{ "@context": "http://schema.org", "@type": "Organization", "url": "https://www.arstel.com/", "logo": "https://www.arstel.com/public/images/header/Logo.png" }
ruseng inter-m системы оповещения системы трансляция
 
Структурные схемы построения
Тематические статьи
Нормативные документы

СПУТНИКОВОЕ ТЕЛЕВИЗИОННОЕ ВЕЩАНИЕ.
РУКОВОДСТВО ПО МОНТАЖУ И НАСТРОЙКЕ АНТЕННЫХ СИСТЕМ

Содержание:

1.

Подбор оборудования

2.

Выбор места для установки антенны

3.

Монтаж антенной системы

4.

Меры безопасности при производстве работ

5.

Настройка антенной системы

6.

Методика настройки полярной подвески

7.

Установка моторизованной антенны с помощью системы USALS

8.

Рекомендации по самостоятельной установке и настройке офсетной антенны

Подбор оборудования

Выбор антенны

Прежде чем говорить о том, как выбрать спутниковую антенну, необходимо определить: для работы в составе какой приемной спутниковой системы она предназначается? То есть, выбирая спутниковую антенну (как, впрочем, и другие компоненты приемной системы), вам нужно ответить на несколько вопросов:

1.

В зоне покрытия какuх спутников вы проживаете, то есть, какие спутники вы можете принимать?

2.

Какие каналы вас интересуют, и какой, исходя из этого, спутник вы хотите смотреть?

3.

Имеется ли возможность расположить антенну так, чтобы местные "предметы" не закрывали направление на спутник?

4.

Хотите ли вы смотреть один или несколько спутников?

5.

Каковы финансовые средства, которые вы хотите вложить в это "предприятие"?

Определение направления на спутник
Рис.1.1. Определение
направления на спутник

Спутниковая антенна (само зеркало) предназначена для фокусировки на облучатель конвертера параллельного пучка радиоволн, излучаемых спутником. Антенна представляет собой часть параболоида вращения, так как именно такая форма обеспечивает прекрасную фокусировку параллельного пучка излучения.

Телевизионные сигналы передаются со спутников, в диапазонах Ku (~11 ГГц) и С (~4 ГГц), то есть принимаемые сигналы имеют длину волны 27 и 75 мм соответственно. Именно поэтому любое препятствие (плотная облачность, снег, дождь) на пути между вашей антенной и спутником будет ослаблять сигнал и может вообще исключить (если это препятствие — деревья, здания и т. д.) возможность приема программ спутникового телевидения.

Чтобы отыскать на географической карте место, где вы находитесь, и определить видимое направление на спутник (азимут и угол места) (рис.1.1), воспользуйтесь выражениями (1) и (2).

α = arctg ( (tg[Gl-G2])/sin[W]).

(1)

β= (cos[G1-G2]*cos[W]-0.1509) / ( sqrt(sin(G1-G2)2 + cos(G1-G2)2*sin(W)2),

(2)

где α — азимут; β — угол места; G1 — ваша географическая долгота; G2 — долгота расположения интересующего вас спутника на орбите (западная с минусом).

Теперь осталось только взять компас и убедиться, что в этом направлении нет закрывающих спутник препятствий – деревьев, соседних домов или заводской трубы.

Диаметр антенны

Диаметр антенны зависит от уровня мощности принимаемого со спутника сигнала. Для каждой местности он свой. Ваш сигнал вы сможете определить по карте покрытия. Таким образом, от вашего географического положения будет зависеть диаметр антенны, необходимый для приема программ с того спутника, на который вы решили настроить свою антенну. В Таблице 1 приведены примерные соотношения уровня мощности принимаемого сигнала и необходимый для этого диаметр зеркала.

Таблица 1 - Определение диаметра приемных антенн в зависимости от мощности сигнала
KU - диапазон
ЭИИМ, дБ/Вт2 Размер антенны, м
(Сигнал/шум)
8 дБ 10 дБ 12 дБ
30 3,78 4,76 6,0
32 3,01 3,78 4,76
34 2,39 3,01 3,78
36 1,90 2,39 3,01
38 1,51 1,90 2,39
40 1,20 1,51 1,90
42 0,95 1,20 1,51
44 0,76 0,95 1,20
46 0,60 0,76 0,95
48 0,48 0,60 0,76
50 0,38 0,48 0,60
52 0,30 0,38 0,48
54 0,24 0,30 0,38
C - диапазон
ЭИИМ, дБ/Вт2 Размер антенны, м
(Сигнал/шум)
8 дБ 10 дБ 12 дБ
24 5,07 6,38 8,04
26 4,02 5,07 6,38
28 3,20 4,02 5,07
30 2,54 3,20 4,02
32 2,02 2,54 3,20
34 1,60 2,02 2,54
36 1,27 1,60 2,02
38 1,00 1,27 1,60
40 0,80 1,00 1,27
42 0,64 0,80 1,00
44 0,50 0,64 0,80
46 0,40 0,50 0,64
48 0,32 0,40 0,50
50 0,25 0,32 0,40

Форма антенны

Антенны по форме бывают прямофокусные (prime focus) и офсетные (off-set — внецентровая).

Прямофокусная антенна (primefocus) Офсетная антенна
Рис.1.2. Прямофокусная антенна (primefocus) Рис.1.3. Офсетная антенна

Прямофокусные (рис.1.2) представляют собой классическую круглую "тарелку". Конвертер крепится в центре при помощи нескольких (обычно двух или трех) спиц. При этом конвертер и крепежные спицы затеняют часть отражающей поверхности зеркала, что приводит, естественно, к уменьшению коэффициента использования поверхности антенны. Однако с ростом диаметра этот эффект становится все менее значительным.

Стоит учесть, что зимой на зеркале легко намерзают лед и снег, которые очень сильно ухудшают прием. Офсетные (рис.1.3) антенны можно очень легко отличить, так как их фокус (место, где размещают конвертер) смещен от центра зеркала вниз. Именно из-за смещенного фокуса при настройке необходимо учитывать, что направление на спутник у офсетных антенн выше перпендикуляра к плоскости антенны на некоторый угол. Для большинства конструкций "офсеток" этот угол составляет ~25-27°. Поэтому офсетные антенны крепятся почти вертикально, на них не налипает снег и не скапливается вода, конвертер и элементы крепления не затеняют антенну.

Пример: В С.-Петербурге Hot Bird 13E виден под углом места β=20°, то есть офсетная антенна с φ=26,5° будет смотреть даже слегка "в землю" под углом χ:

χ = β - φ = 20°-26,5° = -6,5°.

(3)

В силу этих особенностей офсетные антенны очень популярны при диаметре зеркала до -1.5 м. При больших диаметрах предпочтение отдают прямофокусным антеннам.

Тип подвески

Кроме размера и формы зеркала, очень важным параметром является тип подвески антенны. Она бывает азимутальной и полярной.
Азимутальная — простая и дешевая, как правило, фиксированная подвеска, антенна при этом настраивается на единственный спутник и жестко фиксируется на кронштейне крепления. Для приема другого спутника должна быть проведена полная перенастройка антенны.

Полярная — значительно более сложная по конструкции и настройке подвеска и, соответственно, более дорогая. Обеспечивает возможность приема нескольких спутников, находящихся в разных орбитальных позициях, вращением антенны только вокруг одной вертикальной оси.

Чаще всего офсетные антенны имеют фиксированную азимутальную подвеску, а прямофокусные — полярную. Кроме этого, даже если вы хотите принимать несколько спутников, для которых достаточно антенны размером 1,2 м, в полярную систему лучше поставить 1,8 м или хотя бы 1,5 м. Некоторый запас не помешает.

Материал

Наиболее популярным материалом для изготовления спутниковых антенн является алюминий. Он легче стали и не подвержен коррозии, но он мягок, и при неаккуратном обращении (особенно это касается зеркал большого диаметра >1,2 м) алюминиевые антенны легко деформируются, что пагубно влияет на их характеристики.

При покупке антенны обязательно обратите внимание на наличие дефектов и искажений поверхности антенны. Мятые зеркала и те, которые "повело" винтом, работают значительно хуже нормальных.

Стальные антенны прочнее, дешевле (правда, ненамного), но тяжелее и подвержены коррозии, которая снижает их отражающие свойства. Поэтому при покупке стального зеркала стоит обратить внимание на качество окраски.

Пластиковые зеркала легкие, но к ним легко прилипает снег. С течением времени такие антенны подвержены сильным деформациям под действием окружающей среды (резкие перепады температур, ультрафиолет).

Сетчатые антенны устойчивы к ветровым нагрузкам и часто незаменимы при монтаже на большой высоте и в ветреных районах. К тому же они значительно меньше портят архитектурный облик зданий, особенно в исторических районах.
К сожалению, они показывают более низкие характеристики при приеме сигналов Ku-диапазона (самого на сегодняшний день популярного), и, следовательно, для этого требуется антенна большего диаметра, чем сплошное зеркало, обеспечивающее прием такого же качества.

Монтаж антенны

При подборе антенны необходимо обратить особое внимание на надежность элементов подвески и кронштейна, на который она будет смонтирована, а также на крепеж. Это особенно важно, если антенна будет установлена на высоком или ветреном месте. Кронштейн обычно закрепляют при помощи специальных саморасклинивающихся болтов. Стоит обратить внимание на размер кронштейна: его конструкция должна позволять вам направить антенну в нужном направлении (и при этом не упереться в стену краем зеркала), особенно это важно для полярных систем, настроенных на прием нескольких различных спутников.

