pll lnb что это
Pll lnb что это
Спутниковый конвертер (англ. low-noise block downconverter, LNB ) — приёмное устройство, объединяющее в себе малошумящий усилитель [en] (МШУ, англ. LNA ) принимаемого со спутника сигнала и понижающий преобразователь частоты (англ. Downconverter ). Конвертер устанавливается на облучателе спутниковой антенны и подключается к приёмному оборудованию [1] коаксиальным кабелем, по этому же кабелю осуществляется питание конвертера и, если требуется, передача управляющих сигналов.
Содержание
Усиление и шумовые характеристики
Усиление конвертера — отношение уровня выходного сигнала (после преобразования) к уровню сигнала, принимаемого антенной конвертера, выражается в децибелах. Типичные значения усиления конвертеров — от 40 до 65 дБ. Чем длиннее кабельная трасса до конвертера, тем большее усиление требуется чтобы обеспечить достаточный уровень сигнала на входе приёмного устройства (требуемый уровень сигнала зависит от характеристик конкретного устройства, типичное затухание в кабеле типа RG-6 на частотах 1-2 ГГц — 2-2.5 дБ на каждые 10 метров).
Преобразование частоты
Необходимость преобразования частоты после усиления сигнала связана с тем, что в большинстве случаев для спутниковой связи используются радиодиапазоны с частотами в единицы и десятки Гигагерц (C, X, Ku, Ka). Передача таких радиочастот по коаксиальному кабелю приводит к большому затуханию сигнала, а использование длинных волноводов многократно усложняет и удорожает систему. Преобразование частоты в диапазон 1-2 ГГц (L-диапазон) позволяет отнести приёмное оборудование (спутниковый ресивер, спутниковый модем, карта DVB-S/S2 и т. п.) на значительное расстояние (десятки метров) от спутникового конвертера.
Преобразование частоты происходит путем смешения сигнала опорного генератора (гетеродина, англ. local oscillator, LO ) спутникового конвертера и входного сигнала (англ. radio frequency, RF ), принятого со спутника. На выходе смесителя образуется сигнал промежуточной частоты (англ. intermediate frequency, IF ), равной разнице частот опорного генератора и входного сигнала. Конвертеры делят на два основных типа в зависимости от конструкции опорного генератора — c диэлектрическим резонатором (DRO) или с синтезатором частоты (PLL).
Конвертеры с диэлектрическим резонатором (DRO LNB)
Самые массовые спутниковые конвертеры имеют опорный генератор, построенный на основе диэлектрического резонатора [en] [5] (англ. Dielectric resonator oscillator, DRO ).
DRO LNB используется в телевизионном спутниковом приёме и при приёме широкополосных каналов в спутниковой связи. Для приёма узкополосных сигналов (некоторых телевизионных несущих, SCPC-каналов и TDMA-каналов в сетях спутниковой связи) требуются конвертеры, обеспечивающие более высокую стабильность частоты.
Высокостабильные конвертеры (PLL LNB)
Опорные генераторы высокостабильных конвертеров строятся как синтезатор частоты с автоподстройкой по образцовому источнику (англ. Phase-locked loop, PLL ). В качестве образцового обычно используется сигнал с частотой 10 МГц. Стабильность частоты опорного генератора у PLL LNB зависит от источника образцового сигнала.
С внутренней синхронизацией
PLL LNB с внутренней синхронизацией (англ. internal reference ) имеют собственный термостатированный или термокомпенсированный [7] кварцевый генератор, использующийся как источник образцовой частоты. Стабильность опорной частоты конвертера с внутренней синхронизацией может составлять от +/-2 кГц до +/-500 кГц, в зависимости от модели.
С внешней синхронизацией
PLL LNB с внешней синхронизацией (англ. external reference ) не имеют собственного источника образцовой частоты. В качестве такого источника используется внешний генератор, сигнал образцовой частоты подается по тому же кабелю, по которому передается сигнал от конвертера (на некоторых моделях конвертеров есть отдельный вход для подачи образцового сигнала). Стабильность конвертера с внешней синхронизацией может быть сколь угодно высокой и зависит только от внешнего генератора, в качестве которого могут использоваться приёмники сигналов GPS и ГЛОНАСС, рубидиевые атомные часы и т. п.
