Супутникове обладнання.

Супутникове обладнання.

4. Планування та підключення обладнання.

Заключна частина.

Л I Т Е Р А Т У Р А

Основна література

1. Зеленский А.А., Солодовник В.Ф. Системы радиосвязи /– Учеб. пособие, ч. 1 - Харьков: Нац. аэрокосмический ун-т " Харьк. авиац. ин-т", 2002.-92 с.

2. Радиорелейные и спутниковые системы передачи: Учебник для вузов/ Под ред. А.С. Немировского.- М.: Радио и связь, 1986.–392 с.

3. Системы спутниковой связи: Учеб. пособие для вузов/Под ред. Л.Я. Кантора.- М.: Радио и связь, 1992.–224 с.

4. https://www.al-soft.com/saa/satinfo.shtml

5. https://www.telesputnik.ru/archive/all/n41/62.html

6. https://www.telesputnik.ru/archive/all/n31/58.html.

Додаткова література

4. Справочник по спутниковой связи и вещанию/ Под ред. Л.Я. Кантора.- М.: Радио и связь, 1983.-288 с.

5. Спилкер Дж. Цифровая спутниковая связь. – М.: Связь, 1979.–592 с.

6. Венедиктов М.Д. и др. Многостанционный доступ в спутниковых системах связи. – М.: Связь, 1973.-93 с.

7. Норенков И.П. Телекоммуникационные технологии и сети. – М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2000.

Завдання на самостійну роботу

1. Закріпити знання що отримані під час розв'язання задач, шляхом повторення в години самостійної підготовки.

2. Підготуватись до практичного заняття.

3. Підготуватися до тесту за питаннями лекції.

Вступ

Деякі люди не уявляють, що це - супутниковий інтернет і супутникове телебачення. Багато телелюбителів припускають, що обладнання для перегляду супутникового телебачення потрібно направляти на міський телецентр, і чим більше дзеркало супутникової тарілки, тим більше каналів. Повірте є такі люди, і з ними стикалися.

У місті кожен телелюбитель має уявлення, як працює телевізор від звичайної антени. На височині розташований телецентр, що віщає безкоштовне аналогове телебачення, яке ми дивимося. Зараз передавальна функція ретрансляторів погіршується через фізичне та моральне старіння, а нового обладнання для аналогового телебачення немає. Перехід на цифрове телебачення відправить старе обладнання на відпочинок. Віщати цифрове телебачення розраховують в 2012 році (у деяких регіонах вже мовлять цифрове телебачення). Для телевізорів старого зразка (які не мають можливості приймати цифровий сигнал) треба купити спеціальні ресивери.

1. Особливості супутникового телебачення та Інтернету.

Безумовно, всі знають, як працює звичайний телевізор. У місті стоїть телецентр, де знаходиться велика антена. Майже в кожній квартирі городянина є телевізор, у який підключена антена. Це може бути маленька кімнатна, зовнішня або колективна (залежно від місця прийому). Телевежа посилає сигнал - ваша антена його приймає і передає по дроту в телевізор, який цей сигнал розшифровує і показує.

Супутникові засоби зв'язку працюють за схожим принципом. Спочатку в космос запускають супутники, які виводяться на геостаціонарну орбіту.

Супутники на геостаціонарній орбіті	Передавальна антена

Основний момент полягає в тому, що відносно спостерігача на землі, супутник завжди нерухомий і знаходиться в одній точці. Потім на супутники за допомогою потужних антен передають сигнал (телепередачі, Інтернет). Супутник цей сигнал приймає і за допомогою своїх передавачів (транспондерів) посилає на землю. Місце на землі, куди потрапляє сигнал від супутника, називають зоною покриття. Відповідно, є місця, де сигнал сильний, а є – де слабкий Посилка сигналу на землю нагадує роботу ліхтарика в темноті, де в центрі променя яскраво, а по краях вже значно темніше. Передавачі можуть бути направлені на яку-небудь певну частину суші, тому, як і в звичайному житті, їх спрямованість називають променями (європейський промінь, російський промінь, азіатський промінь). Прийом супутникового сигналу дуже схожий з прийомом звичайних телепередач. Лише сигнал з супутника дуже слабкий і зловити його так просто не можна. Для цього були придумані супутникові антени, які ще називають супутниковими тарілками (оскільки формою вони нагадують звичайну тарілку). Сенс полягає в наступному: сигнал, потрапляючи на тарілку, відбивається і завдяки формі антени сходиться в одній точці. Саме у цій точці і є найсильніший сигнал, крапка називається фокусом. Для того, щоб приймати цей сигнал, необхідно встановити у фокусі спеціальний пристрій – конвертер, який не лише прийматиме сигнал, але і додатково опромінювати антену, щоб постаратися забрати весь корисний сигнал. На малюнку нижче видно як сигнал приходить з супутника (зверху), і потім конвертер його ловить.

