
ристик во всей полосе принимаемых частот и
при изменении уровня входного сигнала в ши-
роких пределах. Однако, в отличие от смеси-
теля на активных элементах, диодный смеси-
тель имеет потери преобразования 5—7 дБ.
Транзисторный смеситель, несмотря на не-
которую дополнительную сложность настройки,
по сравнению с диодным смесителем, обла-
дает рядом преимуществ: низкая стоимость,
отсутствие потерь преобразования и, следова-
тельно, снижение требований к последующим
усилительным каскадам, меньшие габаритные
52
размеры. Все это позволяет считать транзистор-
ный смеситель более предпочтительным, осо-
бенно в разработках для массового выпуска.
На рис. 5.17 приведена схема транзистор-
ного смесителя, использованная в приемнике
фирмы PHILIPS. Смеситель выполнен на тран-
зисторе BFG 67, включенном по схеме с общей
базой, что обеспечивает хорошее подавление
интермодуляционных составляющих и равно-
мерную АЧХ с коэффициентом передачи 5 дБ.
Сигнал первой ПЧ и сигнал гетеродина пода-
ются в цепь эмиттера. Выходной сигнал по-
ступает на вход полосового фильтра, выделяю-
щего сигнал второй ПЧ 479,5 МГц.
В отличие от схемы рис. 5.17 в радиолю-
бительской конструкции, описанной в [16], пред-
лагается смеситель, выполненный на транзисторе
BFR 90 по схеме с общим эмиттером. Режим
постоянного смещения на базе транзистора
обеспечивается с помощью опорного кремние-
вого диода. По мнению автора [16], основан-
ному на результатах экспериментальных иссле-
дований, такое решение дает вполне удов-
летворительные характеристики смесителя и
не имеет существенных отличий по сравнению
со схемой включения с общей базой.
Важным узлом внутреннего блока является
перестраиваемый гетеродин. Его реализация
вызывает наибольшие трудности, так как необ-
ходима перестройка в довольно широкой поло-
се частот 800 МГц. Для того, чтобы относи-
тельная полоса перестройки гетеродина была
по возможности меньше, частота гетеродина
выбирается выше частоты сигнала и распола-
гается в диапазоне частот от (950 -|-fn42) МГц
до (1750 -f- fn42) МГц. В распространенном слу-
чае, когда fn42 = 480 МГц, полоса перестройки
гетеродина расположена в диапазоне частот
от 1430 до 2230 МГц. Перестраиваемый гете-
родин выполняется в виде синтезатора частот^,
управляемого микропроцессором или в виде
транзисторного автогенератора, управляемого
варикапом.
Транзисторный автогенератор строится обыч-
но на биполярном транзисторе, включенном
по схеме с общим коллектором и нагрузкой
в цепи эмиттера. Резонансная частота генера-
тора определяется двумя варикапами, подклю-
ченными к базе транзистора. Различные моди-
фикации этой схемы используются в большин-
стве устройств. (Примером может быть схема
гетеродина фирмы PHILIPS, приведенная на
рис. 5.18). Гетеродин выполнен на транзисторе
BFR 92А. В качестве управляющего элемента
используется варикап BBY 39, обладающий очень
малой паразитной емкостью. Начальное значе-
ние емкости варикапа 0,9...1 пф, коэффициент
перекрытил равен 10 при изменении управ-
ляющего напряжения от 0 до 28 В. Дополни-
тельная индуктивность, образующая вместе с
емкостью варикапа резонансную цепь гетероди-
на, выполнена по микрополосковой техноло-
гии. Компенсация температурной нестабильности
частоты гетеродина обеспечивается последова-
тельным включением опорного кремниевого
диода 1N4148 в цепь подачи управляющего
напряжения на варикап. Гетеродин обеспечивает
перестройку в полосе частот 1410—2250 МГц,
выходную мощность 10 мВт.
Рис. 5.17. Схема второго смесителя
При построении гетеродина трудно обеспе-
чить необходимый диапазон перестройки из-за
того, что большинство варикапов обладают
довольно заметными паразитными реактивными
элементами корпуса. Если не удается получить
полный диапазон перестройки 800 МГц, исполь-
зуют два отдельных гетеродина для разных
участков диапазона.
Ствольный фильтр (Ств. ф) выполняет функ-
ции защиты от помех по соседнему каналу.
Он должен формировать полосу пропускания
с достаточной избирательностью при сохране-
нии хорошей равномерности АЧХ и линейно-
сти ФЧХ. В большинстве зарубежных разра-
боток используются фильтры на эффекте по-
верхностных акустических волн (ПАВ). Фильтр
на ПАВ, выполненный в виде микросхемы,
обеспечивает очень высокую избирательность
и не требует установки фазового корректора,
однако вносит значительные потери в тракт
ПЧ (около 20 дБ).
Поскольку отечественной промышленностью
фильтры на ПАВ не выпускаются серийно, мож-
но использовать фильтр на четвертьволновых
отрезках линий с воздушным заполнением. Хо-
тя такой фильтр требует индивидуальной на-
стройки и не обеспечивает высокой техноло-
гичности при массовом производстве, однако
имеет и ряд достоинств: низкая стоимость, ма-
лые размеры, возможность изменения полосы
пропускания.
Необходимое усиление сигнала второй ПЧ
(в том числе и для компенсации потерь, вно-
симых ствольным фильтром) обеспечивается
несколькими каскадами усилителя (УПЧ 2), вы-
полненными на микросхемах или транзисторах.
Управляющее напряжение 0„. 18S
Рис. 5.18. Схема перестраиваемого гетеродина
53
От фильтра
ПАВ
500м
-37О6м
п
Рис. 5.19. Схема синхроннофазового детектора
В тракте второй ПЧ должна быть предус-
мотрена система АРУ с диапазоном регулиров-
ки усиления порядка 25...30 дБ.
Это необходимо для обеспечения работы
приемной установки при различных уровнях
входного сигнала, обусловленных различиями
в диаметрах приемных антенн, длинах кабеля,
соединяющего наружный и внутренний блоки,
уровнях ЭИИМ для различных ИСЗ.
Система АРУ выполняется обычно на р—i—п-
диодах или на основе двухзатворного полево-
го транзистора.
Хотя тракт второй ПЧ представляет собой
самостоятельный функциональный узел, однако,
в современных разработках, отличающихся вы-
сокой степенью интеграции, он, как правило,
реализуется в составе выходной ступени селек-
тора каналов и входной ступени ЧМ демо-
дулятора.
При разработке ЧМ демодулятора основ-
ными требованиями являются минимальные не-
линейные искажения, вносимые им в демоду-
лированный сигнал, и максимально возможный
выигрыш в наступлении порога ЧМ.
В большинстве зарубежных моделей внут-
реннего блока используются порогопонижаю-
щие демодуляторы в интегральном исполнении.