Рабочие диапазоны и частоты гетеродинов конвертеров
Диапазоны частот, используемые для спутниковой связи и вещания, могут иметь бо́льшую ширину, чем входной диапазон частот используемого приёмника. Поэтому диапазоны спутниковой связи разбиваются на поддиапазоны, для каждого из которых выбирается конвертер с такой частотой опорного генератора, чтобы полученный после преобразования сигнал попадал в диапазон приёмника.
Ku-диапазон
Для приёма сигнала в Ku-диапазоне используются частоты 10700-12750 МГц. Выпускаются конвертеры со следующими принимаемыми поддиапазонами и частотами генераторов (в том числе переключаемые и сдвоенные) [8] [10] :
Входной диапазон (RF), МГц | Частота опорного генератора (LO), МГц | Выходной диапазон (IF), МГц |
---|---|---|
10700-11700 | 9750 | 950-1950 |
10700-11850 | 9750 | 950-2100 |
10950-11700 | 10000 | 950-1700 |
11700-12200 | 10750 | 950-1450 |
11700-12750 | 10600 | 1100-2150 |
11700-12750 | 10750 | 950-2000 |
12200-12750 | 11250 | 950-1500 |
12250-12750 | 11300 | 950-1450 |
C-диапазон
Для приёма сигнала в расширенном C-диапазоне используются частоты 3400-4200 МГц. В международной практике возможно применение частот до 4800 МГц. Выпускаются конвертеры со следующими принимаемыми поддиапазонами и частотами генераторов [10] [11] :
Входной диапазон (RF), МГц | Частота опорного генератора (LO), МГц | Выходной диапазон (IF), МГц |
---|---|---|
3200-4200 | 5150 | 950-1950 |
3625-4200 | 5150 | 950-1525 |
3625-4800 | 5750 | 950-2125 |
4500-4800 | 5950 | 1150-1450 |
Инверсия спектра в конвертерах C-диапазона
В конвертерах С-диапазона входная (принимаемая со спутника) частота ниже, чем частота опорного генератора. Выходной сигнал конвертера получается путем вычитания входной частоты из частоты опорного генератора. Поэтому спектр сигнала на выходе конвертера инвертируется — более высокие частоты входного сигнала оказываются в нижней части выходного диапазона. Используемое вместе с конвертером оборудование спутникового приёма должно поддерживать режим инверсии спектра, чтобы принимать и декодировать сигнал.
Ka-диапазон
Для приёма сигнала в Ка-диапазоне используются частоты 18200-22200 МГц.
Конструкция и установка на антенне
Конвертер предназначен для установки непосредственно на облучателе антенны, имеет всепогодное герметичное исполнение. Вход конвертера — волноводный фланец (с герметизирующим кольцом). Интегрированные с облучателем конвертеры выполняются в виде герметичного моноблока. Выход конвертера — высокочастотный коаксиальный разъем, обычно типа F (с волновым сопротивлением 75 Ом) или типа N (50 Ом). Питание конвертера (и, если требуется, подача образцовой частоты и управляющих сигналов) осуществляются через этот же разъем.
Поляризация
Приёмным элементом конвертера является штыревая антенна (зонд). Конвертер с одним зондом может принимать сигнал в одной поляризации (линейной вертикальной или горизонтальной), в зависимости от его ориентации на антенне. Некоторые модели конвертеров, предназначенных для телевизионного приёма, имеют два ортогональных зонда, переключение между которыми позволяет принимать две поляризации без изменения ориентации (поворота) конвертера. Существуют также сдвоенные конвертеры (фактически, два конвертера в одном корпусе с общим опорным генератором), антенны которых расположены в ортогональных плоскостях. Такие конвертеры позволяют принимать сигналы одновременно в двух поляризациях на два различных приемных устройства.
В России в диапазоне С используется в основном круговая поляризация. Для спутниковой связи и вещания в диапазоне Ku используется линейная поляризация, круговая поляризация в диапазоне Ku используется в верхнем поддиапазоне (11700-12750 МГц) на спутниках, осуществляющих непосредственное вещание.