Алгоритм выбора антенны для индивидуального приема
Рис.1.4. Алгоритм выбора антенны для индивидуального приема

На первом этапе определяются минимально необходимые требования к антенне. Это «чисто технический» этап, он не предполагает выбора: если эти требования не будут соблюдены, вы не сможете принимать нужные программы с нужным качеством. Второй этап — «вкусовой». В зависимости от имеющихся в наличии денежных средств или личных предпочтений клиента вы можете выбрать ту или иную антенну, но только из тех, которые соответствуют минимально необходимым требованиям.

Исходными данными для первого этапа являются ваше географическое положение и набор спутниковых каналов, которые вы хотели бы смотреть. Таблицы телеканалов, которые можно принимать на территории России, можно посмотреть в справочнике «Теле-Спутник». Спутниковое телевидение». Кроме того, наиболее точные, ежедневно обновляемые данные по спутниковым каналам можно найти в Интернете. Наиболее известные и надежно работающие странички — проекты Lyngemark Satellite Chart www .lyngsat. com и Satellite Control Center www. satcodx .com. Второй сайт поддерживает множество языков, в том числе русский.

Первый сайт существует только в англоязычной версии, зато он удобнее: таблицы каналов более наглядны и компактны, кроме того, поддерживается дополнительный справочный сервис. Например, можно, зная название канала и страну, определить, через какой спутник (спутники) транслируется этот канал (www. lyngsat-address. com). Там же есть не совсем точный, но очень удобный онлайновый калькулятор азимутов и углов места спутников Lyngsat SatTracker.

Иногда пользователю трудно оценить те или иные спутниковые каналы, поскольку он раньше их никогда не видел, и ничего или почти ничего о них не знает. В таком случае допустим другой вариант действий — выбор не конкретных каналов, а спутника (спутников), на котором больше всего каналов, например, на определенном языке. Так или иначе, выбирается один или несколько спутников для приема.

По выбранному спутнику и географическому положению точки приема определяются видимость спутника и необходимый диаметр антенны. Если вы доподлинно знаете, что нужный спутник фактически принимается в вашем городе на антенну определенного размера, вопрос закрыт. Чаще всего так оно и есть, ведь запросы у пользователей, как правило, одинаковы, и наиболее популярны одни и те же спутники. Тем не менее, возможно, что именно вам нужен «экзотический» спутник, который никто в вашем регионе еще не принимает, либо тот спутник, который только что начал работу. Возможен еще один вариант: вы – пока первый и единственный энтузиаст спутникового телевидения на сто миль вокруг. Тогда придется произвести некоторые расчеты.

Видимость спутника определяется легко и однозначно. Для этого необходимо рассчитать полярные координаты спутника в вашей местности – азимут и угол места. Раньше для расчетов пользовались формулами или номограммами, что довольно сложно. Сейчас в этом нет необходимости. В Интернете вы легко найдете множество программ-калькуляторов. Простой и наглядный калькулятор есть в программе SMWLink (версия 2.0), которую можно бесплатно загрузить со странички шведской фирмы Swedish Microwave www. smw. se.

Скачав и установив программу, нужно запустить калькулятор кнопкой Antenna Alignment (настройка антенны) и ввести исходные данные: географическую долготу (Longitude), широту (Latitude) своего города и орбитальную позицию спутника (Satellite Position). Если угол места (Elevation) получился отрицательным (Below horizon) – спутник находится ниже горизонта, и прием его в вашем городе невозможен.

Можно воспользоваться онлайновыми калькуляторами, например, калькулятором SatTracker на www.lyngsat.com. Зайдя на сайт, надо выбрать сервис SatTracker для нужного региона (Европа, Азия, Америка, Атлантика) и из таблицы выбрать нужный спутник. Появляется карта, в которую необходимо как можно точнее ткнуть мышью, чтобы обозначить свое положение.
Широта и долгота выбранной точки отображаются рядом, поэтому можно скорректировать свою позицию так, чтобы координаты были максимально приближены к фактическим. Азимут и угол места спутника рассчитываются автоматически.

Еще удобнее в этом плане отечественная программа sattv.exe. Введя координаты города или выбрав его из списка, можно нажать кнопку «Полярная подвеска», и программа выдаст позиции двух крайних спутников видимой части геостационарной орбиты – самого западного и самого восточного. Диаметр определяется по эквивалентной изотропно излучаемой мощности (ЭИИМ) спутника в точке приема.

Карты зон обслуживания спутников можно найти в справочниках. Чтобы посмотреть карту в Интернете, необходимо найти нужный спутник на www.lyngsat.com , затем найти на спутнике интересующий канал и напротив него выбрать ссылку в графе Beam (луч). На карте найдите место, где расположен ваш город, и по изолиниям определите для этого места ЭИИМ. Дальше можно использовать несколько разных методик расчета.
Упрощенная методика используется, если ЭИИМ довольно велика, а диаметр, соответственно, мал. Суть ее очень проста: по таблице в зависимости от ЭИИМ выбирается диаметр.

Методика не учитывает характеристики другого оборудования, например, конвертера, и прочие факторы. Для более точного расчета можно воспользоваться формулами или программами-калькуляторами, например, упоминавшимися SMWLink или sattv.exe. Однако и эти расчеты могут дать неверный результат. Дело в том, что ЭИИМ на картах указывается для «полного транспондера», то есть для сигнала с полосой 36 МГц. Реальные сигналы цифрового телевидения могут занимать меньшую полосу, и в полосе 36 МГц могут размещаться несколько сигналов, соответственно, мощность спутникового передатчика (транспондера) будет делиться между этими сигналами. Есть еще ряд параметров цифрового сигнала, которые также влияют на минимально допустимый диаметр антенны, но которые не учитываются в программах-калькуляторах. Если речь идет о небольших диаметрах, в пределах 1 - 1,5 м, то ошибки не столь страшны.
Размеры выпускаемых антенн имеют ряд типичных значений, и результат все равно придется округлять. Кроме того, стоимость таких антенн невелика и не сильно зависит от диаметра. Антенны диаметром более 1.5 м стоят довольно дорого, и с увеличением диаметра антенны, её стоимость растет не пропорционально. Поэтому для больших антенн желательно определить размер с максимальной точностью.

Более верный результат дает «метод запаса или недостатка». Этим методом можно воспользоваться, если известно, что в некоторой географической точке X нужный сигнал принимается с заведомо приемлемым качеством на антенну с диаметром D. Для этого на карте зоны обслуживания спутника необходимо найти ЭИИМ для точки X и ЭИИМ0 для вашего города. Если ЭИИМ0 больше, чем ЭИИМ, то антенна с диаметром D в вашем городе будет иметь запас по усилению, если меньше – усиление ее будет недостаточно.
Диаметр антенны DQ, необходимый для приема в вашем городе, рассчитывается по формуле:

DQ =Δ*10(Δ/20),

(4)

где Δ = ЭИИМ0-ЭИИМх.

Размер антенны почти однозначно определяет ее геометрию. Если диаметр меньше 1,5 м, антенна будет офсетной, если больше 2,5 м — прямофокусной. Антенны от 1,5 до 2,5 м тоже могут быть и офсетными, и прямофокусными. Но, выбирая офсетную антенну, следует обратить внимание на минимальный угол места. В высоких широтах офсетные антенны больших размеров лучше не использовать.

От частотного диапазона зависит выбор конструкции антенны. Для приема программ в диапазоне С - можно использовать недорогие сетчатые антенны или сборные стальные антенны китайского и тайваньского производства. Если антенна должна работать в диапазоне Кu или в обоих диапазонах, она должна быть сплошной и желательно цельной. Использовать для работы в диапазоне Ku сборную антенну можно, но если это антенна высокого качества.

Если вам недостаточно телевизионных программ одного спутника, можно использовать антенну с полярной подвеской, правда это не всегда единственно возможное решение. Если спутников, которые вам интересны немного, и для приема каждого из них достаточно недорогой антенны, то зачастую выгоднее установить несколько отдельных антенн.

С помощью недорогого устройства – антенного переключателя – можно легко подключить к одному ресиверу до 4-х антенн, а с помощью нескольких переключателей – от 5 до 16-ти антенн.

Например: Популярна система с двумя антеннами для приема программ НТВ-Плюс со спутника Eutelsat W4 в позиции 36 градусов восточной долготы и программ европейских спутников Hot Bird в позиции 13 градусов восточной долготы.

В некоторых частных случаях для приема двух или даже трех спутников можно использовать одну антенну с несколькими конвертерами. Для этого спутники должны располагаться на орбите недалеко друг от друга. Например, можно принимать на одну антенну телеканалы спутников «Astra», «Hot-Bird» и «Sirius» в позициях 19, 13 и 5 градусов в.д. соответственно.

На втором этапе исходными данными являются минимально необходимые требования, определенные ранее, и сумма денег, которой располагает клиент. Если есть возможность, лучше установить антенну с диаметром большим, чем минимально необходимый. Запас усиления никогда не бывает лишним, особенно если в будущем вы решите перенастроить антенну для приема другого спутника. Если вы выбираете между сплошной и сетчатой антенной, лучше купить сплошную, а из цельной и сборной лучше выбрать цельную. Такая антенна будет работать лучше и прослужит вам дольше.