Наиболее распространен вариант демодуля-
тора, выполненного по схеме синхронно-фа-
зового детектора (СФД). Его достоинства —
высокая линейность и равномерность АЧХ вы-
ходного видеосигнала в довольно широкой по-
лосе частот, а также высокий уровень выход-
ного сигнала и простота настройки. Пороговое
отношение сигнал-шум для СФД составляет
9...9,5 дБ, однако тщательная отработка и оп-
тимизация петли обратной связи позволяют
улучшить эту величину до 8...8,5 дБ.
Примером устройства, выполненного по схе-
ме СФД, является демодулятор фирмы PHILIPS
(рис. 5.19), состоящий из предварительного
усилителя сигнала второй ПЧ, смесителя, ге-
нератора, управляемого напряжением (ГУН),
усилителя и фильтра в петле обратной связи,
а также выходной буферной ступени.
Предварительный усилитель выполнен на
транзисторе BFR 92А по схеме с общим эмит-
тером и обеспечивает усиление 20 дБ в поло-
се частот 479,5 ± 50 МГц, необходимое для
компенсации потерь, вносимых ПАВ-фильтром.
Функции смесителя и ГУНа выполняет микро-
схема фирмы PHILIPS IDA 5030А. Если систе-
ма АПЧ замкнута, мгновенная частота ГУНа рав-
на частоте входного сигнала и смеситель вы-
полняет роль фазового детектора, крутизна
которого определяется уровнем входного сигна-
ла. При постоянном уровне —37 дБМ, для под-
держания которого необходима рассмотренная
выше система АРУ, крутизна составляет
0,45 В/рад. Частота ГУНа изменяется с по-
мощью варикапа BBY 39, на который подается
управляющее напряжение с выхода дифферен-
циального усилителя.
Фильтр, включенный в цепь между входом
и выходом усилителя, определяет пороговые
свойства демодулятора. Компоненты фильтра
подбираются в зависимости от стандарта пере-
даваемого ТВ сигнала и параметров его моду-
ляции таким образом, чтобы обеспечить макси-
мальный выигрыш по снижению порога.
Как видно из рис. 5.19, демодулятор, по-
строенный на микросхеме TDA 5030А, содержит
довольно много дополнительных сосредоточен-
ных элементов. Более высокую степень интегра-
ции обеспечивает одна из последних разрабо-
ток фирмы PHILIPS, микросхема TDA 8730. Не-
54
сомненным достоинством этой микросхемы яв-
ляется то, что кроме элементов, относящихся
непосредственно к СФД (перемножитель, ГУН,
петлевой усилитель и фильтр), она содержит
также широкополосный входной усилитель для
компенсации потерь в тракте ПЧ и систему АРУ.
Следующим этапом на пути повышения ин-
теграции внутреннего блока является объеди-
нение функциональных узлов селектора каналов
и ЧМ демодулятора в единый гибридно-ин-
тегральный модуль, выполненный по технологии
поверхностного монтажа (SMD). Такой шаг уже
сделан фирмами SHARP, SALORA, MITSUMI и др.
Так, например, фирма SHARP разработала
модули BSF7CC 1ХН и BSF 7СС 6УН со следую-
щими характеристиками: диапазон рабочих час-
тот по входу 0,95...1,75 ГГц; 1пч = 480 МГц; по-
лоса рабочих частот в тракте ПЧ — 27 и 30 МГц
соответственно. Конструктивно оба модуля иден-
тичны и выполнены в виде металлического
корпуса размерами 125 X 83 X 20 мм. В состав
модулей входят синтезаторы частоты, построен-
ные на основе микросхем делителей фирмы
NEC цРВ 581 С и цРВ 582 АС и фирмы FUJI
МВ 506 Н, а также микрополосковый фильтр на
частоту 480 МГц и интегральная схема ЧМ де-
модулятора фирмы PLESSEY SL 1455.
Очевидно, что использование такого моду-
ля, не требующего настройки после изготов-
ления, резко повышает технологичность внут-
реннего блока, так как позволяет полностью
исключить наиболее трудоемкие процессы на-
стройки всех ВЧ узлов, включая ЧМ демо-
дулятор.
Выходной сигнал демодулятора состоит из
видеосигнала и поднесущей, модулированной по
частоте сигналом звукового сопровождения.
Дальнейшая обработка обеих составляющих
осуществляется раздельно.
На рис. 5.20 приведена структурная схема
тракта обработки демодулированного видеосиг-
нала. В состав тракта входит цепь восстанов-
ления предыскажений (ВП), вводимых на пере-
дающем конце линии связи. Частотная харак-
теристика цепи соответствует Рекомендации
405-1 МККР. Фильтр нижних частот (ФНЧ) фор-
мирует частотную характеристику видеотракта.
Частота среза фильтра определяется стандар-
том передаваемого ТВ сигнала (например,
6 МГц — для системы с числом разложения
625 строк или 5 МГц—для системы с числом
разложения 525 строк). Видеоусилитель (ВУ)
обеспечивает стандартный уровень выходного
сигнала изображения 1 В. Коэффициент усиле-
ния ВУ определяется уровнем сигнала на вы-
ходе демодулятора и с учетом коэффициента
передачи восстанавливающего контура (при-
мерно —12 дБ) составляет обычно 30...40 дБ.
В видеоусилителе предусмотрена возможность
переключения полярности видеосигнала. Схема
«привязки» фиксирует минимальное значение
видеосигнала (синхроимпульсы) на определен-
ном уровне, и за счет этого подавляется
сигнал дисперсии на величину около 25 дБ. За-
тем следуют выходные каскады видеоусили-
теля, с одного из которых видеосигнал пода-
ется на вход AM модулятора, а выход дру-
гого предназначен для подключения видеомаг-
нитофона или монитора.
В тракт обработки сигнала звукового со-
провождения сигнал с выхода тюнера подается
через фильтр верхних частот с частотой среза,
также зависящей от ТВ стандарта. Фильтр не-
обходим для исключения нелинейных эффек-
тов, обусловленных влиянием на последующие
каскады сравнительно мощных спектральных
компонент видеосигнала, уровень которых су-
щественно превышает уровень поднесущей
звука.
Как отмечалось выше, в системах ФСС сиг-
нал звукового сопровождения передается на
поднесущей частоте, обычно находящейся в ин-
тервале 6,5...6,65 МГц. Кроме того передаются
несколько других поднесущих с частотами до
8 МГц, модулированных различными сигнала-
ми (стереосистема WEGENER, кодовые импульсы
для дешифраторов и т. д.). Для передачи раз-
ных программ используются сигналы с различ-
ными параметрами; девиацией частоты подне-
сущей 50, 150 или даже 500 кГц, характеристи-
кой предыскажений, соответствующей постоян-
ной времени, предыскажающего или восстанав-
ливающего контура 50 или 75 мкс или Реко-
мендации МККТТ J17.
Таким образом, при построении тракта зву-
кового сопровождения необходимо обеспечить
выполнение противоречивых требований; с од-
ной стороны требуется осуществить пере-
стройку в достаточно широкой полосе частот
(порядка 3 МГц), а с другой необходимо
сформировать полосу пропускания на входе
демодулятора, обеспечивающую выделение сиг-
нала поднесущей на фоне шумов видеотракта.