«Фланцевые» конвертеры
Конвертеры «общего назначения» (интегрированные с облучателем, LNBF)
В бытовых системах для приёма непосредственного спутникового телевещания в Ku-диапазоне используются конвертеры, конструктивно объединенные с облучателем антенны и, если нужно, деполяризатором (англ. LNB-Feedhorn, LNBF ). Преимуществом таких конвертеров является низкая стоимость и простота установки на стандартное крепление различных антенн. Недостаток таких конвертеров — невозможность сделать универсальный облучатель, согласованный с различными антенными зеркалами. Усиление системы «зеркало-облучатель» в случае универсального облучателя будет заведомо хуже, чем при использовании облучателя, рассчитанного и изготовленного специально для данного типа зеркала. Высокий уровень сигнала современных спутников непосредственного вещания позволяет пренебречь этим недостатком и успешно использовать такие системы для массовых домашних установок.
«Универсальные» конвертеры
«Универсальный спутниковый конвертер» [14] — это интегрированный с облучателем конвертер (LNBF) для приёма сигналов Ku-диапазона в линейной поляризации (со спутников семейств «Экспресс-АМ», «Ямал» и многих иностранных), который может устанавливаться на спутниковые антенны различных производителей и размеров. Используется для приёма спутникового телевидения и данных одностороннего спутникового Интернета. В англоязычных источниках такой тип конвертеров иногда называют «Astra» LNB (по семейству спутников Астра оператора SES, осуществляющих с 90-х годов цифровое телевещание на Европу). Конвертер имеет две ортогональных антенны и два опорных генератора, что позволяет ему переключаться между горизонтальной и вертикальной поляризацией и между нижним (10700-11700 МГц) и верхним(11700-12750 МГц) Ku-диапазоном.
Управление универсальным конвертером происходит по тому же кабелю, по которому передается питание и принимаемый сигнал. Поляризация переключается напряжением питания (13 Вольт — вертикальная, 18 Вольт — горизонтальная). Диапазон частот переключается подачей на конвертер тонального сигнала 22 кГц (нет сигнала — генератор 9750 МГц, нижний диапазон, есть сигнал — генератор 10600 МГц, верхний диапазон).
Конвертеры круговой поляризации
Могут называться также «конвертеры НТВ+» или «конвертеры Триколор». Предназначены для работы в верхнем Ku-диапазоне (11700-12750 МГц) с круговой поляризацией. Применяются для приема ТВ-вещания со спутников «Экспресс-АМУ1», «Экспресс-АТ1», «Экспресс-АТ2» (операторы НТВ+, Триколор ТВ, STV).
Внешне такой конвертер ничем не отличается от «универсального», но имеет встроенный деполяризатор и только один опорный генератор c частотой 10750 МГц. Отличить конвертер для круговой поляризации можно по слову CIRCULAR в названии.
Переключение между поляризациями производится напряжением питания конвертера, 13 Вольт — правая, 18 Вольт — левая.
Конвертеры с несколькими выходами
Конвертеры с несколькими выходами (два, четыре или восемь, англ. twin, quad, octo ) используются для подключения к одной антенне нескольких приёмных устройств (телевизионные ресиверы, карты DVB/S2, спутниковые приёмники головных станций сети кабельного телевидения [15] и т. п.). Для каждого устройства, подключенного к своему выходу, требуется прокладка отдельного кабеля. Для каждого из устройств это выглядит как подключение к отдельному конвертеру и позволяет независимо от остальных выбирать поддиапазон, поляризацию и несущую частоту принимаемого со спутника сигнала. Питание такого конвертера может осуществляться по кабелю, подключенному к любому из выходов. Часть выходов может быть не подключена (но следует принять меры от попадания на их разъемы влаги).
Мультифид
Мультифид — установка на одной антенне нескольких конвертеров для приёма сигнала с нескольких спутников.
Профессиональные LNB – есть ли смысл платить больше?
1. Роль конвертора в тракте вещания
Как правило, именно с конвертора спутниковой антенны (LNB) начинается тракт вещания, в котором последовательно задействовано множество DVB-устройств: как в многоканальных станциях операторов кабельного ТВ и IPTV, так и в станциях эфирной ретрансляции ТВ- и радиоканалов.
