Конвертеры сигнала

Конвертеры сигнала

Рассмотрим второй, очень важный компонент системы спутникового телевидения – конвертер сигнала. Конвертер представляет собой небольшой электронный блок, находящийся в фокусе спутниковой антенны. Он собирает сигнал, отраженный от зеркала тарелки, усиливает его и преобразует в форму, пригодную для передачи по кабелю. Если говорить точнее, то конвертер понижает частоту сигнала, принимаемого со спутника, чтобы его можно было передавать по кабелю с наименьшими потерями.

Подробнее ознакомимся с конструкцией конвертеров, чтобы понять принцип их работы. Конвертер можно разделить на три составляющие: конвертер (преобразователь сигнала), поляризатор и облучатель. Сначала изучим облучатель, который предназначен для улучшения фокусировки электромагнитного сигнала на волноводный вход конвертера. Для прямофокусных и офсетных антенн применяются различные типы конвертеров, что связано с разным принципом отражения сигнала зеркалом антенны, о чем рассказывалось в предыдущем разделе. Тип применяемого конвертера зависит от величины отношения фокусного расстояния антенны к ее диаметру – F/D. У прямофокусных антенн этот параметр варьируется в диапазоне 0,3–0,4 (рис. 3.4).

Офсетные антенны имеют соотношение 0,5–0,6 (рис. 3.5).

Разберемся, для чего нужен облучатель. Облучатель формирует нужную диаграмму направленности конвертера. Он рассчитывается отдельно для каждого типа спутниковой антенны (рис. 3.6).

На рисунке представлено два примера выбора облучателя. Слева облучатель выбран правильно, его угол захвата составляет 120 градусов. Он захватывает всю площадь зеркала спутниковой антенны, и электромагнитное пятно не выходит за пределы зеркала. На изображении справа находится облучатель с углом захвата 90 градусов. На картинке видно, что половина площади тарелки не используется, а значит, прием сигнала будет хуже, чем в предыдущем случае, то есть конвертер подобран неверно.

Обратим внимание на офсетные тарелки (рис. 3.7).

На рисунке представлены примеры выбора облучателей для офсетных тарелок. Сначала рассмотрим левое изображение, на котором облучатель подобран верно. Электромагнитное пятно в идеале должно совпадать с размером зеркала антенны, тогда не будет лишних шумов и усиление антенны будет использоваться в полную мощь. На правом изображении облучатель захватывает область за пределами зеркала антенны. В этом случае возможны помехи от окружающих предметов, что крайне нежелательно, так как отрицательно сказывается на качестве приема антенны.

Рис. 3.4. Соотношение F/D для прямофокусной спутниковой антенны

Рис. 3.5. Соотношение F/D для офсетной спутниковой антенны

Рис. 3.6. Пример зоны действия облучателя для прямофокусной тарелки

Рис. 3.7. Пример зоны действия облучателя для офсетной тарелки

Между облучателем и конвертером находится поляризатор – устройство, предназначенное для разделения сигналов с разной поляризацией и приема их по отдельности. Телевизионные сигналы большинства операторов спутникового телевидения имеют горизонтальную и вертикальную поляризацию, с помощью поляризатора можно отфильтровывать нужную часть идущего сигнала. Управляется поляризатор с помощью команд ресивера, а именно переключением напряжения питания с 13 В на 18 В. Когда на поляризатор поступает определенное напряжение, например 18 В, он начинает пропускать только сигнал определенной поляризации. Такие поляризаторы, как правило, изготавливаются в виде единого блока с облучателем.

Также можно найти поляризаторы, позволяющие плавно изменять поляризацию. Эти поляризаторы управляются не изменением напряжения, как в предыдущем случае, а изменением силы тока. Как правило, такие устройства применяются на спутниковых антеннах, установленных на мотоподвеску. Такая схема отлично подходит для приема сигнала с нескольких спутников, так как в этом случае для каждого спутника приходится устанавливать свой тип поляризации. Поляризаторы такого типа обычно выполняются в виде отдельного устройства.

Рассмотрим сам конвертер – устройство, преобразующее частоту принимаемого сигнала в форму, удобную для передачи по кабелю. Задача конвертера сводится к отбору сигнала, отобранного облучателем и отфильтрованного поляризатором, с последующей передачей его ресиверу.

Ознакомившись с устройством конвертера и узнав, какие типы преобразователей бывают, нужно рассмотреть еще одну важную тему, касающуюся приема сигнала со спутника, – частотные диапазоны сигнала – и узнать, как диапазон принимаемого сигнала повлияет на выбор конвертера.

citeПРИМЕЧАНИЕ

citeКонвертеры рассчитаны на определенный диапазон электромагнитных волн, и неправильный выбор данного устройства может сделать невозможным прием нужного спутника.

Для трансляции спутникового телевидения, как правило, используются два диапазона: C и Ku. Первый диапазон захватывает область от 3,5 ГГц до 4,2 ГГц, а Ku-диапазон занимает промежуток между 10,7 ГГц и 12,75 ГГц. На данный момент практически все европейские спутники (Eutelsat, Hot Bird, Astra, Thor и другие) вещают в Ku-диапазоне. В свою очередь, многие российские и азиатские спутники транслируют сигнал в обоих частотных диапазонах. Таким образом, для приема сигнала с этих спутников нужны различные конвертеры.

Диапазон Ku разбит на три части – поддиапазоны:

• FSS (10,7-11,8 ГГц);

• DBS (11,8-12.5 ГГц);

• Telecom (12,5-12,75 ГГц).

Таким образом, конвертеры для Ku-диапазона бывают трех разных видов: для одного (Full Band), двух (Wide Band) и трех (Triple) поддиапазонов.

;При выборе конвертера нужно убедиться, что он принимает нужный диапазон частот.

Также настоятельно рекомендуется обратить внимание на совместимость конвертера и спутниковой антенны. Как уже говорилось, для прямофокусных и офсетных антенн используются различные конвертеры. Кроме того, антенны одного типа могут иметь различное соотношение F/D, а здесь неправильный выбор конвертера грозит слабым уровнем сигнала или большим уровнем шумов. Если вы не уверены в выборе, то лучше приобретайте антенну с уже установленным конвертером, что даст гарантию совместимости.

При приобретении конвертера для спутниковой антенны также стоит обратить внимание на его конструкцию. Идеально собранный конвертер должен быть герметичным, иначе в нем будет образовываться конденсат, что, в свою очередь, приведет к значительному ухудшению качества работы устройства. Многие фирмы выпускают конвертеры в неразборном корпусе, они обладают высоким уровнем герметичности. Также существуют конвертеры с двойным кожухом, это делается для того, чтобы конденсат собирался между двумя оболочками, не попадая внутрь конвертера. После конденсации влага вытекает в специально предусмотренное отверстие в корпусе конвертера.

Зная, какие бывают конвертеры, для чего они предназначаются и какие у каждого из них достоинства и недостатки, можно выбрать для себя оптимальный конвертер, чтобы получить наилучший прием телеканалов со спутника.