Рассылка "Вестник старого радио" Выпуск 97

Рассылка "Вестник старого радио". Выпуск 97 (Февраль 2012)

Новые статьи на сайте Клуба

• Магнитофон "Эльфа-10"
• Магнитофон "Спалис"
• Омметр карманный "ОК"
• Омметр М-57
• Детекторный приемник П-5
• Радио-кони :)

"История радиотехники и радиовещания"

• К.Чачаин. Начало ламповой радиотехники

* * *

Непосредственное телевизионное вещание - этапы большого пути о милых спутниках, которые наш свет своим сопутствием для нас животворили...

(часть 3)

Кратко поясним эти основные сформулированные постулаты НТВ.

Для телевещательной спутниковой службы определены семь частотных диапазонов вещания:

• L-диапазон - 0.39 - 1.55 и 1.61 - 1.71 ГГц;
• S-диапазон - 1.93 - 2.70 ГГц;
• C-диапазон - 3.40 - 5.25 и 5.725 - 7.075 ГГц;
• X-диапазон 7.25 - 8.40 ГГц;
• Ku-диапазон - 10.70 - 12.57 и 12.70 - 14.80 ГГц;
• Ka-диапазон - 15.40 - 27.50 и 27.00 - 50.20 ГГц;
• K-диапазон - 84.00 - 86.00 ГГц

Три последних диапазона - им соответствует средняя длина волны 14 мм, 7 мм и 3.5 мм - широко не используются, их можно пока назвать экспериментальными. В системах НТВ данных диапазонов возможно значительное уменьшение диаметров антенн. Так, если антенны НТВ-диапазона 10 -12 ГГц имеют характерные размеры 0.6-1.5 метра, то антенны диапазона 84 - 86 ГГц при том же значении коэффициента усиления будут иметь размер 10 -15 сантиметров. Кроме того, информационная емкость канала на частотах 40 - 50 ГГц и 84 - 86 ГГц выше, чем в других диапазонах.

Три первых - средняя длина волны 43 см, 12 см и 2.7 см - отданы коллективным спутниковым системам телеприема. Полоса частот L-диапазона наиболее предпочтительна с точки зрения распространения радиоволн, ибо потери, вызванные затуханием сигнала в атмосфере, в этом диапазоне минимальны. Однако в этом диапазоне волн в большинстве стран работают мощные наземные телевизионные передатчики, поэтому использование его становится довольно затруднительным.

Для спутников, предназначенных для непосредственного телевещания, выделен диапазон 11.7 - 12.5 ГГц (длина волны 2.6 - 2.4 см). Казалось бы, это огромное частотное пространство, в котором не мешая друг другу могли бы работать сто тысяч радиовещательных станций - в тысячу раз больше, чем на средних волнах. Но для передачи одной телепрограммы нужна частотная полоса гораздо большая, чем для радиостанции, а кроме того, спутниковое телевещание в отличие от наземного ведется, как было определено на Всемирной Административной Конференции, не в амплитудной, а в частотной модуляции. А она требует еще большей полосы частот. Вот и получается, что в выделенном трехсантиметровом диапазоне можно разместить даже не 150, как было бы при амплитудном способе модулирования, а всего 40 телевизионных каналов.

Как разделить эти 40 каналов, если в мире около 250 государств и многие из них имеют несколько своих национальных каналов? Естественно, разграничением зон обслуживения и, соответственно, зон покрытия. При этом мощности спутниковых ретрансляторов должны быть ограничены - идеальных антенн не существует и какая-то часть сигнала попадает и за пределы разрешенного района и может создавать там помехи приему сигналов других спутников. Есть и еще одно ограничение на мощность спутникового сигнала - оно накладывается источником энергии на спутнике связи, которым являются солнечные батареи, и получить от них можно несколько киловатт электроэнергии. На каждом спутнике работают несколько передатчиков (несколько стволов), и с учетом их реальных КПД мощность каждого ствола будет составлять 100 - 200 Вт, самое большее - 300 Вт. Причем эта мощность размазывается по очень большой территории, и каждому квадратному метру поверхности достанется всего пять стомиллиардных долей Ватта, или 50 пиковатт.

Есть два пути повышения чувствительности приемной спутниковой системы - увеличивать размеры антенны, чтобы она собирала больше приходящей со спутника энергии, либо увеличивать чувствительность самого приемника, поднимать коэффициент усиления. Первый путь для систем НТВ, естественно, неприемлем - ведь борьба идет именно за уменьшение приемных антенн. Что же касается большего усиления слабого сигнала, то главная сложность на этом пути - шумы. О природе шумов мы уже тоже писали на страницах нашего журнала, шумы могут быть природными - излучение космоса, Солнца и планет, тепловое излучение Земли, наведенными - от работы мощных электроприборов и электроустановок, и собственными - тепловые и флуктуационные шумы полупроводниковых элементов и кабелей. Смешавшись с сигналом, шумы уже неотделимы от него, они вместе усиливаются и сигнал на выходе получается "грязным". Если полезный сигнал слаб, то усилением его не спасешь, и здесь уже проблема сводится к созданию все более малошумящих электронных приборов.