MTBF – это статистический показатель времени наработки на отказ. По данным производителя, для конвертеров SMW этот параметр равняется 498.000 часам. Для сравнения, у бытовых конвертеров это значение на порядок ниже – 10÷30 тысяч часов.
По значению MTBF можно вычислить ежегодную вероятность сбоев (AFR). Для бытовых конвертеров она составит, в лучшем случае, 29%, тогда как для профессиональных конвертеров SMW это показатель будет равняться 1,7%.
Учитывая то, что показатель общей надежности системы равняется значению надежности наименее надежного компонента, применение бытовых конвертеров для задач вещательного телевидения приводит к риску остановки вещания с вероятностью порядка 30% в год.
3. Применение PLL-LNB для обеспечения температурной стабильности
Отказ профессиональной приемной системы может быть вызван срывом захвата приемником спутникового сигнала, причиной которого может быть уход частоты гетеродина LNB при пиковых значениях наружной температуры. Например – популярный телеканал «Дождь» (спутник Ямал 401, 90°East) работает со скоростью потока S/R=2,02 MSymb/s (частота 12505 V), его прием требует применения LNB со стабильностью, как минимум, ±250 kHz. Бытовой универсальный конвертор имеет стабильность ±3MHz (на порядок хуже необходимой), поэтому при приеме «Дождя» профессиональный приемник будет терять сигнал при любом резком изменении наружной температуры. На спутнике Ямал 401 с низкими скоростями (от 2-х до 5-ти MSymb/s) работают еще несколько русскоязычных каналов.
4. LNB c входным полосовым фильтром
Один из самых распространенных типов отказа в диапазоне С (частоты приёма 3,4÷4,2 ГГц) бывает вызван влиянием помех от локаторов ПВО (на первом месте), локаторов аэропортов, систем радиодоступа (WiMAX и пр.). Применение профессионального LNB с встроенным входным фильтром в большинстве случаев решает проблему, обеспечивая отсутствие перегрузки входного каскада LNB.
В линейке профессиональных С-PLL LNB от шведского производителя Swedish Microwave AB (SMW) используются сразу два способа снижения вероятности влияния помех – это выбор полосы рабочих частот в пределах C-Band и встроенный полосовой фильтр на входе LNB с нормированными значениями подавления сигнала на краях рабочей полосы. Предлагаются варианты рабочей полосы частот 3.400÷4.200, 3.625÷4.200, 3.700÷4.200, 3.800÷4.200 МГц.
5. Подбор частоты гетеродина для ухода от местных помех
Помехи от близко расположенных антенн базовых станций сотовой связи (BTS) стандарта GSM-1800 наводятся на кабель снижения LNB и могут создавать невозможность приема для частот спутниковой ПЧ в диапазоне 1805÷1880 МГц. Например, при применении бытового универсального конвертора проблемы приема будут очень вероятны в диапазонах 11555÷11630 МГц и 12405÷12480 МГц. На практике, например, на спутнике ABS-2 75°E такой помехе подвержен очень востребованный транспондер 11559 V с каналами ТНТ 2h, THT 4h, ТВ-3, Пятница, Мультимания и пр. (данные 2015 г.). Помимо антенн GSM-1800 в городах присутствуют и другие источники помех, для ухода от которых может потребоваться подбор частоты гетеродина, и у разных типов LNB можно видеть разные возможности подбора:
6. Кросс-поляризационная развязка
Отказ профессиональной приемной системы может быть вызван недопустимым снижением BER, вызванным низким уровнем кросс-поляризационной развязки, при которой имеет место слабое подавление сигнала противоположной поляризации на частоте приема. Следствием снижения BER будут либо снижение запаса на плохую погоду, либо крупные дефекты на изображении, либо полный срыв приема по причине низкого C/N.
При применении бытового LNB с приемной частью типа «два зонда в круглом волноводе» сигнал ортогональной поляризации подавляется заведомо слабо и хорошо виден на спектроанализаторе.
7. Ценовая природа отказов
Неизбежность перечисленных отказов станет очевидной, если сравнить цены. Подумайте, о каком уровне надежности и о каком уровне радиочастотных параметров можно говорить при цене сложного электронного узла около 20 американских центов (!), что примерно эквивалентно 15 рублям? Такую стоимость имеют на заводе-изготовителе бытовые спутниковые конверторы типа «универсал». Однозначно понятно, что, при такой цене этот именно этот элемент профессионального тракта ТВ-вещания является самым «слабым звеном».
