Спутниковое телевидение

Введение

Цифровое спутниковое  телевидение поднимает домашние развлечения на совершенно иной уровень. Множество интересных телеканалов, качественное вещание, объемный звук, отсутствие каких-либо помех – все это оставляет далеко позади привычный эфирный формат телевидения. Просматривать спутниковое ТВ можно из любого уголка страны.

На территории России последние  годы стала набирать популярность пакет  спутниковых каналов триколор, которые вещают в цифровом формате. Немного назад был популярен пакет НТВ Плюс, где очень большая подборка каналов на разнообразную тематику. Кроме них в России можно с удовольствием смотреть пакеты каналов Радуга и Орион-Экспресс. Для разнообразных национальностей представлен спутник HotBird на котором идёт масса национальных теле и радиоканалов

Цифровое спутниковое  телевидение поднимает домашние развлечения на совершенно иной уровень. Множество интересных телеканалов, качественное вещание, объемный звук, отсутствие каких-либо помех – все это оставляет далеко позади привычный эфирный формат телевидения.

Цифровое спутниковое  телевидение развивается бурными  темпами. Если эфирное телевидение  до сих пор может предложить только среднее качество изображения, бледный  звук и десяток телеканалов, то цифровое уже давно перешагнуло рубеж  в тысячу каналов. Качество изображения спутникового телевидения считается эталоном, а стереофонический звук позволяет полностью погрузиться в происходящее на экране.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Спутниковое телерадиовещание

Спутниковые технологии предоставляют  широкий спектр сервисов, таких как  высокоскоростной Интернет, передача данных, а также телевидение и  телефонию.

Одним из самых популярных и широко распространенных сервисов является цифровое спутниковое телерадиовещание. Основным стандартом спутникового ТВ-вещания является стандарт DVB. Стандартом ТВ-сигнала называют совокупность определяющих его основных характеристик, таких как число строк и кадров, разнос между несущими частотами изображения и звукового сопровождения и др. Для цветного телевидения добавляется метод передачи сигналов цветности совместно с сигналом яркости. В спутниковом вещании традиционно используются стандарты формирования ТВ-сигнала, сложившиеся в наземном телевизионном вещании. Для черно-белого телевидения существует 10 стандартов, которые принято обозначать латинскими буквами В, D, G, Н, I, К, К1, L, М, N. По способу передачи сигналов цветности различают три системы цветного телевидения: SЕСАМ, NTSC и РАL. Каждая из трех систем может применяться с любым из 10 стандартов черно-белого ТВ-вещания, давая 30 возможных комбинаций. На практике применяются девять разновидностей РАL, шесть - SЕСАМ и один стандарт из группы NТSС. Системы SЕСАМ, NTSC и РАL были разработаны для наземных ТВ-сетей, использующих амплитудную модуляцию (AM) несущей изображения. Эти системы не очень пригодны для спутниковых каналов, где основной является частотная модуляция (ЧМ) и могут возникать перекрестные искажения сигналов яркости и цветности, ухудшающие качество изображения.

Наилучших результатов ожидали  от цифровых методов передачи. Однако для передачи цветного ТВ-изображения  с высоким качеством скорость цифрового потока должна составлять более 200 Мбит/с, что значительно  превышает пропускную способность  спутникового ретранслятора с полосой  пропускания 27...36 МГц. В качестве компромисса  для первого поколения европейских  систем непосредственного телевизионного вещания был разработан и принят комбинированный цифроаналоговый  стандарт, получивший название МАС (Multiplexing Analogue Components - Уплотнение аналоговых компонент). Сигналы звукового сопровождения, синхронизации, служебная и дополнительная информация передавались в цифровой форме. В зависимости от выбранного способа передачи звука и данных различают стандарты В-МАС, С-МАС, D- и D2-МАС.