Выбор конвертера

Конвертер — электронное устройство, которое размещается непосредственно на спутниковой антенне и выполняет функции усилителя и преобразователя частоты. Конвертер называют также «даун-конвертером» (down converter – понижающий конвертер), LNB (Low Noise Block Downconverter) или «головкой». Современные конвертеры часто конструктивно выполнены как единое устройство с облучателем (Feedhorn), и называются – LNBF (LNB-Feedhorn).
Также иногда встречается название МШУ (малошумящий усилитель), которое, в общем, неверное: малошумящие усилители (LNA, Low Noise Amplifier) похожи на конвертеры по внешнему виду, но имеют несколько иное назначение и в индивидуальных приемных системах не используются.

Конвертер выполняет несколько функций. Во-первых, он усиливает принимаемый сигнал. Это необходимо для компенсации потерь в кабеле, соединяющем антенну со спутниковым приемником (ресивером). Спутниковый ресивер, как и любой другой приемник, вносит в принимаемый сигнал собственные шумы. Мощность этих шумов постоянна, поэтому, чем больше мощность сигнала на входе, тем меньше доля шумов в выходном сигнале. Спутниковый сигнал, принимаемый антенной, и так очень слабый, а на пути от антенны к ресиверу он ослабляется в кабеле в десятки и даже сотни раз.
Поэтому необходимо усилить его сразу, еще до кабеля, чтобы ресивер работал уже с относительно сильным сигналом. Разумеется, конвертер, усиливая сигнал, вносит в него собственные шумы. Желательно, чтобы они были как можно меньше. Поэтому при изготовлении конвертеров используются специальные электронные компоненты и схемотехнические решения, благодаря которым собственные шумы конвертера минимальны.

Вторая функция конвертера – преобразование частоты (to convert — преобразовывать). В спутниковом телевидении используются два частотных диапазона: C-Band ("си бэнд", 3400-4200 МГц) и Ku-Band ("кей-ю бэнд", 10700-12750 МГц). Конвертер переносит спутниковый сигнал из диапазона С или Кu в так называемый L-диапазон (L-Band, 950-2150 МГц). Преобразование решает сразу две задачи. Во-первых, на частотах L-диапазона затухание в коаксиальном кабеле намного меньше, чем в диапазоне С и, тем более, диапазоне Кu.
Поэтому преобразование уменьшает потери сигнала в кабеле. Во-вторых, выходные сигналы конвертеров С-диапазона и Кu-диапазона находятся в одном и том же диапазоне L. Это позволяет использовать для приема С- и Ku-диапазонов одни и те же приемники (ресиверы), а также антенные переключатели и другие устройства, включаемые между антенной и ресивером.

Для переноса частоты сигнала из С или Ku в L- диапазон в конвертере используется гетеродин – генератор радиосигнала стабильной частоты. С помощью нелинейного устройства – смесителя – из входного сигнала и сигнала гетеродина получается третий сигнал, частота которого равна разности частот первых двух сигналов. В конвертерах диапазона С всегда используется гетеродин с частотой 5150 МГц.
Выходная частота конвертера получается, как разность частоты гетеродина и частоты входного сигнала.

Напомним, входной сигнал диапазона С занимает полосу частот 3400-4200 МГц. После преобразования получаем:

5150-4200=950 МГц - нижняя частота на выходе;

5150-3400=1750 МГц - верхняя частота на выходе.

Можно заметить, что после преобразования сигнал с большей частотой становится сигналом с меньшей частотой и наоборот. Это явление называется «инверсией спектра».

В диапазоне Ku, наоборот, частота гетеродина вычитается из частоты спутникового сигнала. В Ku диапазоне имеется еще одна особенность. Дело в том, что ширина Ku-диапазона равна 12750-10700=2050 МГц или 2,05 ГГц. А ширина L-диапазона – 2150-950=1200 МГц, то есть всего 1,2 ГГц. Отсюда следует, что перенести сигналы всего Ku-диапазона в L-диапазон при помощи одного гетеродина невозможно.
Либо конвертер изготавливается с одним гетеродином и перекрывает только часть Ku-диапазона, либо в конвертере имеются два гетеродина. Тогда спутниковый сигнал переносится в L-диапазон «по частям»: либо нижняя часть диапазона, либо верхняя. К первому типу относятся конвертеры, используемые в системах «НТВ-Плюс». Они имеют один гетеродин с частотой 10750 МГц. Соответственно, диапазон входных частот такого конвертера:

10750+950=11700 МГц;

10750+2150=12900 МГц.

Однако на самом деле частоты выше 12750 МГц в диапазоне Ku не используются, поэтому реальный рабочий диапазон конвертера 11700-12750 МГц. Использовать такой конвертер для приема сигналов, частоты которых ниже 11700 МГц, нельзя. Это, например, сигналы спутника Amos-1 4,0W, сигналы Ku диапазона всех спутников «Экспресс», «Ямал», значительная часть каналов спутников Hot Bird 13,0Е и др.

Ко второму типу конвертеров относятся так называемые «универсальные» конвертеры. У них два гетеродина - с частотами 9750 и 10600 МГц.

Первый обеспечивает работу в диапазоне:

от 9750+950=10700 МГц;

до 9750+2150=11900 МГц.

Второй гетеродин перекрывает верхнюю часть Ku-диапазона:

от 10600+950=11550 МГц;

до 11600+2150=12750 МГц.

Для переключения диапазонов используется электронный ключ, который подключает к смесителю тот или иной гетеродин. Ключ управляется от ресивера специальным сигналом – прямоугольными импульсами с частотой 22 кГц и размахом 0.6 В, которые добавляются к напряжению питания конвертера. Когда в меню ресивера «установка антенны» указан конвертер типа «универсал», сигнал 22 кГц включается ресивером автоматически, если частота спутникового сигнала больше 11700 МГц.

Третья функция конвертера – переключение поляризации. Чтобы максимально эффективно использовать выделенные для спутникового телевидения частотные диапазоны, спутниковые каналы разделяются не только по частоте, но и по поляризации: часть каналов передаются горизонтально поляризованными радиоволнами, а часть – вертикально поляризованными.
«Вертикальное» и «горизонтальное» направление определяется относительно земной оси и экватора. В конкретной точке земной поверхности они будут разные для каждого спутника.

Если конвертер повернуть так, чтобы приемный штырь (зонд) был расположен по направлению вертикальной поляризации, то он будет принимать только сигналы с вертикальной поляризацией, и не будет возбуждаться волнами с горизонтальной поляризацией. Поэтому сигналы в разных поляризациях могут существовать на близких (и даже одинаковых) частотах, не мешая друг другу.
Это обстоятельство позволяет «дважды» использовать частотный диапазон, и разместить в нем вдвое больше спутниковых каналов, чем при использовании одной поляризации.

Однако, чтобы принимать сигналы и с той, и с другой поляризацией, неудобно каждый раз механически поворачивать конвертер на 90 градусов. Раньше для этого использовались дополнительные внешние устройства – механические и магнитные поляризаторы. В механическом поляризаторе с помощью моторчика поворачивался приемный штырь конвертера.
В конвертере с магнитным поляризатором приемный штырь оставался неподвижен, но изменялось направление поляризации волны, проходящей через намагниченный ферритовый стержень. Для подключения этих двух устройств, от ресивера к антенне необходимо было прокладывать отдельные провода, что очень неудобно.

В современных конвертерах просто устанавливаются два приемных штыря под углом 90 градусов друг к другу. Один – для приема сигналов с вертикальной поляризацией, другой – с горизонтальной. На смеситель поступает сигнал только от одного из штырей. Для переключения используется электронный ключ, который управляется от ресивера специальным сигналом – изменением напряжения питания конвертера с 13 В (вертикальная поляризация) до 18 В (горизонтальная поляризация). Таким образом, когда пользователь в меню поиска каналов переключает поляризацию, физически переключается напряжение питания конвертера.

Итак, к ресиверу от конвертера поступает радиочастотный сигнал. По тому же кабелю в обратном направлении поступает постоянный ток для питания электроники конвертера. А две управляющие команды служат для пе-реключения поляризации (13/18 В) и для переключения гетеродинов (22 кГц).

Типология конвертеров

Прежде всего, совершенно разные конвертеры используются для С- и для Ku-диапазона. Размеры волноводной части конвертера напрямую связаны с длиной волны. В С-диапазоне длина волны равна примерно 7,5 см, а в Ku-диапазоне – 2,5 см. Поэтому рабочий диапазон всегда можно безошибочно определить по размеру конвертера.
Конвертеры С-диапазона внешне напоминают конвертеры Ku-диапазона, но увеличенные в три раза.

Конвертеры для индивидуального приема бывают неуправляемые, с переключаемой поляризацией и «универсальные».

Неуправляемый конвертер представляет собой секцию прямоугольного волновода, в котором располагается единственный приемный штырь. Такие конвертеры предназначены для приема сигналов только с одной поляризацией, и у них есть только один гетеродин. Сигналы ресивера – 13/18 В, 22 кГц эти конвертеры игнорируют. В диапазоне Ku такие конвертеры, как правило, используются в коммерческих (профессиональных) спутниковых системах.
В современных индивидуальных приемных установках они не применяются. Зато в диапазоне С- такие конвертеры используются часто.