С вопросами по SMW LNB Вы можете обратиться:
E-mail: mail@satpro.ru
Телефон: 8(800)700-71-53 доб.901
LNB от SMW
PLL-LNB, производимые Swedish Microwave (SMW) являются наиболее инновационными, помехозащищенными, высоконадежными и гибкими решениями для реализации любых задач в составе приемных и приемо-передающих (VSAT) антенных постов операторов связи.
Обзор преимуществ SMW LNB
LNB Twin и Quattro
Только SMW выпускает двух- и четырех-выходные PLL-LNB, представляющие собой сборки на основе OMT-Ku, компактно размещенные внутри защитного всепогодного кожуха. Такие составные LNB незаменимы для многоканального одновременного приема полного набора транспондеров отдельных пакетов либо всех транспондеров спутника:
SMW TWIN-Ku-PLL-LNB : две поляризации в одном поддиапазоне одновременно (два выхода). Идеально подходит для приема ТВ-пакетов «НТВ-Плюс» и «Триколор-ТВ» (36°E); «Телекарта» (85°E); «Телекарта Восток» и «НТВ-Плюс Дальний Восток» (140°E) в составе головных станций КТВ и IPTV.
SMW QUATTRO-Ku-PLL-LNB : две поляризации и два поддиапазона одновременно (четыре выхода). Оптимален для головных станций КТВ и IPTV для приема: всех русскоязычных каналов с Hotbird 13°E; сервисов «STV», «ГеоТелеком», «МТС-ТВ» и каналов Fox/NG Russia с ABS 75°E; каналов «Gazprom Space Systems» и Региональных ТВ-каналов с Yamal 401 90°E.
Новый взгляд на помехозащищенность
Надежность
DVB-S2X – совместимость
SMW является пионером в теме обеспечения соответствия уровня фазового шума своих PLL-LNB новому стандарту DVB-S2X, уровень соответствия которому обязательно указывается для всех типов SMW LNB/BDC. На сегодня полное соответствие наиболее жестким требованиям Broadcast-профиля DVB-S2X обеспечено для SMW-LNB типов: C-PLL 5.15/5.55, X-PLL, Ku-WDL/Quattro c опцией ULP. Для остальных типов SMW-LNB гарантируется соответствие требованиям VSAT-профиля стандарта DVB-S2X.
Alarm и M&C функции
Автовыбор типа стабилизации
Функция автоматического выбора типа стабилизации гетеродина впервые применена на новой технологической платформе SMW Ka-PLL в конце 2020 года. В новой линейке Ka-LNB/BDC теперь нет отдельных моделей для внутренней и внешей стабилизации. При появлении и захвате конвертором сигнала 10 MHz ref. новый Ka-PLL автоматически перейдет от стабилизации сигналом внутреннего кварцевого генератора (±2.5 ppm.) на более стабильный опорный сигнал от внешнего эталонного генератора. Функция автовыбора применена на всех (т.е. одно-, двух- и мульти-диапазонных ) вариантах SMW Ka-Band LNB и BDC. Есть основания ожидать перевода на новую платформу также SMW LNB/BDC и других диапазонов.
Максимальная кастомизация
Максимальное число заказных значений отдельных параметров и дополнительных опций может быть реализовано для Вашего заказа. Как правило, для основной массы выпускаемых SMW LNB и BDC могут быть заказаны:
Swedish Microwave
Высококачественные LNB и волноводные узлы SMW используются для приема спутниковых сигналов в составе подавляющей части профессиональных приемных антенных постов российских операторов связи. Продукты SMW используются в VSAT-системах (станции с очень малой апертурой антенны), системах SNG (сбор спутниковых новостей), в головных станциях кабельного телевидения, в приложениях корабельных VSAT-систем и станций для работы в движении (Satcom on the Move).
Все изделия SMW являются продуктами собственной разработки и изготовления. Это позволяет предлагать потребителям большой выбор заказных параметров для каждого экземпляра независимо от количества, короткие сроки поставки, быстрое обслуживание и поддержку.