Существует несколько путей преодоления
этого противоречия. Наиболее распространен-
ный — применение в тракте обработки подне-
сущей звука дополнительного преобразова-
теля частоты (рис. 5.21). Обычно используется
интегральный преобразователь вверх, в состав
которого входят балансный смеситель и ГУН
с полосой перестройки 16...20 МГц, обеспечи-
вающий перенос сигнала поднесущей на часто-
ту 10,7 МГц.
Управление осуществляется с помощью ва-
рикапа, который совместно с дополнительной
индуктивностью образует внешний перестраи-
ваемый контур для генератора, входящего в
состав преобразователя.
Рис. 5.20. Структурная схема тракта обработ-
ки видеосигнала
Рис. S.21. Структурная схема тракта обработки
поднесущей звукового сопровождения
55
Рис. 5.22. Структурная схема устройства форми-
рования телевизионного радиосигнала
Преобразованный сигнал проходит через
керамический фильтр и поступает на вход де-
модулятора. Как правило, используют интеграль-
ный демодулятор ТВА 1 20S (отечественный ана-
лог 174УР1, выполненный по схеме квадратур-
ного ЧМ детектора.
Образующийся на выходе демодулятора сиг-
нал тональной частоты проходит через вос-
станавливающий контур, усиливается и пода-
ется на вход модулятора или видеомагнито-
фона.
В большинстве спутниковых приемников
осуществляется формирование телевизионного
радиосигнала в дециметровом (реже — метро-
вом) диапазоне с параметрами, соответствую-
щими стандарту наземного телевидения: часто-
та радиоканала может перестраиваться в пре-
делах, соответствующих 30...39-му каналам, час-
тота поднесущей звука устанавливается рав-
ной 4,5; 5,5 или 6,5 МГц в зависимости от
стандарта передаваемого сигнала (соответствен-
но, NTSC, PAL B/G, SECAM D/К).
Упрощенная, наиболее часто встречающаяся
структурная схема устройства формирования
телевизионного радиосигнала приведена на
рис. 5.22.
Устройство состоит из двух отдельных ка-
налов, которые объединяются на выходе. Пер-
вый канал служит для формирования ампли-
тудно-модулированной несущей изображения и
состоит из общего для двух каналов задающе-
го генератора (ЗГ) и амплитудного модулято-
ра (AM). Второй канал, образованный задаю-
щим генератором (ЗГ) и смесителем (См), не-
обходим для переноса частотно-модулирован-
ной поднесущей звукового сопровождения в
диапазон выбранного телевизионного канала.
Фильтр (Ф) предназначен для формирования
стандартной АЧХ на выходе устройства.
Описанная схема формирования телевизион-
ного радиосигнала (ФТР) широко применяется
в телевизионных вещательных передатчиках.
Выпускаемая фирмой PHILIPS микросхема
IDA 5660Р (отечественный аналог микросхема
КР1043ХА4), построенная по аналогичной схеме
и содержащая в своем составе также ЧМ мо-
дулятор звуковой поднесущей, находит широкое
применение в качестве ФТР индивидуальных
приемных установок спутникового телевидения.
Описанная выше схема внутреннего блока
обеспечивает полноценную обработку ЧМ ТВ
сигнала, удовлетворяющую требованиям инди-
видуального и коллективного приема, и позво-
ляет получить на выходе любой из трех ви-
дов сигнала: AM сигнал в одном из стандарт-
ных ТВ каналов ОВЧ или УВЧ диапазона для
подачи на антенный вход телевизора; видео-
сигнал и сигнал звукового сопровождения для
подачи на специальные входы телевизора или
видеомагнитофона; AM сигнал в диапазоне 30—
40 МГц для подачи на ТВ передатчик или
распределения по кабельной сети.
Современные спутниковые приемники, пред-
ставленные на зарубежном рынке отличаются
большим разнообразием сервисных функций.
Наряду с простыми и дешевыми приемника-
ми, в которых выбор желаемой программы
осуществляется вручную плавной настройкой
на соответствующую частоту и последователь-
ным нажатием нескольких кнопок, имеются
системы высшего класса с автоматическим ре-
жимом поиска программы. После нажатия од-
ной-двух кнопок из памяти извлекается пред-
варительно введенная туда информация о поло-
жении антенны, виде поляризации, частоте на-
стройки канала, значении поднесущей частоты
звукового сопровождения, стандарте предыска-
жений в звуковом канале и после соответствую-
щей обработки подается на исполнительные ме-
ханизмы. В памяти могут одновременно хра-
ниться данные для приема от 16 до 100 и более
ТВ программ. На цифровом индикаторе отобра-
жается информация о положении антенны, но-
мере (или частоте) канала, уровне сигнала и
других параметрах. В некоторых устройствах
предусмотрена возможность подключения внеш-
него цифрового вольтметра для более точного
измерения уровня принимаемого сигнала.
С началом вещания в новом стандарте МАС
появились отдельные модели спутниковых при-
емников, уже имеющие в своем составе де-
кодер МАС. Поскольку интегральные микро-
схемы для построения декодера МАС пока еще
сравнительно дороги, большинство фирм-изгото-
вителей спутниковых приемников ограничились
тем, что предусмотрели специальный выход,
с которого снимается полный видеосигнал для
дальнейшей обработки внешним декодером.
Предусмотрена возможность приема зашифро-
ванных (скремблированных) программ с по-
мощью внешнего дешифратора (дискремблера)
и специальных элементов коммутации.
Неотъемлемой частью спутникового прием-
ника становится позиционер — устройство для
управления переводом антенны с одного ИСЗ
на другой в плоскости геостационарной орбиты.
Хотя позиционер нередко выполняется в виде
Рис. 5.23. Спутниковый приемник фирмы
PHILIPS
56
самостоятельного блока, однако в последних
моделях приемников заметна тенденция объеди-
нения функций управления приемником и по-
зиционером в едином устройстве. Силовая
часть позиционера — выпрямитель и привод
электродвигателя — выполняется, как правило, в
отдельном корпусе небольших размеров без
органов управления и индикации.
Как и в телевизорах высокого класса, важ-
ной сервисной функцией спутникового прием-
ника стало дистанционное управление. Еще
два-три года назад оно было принадлежностью
спутниковых приемников класса «люкс», а сегод-
ня дистанционным управлением снабжены прак-
тически все модели, имеющиеся на европей-
ском рынке. С пульта дистанционного управ-
ления может осуществляться выбор канала,
подстройка частоты, изменение положения ан-
тенны, выбор поляризации, регулировка гром-
кости и другие операции.
Конструктивное исполнение внутреннего бло-
ка, его масса и габариты, внешнее оформление
и эргономические параметры также являются
важными характеристиками изделия, опреде-
ляющими его технический уровень, потреби-
тельские свойства и, в конечном счете, существен-
но влияющими на стоимость. Большинство мо-
делей выполнено в металлическом или пласт-
массовом прямоугольном корпусе длиной 300...
450 мм, шириной 230...350 мм, высотой — 60...