В конце 80-х годов был  создан алгоритм цифрового сжатия, позволявший передать высококачественное изображение со скоростью 7...9 Мбит/с, изображение вещательного качества - со скоростью 3,5...5,5 Мбит/с и кинофильм (совокупность неподвижных изображений) со скоростью не более 1,5 Мбит/с. На основе этого алгоритма Международная организация стандартизации приняла два стандарта обработки ТВ-изображения: МРЕG1 для телевидения с невысокой разрешающей способностью и прогрессивной разверткой (компакт-диски, компьютерные игры, мультимедиа) и МРЕG2 для вещательного телевидения с чересстрочной разверткой и различными скоростями цифрового потока (4...10 Мбит/с и более), каждой из которых соответствует определенная разрешающая способность. По этому параметру в стандарте определены четыре уровня: низкий (на уровне бытового видеомагнитофона), основной (студийное качество), телевидение повышенной четкости (ТПЧ) с 1440 элементами на строку и полное телевидение высокой четкости (ТВЧ) с 1920 элементами. Перед подачей в канал связи сигнал подвергается дополнительному помехоустойчивому кодированию и поступает на модулятор. Эти операции не входят в стандарт MPEG и в разных спутниковых системах могут выполняться различными способами, что лишает эти системы аппаратурной совместимости. Европейским странам удалось решить эту проблему, разработав на базе MPEG2 стандарт многопрограммного цифрового ТВ-вещания DVB, нормирующий вес операции на передающей стороне вплоть до подачи сигнала на вход СВЧ-передатчика. В стандарте DVB применяется каскадное помехоустойчивое кодирование. На приемной стороне декодер осуществляет все вышеописанные операции в обратном порядке, восстанавливая на выходе изображение, весьма близкое к исходному.

Под телевидением высокой  четкости (ТВЧ) понимают передачу изображения  с числом строк, приблизительно вдвое  превышающим тот показатель у  существующих стандартов, и форматом кадра (отношение ширины кадра к  его высоте) 16:9. Объем информации, содержащийся в каждом кадре ТВЧ-изображения, возрастает в пять-шесть раз по сравнению с обычным телевидением. На ТВЧ-изображении отсутствуют дефекты, свойственные принятым сегодня стандартам ТВ-вещания, - недостаточная разрешающая способность, перекрестные искажения сигналов яркости и цветности, мерцание изображения из-за недостаточно высокой частоты кадров, дрожание строк и т.д. ТВЧ обеспечивает существенное повышение качества ТВ-изображения, приближая его восприятие к зрительному восприятию естественных, натуральных сцен и сюжетов. Такое радикальное улучшение качества изображения не может быть достигнуто ни модификацией существующих стандартных систем цветного ТВ, ни ТВ-системами повышенного качества. В США, Японии, европейских странах в последние пять-семь лет ведутся многочисленные разработки новых ТВ-стандартов с улучшенным качеством изображения. Разработаны совместимые системы телевидения повышенного качества (ТВПК), в которых устранены наиболее характерные искажения ТВ сигнала, несколько увеличена разрешающая способность, введен формат изображения 16:9 (стандарты МАС, PAL-плюс). Эти системы нельзя отнести к ТВЧ, так как параметры разложения изображения не изменяются.

Принятие каждой группой  стран своего собственного стандарта  ТВЧ может затруднить международный ТВ-обмен, как это произошло уже в прошлом со стандартами черно-белого ТВ и системами цветного телевидения. В последнее время под эгидой Международного союза электросвязи предпринимаются усилия по созданию единого мирового стандарта ТВЧ. Уже согласованы базовые параметры ТВЧ-сигнала: формат изображения 16:9, колориметрические характеристики, световые параметры, пределы значений скорости передачи видеоданных 0,8...1,2 Гбит/с для чересстрочной развертки и 2...3 Гбит/с при прогрессивном разложении, число элементов в активной части строки и т.п.

Серьезной проблемой в  ТВЧ-вещании является поиск методов распределения сигналов. Существующие распределительные сети не располагают пропускной способностью, достаточной для передачи значительного числа высокоскоростных сигналов, поэтому на передающей стороне сигнал подвергают дополнительной обработке, имеющей целью сократить объем информации без заметного ухудшения качества изображения. Разработанные в рамках стандарта MPEG-2 методы цифровой компрессии полностью применимы к ТВЧ и позволяют уже сегодня передать ТВЧ-сигнал со скоростью цифрового потока 20:30 Мбит, что примерно соответствует пропускной способности спутникового ВЧ-ствола с полосой пропускания 27... 36 МГц.

