Поляризация каналов спутникового телевидения. Подробности о спутниковых диапазонах. C и Ku -диапазоны

18.12.2017 Триколор

Частоту принято разделять на так называемые диапазоны (или под - диапазоны), которым присваиваются свои обозначения.

То есть сигнал, идущий со спутника, имеет определенную частоту, которая в свою очередь входит в рамки так называемых частотных диапазонов . Для приема спутникового телевизионного вещания в основном используют два частотных диапазона: C и Ku . Есть, конечно, и другие, но с ними Вы вряд ли будете встречаться, поэтому на них я, останавливаться не буду.

Поляризация антенн является очень важным фактором при выборе и установке антенны. Большинство систем связи используют либо вертикальную, либо горизонтальную, либо круговую поляризацию. Знание разницы между поляризациями и максимизация их пользы очень важно для пользователя антенны.

Обзор поляризации Антенна - это преобразователь, который преобразует радиочастотный электрический ток в электромагнитные волны, которые затем излучаются в космос. В общем, большинство антенн излучают либо линейную, либо круговую поляризацию. Линейная поляризованная антенна излучает целиком в одной плоскости, содержащей направление распространения. В круговой поляризованной антенне плоскость поляризации вращается по кругу, совершая один полный оборот за один период волны. Если вращение по часовой стрелке смотрит в направлении распространения, то смысл называется правым кругом.

Чтобы понять, что это за диапазоны, разберемся как всегда на простом примере.

Представим себе едущий по дороге автомобиль. Предположим что во время движения, его скорость меняется от 10 до 100 км/ч. А теперь давайте, разделим нашу скорость, на диапазоны. Например, в первом диапазоне, эта скорость будет меняться от 10 до 49 км/ч , а во втором, с 50 до 100 км/ч . Вот здесь и получается, что автомобиль меняет свою скорость в двух, назовем их низком и высоком , диапазонах.

Если вращение против часовой стрелки, то смысл называется левым круговым. Говорят, что антенна имеет вертикальную поляризацию, когда ее электрическое поле перпендикулярно поверхности Земли. Горизонтально поляризованные антенны имеют свое электрическое поле, параллельное поверхности Земли.

Круговая поляризованная волна излучает энергию как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях и всех плоскостях между ними. Разница, если таковая имеется, между максимальным и минимальным пиками при вращении антенны по всем углам, называется осевым отношением или эллиптичностью и обычно указывается в децибелах. Если осевое отношение составляет около 0 дБ, антенна называется круговой поляризацией. Если осевое отношение больше 1-2 дБ, поляризация часто упоминается как эллиптическая.

На такие же диапазоны, только радиочастотные, делиться и спутниковый сигнал. Так например - C диапазон (C Band), или Ku диапазон (Ku Band). Ниже, приведена таблица частоты спектра вещательных диапазонов:


C - диапазон - используется на сравнительно старых спутниках. Ku - диапазон, более популярен для прямого спутникового вещания. В нем смотрят телепpедачи примерно 95...98% зрителей.

Важные соображения Поляризация является важным соображением. Поляризация каждой антенны в системе должна быть правильно выровнена. Максимальная интенсивность сигнала между станциями возникает, когда обе станции используют идентичную поляризацию. При выборе антенны важно учитывать, является ли поляризация линейной или эллиптической. Если поляризация линейная, то она вертикальная или горизонтальная?

На линиях прямой видимости наиболее важно, чтобы поляризация антенн на обоих концах пути использовала одну и ту же поляризацию. В линейно-поляризованной системе несоосность поляризации 45 градусов приведет к ухудшению сигнала до 3 дБ, а при смещении на 90 градусов ослабление может составлять 20 дБ или более. Аналогично, в системе с круговой поляризацией обе антенны должны иметь одинаковый смысл. В противном случае будет понесен дополнительный убыток в 20 дБ или более.