80 мм. На лицевой стороне расположены ос-
новные органы управления и индикации, на зад-
ней стенке — соединители и вспомогательные
органы управления. Масса блока, в большин-
стве случаев, не превышает 4...4,5 кг. На рис.
5.23 показан внешний вид спутникового прием-
ника фирмы PHILIPS.
Глава 6. Установка, монтаж и эксплуатация прием-
ной станции
6.1. УСТАНОВКА АНТЕННЫ
Эта операция является наиболее трудоемкой
при развертывании станции, затраты на нее, по
зарубежным данным, составляют от 70 до 90 %
всех расходов на монтаж. Понятно желание
потенциальных покупателей приобрести антенну,
требующую при установке минимальных затрат
труда и материалов. Важнейшими требованиями
к конструкции антенны являются также возмож-
ность наведения на ИСЗ в достаточно широком
секторе углов, устойчивость к внешним клима-
тическим и механическим воздействиям, меха-
ническая прочность, удобство пользования и при-
влекательный внешний вид.
По способу наведения на ИСЗ различают
[3]:
а) системы с азимутально-угломестной подве-
ской X—Z, когда антенна поворачивается по
азимуту относительно неподвижной верти-
кальной оси Z, а по углу места — относи-
тельно подвижной горизонтальной оси X (рис.
6.1, а);
б) системы с подвеской по двум горизонталь-
ным осям X—У, одна из которых является не-
подвижной, а вторая подвижной (рис. 6.1,6);
в) системы с полярной подвеской, в которых
вращение происходит относительно одной,
так называемой полярной оси, параллельной
оси вращения Земли (рис. 6.1, в).
Выбор того или иного типа подвески опре-
деляется типом орбит ИСЗ, размерами антенны,
ее географическим местоположением. Для пол-
ноповоротных антенн, работающих с нестацио-
нарными ИСЗ, часто применяется вариант (б),
хорошо работающий при углах места, близких
к 90 = . Угломестная подвеска (а) лучше работа-
ет при небольших углах места (до 60 ) и исполь-
зуется для работы как с нестационарными, так
и стационарными ИСЗ. Последнее относится к
антеннам сравнительно большого диаметра (бо-
лее 2,5 м), ширина диаграммы направленно-
сти которых сравнима с точностью удержания
ИСЗ на ГО, так что требуется слежение за ИСЗ
в двух плоскостях.
В антеннах небольшого диаметра для рабо-
ты с геостационарными ИСЗ чаще всего при-
меняется полярная подвеска (в). Принцип ее
действия поясняется на рис. 6.2. Здесь <р— гео-
графическая широта места, fi — угол коррекции,
определяемый по формуле p%arctg (0,15sinq).
Установив ось вращения антенны в направле-
нии на Полярную звезду (отсюда название под-
Установка игла
' коррекции
Полярная ось
ч Устиновна
угла наклона
попарной оси
• ч Установка
"направления
север- юз
Рис. 6.1. Виды подвески антенной системы:
а) аэимутально-угломвстная; б) X—Y; в) полярная
57
Рис. 6.3. Конструкция привода с винтовым тол-
кателем
вески) и закрепив зеркало так, чтобы его ось
составляла с этим направлением угол (90°-)-р),
можно поворотом в одной плоскости просмат-
ривать значительную часть ГО. Ограничение
связано с тем, что в любой точке земной по-
верхности, кроме экватора, геостационарная
орбита видна на небосводе в виде линии с
небольшой кривизной, отличие которой от пря-
мой тем заметнее, чем больше используемый
участок ГО. В пределах сектора углов ±60’ по-
грешность наведения не превышает 0,2—0,4
и несущественна для антенн небольшого диамет-
ра, применяемых в установках для приема спут-
никового телевидения.
Угловые координаты ИСЗ можно определить
по графику рис. 1.4. По горизонтальной оси
здесь нанесена разность долгот приемной стан-
ции и подспутниковой точки принимаемого ИСЗ
(А—Хо), по вертикальной — широта приемной
станции ср. Более точный расчет можно провести
по формулам
< л—arccos(tg<p/tg4)< Х>Хо;
<<~ |n±arccos(tg<[/tg4), X<Xoi
cos if—R/(H + R)
y=arctg-------:—;-------,
' sin 4’
где: ip=arccos [cos (X—Xq) coscp];
R = 6370 км (радиус Земли);
H=35860 км (высота ГО).
Рис. 6.4. Крепление антенны на стене здания
58
Управление положением антенны может осу-
ществляться вручную или дистанционно, с по-
мощью электропривода. Механизм привода со-
держит обычно электродвигатель, редуктор и ис-
полнительные устройства. На рис. 6.3 показана
практическая конструкция привода с винтовым
толкателем.
В зависимости от размеров зеркала, усло-
вий видимости ИСЗ, наличия или отсутствия
свободного участка земли выбирается один из
возможных способов установки антенны: на зем-
ле; на стене здания; на мачте; на плоской или
наклонной крыше.
Размещение антенны на земле наименее
трудоемко, размеры и масса ее не ограниче-
ны, ветровые нагрузки на уровне земли ока-
зываются минимальными. В то же время трудно
обеспечить видимость ИСЗ в широком секторе
углов из-за экранирующего действия зданий и
растительности, необходим свободный участок
земли, расстояние до помещения с внутренним
блоком может быть значительным. Этот вариант
применяется при установке относительно боль-
ших антенн (более 2,5 м), а также в условиях
сельской и пригородной малоэтажной застройки.
При диаметре зеркала 4 и более метра обычно
используется бетонный фундамент, антенна
меньшего размера может стоять на подставке,
подгруженной балластом.
В большом городе, среди многоэтажных
зданий трудно выбрать на земле место для
установки антенны. Небольшие антенны, с зерка-
лом диаметром до 90 см, можно установить на
кронштейне, укрепленном на стене здания, как
показано на рис. 6.4. Лучше всего для этой
цели подходят южные стены зданий, с кото-
рых обеспечивается доступ к ГО в широком
секторе углов. Однако большое число антенн
на стенах зданий затеняет солнечный свет и
портит внешний вид здания.
Наилучшую видимость ИСЗ обеспечивает
размещение антенны на крыше самого высокого
в данном районе здания. Этот принцип широ-
ко используется при выборе места для антенн
головных станций больших кабельных сетей.
Для индивидуальных пользователей такой вари-
ант менее пригоден, так как едва ли допу-
стимо устанавливать на крыше большое число
антенн. На наклонной крыше приходится демон-
тировать часть кровли и крепить подставку ан-
тенны к несущим конструкциям перекрытия,
на плоской крыше можно использовать под-
ставку с увеличенной горизонтальной поверх-
ностью, чтобы распределить вес антенны на
большую площадь (рис. 6.5).
Типовые проектные решения для некоторых
вариантов установки антенны будут в ближай-
шее время разработаны проектными органи-
зациями Министерства связи СССР.
