Khối thu vệ tinh (Satellite seceiver) có chức năng biến dổi loại điều chế FM thành AM cho thích hợp với máy thu hình thông dụng. Khối thu vệ tinh được thiết kế chung trong một hộp như máy ghi âm video, cassette. Tại đây có thể điều chỉnh việc chọn kênh vệ tinh, điều chỉnh góc phương vị, điều chỉnh phân cực anten.
Trong nhiều thiết kế hiện nay, người ta dùng đi-ot shettky, cho mạch trộn tần (hệ số nhiều 9-11dB). Mạch trộn tần có băng tần rộng (không có khả năng tinh chỉnh, nó cho phép thu tất cả các kênh phát nằm trong toàn bộ băng tần trên, tiện cho việc thu cá nhân. Mạch ngoại sai dùng thạch anh với bộ nhân tần hoặc tự dao động còn là vấn đề tiếp tục được nghiên cứu, cho hệ thu cá nhân, trong lúc đó đối với hệ thu tập thể thì mạch ngoại sai dùng thạch anh có độ ổn định cao là vấn đề khẳng định.
Nếu xét phương pháp thiết kế các mạch tiếp theo của khối thu siêu cao tần thì nó phụ thuộc vào giải pháp mạch mảng thu, cụ thể là nguyên tắc một hoặc hai lần biến dổi (dịch) tần số.
Mạch KTSCT một lần dịch tần sẽ đơn giản, nhưng khó trọn giá trị trung tần. Do suy hao tín hiệu gương, tần số trung tần cần phải có giá trị lớn nhất. Nếu để cho đơn giản và giá thành thực hiện mạch KTSCT sẽ cùng như đảm bảo được các điều kiện làm việc của disesiminertar, thì tần số trung tần phải nhỏ, vì lý do này mà trong thực tế mạch hai lần dịch tần được sử dụng phổ biến.
Nếu tạo dao động không dùng thạch anh, ta có thể tinh chỉnh mạch dao động để chọn kênh tín hiệu cần thu, ngược lại, nếu sử dụng dao động thạch anh, thì toàn bộ băng tần được chuyển tiếp để chọn kênh cần thu (nhờ các bộ lọc đầu ra mạch giải điều chế và sử dụng mạch điều biên). Việc chọn kênh được thực hiện nhờ chuyển mạch trong máy thu hình.
Tín hiệu đầu ra mạch trộn tần lần hai sau khi khuếch đại và hạn chế, được đưa đến tầng tách sóng FM rồi đến mạch điều biên AM. Tín hiệu nhận được là tín hiệu truyền hình cao tần (thuộc bảng III, IV) của truyền hình. Do sử dụng điều biên AM, tín hiệu sau khối thu siêu cao tần được đưa đến đầu vào máy thu hình thông dụng.
Tín hiệu hình phát từ vệ tinh với công suất cố định. Biên độ tín hiệu hình thu được là kết quả của việc truyền lan trong khí quyển (suy hao do các nguyên nhân trong khí quyển). Chất lượng hình ảnh thu được phụ thuộc vào rất nhiều điều kiện truyền sóng trong không gian vũ trụ và trong khí quyền của trái đất. Mưa có thể làm tăng độ suy hao tín hiệu trên 7dB, có thể dẫn đến làm gián đoạn việc thu (trong thực tế không xảy ra thường xuyên). Thường khí quyển có sự biến động trong khi mưa và làm suy hao trong phạm vi 2dB. Hiện tượng này thường có liên quan đến việc phá vỡ định hướng truyền sóng. Nếu tuyết và băng bao bọc anten chảo sẽ làm tăng độ suy hao đến 3dB. Trong trường hợp có tuyết rơi và độ ẩm cao ở khu vực anten, thì độ suy hao tăng (có thể lên đến 30dB).
Nhiều thực nghiệm và đo đạc thống kê ở nhiều nơi cho thấy rằng suy hao trên 2dB thường xảy ra khoảng 0,06% thời gian thu, còn trên 4,5dB là 0,01% thời gian thu (khoảng 50 phút/năm).
Tín hiệu bị suy hao đến máy thu sẽ có ảnh hưởng trực tiếp lên tỷ số tín hiệu trên nhiễu sẽ quyết định chất lượng hình ảnh thu ở máy thu tập thể hình và bảng sau là các thông số anten thu và mạch tiền khuếch đại của trạm thu OTS của Anh và Nam Tư.
Bảng 2.6. Các thông số Anten thu và mạch tiền khuyếch đại Thông số Tại Cramley-count
(Anh)
Tại Belgrad (Nam Tư)
1 2 3
Toạ độ vệ tinh anten (chảo thu)
51, 120N; 1,390W
3m
44,450N; 20,260E
2,4m Độ tăng ích cực đại của
anten 49dB 46,5dB
Hệ thống nối anten
chảo với phần tiếp sóng Gián tiếp Trực tiếp
Cấu tạo mạch tiền
khuếch đại Thông số
Thông số (dùng Tranzito FET)
Hệ số G/T 25dB/K 21,7dB/K
ten vào máy thu Gác phương vị của
anten 201,41
0 201,410
Gác ngẩng của anten 36,190 36,190
Theo WARC, cường độ trường tối thiểu ở vùng thu phải có giá trị –103
dBm/m2 (đối với anten chảo 1m), giá trị tối thiểu của G/T là 6dB/K), thì giá trị (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
G/T phía thu phải đảm bảo 16dB/K. Với anten thu 3m, nhiệt độ nhiều nhỏ hơn
4500K, máy thu phải đảm bảo giá trị G/T là 22dB/K.
