Форум

Спутниковые конверторы

Спутниковая головка (конвертор) устанавливается на приёмной спутниковой антенне и предназначена для преобразования принимаемых сигналов, а именно - для понижения спектра частот, линейного переноса его в более низкочастотную область. Необходимость такого преобразования возникает из-за того, что частоты, на которых работают спутники слишком высоки, чтобы передавать их по кабелю. Частоты порядка десятка гигагерц можно передавать по волноводу, но это очень неудобно.

Итак, спутниковая головка, или конвертор, решает проблему передачи полезного сигнала к спутниковому приёмнику. Для вещания ТВ-программ со спутника используется 2 диапазона. C-диапазон - это полоса частот от 3.4 до 4.2ГГц. Ku-диапазон - это полоса частот от 10.7 до 12.75ГГц. Ku-диапазон слишком широк, поэтому он разбит на 2 поддиапазона: нижний (10.7-11.7ГГц) и верхний (11.7-12.75ГГц). Конвертор Ku-диапазона имеет в своём составе два гетеродина для работы с обоими поддиапазонами. Как правило для верхнего поддиапазона используется гетеродин с частотой 10.6ГГц, а для нижнего - 9.75ГГц. Такие конверторы называются универсальными.

Рассмотрим работу типового универсального конвертора подробнее.

Структурная схема конвертора Ku-диапазона:

Диаметр волновода подобран таким образом, чтобы волны нужной длины могли в нём распространяться без потерь. В конце волновода конвертора расположены 2 взаимноперпендикулярных зонда. Зонд представляет собой четвертьволновый штырь и работает как обычная антенна. Длина штыря составляет примерно 7.5мм. Один зонд принимает волны с вертикальной поляризацией, второй - с горизонтальной. Электрические сигналы с зондов подаются на раздельные усилительные каскады, собранные на малошумящих транзисторах. Как правило, это полевые транзисторы, которые в основном определяют шумовые характеристики всего конвертора. В одно и тоже время работает только один входной транзистор, который выбирается управляющим контроллером при помощи подачи напряжения смещения. Этот же контроллер управляет поддиапазонами, подавая питание первому или второму гетеродину. Верхний поддиапазон включается при подаче по линии питания непрерывного пилот-тона 22кГц амплитудой около 0.6В. Нужная поляризация включается в зависимости от величины питающего напряжения, за чем также следит контроллер, для чего в его составе имеется источник опорного напряжения.

Сигнал с первого каскада усиления подаётся на буферный усилительный каскад, с выхода которого сигнал подаётся на смеситель. На смеситель также заводится сигнал гетеродина. В результате нелинейных процессов в смесителе на выходе последнего возникает 2 спектра частот: суммарный и разностный. Суммарный спектр имеет очень большую частоту и фактически не имеет право на существование, а вот разностный спектр поступает на уилитель ПЧ, где ещё дополнительно усиливается, в том числе и для компенсации потерь на длинном фидере. При работе в нижнем поддиапазоне происходит преобразование по закону Fout=Fin-9.75ГГц = 950-1950МГц. При работе в верхнем поддиапазоне используется формула Fout=Fin-10.6ГГц = 1100-2150МГц. Диапазон частот 950-2150МГц вполне пригоден для передачи по коаксиальному кабелю на расстояния до 50м и даже более. Используется для этого кабель с фторопластовым пористым диэлектриком, так как этот материал имеет хорошие показатели в области таких частот. Использовать можно и обычный коаксиальный кабель с полиэтиленовым диэлектриком (для эфирного ТВ), но при небольших длинах и хорошем сигнале с запасом.