Телевизионные сигналы со спутника в принципе могут быть приняты  любым желающим в пределах обширной территории независимо от желания передающей стороны. Однако в некоторых случаях  телекомпания - владелец программы  заинтересована в предотвращении несанкционированного приема, например, при передаче программ платного телевидения, деловых телеконференций  или для ограничения территории, на которой можно принимать данную программу по условиям авторского права. Наиболее широко применяемый метод  ограничения доступа - засекречивание передаваемых программ таким образом, чтобы сделать прием невозможным  без специального декодера, предоставляемого владельцем программы. На практике используется восемь систем кодирования для PAL/SECAM, четыре для NTSC и шесть для сигнала  МАС. Засекречивание сигналов в цифровом телевидении не представляет особой проблемы, здесь может широко использоваться весь арсенал методов, разработанных  ранее для цифровой радиосвязи. В  одной из практически реализованных  систем цифровой поток зашифровывается  с помощью передаваемого вместе с сигналом кодового слова длиной 56 бит, генерируемого псевдослучайным  образом и сменяемого с интервалом от долей до нескольких секунд. Кодовое  слово в свою очередь зашифровывается  с помощью ключа, обновляемого раз  в несколько недель, а последний  рассылается абонентам по спутниковому каналу также в засекреченном  виде. Алгоритм декодирования записывается в кристалле микропроцессора, помещаемом либо в декодере, либо в абонентской  карточке и работающем только при  наличии ключа. Степень секретности  такого кода весьма высока.

В некоторых случаях ставится задача передачи большого числа звуковых программ не в дополнение к сигналам телевидения, а взамен их. Расчеты  и эксперименты показывают, что удается  передать не более восьмидесяти монофонических программ. Основным препятствием являются возникающие из-за нелинейных эффектов внятные переходные помехи, на которые  в звуковом вещании установлены  особенно жесткие нормы. Существенно  лучшие результаты достигаются при  передаче звуковых сигналов в цифровой форме с временным разделением. На этом принципе основана работа аппаратуры "Орбита-РВ", предназначенной для подачи по спутниковым каналам звуковых программ к региональным центрам вещания. Сигналы звукового вещания преобразуются на входе передающего комплекса "Орбита-РВ" в дискретную форму, так что в стандартном цифровом потоке 2048 Кбит/с удается передать шесть каналов высшего класса качества, либо десять каналов первого, либо 15 каналов второго класса. Всего для каналов звукового вещания выделяется два потока по 2048 Кбит/с, они подвергаются помехоустойчивому кодированию, сюда добавляются сигналы изображений газетных полос, общий поток со скоростью примерно 19 Мбит/с поступает для дальнейшей обработки.

Существенно большей гибкостью  обладает вводимая в ближайшее время  цифровая система звукового вещания  с многостанционным доступом "Рабита". Она позволяет организовать в одном стволе четыре-пять многопрограммных (скорость передачи 2048 Кбит/с) и 10-15 однопрограммных каналов (для трансляции региональных программ).

Неоднократно рассматривался вопрос о возможности спутникового звукового вещания для непосредственного  приема на простые приемники: стационарные, возимые или переносимые. Экономически приемлемое решение было найдено только после появления эффективных алгоритмов цифровой компрессии. В разработанной европейскими странами системе цифрового звукового вещания сигналы отдельных каналов обрабатываются по стандарту MUSICAM, затем они объединяются в общий цифровой поток, сюда добавляются служебная информация, биты помехоустойчивого кодирования, суммарный цифровой поток имеет скорость 2,3 Мбит/с.