Конвертеры с переключаемой поляризацией (switchable) представляют собой секцию круглого волновода, в котором располагаются два приемных штыря для приема сигналов с разной поляризацией.
Для переключения поляризации используется сигнал ресивеpa 13/18 В. Гетеродин у таких конвертеров один. Сигнал ресивера 22 кГц они игнорируют. По такой схеме построены наиболее популярные конвертеры диапазона С- – Band LNBF.
«В народе» за этим типом конвертеров закрепилось название «моноблок». По такой же схеме построены конвертеры «НТВ-Плюс».

Универсальные конвертеры по внешнему виду такие же, как и конвертеры с переключаемой поляризацией. однако у них два гетеродина — 9750 и 10600 МГц, и они используют оба управляющих сигнала ресивера – 13/18 В для переключения поляризации и 0/22 кГц для переключения гетеродина.

Речь идет только о конвертерах для индивидуального приема. Конвертеры для коллективного приема представляют собой особое семейство, они строятся по другим функциональным схемам.

LNBF и конвертеры с фланцем

Конвертер может быть выполнен как единое целое с облучателем (LNBF), а может представлять собой отдельное устройство. В последнем случае для стыковки конвертера с облучателем или с другими волноводными узлами используется фланцевое соединение. Конвертер оканчивается фланцем – площадкой с отверстиями для болтов, имеющей стандартную форму и размеры.

Неуправляемые конвертеры диапазона С- имеют прямоугольный фланец стандарта CPR-229. Конвертеры Ku-диапазона с круглым волноводом оканчиваются круглым фланцем С-120. Редко используемые неуправляемые конвертеры Ku-диапазона имеют прямоугольный фланец WR-75, который, при необходимости, стыкуется с круглым С-120.

В диапазоне С- фланцевые соединения для круглых волноводов не используются.

Облучатели для прямофокусных и офсетных антенн

Облучатель – это устройство, которое выполняет роль вторичной антенны: принимает сигнал, отраженный от рефлектора (зеркала) антенны, и доставляет этот сигнал к приемному зонду (штырю) конвертера. Он преобразует электромагнитные волны в электрический сигнал – переменное напряжение или ток. В индивидуальных системах для приема спутникового телевидения используются облучатели в виде открытого конца волновода с дроссельным фланцем.
Очень важно, чтобы облучатель «собрал» отраженный сигнал со всей поверхности рефлектора, но при этом как можно меньше принимал бы шумов и помех из-за его края. Поэтому облучатель должен работать с максимальной эффективностью в пределах некоторого телесного угла, ограниченного краями зеркала. Однако у разных антенн этот угол имеет разную величину. У прямофокусных антенн он составляет, как правило, 130-160 градусов, а у офсетных антенн – 70-90 градусов. Поэтому облучатели для разных антенн и выглядят по-разному.

Облучатели для прямофокусных антенн представляют собой открытый конец круглого волновода, на который снаружи одет дроссельный фланец – плоский диск, на котором со стороны рефлектора имеются концентрические кольцевые канавки глубиной в четверть длины волны. Иногда конструкция облучателя позволяет перемещать дрос-сельный фланец вдоль волновода – таким образом, можно в некоторых пределах изменять угол облучения, подстраивая облучатель под конкретную антенну.

Облучатель для офсетной антенны – это волновод, на конце которого имеется конический рупор, с дроссельными четвертьволновыми кольцами или без них. Как правило, такой облучатель монолитный, и изменить угол облучения невозможно.

В спецификациях антенн и облучателей вместо угла облучения указывается параметр F/D – отношение фокусного расстояния к диаметру рефлектора. У прямофокусных антенн он составляет 0.3-0.4, а у офсетных антенн – 0.5-0.7.

Отдельные облучатели обоих диапазонов выпускаются как для офсетных, так и для прямофокусных антенн. Для диапазона С- серийно выпускаются LNBF только для прямофокусных антенн (F/D=0.4). Для офсетных антенн используется отдельный облучатель и отдельный конвертер. Для диапазона Ku-, наоборот, серийно выпускаются LNBF только для офсетных антенн. Для прямофокусных антенн необходимо использовать конвертер с фланцем и отдельный облучатель.

Круговая и линейная поляризации.
Деполяризаторы

На некоторых спутниках используется не линейная, а круговая, или вращательная, поляризация излучения. Сигнал с круговой поляризацией представляет собой комбинацию двух одинаковых линейно поляризованных сигналов, направление поляризации у которых отличается на 90 градусов. Причем один из сигналов либо отстает (левая круговая поляризация), либо опережает (правая круговая поляризация) другой сигнал на четверть периода (разность фаз составляет π/2). Чтобы корректно принять такой сигнал, необходимо предварительно преобразовать его в сигнал с линейной поляризацией – задержать одну из составляющих «круговой» волны.

Для этого используются специальные устройства – деполяризаторы. Он представляет собой волновод, в котором скорость распространения волн с вертикальной и горизонтальной поляризацией различна. Волновод делается с несимметричным сечением (эллиптический деполяризатор), либо в волновод вводится неоднородность — диэлектрическая пластина (диэлектрический деполяризатор) или «гребенка» из металлических штырей (штыревой деполяризатор).

В серийных конвертерах диапазона С- диэлектрический деполяризатор, как правило, входит в комплект в виде отдельной пластинки из стеклотекстолита. При необходимости его можно вставить в волновод конвертера или удалить. Конвертер или облучатель со штыревым деполяризатором можно использовать только для приема сигналов с круговой поляризацией, для линейной поляризации он непригоден.

В диапазоне Ku серийные конвертеры предназначены для работы с линейной поляризацией. Исключение составляют конвертеры для приема «НТВ-Плюс» и «Триколор». В них уже на заводе встроен деполяризатор.

Параметры конвертеров

Кроме «качественных» характеристик – частота гетеродина, рабочий диапазон входных частот, конструкция, угол облучения – каждый конвертер обладает еще и «количественными» характеристиками.

Коэффициент шума или шумовая температура

Коэффициент шума (Noise Factor, NF) показывает, во сколько раз отношение сигнал/шум на выходе конвертера меньше, чем на его входе. Или, проще, насколько конвертер «портит» входной сигнал собственными шумами.

КШ=(СВХВХ)/(СВЫХВЫХ),

(5)

где СВХ, ШВХ, СВЫХ, ШВЫХ - мощность сигнала и мощность шумов на входе и выходе конвертера.

Для удобства коэффициент шума конвертеров Ku- диапазона указывается не в абсолютных единицах, а в логарифмических – в децибелах:

Кш(дБ)=10log[(СВХВХ)/(СВЫХВЫХ))].

(6)

Разумеется, чем меньше коэффициент шума, тем лучше конвертер. У современных конвертеров для индивидуального приема коэффициент шума составляет 0.6-0.7 дБ. Можно встретить и изделия, у которых в спецификации указан коэффициент шума 0.5 дБ или даже 0.3 дБ. Чаще всего эти цифры рекламные и либо вообще не соответствуют действительности, либо соответствуют им лишь отчасти: например, заявленный коэффициент шума выдерживается только в небольшой части рабочего диапазона частот.

В диапазоне С- борьба производителей идет уже не за десятые, а за сотые доли децибела. Поэтому в С-диапазоне для характеристики конвертера, как малошумящего прибора, используют другую величину – шумовую температуру (Noise Temperature). Известно, что в любом физическом теле, если его температура выше абсолютного нуля (-273°С по Цельсию или 0° К по Кельвину) происходит хаотическое движение частиц.
Если это тело – проводник, то его свободные электроны также совершают беспорядочное тепловое движение, а движение электронов – это электрический ток. Таким образом, любой нагретый проводник является генератором беспорядочно изменяющегося тока – электронного шума.

Реальный конвертер также имеет собственный шум. Его можно рассматривать как комбинацию идеального (не шумящего) конвертера, у которого на входе находится источник шума – проводник, нагретый до определенной температуры.

Шумовая температура и коэффициент шума связаны формулами (7) и (8):

Кш=10log(1 + Тш/290°К);

(7)

Тш = 290°К*(10Кш/10-1).

(8)

Чем ниже шумовая температура, тем лучше. Шумовая температура современных конвертеров С-диапазона составляет 15...17° К.

Коэффициент усиления

Коэффициент усиления (Gain) показывает, во сколько раз мощность сигнала на выходе конвертера больше, чем мощность сигнала на его входе. Он измеряется сотнями тысяч и миллионами раз, поэтому, как правило, используются не абсолютные, а логарифмические единицы - децибелы: Ку(дБ)= 10logKy.

Усиление современных конвертеров составляет 50...65 дБ. Чем больше коэффициент усиления, тем длиннее может быть кабель, соединяющий конвертер с ресивером. Однако коэффициент усиления не является определяющим параметром при выборе конвертера. Более того, во многих ситуациях конвертеры с большим усилением работают хуже, чем их аналоги с меньшим усилением, например, в условиях воздействия индустриальных помех. Как и любой усилитель, конвертер имеет определенный максимальный выходной уровень.
Как только выходной сигнал достигает предельного уровня, он перестает расти, происходит перегрузка и возникают нелинейные искажения. Перегрузка конвертера входным сигналом маловероятна – он очень слабый. А вот сильная внешняя помеха может вывести конвертер из линейного режима, и тогда, даже если частота помехи не совпадает с частотой полезного сигнала, прием будет нестабильным или станет невозможным. Чем больше усиление конвертера, тем больше вероятность, что он перегрузится.