Приобретая приемную установку спутниково-
го телевидения, будущий телезритель должен
ясно представлять себе сигналы каких именно
спутников он сможет принимать (см. гл. 4),
где разместить приемную антенну и внутренний
блок. Расстояние между ними не должно пре-
вышать длины штатного соединительного кабе-
ля, обычно 25—30 м. Поскольку требуется
согласование места установки антенны с мест-
ными службами (см. гл. 1), соответствующее
разрешение должно быть получено. После это-
Рис. 6.5. Установка антенны на плоской крыше
го можно приступить непосредственно к мон-
тажным операциям.
Антенну с полярной подвеской ориентируют
таким образом, чтобы вертикальная плоскость,
в которой перемещается полярная ось, совпала
с направлением север—юг, и закрепляют. По-
ложение истинного меридиана данной местности
можно определить по компасу (с учетом маг-
нитного склонения) или по Солнцу. Затем ориен-
тируют ось поворота зеркала антенны на
Полярную звезду (при этом она составит с
плоскостью горизонта угол, равный географи-
ческой широте данного места) и также фикси-
руют это направление. Наконец, регулировкой
положения зеркала относительно полярной оси
устанавливают рассчитанный для данной мест-
ности угол коррекции р. Если все операции
проделаны правильно, антенна при вращении
вокруг полярной оси сможет принимать сигналы
с ИСЗ, находящихся на ГО.
6.2. ТЕКУЩЕЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И
УСТРАНЕНИЕ ПРОСТЕЙШИХ
НЕИСПРАВНОСТЕЙ
Современная приемная установка спутнико-
вого телевидения представляет собой высокона-
дежное автоматизированное устройство, не
требующее подстроек и регулировок в процессе
эксплуатации. Тем не менее, устройства, рабо-
тающие вне помещения — антенна и наружный
блок,— нуждаются в проведении профилактиче-
ских работ, особенно в зимнее время. Основ-
ная операция — регулярная очистка от снега и
льда рабочей поверхности зеркала, облучате-
ля, механизма привода. Наличие на зеркале
слоя льда или мокрого снега толщиной даже
1 см может привести к значительному падению
уровня сигнала и ухудшению качества изобра-
жения. Обледенение исполнительных механиз-
мов привода существенно увеличивает нагрузку
на электродвигатель или даже блокирует рабо-
ту привода.
В период экплуатации необходимо регу-
лярно удалять грязь и пыль с антенны, не
допускать повреждения и деформаций поверх-
ности зеркала и кабеля снижения, выполнять
рекомендации по обслуживанию механизма
привода, указанные в его инструкции по эксплуа-
тации.
Ремонт внутреннего и особенно наружного
блоков требует наличия измерительных прибо-
ров и сложного оборудования и может про-
изводиться только на специализированных пред-
приятиях. По мере возрастания в нашей стране
парка приемных установок будет, по-видимому,
создана соответствующая ремонтная служба,
например, при телевизионных ателье. Простые
ремонтные операции — ориентировку антенны,
ремонт заклинившего привода поворота — вла-
делец может произвести самостоятельно, руко-
водствуясь техническим описанием приемной
установки и инструкцией по эксплуатации.
6.3. ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА
ПРИЕМНОЙ УСТАНОВКИ
КОЛЛЕКТИВНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ
Задача дальнейшего распределения приня-
тых со спутника ТВ программ является одной
из наиболее сложных в комплексе проблем,
связанных с внедрением СТВ. Индивидуальный
прием оказывается довольно дорогостоящим и
не самым универсальным способом решения
этой задачи. Выше уже отмечалось, что для
жителей многоквартирных домов в больших
городах установка индивидуальной спутниковой
антенны едва ли возможна, и наиболее прием-
лемым средством оказывается коллективный
прием.
За рубежом коллективный прием телевиде-
ния посредством кабельных сетей давно уже
стал основным средством обеспечения много-
программного ТВ вещания, в том числе и спут-
никового. Достаточно сказать, что в США
к кабельным сетям подключено около 60 %
всех домовладений, в Европе — более 30 млн.
из общего числа 117 млн., в том числе в Гол-
ландии — 63, Швейцарии — 66, в Бельгии —
более 81 % домовладений.
В нашей стране на пути создания кабель-
ного телевидения сделаны только первые ша-
ги. Широкое распространение получили домо-
вые кабельные сети, объединяющие жителей од-
ного подъезда многоэтажного жилого дома.
Создаются первые сети с числом абонентов
до 10 000. На очереди строительство боль-
ших сетей, охватывающих целые районы с чис-
лом жителей в десятки и сотни тысяч. За-
дача введения в эти сети сигналов спутнико-
вого ТВ является весьма актуальной.
Практически используются два возможных
способа распределения спутниковых ТВ про-
грамм — передача ЧМ сигналов в полосе первой
ПЧ спутникового приемника 0,95...1,75 ГГц или
передача AM сигналов в стандарте наземного
ТВ вещания.
Первый способ предполагает наличие у каж-
дого абонента своего внутреннего блока,
коллективными являются лишь антенна и наруж-
ный блок. Требуется минимальный объем до-
полнительного оборудования — усилители и де-
59
Рис. 6.6. Распределение сигнала нескольким
абонентам по первой ПЧ
лители мощности сигнала на полосу частот
0,95...1,75 ГГц, как показано на рис. 6.6. Серьез-
ные недостатки рассматриваемого спосо-
ба — несовместимость его с наземным ТВ ве-
щанием (требуется отдельная кабельная сеть),
возможность распределения сигналов, принятых
только одной антенной на одной поляриза-
ции, относительно большое затухание сигнала
в распределительной сети. Этот вариант мож-
но рекомендовать для небольших домов на
несколько семей в местностях, где прием в
основном осуществляется с одного ИСЗ.
Второй способ более универсален, он обе-
спечивает возможность приема на обычный
ТВ приемник программ наземного и спутнико-
вого вещания, передаваемых в разных стандар-
тах, с разных ИСЗ, однако требует на головной
станции кабельной сети наличия большого объ-
ема сложного оборудования. Как показано на
рис. 6.7, сигналы с различными поляризациями,
Рис. 6.7. Распределение принятых программ в
стандарте наземного ТВ вещания:
1 — демодулятор; 2 — дешифратор; 3 — транско-
дер; 4 — TV модулятор
принятые несколькими антеннами, демодули-
руются, дешифруются (если на передающей
стороне они подвергались зашифровке), в необ-
ходимых случаях осуществляется преобразова-
ние стандарта цветного телевидения, затем
формируются AM сигналы в метровом и де-
циметровом диапазоне волн наземного ТВ ве-
щания или в полосах частот, специально отве-
денных в Европе для кабельных сетей, и полу-
ченные сигналы подаются в общую ка-
бельную сеть.
Для создания такой распределительной си-
стемы необходима широкая номенклатура раз-
личного рода устройств. Должны быть раз-
работаны канальные и диапазонные усилители,
магистральные и абонентские разветвители на
дециметровый диапазон волн, ТВ модуляторы,
транскодеры сигналов PAL в SECAM, развет-
вители и сумматоры для диапазона первой
ПЧ. Отечественной промышленностью серийно
выпускаются некоторые из этих устройств лишь
для метрового диапазона волн. Магистральные
усилители УМ-101/220 и УМ-111/220 с коэффи-
циентом усиления соответственно 28 и 24 дБ
имеют выходной уровень 117 дБ- мкВ. Домо-
вой усилитель УД-101 при таком же выходном
уровне имеет коэффициент усиления 35 дБ.