На территории России можно  использовать полосы 1452...1492 МГц (выделена для наземного и спутникового вещания) и 2535...2655 МГц (только для спутникового вещания). Описанный метод позволяет в полосе 1,75 МГц передавать до шести стереопрограмм. Из-за слабой направленности приемных антенн общая полоса частот должна быть распределена в каждом регионе на плановой основе, чтобы избежать взаимных помех. Расчеты показывают, что в Европе каждой стране удается выделить не менее двух блоков по 1,75 МГц.

Еще одним спутниковым  сервисом, пользующимся большой популярностью, является спутниковый Интернет. Существует несколько различных схем передачи данных, самой распространенной из которых является несимметричный обмен  трафиком между пользователем и  Интернет. При этом для передачи выходящего трафика клиент использует любой выделенный либо коммутируемый IP-канал (канал запросов), имеющий  скорость от 1200 бит/с и выше. Входящий трафик передается через высокоскоростной спутниковый симплексный канал (канал ответов) со скоростью во много раз большей, чем по каналу запросов. Такое подключение ориентировано, прежде всего, на работу интернет-приложений, которые имеют существенно несимметричный характер обмена данными, например: WWW, FTP, USENET NEWS, а также на широкий спектр мультимедийных приложений. При этом объем трафика, передаваемого и принимаемого клиентом, отличается в десятки, а иногда и в сотни раз.

Для использования несимметричного  обмена трафиком клиенту необходимо иметь дуплексное (выделенное или  коммутируемое) подключение к сети Интернет через любого провайдера или  оператора связи для обеспечения  обратного канала "запросов" (т.е. статический или динамический IP-адрес).

В качестве дополнительного  оборудования необходимо иметь:

• приемную параболическую антенну (прямофокусную или офсетную, диаметром 0,9-3,0 м (Ku-диапазон) или 1,8-2,4 м (C-диапазон)) (для ИСЗ Ямал 200 (90° в.д.)) и аксессуары:
• малошумящий антенный усилитель-конвертор (МШУ) на соответствующий диапазон;
• коаксиальный кабель;
• активное оборудование в одном из вариантов:
• PCI-карта спутникового DVB-модема для компьютера под ОС Windows или Linux;
• DVB-маршрутизатор (при необходимости).

 

2.Характеристики спутниковых антенн

Спутниковые антенны бывают нескольких типов в зависимости  от области их применения: плоские, параболические, сферические, микрополосковые, рупорные. Одними из самых распространенных и часто применяемых антенн являются параболические антенны, к которым относятся прямофокусная, офсетная и сферическая антенны. Внешний вид и принцип их действия иллюстрируется на рисунке 3.

 

 
 
Рисунок 3 - Принцип действия прямофокусной и офсетной антенн

 

В соответствии с законами геометрической оптики плоская электромагнитная волна, распространяющаяся перпендикулярно  раскрыву антенны, после отражения от параболоидной поверхности (зеркала) попадет в фокус параболоида (рис. 4). В фокусе устанавливается конический рупорный облучатель, совмещенный с поляризатором, к которым, в свою очередь, крепится конвертор.

 

 
 
Рисунок 4 - Прямофокусная параболическая антенна

 

По своим электрическим  параметрам параболоидное зеркало  во многом превосходит альтернативные типы антенн.

Одной из основных электрических  характеристик любой антенны  является коэффициент усиления G, пропорциональный эффективной площади антенны. Эффективная  площадь (или диаметр антенны) зависит  от мощности приходящей электромагнитной волны, измеряемой в децибелах (дБ) или  ваттах (Вт).

Параболические зеркала  имеют широкий угол раскрыва и принципиально достижимый высокий коэффициент использования поверхности (0.4-0.7). Это обеспечивает высокий коэффициент усиления при умеренных размерах антенны. Коэффициент использования поверхности параболоидных зеркал определяется многими факторами - затенением зеркала облучателем, неточностью профиля зеркала, несовпадением облучателя с фокусом, неравномерностью распределения поля в раскрыве зеркала и рядом других. Действие этих факторов зависит от исполнения, размеров и конкретной формы антенны.

Параболоидные зеркала различаются, в частности, по величине отношения  фокусного расстояния к диаметру раскрыва (f/D). К длиннофокусным относятся антенны с отношением f/D больше 0.5, а к короткофокусным - с отношением f/D менее 0.3. Фокусное расстояние, в свою очередь, связано с глубиной зеркала - чем ближе фокус, тем оно глубже.