Каждый экземпляр конвертора SMW настроен вручную и проходит обязательную программу тестирования, включающую проверку работы в условиях нагрева, охлаждения, погружения в воду, а также электрические испытания. Эти меры гарантируют полное соответствие каждого изделия заявленным производителем параметрам, а также его долговременную надежность.
Компания Сатпро поставляет продукты SMW на российский рынок с 2006 года, и в настоящее время является самым крупным в РФ представителем производителя.
Информацию по продуктам SMW можно получить:
Михайлов Михаил
тел: 8(800) 777-93-20 доб. 101 (звонок бесплатный)
для звонков из других стран: +73433020175
Pll lnb что это
Спутниковый конвертер (англ. low-noise block downconverter, LNB ) — приёмное устройство, объединяющее в себе малошумящий усилитель [en] (МШУ, англ. LNA ) принимаемого со спутника сигнала и понижающий преобразователь частоты (англ. Downconverter ). Конвертер устанавливается на облучателе спутниковой антенны и подключается к приёмному оборудованию [1] коаксиальным кабелем, по этому же кабелю осуществляется питание конвертера и, если требуется, передача управляющих сигналов.
Усиление конвертера — отношение уровня выходного сигнала (после преобразования) к уровню сигнала, принимаемого антенной конвертера, выражается в децибелах. Типичные значения усиления конвертеров — от 40 до 65 дБ. Чем длиннее кабельная трасса до конвертера, тем большее усиление требуется чтобы обеспечить достаточный уровень сигнала на входе приёмного устройства (требуемый уровень сигнала зависит от характеристик конкретного устройства, типичное затухание в кабеле типа RG-6 на частотах 1-2 ГГц — 2-2.5 дБ на каждые 10 метров).
Необходимость преобразования частоты после усиления сигнала связана с тем, что в большинстве случаев для спутниковой связи используются радиодиапазоны с частотами в единицы и десятки Гигагерц (C, X, Ku, Ka). Передача таких радиочастот по коаксиальному кабелю приводит к большому затуханию сигнала, а использование длинных волноводов многократно усложняет и удорожает систему. Преобразование частоты в диапазон 1-2 ГГц (L-диапазон) позволяет отнести приёмное оборудование (спутниковый ресивер, спутниковый модем, карта DVB-S/S2 и т. п.) на значительное расстояние (десятки метров) от спутникового конвертера.
Преобразование частоты происходит путем смешения сигнала опорного генератора (гетеродина, англ. local oscillator, LO ) спутникового конвертера и входного сигнала (англ. radio frequency, RF ), принятого со спутника. На выходе смесителя образуется сигнал промежуточной частоты (англ. intermediate frequency, IF ), равной разнице частот опорного генератора и входного сигнала. Конвертеры делят на два основных типа в зависимости от конструкции опорного генератора — c диэлектрическим резонатором (DRO) или с синтезатором частоты (PLL).
Конвертеры с диэлектрическим резонатором (DRO LNB)
Самые массовые спутниковые конвертеры имеют опорный генератор, построенный на основе диэлектрического резонатора [en] [5] (англ. Dielectric resonator oscillator, DRO ).
DRO LNB используется в телевизионном спутниковом приёме и при приёме широкополосных каналов в спутниковой связи. Для приёма узкополосных сигналов (некоторых телевизионных несущих, SCPC-каналов и TDMA-каналов в сетях спутниковой связи) требуются конвертеры, обеспечивающие более высокую стабильность частоты.
Высокостабильные конвертеры (PLL LNB)
Опорные генераторы высокостабильных конвертеров строятся как синтезатор частоты с автоподстройкой по образцовому источнику (англ. Phase-locked loop, PLL ). В качестве образцового обычно используется сигнал с частотой 10 МГц. Стабильность частоты опорного генератора у PLL LNB зависит от источника образцового сигнала.
С внутренней синхронизацией
PLL LNB с внутренней синхронизацией (англ. internal reference ) имеют собственный термостатированный или термокомпенсированный [7] кварцевый генератор, использующийся как источник образцовой частоты. Стабильность опорной частоты конвертера с внутренней синхронизацией может составлять от +/-2 кГц до +/-500 кГц, в зависимости от модели.