Абсолютная нестабильность частоты гетеродина

В конвертерах для индивидуального приема частота гетеродина задается диэлектрическим резонатором – «таблеткой» из диэлектрика определенной формы и размеров. При изменении температуры, давления, влажности свойства резонатора могут изменяться, в результате может изменяться частота гетеродина. Небольшие изменения частоты не страшны – они компенсируются в ресивере специальной системой автоматической подстройки частоты (Automatic Frequency Control, AFC). Однако при больших изменениях частоты гетеродина могут возникнуть проблемы с приемом. Поэтому, чем меньше абсолютная нестабильность частоты гетеродина, тем лучше конвертер.

Отклонение частоты гетеродина от номинальной может серьезно сказаться на качестве приема. И чем меньшую полосу частот будет занимать сам сигнал, тем больше будет отклонение. Полоса цифрового сигнала прямо пропорциональна его символьной скорости. Чем меньше символьная скорость цифрового сигнала, тем большие требования к стабильности частоты гетеродина. Абсолютная нестабильность частоты гетеродина у современных конвертеров составляет ±1 ...3 МГц. Для приема телевидения в MPEG-2/DVB этого достаточно.
В системах спутниковой связи, а также в приемных системах для приема данных и радио, где используются цифровые сигналы с малыми скоростями, применяются специальные конвертеры. У них стабилизация частоты гетеродина обеспечивается другими методами.

Фазовый шум гетеродина

Кроме того, что частота гетеродина может медленно меняться при изменении температуры и давления, она постоянно совершает быстрые колебания (флюктуации) вокруг своего номинального значения. Так как частота выходного сигнала конвертера является разностью частоты спутникового сигнала и частоты гетеродина, она также претерпевает изменения. При изменении частоты изменяется и фаза. В цифровом спутниковом телевидении для передачи логических «нулей» и «единиц» используется именно изменение фазы сигнала.
Непредсказуемое изменение фазы из-за колебаний частоты гетеродина конвертера приводит к приему ошибочных битов. Таким образом, конвертер является источником дополнительных цифровых ошибок.

Спектр синусоидального сигнала на входе конвертера и спектр сигнала на выходе конвертера
Рис.1.5. Спектр синусоидального сигнала на входе
конвертера и спектр сигнала на выходе конвертера

Чтобы количественно оценить степень влияния колебаний частоты гетеродина на качество приема, используют понятие фазового шума конвертера (Phase Noise).Предположим, что на вход конвертера воздействует синусоидальный сигнал с определенной частотой FВХ. Вся мощность этого сигнала сконцентрирована на частоте FВХ. Если бы конвертер работал идеально, то на его выходе выделился бы сигнал с частотой FН=FВХ-Fгет (в диапазоне С-, наоборот, Fн=Fгет-FВХ).
Вся мощность этого сигнала также была бы сконцентрирована на одной частоте - Fн. Однако, из-за колебаний частоты гетеродина частота выходного сигнала уже не будет постоянной, а его мощность не концентрируется на одной частоте, а распределяется в некоторой области вокруг нее (рис.1.8).

Уровень фазового шума – величина, показывающая, как быстро убывает мощность со смещением от центральной частоты Fн, если на вход конвертера подается немодулированный синусоидальный сигнал. Например, если на частоте, отличающейся от центральной частоты на 1кГц, мощность сигнала в полосе 1 Гц на 60 дБ меньше мощности на самой центральной частоте в такой же полосе, говорят, что фазовый шум такого устройства -60 dBc/Hz @ I kHz. Аббревиатура "dBc" означает, что мощность измеряется в децибелах (dB) относительно мощности на центральной частоте («с» - center frequency). Выражение «/Hz» означает, что уровень мощности на центральной частоте, равно как и на смещенной частоте, нормирован для полосы 1 Гц. Значок @ используется в технической литературе как признак условия измерения, он заменяет русский предлог «при».

Фазовый шум – не величина, а функция. Как правило, в спецификациях конвертеров приводятся несколько значений фазового шума для смещений 1 кГц, 10 кГц, 100 кГц и, реже, МГц.

Разумеется, чем меньше уровень фазового шума при одном и том же смещении, тем лучше. Чем меньше символьная скорость цифрового сигнала, тем выше требования к фазовым шумам конвертера.

Как выбрать конвертер для конкретной приемной системы

Исходными данными для выбора конвертера являются тип антенны (прямофокусная или офсетная) и параметры спутниковых сигналов.

По частотному диапазону сигнала (3400-4200 или 10700-12750 МГц) выбирается конвертер соответствующего диапазона. Если это Ku-диапазон, выбирается также частота гетеродина. Для приема сигналов во всем Ku-диапазоне используется конвертер типа «универсал». Для приема сигналов только в верхней части диапазона (11700-12750 МГц) можно использовать конвертер с одним гетеродином 10750 МГц.

По типу поляризации (линейная или круговая) выбирается конвертер с деполяризатором или без него. В диапазоне С- российские спутники «Экспресс» и «Ямал» работают с круговой поляризацией, поэтому для приема их сигналов необходим деполяризатор. Иностранные спутники С-диапазона, за редким исключением, работают с линейной поляризацией излучения, и для них деполяризатор не нужен. В диапазоне Ku все проще: все видимые в России спутники Ku-диапазона работают с линейной поляризацией, за исключением каналов «НТВ-Плюс» и «Триколор» на спутнике Eutelsat-W4 36.0Е и спутника «Бонум-1» 56.0Е.

По направлению поляризации выбирается схема конвертера. Если необходимо принимать оба направления поляризации, вертикальную и горизонтальную или левую и правую круговую, то нужен переключаемый конвертер. Если нужен прием только одного направления поляризации, например, только вертикальной или только правой круговой, можно использовать неуправляемый конвертер.

По конструкции антенны выбирается конструкция облучателя (или всего конвертера, если он с облучателем представляет единое целое). Если антенна прямофокусная, в диапазоне С используется LNBF, а в диапазоне Ku – отдельный конвертер и к нему – отдельный облучатель для прямофокусной антенны.

Как правило, все конвертеры С-диапазона без проблем монтируются на любую прямофокусную антенну. Облучатели диапазона Ku- для разных антенн имеют свою специфику: например, для отечественных прямофокусных антенн «Супрал» нужны облучатели с внешним диаметром 60 мм, а для тайваньских антенн марки JONSA – с диаметром 30 мм. Если антенна офсетная, для приема в Ku-диапазоне на нее устанавливается LNBF. Для приема в диапазоне С- на офсетную антенну, наоборот, – отдельный конвертер и отдельный облучатель для офсетной антенны.

Наконец, если есть возможность выбрать из нескольких конвертеров одного типа, следует обратить внимание на их параметры, особенно, на коэффициент шума и фазовые шумы гетеродина.

Выбор цифрового спутникового ресивера

Для того, чтобы правильно ориентироваться в многообразии моделей терминалов, представленных на рынке, необходимы начальные знания принципов цифрового спутникового приема. Однако перечень специфических технических параметров, свойственных цифровому методу трансляции, вряд ли окажется полезным в качестве единственного критерия при выборе цифрового ресивера. Он лишь даст представление о возможностях аппарата.
Во многом это положение объясняется тем, что, благодаря унификации отдельных конструктивных узлов цифрового ресивера, различные производители используют однотипные комплектующие. Соответственно, технические спецификации таких аппаратов будут во многом похожи. Выявить преимущества ресиверов помогают детальные тесты. Однако результаты тестов отдельно взятого цифрового ресивера не всегда могут служить отправной точкой для того, чтобы пользователь смог сориентироваться при выборе конкретной модели этого устройства.
Тесты часто демонстрируют предельные возможности аппарата или, напротив, констатируют наличие типовых качеств.

Отличие в стоимости различных моделей ресиверов не всегда связано с наличием или отсутствием у аппарата каких-либо потребительских качеств. При прочих равных условиях имеет смысл отдать предпочтение той модели или производителю, для которой имеется сервисная поддержка, будет обеспечен гарантийный и не гарантийный ремонт. Редко встречающиеся на нашем рынке модели ресиверов (даже очень известных мировых производителей) могут доставить своим владельцам массу проблем в случае сколько-нибудь серьезной неисправности.
Серьезную конкуренцию известным западным производителям (Nokia, Echostar, Pace, Amstrad, Manhattan и другим) составили азиатские фирмы (Humax, Samsung, Kaon, Topfield, Аrion, DGStation, PBI и другие). Азиатские модели могут быть существенно дешевле европейских аналогов, часто превосходя последних в качестве изготовления и функциональным возможностям.