Mức độ nhận thấy nhiều trên hình ảnh phụ thuộc vào tỷ số C/N
Bảng 2.7. Tỷ số C/N Chất lượng ảnh thu C/N (dB) Rất tốt Rất ít nhiều (xung) Nhiều tăng Nhiều lớn > 14 > 10 và < 12 < 16 <<10
Để đảm bảo tín hiệu thu trên nhiều (S/N) tại điểm thu cần đảm bảo các thông số sau đây :
- Độ tăng ích của anten : 48,5dB (anten thu 3m)
- Nhiệt độ nhiễu của anten : 230K
- Nhiệt độ xung quanh: 2950K
- Hệ số nhiễu của mạch dịch tần số: 3dB
- Cường độ trường tại điểm thu: -120dBm/m2
Nếu trừ đi 1dB (tổn hao do độ chính xác của việc định hướng anten thu với vệ tinh), thì giá trị G/T là 22,5dB/K. Cường độ trường (11,4GHz) tại đầu vào mạch dịch tần số cho phép đạt –85dB, nhiễu – 98,8dBm và S/N = 13,8dB. Sau khi biến đổi loại điều chế FM thành AM, có thể cải thiện được S/N = 31,2dB và như vậy tỷ số tín hiệu trên nhiễu là 45dB.
Hệ số nhiễu của mạch dịch tần (11GHz → 1GHz) là 2dB và mạch tiền
hiệu ra sau mạch dịch tần 1 có tần số 0,95 ÷ 1,7 GHz với mức –45dBm. Tín hiệu này có thể dẫn bằng cáp đồng trục dài 10m đến khối máy thu suy giảm trên đường cáp không được lớn hơn 20dB. Tín hiệu sau khối dịch tần thứ hai có băng tần 30MHz (trung tâm: 146MHz). Mạch giải điều chế có độ di tần (giá trị đỉnh) đến 19MHz).
Tỷ số S/N ở đầu vào máy thu hình khoảng 55dB, còn G/T là 39,7dB/K ứng với cường độ trường 87dBW.
Hình 2.12. Sơ đồ khối mạch dịch tần
Hình 2.13. Máy thu hình vệ tinh
Cường độ đối với máy thu cá nhân TVRO là 55 dBW.
Muốn thu truyền hình trực tiếp từ vệ tinh (anten nhỏ cỡ 1m) được tốt, thì cường độ điện trường cần đạt 66dBW (tuỳ thuộc loại vệ tinh), đối với vệ tinh TV-Sat A3, và 64dBW đối với TD-1, Nếu dùng an ten tốt hơn 1m, thì cường độ điện trường cần thiết có thể nhỏ hơn.
Cường độ điện trường vùng phủ sóng cần đảm bảo 63-65dBW để cho chất lượng hình ảnh tốt trong suốt 99% thời gian vệ tinh hoạt động trong các điều kiện có mưa.
2.3.5. Ảnh hưởng của nhiễu
Trong vùng phủ sóng, hệ số an toàn (đối với nhiễu) ứng với giá trị 31dB. Các vùng nằm gngoài vùng phủ sóng chính có thể không đảm bảo hệ số an toàn trên (nói trung bình hơn 3dB) là do độ lệch hướng chùm sóng trong thời gian
± 0,10. Để đánh giá chất lượng hình ảnh thu, người ta đánh giá chủ quan theo
năm, tháng đánh giá của CCIR. Với tỷ số tín hiệu trên nhiễu là 30dB, trong điều kiện có nhiễu lớn, thì mục đích đánh giá theo CCIR là 4,6 đó là mức đánh giá cho tín hiệu truyền hình hệ PAL và truyền hình có độ phân giải cao (1250 dòng) MAC. Máy thu truyền hình vệ tinh TVRO (băng tầng 12Ghz) với an ten 0,9m, hệ số nhiễu là 8dB, ứng với G/T = 6dB/K được coi là tiêu chuẩn. Nếu chất lượng hình ảnh thu ứng với hệ số an toàn là 33dB (C/N=10dB) sẽ có mức đánh giá theo CCIR là 4,2 cho hệ truyền hình MAC, C-MAC, D2-MAC.
Vấn đề quan trọng là ảnh hưởng của nhiễu do các tín hiệu khác từ vệ tinh hoặc do tín hiệu do tín hiệu trung tần đến mạch vào của KTSCT: Nguồn nhiễu ở
đây chủ yếu là do ra đa trên máy bay (công tác ở dải tần 0,95 ÷ 1,75 GHz). Loại
nhiễu lớn nhất có thể giải quyết bằng các mạch lọc thích hợp ở đầu vào KTSCT. Còn với loại nhiễu thứ hai thì có thể dịch băng tần lên cao hơn hoặc bọc tốt mạch trộn tần với mạch giải điều chế. Ngoài ra, việc chọn vị trí an ten thu và khối thu, dây cáp phải bọc tốt, các đầu zắc phải tốt, cũng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm nhiễu.
Cần lưu ý là với gió 40m/s sẽ tác động lên chảo anten thu (1m) và làm tăng trọng lượng khoảng 100kg, do đó giá đỡ anten phải thật đảm bảo.
Vấn đề ảnh hưởng do nhiệt độ, mưa gió, băng, tuyết có thể giải quyết bằng cách bố trí chảo phản xạ theo nhiều cách khác nhau.
- Đồng trục trực tiếp (frant fred) hình 2.14.a
- Đồng trục gián tiếp (hack fire, cossẻgam) hình 2.14.b - Lệch trục (offset) hình 2.14.c (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 2.14. Cách bố trí chảo phản xạ