Пояснение : Некоторые термины, размещенные далее на страницах, для вас будут не понятными, чтобы изучить каждый в отдельности, от вас потребуется много времени и сил, да и нужна некоторая изначальная подготовка. И может случиться так, что не каждый, дочитает эту тему до конца. Что бы так не случилось, мы поступим проще. Не знакомые слова, я буду выделять красным цветом, а Вам надо просто их запомнить. Таких слов, здесь не много, так что я думаю, Вам это не составит особого труда. Во всяком случае, если забудете, то всегда можно вернуться, и пробежаться по уже знакомым словам еще раз.

Также обратите внимание, что линейно поляризованные антенны будут работать с антеннами с круговой поляризацией и наоборот. Тем не менее, до 3 дБ потери мощности сигнала будет. В слабых сигнальных ситуациях эта потеря сигнала может ухудшить связь. Еще одно соображение - кросс-поляризация. Это происходит, когда нежелательное излучение присутствует от поляризации, которая отличается от поляризации, в которой должна была излучаться антенна. Например, вертикальная антенна может излучать некоторую горизонтальную поляризацию и наоборот.

Однако это редко бывает проблемой, если поблизости нет шума или сильных сигналов. Типичные области применения Вертикальная поляризация чаще всего используется, когда желательно излучать радиосигнал во всех направлениях, таких как широко распространенные мобильные устройства. Вертикальная поляризация также хорошо работает в пригородах или в стране, особенно там, где есть холмы.

Поляризация сигнала

(виды поляризации спутникового сигнала)

Кроме частотного спектра (диапазона), спутниковый сигнал, различаются видом поляризации сигнала. Вот основные виды поляризации сигнала, с которыми Вы можете столкнуться:

1) Линейная горизонтальная - сокращено "H " (Horisontal).

2) Линейная вертикальная - сокращено "V " (Vertical).

C и Ku -диапазоны

Кроме того, радиочастотный шум человека преимущественно вертикально поляризован, а использование горизонтальной поляризации будет обеспечивать некоторую дискриминацию в отношении помех от шума. Циркулярная поляризация чаще всего используется при спутниковой связи. Это особенно необходимо, поскольку поляризация линейной поляризованной радиоволны может вращаться по мере прохождения сигнала через любые аномалии в ионосфере. Кроме того, из-за положения Земли относительно спутника геометрические отличия могут изменяться, особенно если спутник, по-видимому, перемещается относительно неподвижной станции, связанной с Землей.

1) Круговая правая - сокращено "R " (Right).

1) Круговая левая - сокращено "L " (Left).

Сигнал горизонтальной поляризации (Horisontal) - идет к спутниковой антенне в горизонтальной плоскости (Рис. 1 ).


Рис. 1 Сигнал горизонтальной поляризации - Horisontal (H).

Круговая поляризация будет поддерживать постоянный сигнал независимо от этих аномалий. Что доступно Как указано выше, для достижения наилучшей производительности желательно использовать антенну с той же поляризацией на обоих концах пути связи. Если система уже на месте, все, что требуется, - это выяснить, какая поляризация используется в настоящее время и соответствовать ей.

Большинство поставщиков антенн базовой станции будут поставлять антенны с вертикальной или горизонтальной поляризацией. Они являются наиболее экономичными. Круговые поляризованные антенны обычно являются более дорогостоящими, чем линейно-поляризованные, поскольку истинной круговой поляризации трудно достичь. Примером настоящей круговой поляризации антенны является спираль.

Сигнал вертикальной поляризации (Vertical) - в вертикальной плоскости (Рис. 2 ).

Если давать популярное определение этому понятию, то спутниковые диапазоны представляют собой пределы радиочастот, в которых осуществляется уверенный прием передаваемого сигнала со спутника. Но это очень приблизительная дефиниция, данная только для понятия лицам, которые не знакомы с радиотехникой.

Однако наиболее распространенная циркулярно поляризованная антенна использует скрещенные Яги для «ближней циркуляции» или эллиптической поляризации. Эллиптическая поляризация может быть сгенерирована путем размещения двух идентичных линейно поляризованных Яги под прямым углом друг к другу, а затем подачи их равной мощности и фазированной сети.

