Индивидуальный прием программ спутникового вещания

Выбор сигналов с требуемой поляризацией осуществляется подачей с ЦПСВ (по соединительному кабелю) управляющего напряжения 13 или 17 В на ЭК1, который подключает напряжение питания на МШУ1 или МШУ2 от ПН. При наличии на ЭК1 напряжения 13 В работает МШУ1 и усиливает наведенные на электрический зонд сигналы с вертикальной поляризацией. При подаче 17 В работает МШУ2 и усиливает сигналы с горизонтал

ьной поляризацией.

Рисунок 3.2 – Структурная схема полнодиапазонного конвертора

МШУ1 и МШУ2 обеспечивают усиление 13 .15 дБ и низкий коэффициент шума. Усилитель МШУ3 выполняется на биполярных транзисторах по схеме максимального усиления. Полосовой фильтр ослабляет сигналы вне полосы пропускания 10,7 12,75 ГГц, в том числе сигналы на зеркальных частотах 7,6…9,65 ГГц. ПФ выполняется многозвенным на отрезках микрополосковых линий. Смеситель СМ строится на СВЧ-диодах или транзисторах по балансной или двойной балансной схеме. Коэффициент передачи смесителя в конверторе не является определяющим показателем, важнее надежность и простота реализации этого устройства.

Гетеродины имеют внешнюю стабилизацию частоты диэлектрическими резонаторами, которые выполнены на основе титаната кальция и алюмината лантана. Эти материалы имеют высокую диэлектрическую проницаемость (εД≈35…40), низкий температурный уход частоты и обеспечивают добротность резонансных элементов около 1…3 тыс. ед. Гетеродин Г1 настроен на частоту 9,75 ГГц, гетеродин Г2 – на частоту 10,6 ГГц. Напряжение питания на требуемый гетеродин поступает с ПН через ЭК2 под действием управляющего сигнала (в виде меандра) с частотой 22 кГц. При нулевой амплитуде этого сигнала включается Г1 и осуществляется преобразование входных сигналов нижнего поддиапазона 10,7 .11,9 ГГц в полосу 0,95 .2,15 ГГц. При подаче управляющего сигнала 22 кГц с амплитудой 0,7 В включается Г2 и осуществляется преобразование сигналов верхнего поддиапазона частот 11,5 .12,75 ГГц в ту же полосу первой ПЧ (рисунок 3.3). Преобразованные на ПЧ сигналы усиливаются на 30…35 дБ в многокаскадном УПЧ на микросхеме и поступают через разделительный конденсатор С1 на выход конвертора. Питание на УПЧ подается от ПН, в котором требуемое напряжение (5 В) получается из напряжений 13 или 17 В.

Рисунок 3.3 – Схема преобразования частот в область спутниковой ПЧ

Таким образом, в полнодиапазонном конверторе входные сигналы спутниковых каналов в полосе частот ΔfВХ = 12,75–10,7=2,05 ГГц селектируются по поляризации и поддиапазонам частот и переносятся в полосу первой ПЧ ΔfВЫХ = 2,15–0,95 = 1,2 ГГц. При частотном разносе между несущими спутниковых каналов 40 МГц в пределах полосы ΔfВЫХ = 1,2 ГГц можно разместить 30 несущих и передать в цифровом формате 180…270 ТВ-программ (6−9 программ на несущей канала).

Общее усиление полнодиапазонного универсального конвертора КРК обычно превышает 50дБ и выбирается разработчиками с учетом потерь в соединительном кабеле при условии обеспечения требуемого уровня сигнала на входе ЦПСВ. Возможная величина потерь в кабеле определяется не только усилением конвертора, но и его шумовыми характеристиками и следующими за ним устройствами (см. рисунок 3.1). Наличие этих устройств приводит к изменению значения ЭШТ конвертора

, К (3.2)

на величину

, К (3.3)

где nШ.К. – коэффициент шума тюнера, дБ.

Если ограничить относительное увеличение ЭШТ на входе конвертора значением , то из (3.2) и (3.3) несложно для известных КР.К., nШТ и nШК определить допустимое затухание в кабеле и его длину:

, дБ (3.4)

, м, (3.5)

где αКАБ – погонное затухание в кабеле (дБ/м) на верхней частоте передаваемых сигналов (fВ = 2,15 ГГц). Величину μ можно принять 0,03…0,07, что соответствует увеличению ЭШТ конвертора на 3…7 % из-за влияния на ТК следующих за ним устройств.

При использовании устройств с типовыми параметрами (nШК = 0,8 дБ, КР.К. = 50 дБ, nШТ = 10 дБ, μ = 0,05, αКАБ = 0,3 дБ/м), согласно (3.4) и (3.5), допустимые потери в кабеле составляют 20 дБ, а его длина − 66 м. Если требуется кабель большей длины, то необходимо выбрать конвертор с большим усилением или установить дополнительный усилитель. Увеличение усиления конвертора на 10 дБ (относительно КРК = 50 дБ) позволяет увеличить длину кабеля на 33 м (при αКАБ = 0,3 дБ/м).

Конструктивно полнодиапазонный конвертор выполнен по гибридно-интегральной технологии СВЧ. Он представляет собой малогабаритный герметичный и устойчивый к температурным изменениям блок с фланцевым или рупорным облучателем для работы с прямофокусными или офсетными антеннами соответственно.

Всё многообразие моделей цифровых приёмников спутникового вещания можно разделить на устройства профессионального и бытового назначения. Профессиональные приёмники характеризуются высокими качественными показателями, многофункциональностью, значительным числом входных и выходных интерфейсов, наличием встроенных устройств контроля параметров, возможностью дистанционного управления его параметрами и др. Многие из них используют модульный принцип построения и поддерживают несколько уровней и профилей стандарта MPEG-2. Профессиональные ЦПСВ используются на головных станциях кабельного и микроволнового вещания (системы MMDS, LMDS, MVDS), в студийных комплексах подготовки программ, на земных станциях ЦСВ для контроля за передаваемой информацией, в репортажных комплексах сбора новостей и др. Для снижения затрат на приёмное оборудование разработаны и широко используются многоканальные (6−8 - канальные) приёмники.

Цифровые приёмники бытового назначения применяются для индивидуального и коллективного приёма ТВ-программ и располагают ограниченными функциональными возможностями. Они выпускаются в виде абонентских приставок (Set Top Boxes), модульных блоков к головным станциям или компьютерных карт DVB-PCI. Некоторые модели, обладая всеми признаками бытового приёмника, имеют дополнительные опции, например, встроенный модем по стандарту V22bis, многосистемный блок условного доступа и др. Цифровой приёмник в виде карты DVB-PCI устанавливается в системный блок ПК и соединён по кабелю с конвертором и антенной. Карта оснащена слотом для абонентской декодирующей карточки. Технические характеристики DVB-PCI-карты практически совпадают с характеристиками абонентских приставок. Получили применение карты типа Vision Plus VP-1030A rev.4.0 и типа Skystar 2 rev.2.6B.

Основываясь на единых требованиях к структуре ЦПСВ бытового назначения, на рисунке 3.4 приведена его типовая модель и отмечены принятые уровни функционирования.

 Скачать реферат