Глубина зеркала заметно  влияет на электрические параметры  антенны. Мелкие зеркала облучаются более равномерно, чем глубокие, что позволяет получить более  высокий коэффициент усиления. С  другой стороны, широкий раскрыв  антенны приводит к увеличению уровня шума.

Короткофокусные антенны  находят широкое применение в  радиорелейных линиях, где первостепенное значение приобретает вопрос отстройки  от помех. Их также удобно использовать в передвижных системах приема.

Для приема телевизионных  спутниковых трансляций больше подходят длиннофокусные зеркала. Однако они  требуют более точного расчета  и настройки облучателя, поэтому, в основном, они производятся для  профессионального приема (рис. 5), а  в бытовых системах чаще используются антенны с отношением f/D порядка 0.3-0.5 дБ.

 

 
 
Рисунок 5 - Внешний вид прямофокусной спутниковой антенны

 

К достоинствам параболических антенн следует отнести их широкополосность. Еще одно несомненное достоинство параболических антенн - способность принимать сигналы любой поляризации. Разделение поляризаций, как правило, не сопряжено с потерями мощности. В спутниковых сетях это дает возможность использовать одну частоту дважды.

Недостатками этого типа антенн являются большое количество механических частей и подверженность действию атмосферных факторов. Воздействие  ветра может исказить форму зеркала  и понизить коэффициент использования  поверхности. Это налагает серьезные  требования к жесткости конструкции  зеркала и опорно-поворотного  устройства. На качество приема могут  оказать влияние неравномерный  обогрев антенны солнечными лучами, коррозия материала и ряд других факторов. Это особенно ощутимо для профессиональных антенн больших диаметров. Серьезной проблемой может стать накопление снега или воды на поверхности зеркала.

Проблема накопления осадков  на зеркале может быть решена использованием офсетных зеркал, представляющих собой  верхний сегмент параболоида (рис. 6). В северных широтах они располагаются  практически перпендикулярно земле, и осадки в них тоже почти не накапливается.

 

 
 
Рисунок 6. Офсетная параболическая антенна

 

Основным же преимуществом  офсетных антенн является меньшее затенение  поверхности зеркала облучателем  и, как следствие, больший коэффициент  использования поверхности (0.6-0.8). Выигрыш  особенно ощутим для антенн с небольшим  диаметром (рис. 7). Поле в раскрыве офсетной антенны имеет более сложную структуру, чем в раскрыве прямофокусной, что усложняет конструкцию облучателя. В большинстве случаев электрические параметры офсетных антенн несколько хуже, чем у прямофокусных. Однако длиннофокусные офсетные антенны при скрупулезном расчете облучателя могут иметь очень хорошие электрические параметры и использоваться в профессиональных системах.

Парусность конструкции  может быть снижена за счет использования  сетчатых или перфорированных антенн.

 

 
 
Рисунок 7 - Внешний вид офсетной параболической антенны

 

Прием с разных спутниковых  позиций в общем случае требует  переориентации параболической антенны. По теории зеркальных антенн сектор углов  вокруг фокуса, в котором можно  принимать сигнал без существенного  снижения коэффициента усиления, составляет +30. Именно на такой угол могут различаться  спутниковые позиции, с которых  можно вести прием на фиксированную  антенну без потери уровня сигнала. При большем разнесении позиций необходим поворот зеркала, что приводит к удорожанию подвески.

Задачу многоспутникового приема без механического поворота зеркала можно решить, используя сферические или сферопараболические зеркала. В таких конструкциях облучатель располагается на дуге радиусом r, центр которой совпадает с центром окружности R (рис. 8).