Проходження супутникового сигналу

До конвертера підключається спеціальний кабель (про нього ми розповімо пізніше), який йде до супутникового ресиверу. Телевізійний ресивер, який встановлений у вас в телевізорі, не може приймати супутниковий діапазон, тому використовується додатковий супутниковий ресивер. Ресивер перетворить сигнал в звичайний телевізійний формат і передає його до вас в телевізор у вигляді зображення. Підключається він як звичайний відеомагнітофон або dvd-плеєр. Також, існують ресивери для комп'ютерів, які перетворять сигнал в комп'ютерний формат, про них ми також поговоримо пізніше.

Резюме: супутниковий сигнал посилається з супутника і приймається супутниковою антеною, на якій встановлений конвертер. Конвертер передає сигнал по кабелю в супутниковий ресивер, а той, у свою чергу, на телевізор. Супутниковий Інтернет працює приблизно також, лише сигнал передається в комп'ютер, а зворотний канал забезпечується за рахунок наземних видів зв'язку (GPRS, Dial up, ADSL). Залишилося ще невелике уточнення: як і в звичайному телевізорі (МВ, ДМВ) супутниковий сигнал може передаватися в C або Ku діапазоні (це основні діапазони) і може мати кругову або лінійну поляризацію. Не заглиблюючись в наукові ази, відзначимо, що для прийому того або іншого сигналу потрібний призначений для цього діапазону конвертер. Такі конвертери так і називаються – конвертер C діапазону, універсальний конвертер Ku діапазону. Який саме конвертер вибрати, ви взнаєте в главі про вибір супутникових програм.

2. Визначення розташування супутників.

Як було сказано в попередній главі, супутники виводяться на геостаціонарну орбіту і знаходяться відносно вас на землі завжди в одній точці. Погодитеся, що було б не дуже зручно, якби шуканий супутник знаходився в постійному русі, тоді б довелося кожного разу заново підстроювати антену. На картинці, де показаний супутниковий сигнал, видно, що фокус дуже маленький і зрушення навіть на 10 мм від точного налаштування не дасть можливості конвертеру прийняти сигнал: він просто піде мимо нього. Тому супутники завжди знаходяться в одному і тому ж місці, якщо дивитися із землі. Природно, що супутники із землі не побачити (вони знаходяться дуже далеко), але знати, де вони розташовані – потрібно, інакше вам не набудувати антену. Тому, перш за все, треба навчитися шукати супутники усліпу. Виявляється, це дуже просто! Для цього необхідно зорієнтуватися на місцевості. Познайомимося з азимутом. Що таке азимут? Це крапка на колі. Для простоти назвемо її крапкою на горизонті. Тобто, якщо ви зараз представите де у вас північ, то без зусиль зможете визначити південь, схід або захід. Відповідно, використовуючи картинку нижче, легко обчислити кут півночі, сходу, півдня і заходу. Тобто, якщо ви дивитеся у вікно і у вас там сходить сонце, то це - схід або ~ азимут 90 градусів.

Азимут

Кожен супутник розташовується точно під певним градусом і знаходиться там постійно. На малюнку показаний синій сектор, який показує видиму частину супутників. Для кращого розуміння матеріалу, ми виконаємо той же самий малюнок в тривимірному вигляді, а для наочності розташуємо супутники і частину суші разом з нашим колом.

На даному малюнку наочно показано, що із землі в даній точці буде видно лише частина дуги, на якій розташовуються супутники.

Змоделюємо, як це бачитиме спостерігач, що знаходиться на цій місцевості:

Зверніть увагу, що супутники розташовуються не на лінії горизонту, а на дузі над горизонтом, яка починається на сході і закінчується на заході, залежно від місця прийому.

Тепер відійдемо від комп'ютерного моделювання і поглянемо, як це виглядатиме насправді.

Виглянемо у вікно. Дивний вигляд, але жодних супутників не видно. Але ви вже знаєте, що вони є. Представимо, ніби то ми здатні бачити далеко-далеко.

Ось, де насправді знаходяться супутники. Тепер ви уявляєте, що для точного наведення на супутник, необхідно знати його координати в піднебінні - азимут і кут підйому (кут місця) над горизонтом.