Виды спутниковых диапазонов

Другие соображения Если ваша антенна должна располагаться на существующей башне или здании с другими антеннами поблизости, попробуйте разделить антенны как можно дальше друг от друга. При настройке вашей собственной эксклюзивной линии связи может быть разумным сначала проверить связь с вертикальной и затем горизонтальной поляризацией, чтобы увидеть, какая из них обеспечивает лучшую производительность. Если в области есть какие-либо отражения, особенно из структур или башен, одна поляризация может превзойти другую.

Характеристики транспондеров

Главой особенностью каждого спутника-ретранслятора считается т.н. «зона покрытия» (уверенного приема). Для понятия всей темы необходимо дать определение, что такое транспондер. Это передатчик-ответчик, который посылает обратный сигнал в ответ на ранее принятый электромагнитный импульс. К примеру, если спутник Amos 3 снабжен транспондерами европейской и ближневосточной направленности (способностью к ретрансляции в заданном направлении), то на территории России прием осуществляться не будет.

С другой стороны, когда радиоволны поражают гладкую отражающую поверхность, они могут иметь фазовый сдвиг на 180 градусов, явление, известное как зеркальное отражение зеркального отражения. Круговая поляризация использовалась в этих ситуациях, поскольку отраженная волна имела бы другой смысл, чем прямая волна, и блокировала бы затухание от этих отражений.

Разнообразный прием Даже если поляризации совпадают, другие факторы могут повлиять на силу сигнала. Наиболее распространенными являются длительное и краткосрочное угасание. Долгосрочное угасание является следствием изменений погоды или когда мобильная станция движется за холмами или зданиями.

Диаграмма направленности транспондера дает возможность фиксировать способность приема электромагнитных импульсов (сигналов).

Частота транспондера – главный показатель. Телевещание со спутников проводится в 2 главных диапазонах - C- и Ku-диапазонах.

Диапазон C (4GНz) применяется как российскими, так и североамериканскими компаниями. Многие отечественные сателлиты применяют их для ретрансляции телепрограмм.

Некоторые из этих эффектов замирания могут быть уменьшены за счет использования приема разнесения. Этот тип системы обычно использует двойные антенны и приемники с какой-то системой «голосования», чтобы выбрать самый загруженный сигнал. Однако для достижения наилучших результатов антенны должны быть не менее 20 длин волн друг от друга, чтобы сигналы больше не коррелировали.

В настоящее время мы наводнены мобильными радио и сотовыми телефонами. Поляризация на карманных устройствах часто бывает случайной в зависимости от того, как они удерживаются пользователем. Это привело к новым исследованиям, которые показали, что разнообразие поляризации может быть преимуществом. Наиболее важным прорывом в этой области является то, что антенны на базовой станции не должны физически разделяться, как описано выше. Они могут быть размещены до тех пор, пока они ортогональны и хорошо изолированы друг от друга.

Диапазон Ku (10.700-12.750 GHz) пользуется наибольшей популярностью в европейской зоне приема, как раз в этом диапазоне и вещает телевидение почти для 90 процентов пользователей. Отечественные спутники обновленного типа тоже оборудуются транспондерами Ku-диапаона