 

 
 
Рисунок 8 - Сферическая параболическая антенна

 

Дуга называется фокальной  линией. Если выбрать r более 0.56R, то волна, отраженная от зеркала, будет близка к плоской. Такие антенны находят применение в системах автоматического слежения за объектом (рис. 9). В них используются облучатели, передвигающиеся по фокальной линии, что дает возможность сканирования в широком секторе углов. Аналогичная конструкция может использоваться и для многопозиционного спутникового приема. Только вместо одного подвижного конвертора на фокальной плоскости устанавливаются несколько неподвижных, ориентированных на разные спутниковые позиции.

 

 
 
Рисунок 9. Внешний вид сферической  антенны

 

Сферические зеркала уступают параболическим в точности фокусировки и по ряду других электрических параметров. Однако, в некоторых случаях, они могли бы явиться удобной заменой целому парку неподвижных параболических антенн.

Какая антенна лучше - офсетная или прямофокусная? Каждая антенна хороша для своего применения.

Офсетные антенны характеризуются  удобством установки вдоль стены  дома. Для них требуется меньший  вынос от стены, кроме того, на них  не задерживается снег, облучатель не загораживает поверхность зеркала. Размер офсетной антенны оптимален  до 1,5-1,8 м.

Прямофокусные антенны имеют хорошие характеристики от 1,5 м, т.к. при таком размере антенны облучатель уже перестает "затенять" поверхность зеркала. У прямофокусной антенны электромагнитное пятно на облучателе не имеет искажений, отраженная электромагнитная волна от любой точки антенны приходит в одной фазе к облучателю. Параболические прямофокусные антенны - это антенны, используемые для профессионального приема.

Ниже приведены примерные  соответствия между уровнями сигнала  и размерами тарелок:

50 дБ - 60 см

47 дБ - 90 см

42 дБ - 120 см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Прием сигнала, преобразование частот

Как уже говорилось в предыдущей главе, для приема сигнала со спутника используется антенна, на которую устанавливаются  специальные устройства: рупорный облучатель, поляризатор и конвертор. Рассмотрим подробнее эти устройства.

Рупорный облучатель

Рупорный  облучатель используется для формирования электромагнитного пятна, которое  не должно выходить за пределы зеркала  и использовать всю его эффективную  площадь. Если используется не вся эффективная  площадь зеркала, то усиление, создаваемое  антенной, снижается. При выходе за пределы зеркала облучатель, кроме  сигнала со спутника, будет принимать  шумы от окружающих предметов, от этого  возрастет шум антенны, т.е. она  начнет принимать паразитные источники  электромагнитного сигнала. Поэтому  для каждого типа антенны нужен  специально рассчитанный тип облучателя (рис. 10).

 

 
 
Рисунок 10 - Правильно спроектированный облучатель

Поляризатор

Поляризатор предназначен для коррекции принимаемой поляризации электромагнитной волны. При круговой поляризации вектор напряженности электрического поля электромагнитной волны Е вращается вокруг оси (направления распространения) с частотой 4 000 000 000 оборотов в секунду.

   Поляризация - это характеристика поведения одного из векторов Е (напряженности электрического поля электромагнитной волны) или Н (напряженности магнитного поля электромагнитной волны), плоскости которых всегда взаимно перпендикулярны. Различают линейную, круговую и эллиптическую поляризацию. При линейной поляризации вектор Н (или вектор Е, что в данном случае одно и то же) распространяется вдоль одной оси (или направления распространения), находясь строго в плоскости. При круговой поляризации вектор Н, распространяясь вдоль оси, вращается также и вокруг этой же оси, не изменяясь по величине. При эллиптической поляризации вектор Н распространяется вдоль оси, вращается вокруг неё и постоянно меняет свое значение по определенному закону.

Вектор Е круговой поляризации можно представить в виде двух ортогональных векторов H и V, величина которых постоянно меняется в процессе вращения черного вектора (рис. 11). Из рисунка видно, что если принимать вместо вращающегося вектора один из ортогональных векторов, то величина сигнала будет в два раза меньше. Поэтому если принимать линейным конвертором сигнал с круговой поляризацией, то потери составят порядка 3дБ. Таким образом, чтобы принять весь сигнал, надо преобразовать круговую поляризацию в линейную, для чего и служит деполяризатор.