Коротке резюме: нам необхідно знати азимут і кут, під яким видно супутник. Як же це зробити? Все дуже просто - завантажуємо прекрасну програму: https://www.al-soft.com/saa/satinfo.shtml

Вводимо координати міста (якщо ви їх не знаєте, то можете набрати запит в Yandex «Ваше місто широта довгота» та отримуєте відповідь):

Супутникове обладнання.

У цій главі ми розповімо про супутникове устаткування. Погодьтеся, що не можна йти в магазин, не маючи уявлення про те, що купувати. Ми постараємося детально розповісти про ключові моменти у виборі устаткування, але дозволимо опустити професійну частину, оскільки даний документ призначений все-таки для початкуючих користувачів.

У попередніх главах ви взнали, що сигнал приймається за допомогою супутникової антени, конвертера, кабелю і ресивера.

Розглянемо кожен пристрій детальніше.

3.1 Супутникова антена (тарілка).

Супутникові антени бувають в основному двох видів: прямофокусні і офсетні.

Офсетна антена	Прямофокусна антена

Лише по назві можна зрозуміти принцип роботи кожної з антен. У прямофокусної антени конвертер розташований в центрі, і фокус знаходиться в центрі антени на певній відстані від дзеркала. У офсетній антені сигнал йде під кутом і, відбившись під тим же кутом, потрапляє на конвертер (фокус зміщений відносно центру). Для наочності, направимо дві антени на один і той же супутник і поглянемо їх розташування:

Ближня - це офсетна тарілка, а далека - прямофокусна. Видно, що прямофокусну антену необхідно встановлювати під кутом, рівним куту підйому супутника над горизонтом. З офсетною антеною все по-іншому. Пригадаємо її принцип дії: Сигнал падає під кутом і відбивається під тим же кутом. Відповідно, згадуючи принцип дії звичайного дзеркала, сонячного променя і основ геометрії, стає зрозуміло, що антену необхідно виставляти під деяким кутом так, щоб сигнал з супутника падав и попадав в конвертер.

Сигнал падає на антену під кутом, рівним куту підйому супутника над горизонтом. Відбившись, він йде в конвертер. Для того, щоб якось прохати розуміння цих кутів, виконаємо перетворення. Розташуємо антену строго вертикально. Жирною лінією показана плоскість антени.

Коли антена розташована вертикально - це означає, що її плоскість розташована під кутом 90 градусів до горизонту. На антену падає сигнал і відбивається під кутом 90 градусів. Між горизонтом і кутом падіння сигналу, коли офсетна антена строго перпендикулярна землі, утворюється кут. Його назвали кутом зсуву антени. Цей кут в антен різних діаметрів різний і є одним з характеристик антени.

Відповідно, якщо встановити антену вертикально, то автоматично вона буде направлена на точку в піднебінні під кутом, рівним куту зсуву. Надалі, ми повернемося до цього при налаштуванні.

Наступний важливий параметр – діаметр антени. Тут все просто, чим більше - тим сильніше сигнал вона може сфокусувати. У характеристиках антени вказують діаметр і чутливість. Чутливість дуже сильно залежить від розміру і менш залежна від форми і якості. Проте інколи бувають і виключення, так деякі імпортні антени 0.9 м-кодів приймають сигнал краще, ніж наші 1.2.

Залишилося познайомитися з останнім важливим параметром – способом кріплення. Спершу проведемо невеликий дослід. Візьмемо в руки олівець і увіткнемо в нього шпильку. Розташуємо олівець строго вертикально і зробимо зворот на 90 градусів. Ви побачите, що голівка шпильки завжди знаходитиметься на однаковій відстані над землею. Тепер розташуєте олівець під кутом і виконайте той же поворот. Голівка шпильки описала дугу. Саме на цьому принципі засновано два типи кріплення – азимутне, коли антена кріпиться на вертикальній опорі і обертається лише паралельно землі і полярне, коли до вертикального кріплення вішається ще одне - під кутом. Тоді антена, обертаючись, описує дугу. Можна набудувати антену так, щоб дуга збігалася з дугою супутників. Відповідно, набудувавши один раз таку антену, можна налаштовуватися на інший супутник простим поворотом на потрібний градус. В разі азимутних антен, після повороту, антені треба буде виставляти кут підйому. Відразу хочеться відмітити, що ціна на полярні антени значно вище і, якщо ви не ентузіаст, то, швидше за все, вам це не знадобиться. Коротке резюме: при виборі антени особливу увагу необхідно звертати на розмір, чутливість, спосіб кріплення і відношення FD.