Решение главной проблемы ,чего вы хотите, приступая к выбору цифрового спутникового ресивера, не тождественно ответу на вопрос "какие программы и с каких спутников вы собираетесь принимать?" Цифровое спутниковое вещание представлено сотнями и тысячами телевизионных и радиотрансляций. Каналов стало в десятки раз больше, чем в эру аналогового вещания. Сориентироваться в их многообразии можно, только уже располагая приемным комплектом.
Реально поступить и так: определиться с тематикой интересующих программ (фильмы, музыка, спорт, и т.д.), а затем составить список спутников и каналов с подходящим содержанием.

Лучше, конечно, когда вам точно известны исходные данные: спутник, условия приема, канал, условия его просмотра. Если спутников несколько, выбор ресивера и типа приемной системы окажутся взаимосвязаны. В этом случае проблема выбора решается проще — поиск подходящего варианта аппарата удастся ограничить рамками одной из групп, типичных для решаемой задачи ресиверов.

Какие бывают ресиверы

Ресиверы, распространенные на рынке, можно условно разделить на несколько групп, исходя из их функциональных возможностей:

1.

Терминалы, предназначенные для просмотра только открытых (Free-to-Air) каналов. Среди моделей этих аппаратов встречаются образцы с достойным графическим интерфейсом и уникальным набором функций поиска и просмотра каналов.

2.

Ресиверы, обладающие встроенным декодером системы условного доступа. Эти ресиверы могут использоваться для просмотра открытых каналов и программ, имеющих систему условного доступа совместимую с той, на которую рассчитан декодер. Такие ресиверы имеют один или два слота картоприемника, в которые могут быть установлены абонентские смарт-карты. На российском рынке наиболее распространены аппараты этой группы, рассчитанные на прием каналов, использующих систему условного доступа Viaccess или DRE crypt. К этой же группе можно отнести ресиверы, встроенный декодер которых поддерживает работу нескольких систем условного доступа.

3.

Ресиверы, обладающие интерфейсом для подключения внешнего декодера (интерфейсом CI). Такие аппараты могут использоваться для приема открытых каналов, а при наличии дополнительного устройства (декодера системы условного доступа или, так называемого, CI-модуля доступа) и для просмотра платных каналов ТВ. Ресивер может обладать одним или двумя гнездами СI-интерфейса. Правда иногда использование имеющегося модуля условного доступа с конкретной моделью ресивера оказывается невозможным по причине несовместимости программного обеспечения ресивера и СI-модуля.

4.

Терминалы, оснащенные CI-интерфейсом и имеющие дополнительно встроенный декодер условного доступа. В этом случае помимо CI-слотов у ресивера присутствуют еще и слоты картоприемников абонентских смарт-карт.
Возможности таких ресиверов расширяются за счет увеличения числа просматриваемых каналов, от-носящихся к платным сервисам. В некоторых случаях могут возникать проблемы совместимости работы встроенного декодера системы условного доступа и устанавливаемого СI-модуля.

5.

Спутниковые PVR-ресиверы — мультимедийные терминалы, оснащённые устройством записи на жестком диске. Устройство записи программ на жесткий диск позволяет без потери качества сохранять в цифровом виде программы на стандартном HDD большой емкости.
В некоторых конструкциях предусмотрена возможность смены HDD-картриджа.

6.

Комбинированные устройства. К этим аппаратам можно отнести изделия, в которых объединены цифровой спутниковый ресивер и одно из следующих устройств:

  • цифровой ресивер эфирного телевидения;
  • цифровой ресивер кабельного телевидения;
  • DVD-проигрыватель;
  • ресивер аналогового спутникового телевидения.

Как правило, в таких комбайнах составляющие его устройства могут работать поочередно.

Наличие для ресиверов разнообразного программного обеспечения, в том числе и неофициального, существенно расширяет возможности этих устройств. Некоторые из функций, (например, возможность просмотра каналов платного телевидения) становятся доступными в моделях ресиверов, относящихся к типу Free-to-Air при помощи эмулятора кодировок.
В последние годы появились ресиверы способные принимать TV программы высокого разрешения (HD TV) и ресиверы способные принимать ключи условного доступа по сети Internet без участия компьютера.

Современные модели цифровых спутниковых ресиверов обладают широким набором базовых функций, обеспечивающих прием каналов с различных спутников, управление аппаратом (пользовательский интерфейс) и подключение различных внешних устройств.

Управление ресивером

Один из основных признаков, который говорит о техническом уровне ресивера - удобство управления и настройки. Управление им осуществляется с помощью системы экранных меню (OSD). Эта составляющая программного обеспечения ресивера (его пользовательский интерфейс) характеризуется следующими функциями:

  • Выбор языковой поддержки (отображения пунктов меню настроек, экранной помощи). Как правило, ресивер имеет несколько языков в меню. У распространенных на российском рынке спутниковых терминалов, это, как минимум, поддержка английского и русского языка. Встречаются терминалы, в которых число поддерживаемых языков достигает нескольких десятков.
    Немаловажным фактором является выбор шрифтов, обеспечивающий хорошую различимость текстов меню, выводимых на экран телевизора.
  • Настройка дисплея. Большинство ресиверов обеспечивают формирование изображения на экранах телевизоров с соотношением сторон 4:3 и 16:9. Часто встречается функция регулировки прозрачности OSD, при его одновременном отображении с просматриваемой программой.
  • Настройка временных параметров. Цифровые спутниковые ресиверы поддерживают установку местного времени и его автоматическую корректировку при приеме сигнала со спутника. Полезно, когда возможность автоматического обновления показаний встроенных часов может быть отключена, поскольку многие провайдеры передают ошибочную информацию о текущем времени. При включении просмотра таких каналов правильный ход часов будет сбиваться.
    Пользователь может также задать интервалы времени, в течение которых на экран будут выводиться служебные сообщения, подсказки, информация о просматриваемых передачах.
  • Изменение графической оболочки OSD. В некоторых ресиверах можно менять цветовую палитру экранной графики. В других аппаратах имеется возможность смены фоновой заставки меню настройки.
  • Изменение уровня доступа. Удобно, когда меню настройки ресивера позволяет ограничить доступ к некоторым важным функциям. Наиболее часто встречается функция установки "родительского пароля" для ограничения доступа к меню настройки ресивера, редактированию списков каналов, а также для просмотра определенных каналов.
    В некоторых моделях ресиверов встречается опция выбора уровня квалификации пользователя для изменения текущих настроек: "начинающий"/"эксперт".

Другой элемент управления ресивером — система дистанционного управления. Стандартная система — использование ДУ на ИК-лучах. Пульты ДУ, которыми комплектуются ресиверы, бывают двух типов: стандартные и универсальные. Универсальный пульт позволяет управлять дополнительными устройствами (телевизором, видео-магнитофоном, DVD-плеером).
Надежность канала управления — один из показателей качества ресивера. Дальность действия ИК-пульта ДУ обычно составляет 6-10 м. Угол, в пределах которого ресивер "видит" команды управления пульта составляет ±45 градусов. Надежность работы ИК ДУ наглядно демонстрируется при значитель-ной солнечной засветке в помещении: аппараты, некоторые из них оказываются беспомощными в такой ситуации, не "понимая" команд ДУ.

Редко встречаются ресиверы, снабженные дистанционным управлением по радиоканалу. Использование радиопульта позволяет существенно увеличить дальность управления (до 30-50 м). В этом случае не требуется "прямой видимости" между ресивером и пультом. Того же эффекта можно добиться, применяя, распространенные сейчас, радиоудлинители команд ДУ и стандартный ИК-пульт.

К стандартным средствам управления и контроля работы цифрового спутникового ресивера относятся индикаторы и кнопки управления, расположенные на самом аппарате. Здесь перечень опций очень широкий: от полного отсутствия кнопок управления на передней панели ресивера до дублирования основных кнопок управления пульта ДУ, от одного-двух светодиодов индикации режима работы до многострочного ЖК-дисплея.
В зависимости от представлений пользователя о полноте индикации состояния аппарата и о необходимости работы с ресивером без использования пульта ДУ, можно соблюсти данный критерий при выборе аппарата. Представляется, что компромиссным решением является использование в качестве индикатора 4-х знакового дисплея, на котором отображается порядковый номер просматриваемого канала, а в дежурном режиме — текущее время.
Удобно, когда на самом аппарате расположены кнопки, обеспечивающие оптимальный набор управляющих функций:

  • переключение ресивера из дежурного режима в рабочий;
  • поочередное переключение каналов;
  • управление громкостью;
  • переключение между списком телевизионных и радиоканалов.

Подключение и настройка антенны

Для подключения приемной антенной системы, как правило, имеется один вход (F-разъем). У большей части цифровых ресиверов имеется петлевой ВЧ-выход (LOOP). Он предназначен для подключения дополнительного ресивера, к той же антенной системе. Есть ресиверы с двумя входами для подключения LNB. Как правило, это терминалы, имеющие устройство записи на жесткий диск (Humax PVR-9100, Dizipia DS44-9160, Topfield TF-6000PVR ES и другие).
Они имеют два независимых приемных тракта и позволяют подключать две различные независимые антенные системы.