С внешней синхронизацией
PLL LNB с внешней синхронизацией (англ. external reference ) не имеют собственного источника образцовой частоты. В качестве такого источника используется внешний генератор, сигнал образцовой частоты подается по тому же кабелю, по которому передается сигнал от конвертера (на некоторых моделях конвертеров есть отдельный вход для подачи образцового сигнала). Стабильность конвертера с внешней синхронизацией может быть сколь угодно высокой и зависит только от внешнего генератора, в качестве которого могут использоваться приёмники сигналов GPS и ГЛОНАСС, рубидиевые атомные часы и т. п.
Диапазоны частот, используемые для спутниковой связи и вещания, могут иметь бо́льшую ширину, чем входной диапазон частот используемого приёмника. Поэтому диапазоны спутниковой связи разбиваются на поддиапазоны, для каждого из которых выбирается конвертер с такой частотой опорного генератора, чтобы полученный после преобразования сигнал попадал в диапазон приёмника.
Ku-диапазон
Для приёма сигнала в Ku-диапазоне используются частоты 10700-12750 МГц. Выпускаются конвертеры со следующими принимаемыми поддиапазонами и частотами генераторов (в том числе переключаемые и сдвоенные) [8] [10] :
Входной диапазон (RF), МГц | Частота опорного генератора (LO), МГц | Выходной диапазон (IF), МГц |
---|---|---|
10700-11700 | 9750 | 950-1950 |
10700-11850 | 9750 | 950-2100 |
10950-11700 | 10000 | 950-1700 |
11700-12200 | 10750 | 950-1450 |
11700-12750 | 10600 | 1100-2150 |
11700-12750 | 10750 | 950-2000 |
12200-12750 | 11250 | 950-1500 |
12250-12750 | 11300 | 950-1450 |
C-диапазон
Для приёма сигнала в расширенном C-диапазоне используются частоты 3400-4200 МГц. В международной практике возможно применение частот до 4800 МГц. Выпускаются конвертеры со следующими принимаемыми поддиапазонами и частотами генераторов [10] [11] :
Входной диапазон (RF), МГц | Частота опорного генератора (LO), МГц | Выходной диапазон (IF), МГц |
---|---|---|
3200-4200 | 5150 | 950-1950 |
3625-4200 | 5150 | 950-1525 |
3625-4800 | 5750 | 950-2125 |
4500-4800 | 5950 | 1150-1450 |
Инверсия спектра в конвертерах C-диапазона
В конвертерах С-диапазона входная (принимаемая со спутника) частота ниже, чем частота опорного генератора. Выходной сигнал конвертера получается путем вычитания входной частоты из частоты опорного генератора. Поэтому спектр сигнала на выходе конвертера инвертируется — более высокие частоты входного сигнала оказываются в нижней части выходного диапазона. Используемое вместе с конвертером оборудование спутникового приёма должно поддерживать режим инверсии спектра, чтобы принимать и деировать сигнал.
Ka-диапазон
Для приёма сигнала в Ка-диапазоне используются частоты 18200-22200 МГц.
Конвертер предназначен для установки непосредственно на облучателе антенны, имеет всепогодное герметичное исполнение. Вход конвертера — волноводный фланец (с герметизирующим кольцом). Интегрированные с облучателем конвертеры выполняются в виде герметичного моноблока. Выход конвертера — высокочастотный коаксиальный разъем, обычно типа F (с волновым сопротивлением 75 Ом) или типа N (50 Ом). Питание конвертера (и, если требуется, подача образцовой частоты и управляющих сигналов) осуществляются через этот же разъем.
Поляризация
Приёмным элементом конвертера является штыревая антенна (зонд). Конвертер с одним зондом может принимать сигнал в одной поляризации (линейной вертикальной или горизонтальной), в зависимости от его ориентации на антенне. Некоторые модели конвертеров, предназначенных для телевизионного приёма, имеют два ортогональных зонда, переключение между которыми позволяет принимать две поляризации без изменения ориентации (поворота) конвертера. Существуют также сдвоенные конвертеры (фактически, два конвертера в одном корпусе с общим опорным генератором), антенны которых расположены в ортогональных плоскостях. Такие конвертеры позволяют принимать сигналы одновременно в двух поляризациях на два различных приемных устройства.