Основные характеристики ответвителей при-
ведены в табл. 6.1
Характеристики и особенности конструкций
существующих ТВ приемников позволяют в ка-
бельной сети, рассчитанной на работу в мет-
ровом диапазоне волн, передать одновремен-
но не более шести ТВ программ. Учитывая,
Таблица 6.1
Характеристики серийно выпускаемых
распределительных устройств метрового
диапазона волн
Переходное ослабление, дБ/прямые потери, дБ
Ответвитель магистральный: с одним отводом ОМ-101/3 3/3
ОМ-101/6 6/2
ОМ-101 /10 10/1
ОМ-101/13 13/1
ОМ-101/16 16/0,8
с двумя отводами ОМ-102/6 6/3
ОМ-102/Ю 10/1,5
ОМ-102/13 13/1
ОМ-Ю2/16 16/0,8
Разветвитель абонентский: с двумя отводами РА-102/10 Ю/1,5
РА-102/13 13/1
РА-102/16 16/0,8
РА-102/22 22/0,8
с четырьмя отводами РА-104/10 10/3
РА-104/13 13/1,5
РА-104/16 16/1
РА-104/22 22/1
60
Таблица 6.2
Таблица совместимости ТВ каналов метрового
диапазона волн
что в крупных городах уже распределяются
от трех до пяти программ, резервы суще-
ствующих кабельных сетей невелики. Некоторые
сочетания каналов приводят к появлению помех
телевизионному приему и потому не реко-
мендованы к использованию. Номера совмести-
мых каналов поможет выбрать табл. 6.2, где
неразрешенные сочетания заштрихованы. Зная
номера каналов, занятых программами наземно-
го ТВ вещания, можно с помощью табл. 6.2
подобрать каналы, пригодные для распределе-
ния дополнительных спутниковых программ.
Введение сформированного ТВ сигнала в кабель-
ную сеть можно осуществить с помощью
магистрального ответвителя.
Следует иметь в виду, что основная часть
распределяемых в Европе ТВ программ пере-
дается в стандарте PAL. Исключение состав-
ляют программа V/orldNet с ИСЗ ECS-2 и иран-
ские ТВ программы, передаваемые в стандар-
те SECAM (см. табл. 4.1). Прием сигнала
PAL в цветном изображении возможен только
на перспективные ТВ приемники, оборудован-
ные соответствующим декодером. Доля таких
приемников в общем объеме выпуска пока не-
значительна. Для основной массы абонентов
кабельных сетей высококачественный прием
возможен при наличии на головной станции
преобразователей сигнала PAL в SECAM (транс-
кодеров). Серийный выпуск таких устройств
предстоит освоить отечественной промышлен-
ности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Спутниковая связь и вещание. Справочник.—
2-е изд.; перераб. доп. / Под ред.
Л. Я. Кантора.— М.; Радио и связь, 1988.—
344 с.
2. Регламент радиосвязи. Т. 1.— М.: Радио и
связь, 1985.— 509 с.
3. Кантор Л. Я., Минашнн В. П„ Тимофеев В. В.
Спутниковое вещание.— М.: Радио и связь,
1982.— 169 с.
4. МККР. XVI Пленарная Ассамблея, Дубров-
ник, 1986, Т. XI-I. Характеристики телеви-
зионных сетей. Отчет 624.— с. 1—33.
5. Кантор Л. Я., Дорофеев В. М. Помехоустой-
чивость приема ЧМ сигналов.— М.: Связь,
1977,—335 с.
6. Кантор Л. Я., Тимофеев В. В. Спутниковая
связь и проблема геостационарной орби-
ты.— М.: Радио и связь, 1988.— 168 с.
7. Бородич С. В. Искажения и помехи в много-
канальных системах радиосвязи с ЧМ.—
М.: Связь, 1976.— 256 с.
8. Sewtor J. В., Wood D. The evolution of the
vision system for the EBU DBS standard //
"International Broadcasting Convention. Brig-
hton, 1984”, London — N.-Y.— 1984.—
P. 175—179.
9. Backer S. MAC comes into clearer focus //
Cable and Satellite Europe.— 1988.— № 11.—
P. 46.
10. Камнев E„ Родимое А., Семенов Ю., Чер-
той Б. 1 500 000 абонентов смогут говорить
по телефону через спутник-ретранслятор.
Правительственный вестник, № 21, окт.
1989.
11. Коновалов Б., Лесков С. «Энергия» для всей
планеты. Известия, 15 ноября 1989.
12. Регламент радиосвязи. Т. 1.— М.: Радио и
связь, 1985.— 509 с.
13. Rowe J. DBS: the future for TV broadcasting //
Electronics Australia.— 1989.— v. 51, N 4.—
P. 108—111.
14. Terborgh V. J., R. Outdoor unit for Satellite
Reception // Elector Electronics.— 1986.—
N 9.
15. Vidmar M. Empfangsanlage fur TV — Satelli-
ten // UKW-Berichte.— 1986.— N 3.
16. Jansa J. Zarizeni pro prijem druzicove tele-
vize // Amaterske Radio A.— 1989.— N 5.—
s. 191 — 192; № 6 — s. 228—232; № 7 —
s. 268—270.
61
КАРАГАНДИНСКАЯ КМТС СВЯЗИ
ПРЕДЛАГАЕТ:
Год Коли- Цена за Наименование Год Коли- Цена за
Наименование ВЫ- 1 шт., руб. 1 шт., руб
пуска шт. пуска шт.