Общие понятия

В телевидении с использованием искусственных сателлитов применяется 4 вида спутниковой поляризации, и которых 2 – линейные (вертикальная V и горизонтальная H), и 2 – круговые (правая R и левая L). В качестве конверторного приёмника используется зонд, которому, как правило, придают вид консолей в волноводе, он отвечает за прием линейной поляризации. С изменением разности потенциалов меняется вид поляризации (. 13 В - поляризация V, 18 В - поляризация H). Значение напряжения переключения находится в пределах 16,6 В, при более низком значении конвертор работает в поляризация V, при более высоком - в поляризация H. Для трансформации кругового вида в линейный вид необходимо участие деполяризатора, который может быть исполнен в различных формах – в виде пластины - диэлектрика в волноводе, штырей - консолей, рёбер различного типа, ферритового элемента и т.д. Также этот прибор изготавливается в форме сепаратного модуля, который подсоединен к конвертору (сейчас используется достаточно редко). Он может интегрироваться в конвертор для поляризации линейного типа, чаще применяется для С – диапазона. Также прибор может быть деталью конвертора, при этом чаще используется для Кu – диапазона (об этом будет сказано несколько ниже). Если изучать волновод при открытой крышке защиты, то, увидев рёбра, консоли или пластину - диэлектрик, однозначно в этой конструкции определяется деполяризатор - конвертор для приёма поляризации кругового типа. Для приёма сигналов такой поляризации в тюнере задаётся либо поляризация V, либо поляризация H. Обычно применяют такую схему: R=V, L=H. Но это не всегда так случается, ведь такая схема поляризации кругового типа меняется разворотом деполяризатора на прямой угол коаксиально волноводу. Аналогично разворачивая конвертор на прямой угол, меняется вид поляризации линейного типа.

Только время покажет, действительно ли эти системы экономически эффективны. Резюме Поляризация в важном параметре и рассмотрение при выборе антенны. Это помогает хорошо разбираться во всех аспектах этого предмета. Надеемся, что информация, содержащаяся в этом документе, ответит на некоторые из ваших вопросов. Другие соображения антенны обсуждаются в справочной.

Для электромагнитной волны поляризация является фактически плоскостью, в которой электрическая волна вибрирует. Это важно при просмотре антенн, поскольку они чувствительны к поляризации и, как правило, только принимают или передают сигнал с определенной поляризацией.

Виды спутниковых диапазонов

Для телевидения применяются следующие спутниковые диапазоны - С (сигналы частотой 3.5 - 4.2 ГГц) и Ku (сигналы частотой10,7 - 12,75 ГГц), которые имеются во всех используемых типах приборов.

Кu - диапазон

Кu-диапазон подразделяется на 2 поддиапазона - нижний Lo (меньше 11700 МГц) и верхний H (больше 11700 МГц). В этом режиме используются несколько видов конвертеров, которые подходят только для Lo поддиапазона, только для H - уровня, для разных видов поляризации, конверторы - универсалы - для приёма Lo и H поддиапазонов и обеих линейных поляризаций, другие виды конвертеров.

Для большинства антенн очень легко определить поляризацию. Он просто находится в той же плоскости, что и элементы антенны. Таким образом, вертикальная антенна будет получать сигналы с вертикальной поляризацией, а горизонтальная антенна будет получать сигналы с горизонтальной поляризацией.

Таким образом получается максимальный сигнал. Соответственно, поляризация антенн, расположенных в свободном пространстве, очень важна, и, очевидно, они должны быть в точно такой же плоскости, чтобы обеспечить оптимальный сигнал. Если бы они были под прямым углом друг к другу, тогда теоретически сигнал не принимался.

Позиция 22 кГц - Этот регистр для Кu-диапазона служит для выхода в Lo под диапазон универсальных конвертеров. Если частоты менее 11700 кГц, то этот регистр не задействуется, если выше – он необходим. При использовании конвертеров иных типов позиция 22 кГц , как правило, не применяется.

Частота гетеродина - При использовании конвертеров - универсалов заданная частота LQ1=9750, для приёма Н - сигнала LQ 2=10600. Применяя конверторы иного вида, могут задаваться различные частоты гетеродина, к примеру, 10000 , 10750 и т.п. Эту величину можно определить визуально по табличке на конверторе, где она называется тоже LQ

Для приложений наземной радиосвязи установлено, что после передачи сигнала его поляризация останется в целом одинаковой. Однако отражения от объектов на пути могут изменить поляризацию. Поскольку принятый сигнал представляет собой сумму прямого сигнала плюс количество отраженных сигналов, общая поляризация сигнала может незначительно измениться, хотя она остается в целом одинаковой.