Оценку чувствительности высокочастотного тюнера цифрового спутникового ресивера произвести существенно сложнее, чем аналогового. Поскольку при передаче цифрового сигнала используются методы помехозащищающего кодирования, телевизионный сигнал с выхода цифрового ресивера либо воспроизводится с абсолютным качеством без каких либо видимых искажений, либо отсутствует вовсе. Промежуточное состояние, когда прием сопровождается искажениями ("рассыпанием" картинки или "выпадением" отдельных кадров) может отличаться от состояния нормального приема сигнала изменением отношения сигнал/шум на входе ресивера 0.5 — 0.7 дБ. Объективно оценить чувствительность различных моделей ресиверов без проведения специальных измерений не удается.
Чаще всего проблемы, возникающие при приеме отдельных каналов или пакетов цифровым спутниковым ресивером, обусловлены не чувствительностью тюнера, а отклонениями от стандарта вещания некоторых трансляций или проблем программного обеспечения ресивера.

Действительно, встречаются модели цифровых ресиверов, чувствительность высокочастотного тракта заметно ниже, чем у других аппаратов. Как правило, эти терминалы относятся к классу сверхкомпактных. В этих моделях используется упрощенный тюнер, размещаемый не в виде модуля, устанавливаемого на основной (материнской) плате ресивера, а являющийся частью схемы, располагающейся на самой плате.

Программное обеспечение цифрового спутникового ресивера поддерживает установку основных параметров, используемых в приемной системе LNB:

  • Тип LNB. Как правило, наиболее часто встречающийся перечень LNB, состоит из двух типов: универсальный и одиночный. Иногда встречаются и другие варианты: универсальный2 (отличающийся значениями частот гетеродинов), сдвоенный (с встроенным переключателем), SMATV (без гетеродина — эксплуатация ресивера в широкополосной кабельной сети вещания).
  • Частота гетеродина. Пользователь может выбрать из списка предлагаемое значение частоты гетеродина (стандартный ряд для конвертеров Ku- и С—диапазонов) или ввести это значение вручную.
    Редко, но встречаются ресиверы с недоработанным программным обеспечением, не допускающим использование конвертеров С-диапазона.

Режим управления LNB

Стандартные функции, необходимые для нормальной работы:

  • управление тональным сигналом 22 кГц, который используется для переключения гетеродинов универсальных LNB;
  • переключение поляризации принимаемого спутникового сигнала уровнями напряжения питания LNB (13/18 В).

В некоторых терминалах используется упрощенный источник питания, формирующий нестабилизированное напряжение питания LNB. Применение такого ресивера совместно с модификациями LNB, предназначенными для использования в коллективных системах приема (Twin, Quattro) или в сетях, построенных с использованием мультисвитчей, не позволит отдельным пользователям сети корректно управлять выбором поляризации сигнала.

Если антенна уже настроена на нужный спутник, а производитель внес в память ресивера параметры каналов, то от пользователя не потребуется дополнительных усилий, связанных с поиском каналов. Чаще всего предлагаемые на рынке ресиверы не содержат во внутренней памяти сформированных списков каналов. Кроме того, возможно, что пользователю может потребоваться настройка антенны. Если ресивер позволяет справиться с обеими задачами — значит, он обладает необходимым функциональным минимумом.

О точности настройки антенны и возможности приема каналов с выбранного спутника пользователя информируют индикаторы, оформленные в виде графических объектов OSD. Они могут быть представлены в виде столбиков с переменной длинной, соответствующей величине отображаемого параметра или в виде обычного цифрового индикатора. Чаще всего в меню настройки имеются индикаторы для отображения двух параметров настройки: "Уровень сигнала" и "Качество сигнала".

Первый индикатор показывает уровень мощности высокочастотного сигнала, подаваемого от антенной системы на вход ресивера. Запас по уровню этого параметра позволяет увеличить длину кабеля, соединяющего антенну с ресивером. Само наличие этого сигнала информирует о наличии подключения ресивера к антенне и исправности LNB. Обычно отображается не абсолютное значение ВЧ мощности, а пропорциональная ей величина, выраженная в относительных единицах (чаще в процентном выражении).

Показание второго индикатора "Качество сигнала" связано с величиной отношения сигнал/шум на входе ресивера или с относительной скоростью ошибок в принимаемом цифровом сигнале. Именно по показаниям этого индикатора судят о точности настройки антенны и ресивера на выбранный цифровой пакет. Значение параметра "Качество сигнала" приводится или в относительных единицах (процентах) или в единицах измерения сигнал/шум (дБ). Иногда функции обоих индикаторов выполняет один измеритель.

Переключение антенн

Если приемных антенн несколько, для их коммутации могут использоваться переключатели (свитчеры). Наиболее распространенный вариант коммутации с использованием так называемых DiSEqC- переключателей. Управляющий сигнал — модулированный тон 22 кГц. Большинство ресиверов поддерживает режим переключения до 4-х различных антенн с помощью этих устройств. Большинство спутниковых ресиверов поддерживают расширенную версию коммутационного протокола (DiSEqC 1.1), что позволяет переключать до 16 антенн.
Если у ресивера есть дополнительный выход управляющего коммутирующего напряжения "0/12 В", число переключаемых антенн может быть больше.

Для управления моторизованной антенной системой необходимо, чтобы ресивер поддерживал протокол управления DiSEqC 1.2. Команды на управляемое устройство DiSEqC- позиционер или DiSEqC-маунт подаются по тому же кабелю, по которому поступает ВЧ-сигнал от конвертера (LNB) к ресиверу. Выбирая ресивер, который предполагается использовать совместно с моторизованной антенной системой, следует обратить внимание на поддерживаемый перечень команд управления.

Кроме стандартного набора функций настройки (возможность установки пределов перемещения антенны, сохранения выбранной позиции, переход на выбранную позицию) встречаются удобные дополнительные: автоматическое перемещение антенны до момента обнаружения сигнала на заданном транспондере, программируемый режим перемещения антенны — непрерывный, пошаговый. Многие модели спутниковых ресиверов поддерживают функцию автоматической настройки моторизованной антенной системы USALS (Universal Satellite Automatic Location System).

Если ресивер с одним входом для подключения LNB будет использоваться для приема сигнала от двух различных антенных систем (моторизованной и фиксированной, коммутируемых DiSEqC-переключателем), важно, чтобы программное обеспечение поддерживало работу с такой конфигурацией.

Иногда возникают проблемы несовместимости DiSEqC-устройств (переключателей и позиционеров) и спутниковых ресиверов. Поэтому при выборе определенной модели ресивера имеет смысл выяснить вопрос о его совместимости с конкретными моделями DiSEqC устройств.

Интерфейсы видео, аудио и данных

К цифровому спутниковому ресиверу могут быть подключены различные внешние видео- и аудиоустройства. Степень насыщенности ресивера различными разъемами для этих подключений — одно из свидетельств принадлежности терминала к одной из функциональных групп. На российском рынке получили широкое распространение спутниковые ресиверы, располагающие, по крайней мере, одним SCART-разъемом для подключения телевизора.
В спецификации ресивера обычно указывается формат видеовыхода телевизионного SCART-интерфейса. Чаще всего это RGB и CVBS-форматы. Некоторые модели ресиверов позволяют на этот же разъем подавать видеосигнал в других форматах, например, S-Video. Удобно, когда присутствует второй SCART-разъем, к которому можно подключить видеомагнитофон или DVD-плеер. Видеосигнал, подаваемый от спутникового ресивера к видеомагнитофону через этот разъем имеет формат CVBS.

Многие модели ресиверов имеют дополнительные видеовыходы. Обычно это RCA- разъемы (видеосигнал в формате CVBS) и mini-DIN (S-Video видеосигнал). Иногда ресиверы имеют компонентные YUV видеовыходы. Этой возможностью обладают некоторые мультимедийные терминалы, оснащенные жестким диском или DVD. Практически все ресиверы, предназначенные для приёма HD TV, имеют возможность подключения современных плазменных и ЖК телевизоров с помощью интерфейса HDMI.

Большую универсальность при подключении к имеющейся видеоаппаратуре придает цифровому спутниковому ресиверу наличие ВЧ-модулятора. В современных моделях ресиверов используются ВЧ-модуляторы имеющие полное программное управление, с возможностью перестройки с 21 по 69 частотный канал, обладающие достаточным уровнем выходного сигнала(75 - 80 мкВ). К выходу модулятора может быть подключено 1-2 телевизора, с переключаемым телевизионным стандартом и системой ТВ.

Примечательно, что среди моделей ресиверов, адаптированных для российского рынка по большинству параметров, далеко не каждый поддерживает систему SECAM. Спутниковые ресиверы, выпускаемые китайскими фирмами, чаще всего поддерживают системе PAL.

Цифровой спутниковый ресивер может быть подключен к обычной (аналоговой) аудиосистеме. Стереофонический аудиосигнал стандартно присутствует на SCART-разъемах и на дополнительных RCA-выходах. Особо надо сказать о цифровом аудиовыходе. Большинство спутниковых программ транслируется со стереозвуком. Некоторые программы сопровождаются многоканальным панорамным звуком АС-3 Dolby Digital. Разъемы для вывода цифрового аудио — коаксиальный RCA-типа или оптический.

Цифровой спутниковый ресивер может обмениваться данными с другими цифровыми устройствами:

  • компьютером (или локальной сетью);
  • другим ресивером;
  • декодерами платных каналов;
  • модемом;
  • картами памяти;
  • накопителями на жестком диске.