Запчасти АТСК-У (ГДР): 0312100-25633 » 3 5,06
2094031-10151 1988 6 3,75 0312100-25716 » 5 5,06
2894031-10191 » 2 3,99 0312100-25717 » 2 5,06
2094031-10192 » 2 3,75
2096093-10002 » 5 1,59 Запчасти АТСК-У (ГДР):
2096093-10003 » 1 1,59
2096093-10007 » 2 1,59 0312100-25852 1988 15 5,06
3663-0705 » 74 0,15 0312100-25855 » 10 5,06
3770-1343 » 5 0,08 0316001-50001 1988 10 5,06
3770-1372 » 10 0,08 0316001-50005 » 10 5,06
3770-1375 » 5 0,08 3770-1527 » 10 0,08
3770-1376 » 5 0,08 3770-1540 » 10 0,08
3770-1377 3770-1378 3770-1379 »> » » 5 10 10 0,08 0,08 0,08 3770-1550 3770-1551 3770-1552 _ ей л ш ч 0,08 0,08 0,08
3770-1380 3770-1382 » » 10 10 0,8 0,8 0Д8 3770-1553 Q ЗДР-1554 V » » 5 5 0,08 0,08
3770-1383 » 10 3770-1556 » 5 0,08
3770-1384 » 0Ж| 3 ПО-1559 » 5 0,08
3770-1391 3770-1392 3770-1393 \/ S $ 10 о,Х 0,08 0,08 3770-1560 3770-1565 3770-1570 п » » 5 10 5 0,08 0,08 0,08
3770-1394 рч- » 10 0,08 3770-1576 » 5 0,08
3770-1578 » 5 0,08
Запчасти АТСК: 3770-1579 » 5 0,08
3773-8263 1988 1 16,61 3770-1581 » 10 0,08
Запчасти АТСК-У (ГДР): 3770-1582 » 10 0,08
3770-1585 » 10 0,08
0312100-25473 1988 5 5,06 3770-1586 » 10 0,08
0312100-25633 » 5 5,06 3770-1590 » 10 0,08
0312100-25635 » 10 5,06 3770-1594 » 10 0,08
0312100-25745 » 5 5,06 3770-1597 » 1 0,08
0312100-25751 » 10 5,06 3772-1632 1988 10 0,08
0312100-25774 » 15 5,06 3772-1633 » 10 0,08
0312100-25848 » 10 5,06 3772-1639 » 5 0,08
0312100-25850 » 10 5,06 3772-1702 » 10 0,08
0312100-25860 » 10 5,06 3772-1728 » 10 0,08
0312103-25444 » 5 5,06 3772-1750 » 10 0,08
0312103-25446 » 20 5,06 3772-1755 » 10 0,08
0312103-25452 » 15 5,06 3772-1778 » 10 0,08
0312103-25461 » 20 5,06
0312103-25462 » 15 5,06 Запчасти АТСК-У:
0312103-25464 » 10 5,06 Рем РЭС-14:
0312103-25836 » 5 5,06
0312103-25853 » 20 5,06 112207 1988 10 5,73
3635-0143 1988 1 7,28 112210 » 10 6,75
3635-0121 » 2 7,28 112211 » 10 6,75
120215 » 10 6,75
Запчасти АТСК-У (ГДР): 210210 210211 » » 10 10 6,10 6,98
0312100-22982 1988 10 5,06 210216 » 10 6,98
0312100-22983 » 10 5,06 235203 » 10 6,98
0312100-24534 » 5 5,06
0312100-25447 » 10 5,06 Запчасти АТСК 100/2000:
0312100-25462 1988 5 5,06 2-903452-031 1988 80 4,30
0312100-25470 » 3 5,06 2-903551-011 » 30 4,30
0312100-25473 » 4 5,06 6-489015-171 » 10 0,89
62
Наименование Год вы- пуска Коли- чество шт. Цена за u 1 шт., руб. Н.ИМ.ИО..НИ. Год вы- пуска Коли- чество шт. Цена за 1 шт., руб.
Запчасти АТСК S0/200 Запчасти АТСК (ГДР):
(НРБ): 3635-0220 1988 5 7,29
034900334 1988 50 0,05 3663-0491 » 20 0,29
034903703 » 50 0,05 3773-8252 » 1 11,72
034900336 » 60 0,05 3773-5001 » 1 12,82
034902965 » 60 0,10
034900338 » 50 0,05 Запчасти АТСК (ГДР):
034903715 034900348 » » 50 63 0,05 0,05 3751-0022 1988 900 36,13
034900727 » 60 0,05 3773-8253 » 1 1242,28
034673033 » 60 0,05 3773-8257 » 1 1313,06
034673036 » 50 031 3773-4985 » 1 1144,60
034673040 » 26 031 2079017-00003 » 5 481,03
034673050 » 50 0,31
034673050 » 50 0,31 Запчасти АТСК-У (ГДР):
034987834 » 80 0,31 1988 5,06
0214757001 » 100 037 0312100-22964 5
214794050 » 25 4,37 0312100-25472 » 5 5,06
210661063 » 50 130 0312100-25634 » 5 5,06
275282147 » 10 8,63 0312103-25448 » , 20 5,Об
214500729 » 10 4,69 0312103-25815 .Я 5,06
214500730 » 16 4,69 Изделие Р-ЗОУ << Z220 3,30
214500739 214501139 » » 25 14 4,69 4,69 Прибор P-ioJ3 » 45 7,10
214503789 » 29 4.69 Пульт испытательный РС2, 1985 1 185-00
214503816 » 10 702*76 1986
214505456 » Г<90 4,6»' Пульт PC 22 76009 1986 3 143-00
2т3850 » 0,83 Статив комплектов спа- 1987 4 410-00
2т9140903 039 » ' 1 2,96 ренных аппаратов КСА-2
2т3850903 03|б/ » 3 0,99 Статив комплектов реле 1986 3 490-00
2т3850903 03Г\ » 3 0,78 соединительных линий
МТХ 9090550(7 » 1 3,28 исходящих РСЛПИ
901563 » 10 0,68 2.107.871
901565 » 10 0,68 Статив регистрового ис- 1986 1 1760-00
6173621118 » 25 0,25 кания абонентской ступе-
6173621148 » 60 0,26 ни РИА 2.107.102
6173621078 » 10 0,31 Статив абонентских комп- 1986 1 1670-00
6173621078 » 50 0,31 лектов для спаренных ап-
6141670314 » 100 0,68 паратов ступени АВ або-
6141670484 » 73 0,20 нентского искания
6141670321 » 40 0,94 2.109.235
6143610078 » 50 0,73 Статив линейных искате- 1987 3 379-00
6151620066 » 30 2,03 лей ЛИ ЛИМ 2.113.020 2340-00
6151620067 » 30 1,87 Стойка УМТ-40 1985 2
034900308 » 50 0,10 Стойка ССЛ-1 1986 3 8250-00
034900117 50 0J0 0,10 Антенна АМД-2,5 1987 1 2060-00
034900312 » 40 Прибор ИТПЗ 1984 4 2610-00
034220025 034903685 » » 54 60 0J0 0,05 Станок СМЖ Устройство К-ЗБ 24/260 1986 1987 1 1 2220-00 1800-00
034900320 034900322 034900324 034903054 034900327 034900328 034900332 » » » » » » » 50 70 50 50 50 50 50 035 0,05 0,05 0,10 0,05 0,05 0,05 Блок БОК Диплексор Пульт 2702378 Пульт 2702377 Пульт 27023375 Прибор СК 3-45 Плата 2113177 Стойка УМТ-100 1988 1989 1987 1987 1987 1989 1988 1987 1 2 3 2 1 1 12 1 460-00 1980-00 197-00 185-00 195-00 5650-00 24-00 2340-00
Запчасти АТСК (ГДР): Статив 2116288 1987 1 232-00
3773-8260 1988 1 15,89 Статив 2107105 1987 1 690-00
3773-5002 » 1 13,74 Статив 2121361 1987 1 650-00
3773-4576 » 1 1,23 Устройство ФУ-1 1987 10 240-00
3578-0135 » 15 0,10 Шкаф ПУЭН 1989 2 119-00
3772-0860 » 5 1,00 Шкаф ПУЭН 1989 2 184-20
3770-2304 » 10 0,08 Статив PC 2121941 1988 1 530-00
63
Одесский завод «Промсвязь» предлагает
Телеграфная
аппаратура
временного
уплотнения
ТВУ-15
предназначена для организации по двум двух-
проводным физическим цепям кабелей ГТС, ис-
пользуемых на низовом звене телеграфной сети
(городской, пригородной связи), 15 кодонезави-
симых каналов, обеспечивающих передачу старт-
стопных и синхронных сигналов любого кода
со скоростями телеграфирования до 200 Бод.