Вертикальные и горизонтальные являются простейшими формами поляризации антенны, и оба они попадают в категорию, известную как линейная поляризация. Однако можно также использовать круговую поляризацию. Это имеет ряд преимуществ для таких областей, как спутниковые приложения, где это помогает преодолеть эффекты аномалий распространения, отражения земли и эффекты вращения, которые происходят на многих спутниках. Циркулярную поляризацию немного сложнее визуализировать, чем линейную поляризацию. Затем кончик вектора электрического поля будет проследить спираль или штопор, когда он отходит от антенны.

С - диапазон

Частота С-диапазона - как говорилось ранее, находится в пределах 3,5-4,2 ГГц. Частота гетеродина, как правило, присутствует в настройках тюнера как" LQ", «частота нижняя», «частота верхняя» и др. Для формата С-диапазона фиксируется частота в 5150 мГц. Позиция22 кГц для С-диапазона 22 кГц не применяется. Для этого поддиапазона наличие этого сигнала носит индифферентный характер.

Циркулярную поляризацию можно рассматривать как правую или левую, зависящую от направления вращения, как видно из передатчика. Другая форма поляризации известна как эллиптическая поляризация. Это происходит, когда имеется сочетание линейной и круговой поляризации. Это может быть визуализировано, как и раньше, кончиком вектора электрического поля, прослеживающим штырь из эллиптической формы.

Однако линейно поляризованные антенны могут получать сигналы с круговой поляризацией и наоборот. Прочность будет равна независимо от того, монтируется ли линейно поляризованная антенна вертикально, горизонтально или в любой другой плоскости, но направлена ​​к поступающему сигналу. Будет некоторое ухудшение, потому что уровень сигнала будет на 3 дБ меньше, чем если бы использовалась круговая поляризация антенны того же смысла. Такая же ситуация возникает, когда антенна с круговой поляризацией принимает линейно поляризованный сигнал.

Какие бывают спутниковые каналы?

Первый – это спутниковый канал, для которого нет нужды в установке наземных коммуникаций с соответствующими провайдерами. Канал является двунаправленными, принимает и передает данные посредством спутника. Конечно, учитывая удобства подобной системы, тарифы на эту услугу велики, но зато установка двунаправленного спутникового канала позволит работать в любой точке мира, даже есть Ваш дом – необитаемый остров. Подобными каналами, как правило, пользуются крупные корпоративные организации, операторы связи и др.

Спутниковый инет и телевидение - как работают технологии?


Так или иначе, но спутниковые приемники имеют действительно высокие скорости. К запросному каналу предъявляются минимальные требования. Цена единицы за информацию в данном случае минимальна. Система разворачивается быстро и предоставляет большие возможности, в частности, до 1000 ТВ каналов в отличном цифровом качестве в режиме оффлайн (в случае отсутствия наземного оборудования для соединения).

Тарифы для спутникового инета


Поскольку дома вы не ограничены по времени и можете выполнять действия в интернете в любое время дня и ночи, как захочется, то, к примеру, в банке скачивать необходимые организации файлы ночью, когда скорость может быть максимальной, не получится.

Виды пользователей спутникового интернета


Существуют серебряные пользователи, у которых скорость таким же образом устанавливается предельно точно, но иногда, опускаясь до оговоренного предела, может отдаваться золотым пользователям. Наконец, бронзовые пользователи – самые щедрые. Им приходится делиться своей скоростью со всеми остальными. Это незащищенный класс, и таковых большинство, поскольку разница в ценах весьма ощутимая.

Навигаторы двухсистемные


Пользователям двухсистемных приборов такие сюрпризы менее вероятны. В ближайшей перспективе планируется запуск навигационных систем в Китае, Индии и Японии. Кроме того ведутся переговоры об универсальности спутниковых сигналов. Если производители систем навигации найдут общий язык, и все системы объединятся, то одновременно можно будет наблюдать до 40 спутников и многократно повысить точность навигации и надежность системы.