В России в диапазоне С используется в основном круговая поляризация. Для спутниковой связи и вещания в диапазоне Ku используется линейная поляризация, круговая поляризация в диапазоне Ku используется в верхнем поддиапазоне (11700-12750 МГц) на спутниках, осуществляющих непосредственное вещание.
«Фланцевые» конвертеры
Конвертеры «общего назначения» (интегрированные с облучателем, LNBF)
В бытовых системах для приёма непосредственного спутникового телевещания в Ku-диапазоне используются конвертеры, конструктивно объединенные с облучателем антенны и, если нужно, деполяризатором (англ. LNB-Feedhorn, LNBF ). Преимуществом таких конвертеров является низкая стоимость и простота установки на стандартное крепление различных антенн. Недостаток таких конвертеров — невозможность сделать универсальный облучатель, согласованный с различными антенными зеркалами. Усиление системы «зеркало-облучатель» в случае универсального облучателя будет заведомо хуже, чем при использовании облучателя, рассчитанного и изготовленного специально для данного типа зеркала. Высокий уровень сигнала современных спутников непосредственного вещания позволяет пренебречь этим недостатком и успешно использовать такие системы для массовых домашних установок.
«Универсальные» конвертеры
«Универсальный спутниковый конвертер» [14] — это интегрированный с облучателем конвертер (LNBF) для приёма сигналов Ku-диапазона в линейной поляризации (со спутников семейств «Экспресс-АМ», «Ямал» и многих иностранных), который может устанавливаться на спутниковые антенны различных производителей и размеров. Используется для приёма спутникового телевидения и данных одностороннего спутникового Интернета. В англоязычных источниках такой тип конвертеров иногда называют «Astra» LNB (по семейству спутников Астра оператора SES, осуществляющих с 90-х годов цифровое телевещание на Европу). Конвертер имеет две ортогональных антенны и два опорных генератора, что позволяет ему переключаться между горизонтальной и вертикальной поляризацией и между нижним (10700-11700 МГц) и верхним(11700-12750 МГц) Ku-диапазоном.
Управление универсальным конвертером происходит по тому же кабелю, по которому передается питание и принимаемый сигнал. Поляризация переключается напряжением питания (13 Вольт — вертикальная, 18 Вольт — горизонтальная). Диапазон частот переключается подачей на конвертер тонального сигнала 22 кГц (нет сигнала — генератор 9750 МГц, нижний диапазон, есть сигнал — генератор 10600 МГц, верхний диапазон).
Конвертеры круговой поляризации
Могут называться также «конвертеры НТВ+» или «конвертеры Триколор». Предназначены для работы в верхнем Ku-диапазоне (11700-12750 МГц) с круговой поляризацией. Применяются для приема ТВ-вещания со спутников «Экспресс-АМУ1», «Экспресс-АТ1», «Экспресс-АТ2» (операторы НТВ+, Триколор ТВ, STV).
Внешне такой конвертер ничем не отличается от «универсального», но имеет встроенный деполяризатор и только один опорный генератор c частотой 10750 МГц. Отличить конвертер для круговой поляризации можно по слову CIRCULAR в названии.
Переключение между поляризациями производится напряжением питания конвертера, 13 Вольт — правая, 18 Вольт — левая.
Конвертеры с несколькими выходами
Конвертеры с несколькими выходами (два, четыре или восемь, англ. twin, quad, octo ) используются для подключения к одной антенне нескольких приёмных устройств (телевизионные ресиверы, карты DVB/S2, спутниковые приёмники головных станций сети кабельного телевидения [15] и т. п.). Для каждого устройства, подключенного к своему выходу, требуется прокладка отдельного кабеля. Для каждого из устройств это выглядит как подключение к отдельному конвертеру и позволяет независимо от остальных выбирать поддиапазон, поляризацию и несущую частоту принимаемого со спутника сигнала. Питание такого конвертера может осуществляться по кабелю, подключенному к любому из выходов. Часть выходов может быть не подключена (но следует принять меры от попадания на их разъемы влаги).
Мультифид
Мультифид — установка на одной антенне нескольких конвертеров для приёма сигнала с нескольких спутников.