В состав ТВУ-15 входят: оконечные станции
ТВУ-15А и ТВУ-15Б, станция регенераторов
ТВУ-15Р, стойка универсальная ТВУ-15-СУ.
Станция аппаратуры ТВУ-15 поставляется в
двух исполнениях: стоечном (С) и настольном
(Н), обеспечивающих возможность установки в
стойку ТВУ-15-СУ (до шести станций).
Станции ТВУ-15-АС, ТВУ-15-РН, ТВУ-15-РС со-
держат по два полукомплекта (регенератора),
каждый из которых обеспечивает организацию
15 каналов.
В состав станции ТВУ-15Б входят устройства
разделительные дуплексные УРДК (3 шт.), обес-
печивающие обмен информацией между 15 або-
нентами и станцией по физическим цепям ка-
белей ГТС. Максимальная дальность связи между
оконечными станциями (без использования ре-
генераторов ТВУ-15Р) при нормальном входном
уровне 20 мВ и отношении сигнал-шум 17 дБ
на линейном входе для кабеля ТЗ-1,2 — до 37 км.
При включении лишь одного регенератора это
расстояние увеличивается на 30 км. Для увели-
чения дальности связи между станциями ТВУ-15А,
ТВУ-15Б можно включать до пяти промежуточ-
ных регенераторов ТВУ-15Р.
Скорость группового сигнала в аппаратуре
ТВУ-15Р 16, 32 либо 64 кБод. Аппаратура обес-
печивает возможность организации четырех ка-
налов с удвоенными (100 Бод) или двух каналов
с учетверенными номинальными скоростями те-
леграфирования (200 Бод) путем объединения
каналов 1 и 2; 3 и 4; 5 и 6; 7 и 8 (при удвоении)
либо 1, 2, 5 и 6 ; 3, 4, 7 и 8 (при учетверении).
Степень стартстопных искажений, вносимых
каналами аппаратуры при проверке станций в
режиме «на4 себя», для различных скоростей
группового сигнала — от 1 до 8 %. Достовер-
ность передачи информации по индивидуальным
каналам станции ТВУ-15А, ТВУ-15Б и групповому
каналу станций регенераторов ТВУ-15Р соответ-
ственно не хуже 0,5 • 10—4 и 10—6 при:
предельных значениях уровня на линейном
входе приемника +(0,01 + 0,002) и +(3,3+0,33) В;
отношениях сигнал-шум на линейном входе
приемника 17 дБ. Стойка ТВУ-15-СУ обеспечивает
получение выпрямленных напряжений, исполь-
зуемых для питания установленной аппаратуры,
организации дистанционного включения шлейфа,
а также контроля токов, напряжений и преоб-
ладаний в цепях и каналах установленной ап-
паратуры; срабатывание оптической и внешней
сигнализации при возникновении аварий в уста-
новленной аппаратуре или пропадании питающих
напряжений.
Электропитание аппаратуры:
от сети постоянного тока напряжением ми-
нус (60_£) В для всех станций и стойки;
от сети переменного тока напряжением
(220^|з) В, частотой (50+2) Гц для станции
ТВУ-15-АН и стойки ТВУ-15-СУ. Максимальный
ток, потребляемый станциями от источника ми-
нус 60 В,— не более 0,42 А.
Мощность, потребляемая станцией ТВУ-15-АН
при питании от сети переменного тока,— не бо-
лее 45 В А.
Максимальная мощность, потребляемая стой-
кой ТВ-15-СУ от сети переменного тока напря-
жением 220 В при полном ее заполнении ап-
паратурой,—не более 300 В А.
Станции Габариты, мм | Масса, кг
ТВУ-15-АН ТВУ-15-АС ТВУ-15-БН ТВУ-15-БС ТВУ-15-РН ТВУ-15-РС 550X250X252 550X240X212 550X250X283 550X240X212 550X250X252 550X240X212 18 13 16,7 14 15 11
Габариты стойки ТВУ-15-СУ 600Х 2600Х Х250 мм, масса — не более 95 кг. Аппаратура ТВУ-15 эксплуатируется при температуре -|-5...-|-40 °C и относительной влажности воздуха до 90 % при -20 С. Цена аппаратуры в зависимости от исполне- ния— от 1800 до 4300 руб.
За справками обращаться по те-
лефону: 66-51-20.
ffb (£
Одесский завод «Промсвязь» предлагает
Измеритель
параметров
каналов ИПК-А
предназначен для контроля и паспортиза-
ции каналов тональной частоты (ТЧ), каналов
управления и взаимодействия. (СУВ) и ка-
налов низкочастотной двоичной информа-
ции (ДИ), а также каналов звукового ве-
щания (ЗВ) в процессе технического обслу-
живания и ремонта систем передачи сель-
ской сети электросвязи.
ИПК-А служит для измерения и контро-
ля следующих параметров каналов ТЧ и ЗВ:
амплитудной характеристики (АХ);
уровня взвешенного и невзвешенного
шумов в незанятом канале (ШПК);
защищенности от внятных и невнятных
переходных влияний между каналами
(ВПВ/ПВ);
отношения сигнал-суммарные искаже-
ния (ОСШ);
амплитудно-частотной характеристики
(АЧХ).
ИПК-А может контролировать допусти-
мые изменения частоты в каналах, обра-
зованных аналоговыми системами переда-
чи. При проверке каналов СУВ и ДИ при-
бор осуществляет допусковый контроль
сигналов по уровню и длительности.
Прибор предназначен для эксплуатации
при температуре окружающей среды
+5...+40 °C, относительной влажности до
90 % при +20 °C и атмосферном давле-
нии 60...106 кПа.
Электропитание измерителя — от сети
переменного тока напряжением 220 В и
частотой 50 Гц.
Телефон для справок: 66-51-20.
Измеритель
параметров
линейных трактов
ИПЛТ-С
ИЗДАТЕЛЬСТВО «РАДИО И СВЯЗЬ»
предназначен для проверки регенераторов
и линейных трактов субпервичных и пер-
вичных систем передачи сельских сетей
связи. Измеритель обеспечивает:
проверку запаса устойчивости линейно-
го тракта или регенератора по расстройке
тактовой частоты;
измерение максимального относитель-
ного значения уровня помех, при котором
сохраняется работоспособность регенера-
тора;
проверку правильности настройки выде-
лителя тактовой частоты регенератора с по-
мощью кодовых комбинаций;
индикацию соответствия уровня выход-
ного сигнала испытываемого регенератора
заданным значениям.
Справки по телефону: 66-51-20.
50 коп. Индекс 70125
ISSN 0320-8141. Вестник связи. 1990. № 6.