Итак, теперь для приема телепрограмм со специально предназначенных для этого спутников достаточно небольшой приставки к телевизору, которая усиливает принятый сигнал до уровня, на который рассчитан телевизор; преобразует частоту принятого сигнала - 11.7 - 12.5 ГГц - в метровый и дециметровый диапазон волн, изменяя при этом частотную модуляцию на амплитудную. Антенны для индивидуального приема теперь достаточно диаметром всего 40-60 сантиметров.

Идея непосредственного телевещания, возникнув практически одновременно в США и Советском Союзе - двух космических супердержавах - в середине 70-х годов, нашла свое воплощение именно на Западе, и к концу 80-х - началу 90-х весь этот дикий Запад активно любовался своими триллерами и эротиками уже со многих и многих спутников, в то время как в Советском Союзе только немногие самодельщики-радиолюбители могли смотреть то же самое с тех же зарубежных спутников. Только в последние несколько лет стали разворачиваться отечественные спутниковые НТВ-проекты на старых, советских геостационарных спутниках и запускаться новые спутники, предназначенные для непосредственного телевизионного вещания.

Сейчас, видимо, система непосредственного телевещания перешла уже на экстенсивный этап своего развития - растет число спутников, увеличивается количество каналов, поднимается сервисный уровень приемной аппаратуры и качество транслируемых передач. В ближайшее время следует ожидать тотального перехода спутникового телевидения на цифровой способ передачи сигнала, ввода новых стандартов вещания на пути реализации телевидения высокой четкости (high definition TV) и, вероятно, освоения новых частотных диапазонов вещания. Поживем, как говорится, - увидим. А пока... Пока - смотрим НТВ-Плюс!

И. Шаренков

(продолжение следует)

TELE-Sputnik N 10(12) Октябрь 1996
 

* * *

Справочная книга oldradio мастера.

Двухэлектродная лампа (диод).

Параметры диода.

Параметрами лампы называются величины, характеризующие ее свойства и определяющие возможность ее применения в различных устройствах. Параметры определяют соотношения между токами и напряжениями в различных цепях лампы. Диод характеризуется следующими параметрами: статическим сопротивлением, крутизной характеристики S, дифференциальным (сопротивление переменному току), внутренним сопротивлением, мощностью, рассеиваемой анодом Ра. Диод можно рассматривать как активное сопротивление, равное отношению постоянного напряжения (Ua), действующего между анодом и катодом, к постоянному анодному току (Ia). Это сопротивление называется статическим сопротивлением разрядного промежутка R.

Крутизна характеристики S определяется как отношение изменения анодного тока к вызвавшему его изменению анодного напряжения. Численно крутизна показывает, на сколько мА изменился анодный ток при изменении анодного напряжения на 1 В. Крутизну можно определить графически, пользуясь анодной характеристикой.

Мощность, выделяющаяся в виде тепла на аноде лампы, называется мощностью, рассеиваемой анодом. Она определяется как произведение анодного напряжения на анодный ток.

Чем меньше величина Ра, тем большая часть общей мощности может быть использована полезно.

Применение диодов.

Диоды применяются для преобразования переменного тока в постоянный (в этом случае они называются кенотронами), а также для детектирования токов высокой частоты в приемниках и измерительной аппаратуре.

В выпрямителях питания радиовещательных приемников, усилителях и других устройствах, где мощность питания не превышает нескольких десятков Вт при токе до 100 мА и выпрямленном напряжении примерно до 500 В, применяются обычно кенотроны типа 5Ц4С. Этот кенотрон служит для двухполупериодного выпрямления и поэтому имеет два отдельных друг от друга анода. Внутри анодов находятся подогревные катоды.

В более мощных выпрямителях с выпрямленным током до 225 мА применяется двуханодный кенотрон типа 5Ц3С с оксидным катодом прямого накала.

Для детектирования применяются двойные диоды типа 6Х6С и 6Х2П у которых в одном баллоне помещаются два одинаковых изолированных друг от друга диода.

В выпрямителях для питания электронно-лучевых трубок применяются кенотроны 1Ц1С и 2Ц2С с оксидными катодами и миниатюрный кенотрон 1Ц11П.

(продолжение следует)

От редакторов:

При изложении материала мы его несколько упрощаем и опускаем часть формул.

Использованы материалы из книг:

1. Хлебников Н.Н. Электронные приборы. М.: "Связь", 1966. - 615 с.