В зависимости от технического уровня модели ресивера список поддерживаемых внешних устройств может быть и более широким. В стандартный набор поддерживаемых интерфейсов передачи данных входят:

  • возможность связи с компьютером или таким же ресивером через порт RS232. В таком случае в ресивер может быть загружено обновленное программное обеспечение или списки каналов. Возможность обновления программного обеспечения и сервис поддержки производителем этой функции — важное положительное качество. Наличие этой поддержки обеспечивает своевременное устранение разработчиком ошибок программного обеспечения и после-дующее его обновление в терминалах пользователей.
  • разъем для подключения декодера платных каналов (С1-модуля условного доступа).
  • порт USB. Предназначен для обновления программного обеспечения и для подключения внешних накопителей на жёстком диске или FLASH памяти.
  • порт Ethernet. С помощью этого интерфейса и при наличии соответствующего программного обеспечения ресивер может быть интегрирован в локальную компьютерную сеть.

Прием цифровых пакетов и каналов

Принцип обнаружения и дальнейшего поиска сигналов цифровых трансляций, как правило, сходный для разных моделей ресиверов: параметры вещания цифровых программ с различных спутников предустановленны производителем и хранятся в энергонезависимой памяти терминала. Список спутников, для которых эти конфигурации заранее сформированы, изменяется от одной модели ресивера к другой (от одного до нескольких десятков наименований). Кроме этого, перечень спутников отличается для ресиверов, адаптированных для использования в европейском или азиатском регионе.
Наиболее удобно, когда пользователь сам может выбрать в меню настройки регион (континент, страну), в котором эксплуатируется аппарат. В этом случае предлагаемый список спутников конфигурируется ресивером в зависимости от выбранного географического положения. Для российского рынка актуален прием трансляций со спутников, вещающих в С-диапазоне.
В силу некоторых особенностей трансляций российских программ со спутников, существует проблема совместимости ресиверов с этими пакетами, как в режиме поиска каналов, так и в режиме просмотра. Среди некоторых проблем приема этих программ:

  • затруднения при обнаружении некоторых каналов и пакетов;
  • нарушение синхронизации изображения и звука при просмотре.

То, насколько ресивер справляется с функцией поиска каналов, во многом определяет его класс, уровень схемотехнического решения аппарата и качество программного обеспечения. К числу достоинств цифрового спутникового ресивера относится возможность производить большинство настроек и поиск каналов в режиме, не требующем от пользователя указания технических параметров, (так называемая Wizard-настройка).

Алгоритм поиска каналов представлен в цифровых спутниковых ресиверах следующими разновидностями:

  • Автоматический поиск. Ресивер самостоятельно последовательно настраивается на транспондеры выбранного спутника и записывает в память параметры каналов (названия и другие данные), обнаруженные на каждом из транспондеров в отдельные списки (ТВ-каналы, радиоканалы). Этот режим поиска наиболее часто востребован и настройщиками и пользователями приемных спутниковых комплектов.
    В результатах тестов спутниковых ресиверов обычно приводится значение параметра, характеризующего эту функцию ресивера: время, затрачиваемое на полный поиск каналов одного из популярных спутников (обычно — это Hot Bird 13 в.д.). Аппараты, имеющие лучшие показатели по этому параметру, имеют время поиска не более 2 минут при суммарном числе обнаруженных ТВ и радиоканалов более 1000.
  • Ручной поиск. Иногда не требуется производить поиск каналов, транслируемых со всех транспондеров данного спутника, ограничив поиск только одним из них. В режиме ручного поиска ресивер может предложить использовать хранящиеся в его памяти значения параметры настройки (частота, поляризация, скорость передачи (SR), относительная скорость кода (FEC)) выбранного пакета или задать их вручную.
    В последнем случае значения параметров интересующей цифровой спутниковой трансляции можно узнать, пользуясь информационными ресурсами сети Интернет или публикуемой в каждом номере журнала "Теле-Спутник" таблицей частот спутниковых телеканалов. Режим ручного поиска позволяет проверить для данного ресивера диапазон изменения скорости передачи сигнала спутниковой трансляции (SR), в пределах которого обеспечиваются рабочие характеристики аппарата.
    Большинство современных ресиверов могут использоваться для приема трансляций, имеющих SR =1 ...45 Мсимв/с. Есть, однако, достаточно распространенные на рынке ресиверы, у которых этот диапазон имеет ограничение снизу около 2 Мсимв/с или сверху - 30 Мсимв/с.
    Может оказаться, что прием интересующего канала данным ресивером оказывается невозможным из-за того, что параметры вещания данной программы не попадают в разрешенный диапазон значений.
  • Детальный (расширенный) поиск. Есть каналы, при трансляции которых не соблюдаются некоторые из требований стандарта DVB. Такие каналы не всегда удается обнаружить в режиме автоматического или ручного поиска. В этом случае может помочь режим расширенного поиска с указанием дополнительных параметров вещания — программных идентификаторов (PID). Данные по РID-ам спутниковых каналов можно найти в сети Интернет.
    Некоторые ресиверы имеют ограничения, связанные с использованием функции детального поиска, не позволяя сохранять в памяти большое число каналов, обнаруженных в этом режиме.

Среди важных опций, поддерживаемых ресивером в режиме поиска каналов, является использование фильтров:

  • отбор каналов по типу используемой системы условного доступа. Для ресиверов, предназначенных для приема только открытых каналов, нет смысла сохранять в списке кодированные каналы.
  • обнаружение и сохранение каналов, принадлежащих к определенной сети.

Организатор каналов

Одним из важных параметров, характеризующих возможности цифрового ресивера, является максимальное число каналов, сохраняемое в его памяти в виде упорядоченных списков. Это значение меняется от 1000 до 10000. Функции организации списков каналов значительно повышают удобства пользования ресивером. К ним относятся:

  • Редактирование списков каналов. Канал, группа каналов или список может быть переименован, перемещен, блокирован при поочередном переключении или удален.
  • Создание фаворитных списков каналов. Производители ресиверов наделяют свои модели возможностью создания различного числа фаворитных списков (от 4-х до 32-х). Переключение между каналами, относящимися к одному фаворитному списку, должны осуществляться "по кольцу" (в пределах этого списка).
  • Сортировка вызываемого списка каналов по транспондерам, по провайдерам, по алфавиту и по фаворитным спискам.

Сервисы просмотра программ

Современные модели цифровых спутниковых ресиверов отличает многообразие сервисных функций, которые расширяют возможности этих аппаратов, наделяя их качествами интерактивных и мультимедийных устройств. Часть этих функций, таких как, информационные сервисы режима просмотра телепрограмм, являются базовыми ресурсами программного обеспечения терминала.

К этим функциям относятся:

  • Электронный Программный Гид (EPG). Сервис EPG отображает на экране информацию о названиях передач, их расписании (на текущий и предстоящие дни) и кратком содержании программ.
    Некоторые ресиверы поддерживают и другие возможности EPG, среди которых определение языка текущей передачи, ее жанра и сортировку программ/каналов по этим признакам. Важными особенностями этой службы является возможность поддержки ресивером отображение информации EPG с использованием символов кириллицы и скорость загрузки/обновления информации EPG.
  • Информационный баннер. В инфо-баннере приводится информация о канале (номер канала, название, спутник, признак наличия текстовых сервисов, тип кодировки). А также типе списка, к которому относится канал (общий, фаворитный), дата, время, информация о текущей и следующей передаче (название, время начала и окончания). В этом элементе OSD также иногда отображаются индикаторы качества приема сигнала.
  • Возможность выбора альтернативных аудио- и видеотреков.
  • Декодер субтитров. Важно, чтобы встроенный декодер субтитров корректно обрабатывает DVB и ТТХ-субтитры.
  • Декодер телетекста. Во многих моделях присутствует встроенный декодер OSD—телетекста. В том случае, если ресивер поддерживает работу VBI-телетекста, для его отображения необходимо, чтобы телевизор имел собственный декодер телетекста. На некоторых каналах, где формат телетекста отличается от стандартного (в основном из-за неправильного определения стартовой страницы), поддержка VBI-телетекста оказывается полезной опцией.

Дополнительные функции

Некоторые дополнительные сервисы могут быть встроены в программное обеспечение ресивера. К таким сервисам относятся:

  • Электронные игры, "вечные" календари, "счетчики" биоритмов и другие аналогичные программы.
  • Режимы комбинированного просмотра программ (пауза или стоп-кадр, мультиканальная мозаика, в том числе и режим PIP, масштабирование изображения или Zoom).
  • Возможность обновления программного обеспечения ресивера непосредственно со спутника. Эта функция поддерживается некоторыми производителями ресиверов, использующих для этого транспондеры популярных спутников.
  • Программирование включения ресивера по таймеру, в том числе и с использованием информации о программах, транслируемой в EPG.
  • Загрузка и запуск программ пользователя. Этой функцией обладают, как правило, PVR-ресиверы. В качестве дополнительных программ могут выступать МРЗ-файлы и коллекции JPG—изображений.

ВНИМАНИЕ!!! Данная статья подготовлена специалистами Группы компании "АРСТЕЛ" и является интеллектуальной собственностью ООО «АРСТЕЛ». Любые публикации данной статьи, а равно ссылки на нее возможны только с разрешения правообладателя.

В начало страницы К следующему разделу >>
© АРСТЕЛ, 2008—2018. Все права защищены.
Мы в соцсетях:
Заметили ошибку? Сообщите нам