 
Рисунок 11 - Вращение вектора Е напряженности  электрического поля

Деполяризатор выполняется в виде пластины диэлектрика, которая выставляется под различными углами к вектору напряженности  электромагнитного поля (или к  электроду конвертора). Пластина диэлектрика, перпендикулярная к вектору поля Е или совпадающая с ним, не влияет на него. В случае расположения диэлектрического поляризатора под углом 45 градусов вектора H и V на выходе деполяризатора складываются. Таким образом, величина вектора Е в два раза больше, чем векторов V и H. Т.к. диэлектрик, расположенный перпендикулярно или продольно к векторам Н и V, не влияет на них, то с использованием механического или магнитного поляризатора можно принимать все виды поляризации (как правило, это имеет смысл в антеннах, которые направлены не фиксированно на один спутник, а могут поворачиваться, принимая сигнал от разных спутников). Поэтому, если требуется принимать круговую поляризацию, то надо установить электрод конвертора под углом 45 градусов к диэлектрику (рис. 12), а если линейную поляризацию, то параллельно или перпендикулярно диэлектрику.

 
 
Рисунок 12 - Пластина деполяризатора, установленная  под углом 45 градусов к электроду  конвертора

В России используется круговая поляризация  для спутникового вещания. Это сложилось  исторически, т.к. раньше СССР использовал  для ТВ-вещания спутники серии "Молния", находящиеся на высокоэлептических орбитах. Для приема сигнала и слежения за спутниками использовались станции, оснащенные очень большими антеннами и довольно дорогим высокочувствительным оборудованием. Т.к. эти спутники постоянно двигались, то в случае использования круговой поляризации не требовалось корректировать поляризацию в зависимости от положения спутника. Если бы поляризация была линейной, то ее пришлось бы постоянно менять. В США также за стандарт принята круговая поляризация. Европейские страны используют линейную поляризацию, т.к. все спутниковое вещание в Европе началось в конце 80-х годов, и для него были использованы спутники, находящиеся на стабильных геостационарных орбитах.

Конвертор

Конвертор служит для того, чтобы принять  поляризованную электромагнитную волну, преобразовать ее в электрический  сигнал, который, в свою очередь, усилить  и преобразовать в сигнал промежуточной  частоты (ПЧ). Это связано с тем, что со спутника передается очень  высокочастотный сигнал. Сигнал ПЧ занимает полосу частот 950-2150 МГц, тогда  как сигнал со спутника может занимать различную полосу частот. Для преобразования частоты сигнала со спутника в  конверторе находится перемножитель частоты и гетеродин (генератор частоты).

Для расчета ПЧ надо вычесть из частоты  сигнала со спутника частоту гетеродина для Ku-диапазона Fпч= Fсигн.-Fгет или для С-диапазона Fпч= Fгет-Fсигн. Например: частота гетеродина 5150 МГц, частота со спутника 3893 МГц. Fпч= 5150-3893=1257 (МГц.).

Диапазоны частот

Канал спутниковой связи, работающий на выделенных частотах приема и передачи, занимает определенную полосу частот (bandwidth), от ширины которой зависит количество информации, передаваемой по каналу в единицу времени. Типичный спутниковый приемопередатчик, работающий на частотах от 4 ГГц до 6 ГГц, занимает полосу частот шириной 36 МГц. Много это или мало? Например, для передачи телевизионного сигнала в цифровом стандарте MPEG-2 необходим канал с шириной полосы пропускания 6 МГц, для телефонного канала - 0,010 МГц. Следовательно, с помощью такого приемопередатчика можно организовать 6 телевизионных или 3600 телефонных каналов. Обычно на ИСЗ устанавливается 12 или 24 приемопередатчиков (в ряде случаев больше), что дает в результате 432 МГц или 864 МГц соответственно.

Диапазон	Полоса  частот, гГц
L	1,452-1,55 и 1,61-1,71
S	1,93-2,7
С	3,4-5,25 и  5,725-7,075
Х	7,25-8,4
Ku	10,7-14,8
Ka	15,4-26,5 и 27-50,2
K	84-86