Nastroy-sputnik - Настройки частоты LNB 10600, 10750

Впервые столкнувшись с настройкой ресиверов и DVB-карт иногда пасуют даже опытные компьютерщики. Нет, они справляются и с установкой драйверов, и с борьбой с разносом прерываний и пр. Затруднение вызывают настройки на конкретный транспондер. Возникают вопросы типа: Что за частоты 9750, 10600, Все ввел правильно, почему у друга сканируются 50 каналов, а у меня только 20?. Ничего сложного тут нет, просто настройки спутниковых приемников имеют некоторые особенности.

Как известно, для радиосистем спутниковой связи в нисходящем направлении ( спутник - земля ) выделен диапазон частот от 10700 до 12750 Мгц, называемый Ku-диапазоном. Ширина диапазона, соответственно, Fку = 12750 - 10700 = 2050 Мгц. Электромагнитные колебания таких частот испытывают сильное затухание в кабельных линиях, поэтому в приемном устройстве (конверторе) происходит не только усиление колебаний, но и преобразование диапазона (понижение частоты). Для этого используется процесс называемый гетеродинированием. Суть его состоит в следующем: при перемножении принимаемой частоты и частоты опорного генератора, называемого гетеродином, возникают множество новых спектральных составляющих (гармоник) из которых нас интересую две составляющие, разностная и суммарная: Fгет * Fc = F (гет-с) + F (гет + с) (гармоники первого порядка). Суммарная гармоника F (гет+с) давится фильтрами. Разностная чаcтота F (гет-с), называемая промежуточной (ПЧ), выделяется полосовым фильтром, усиливается и поступает в кабель.

Отметим, что в случае приема C-диапазона, частоты которого лежат в диапазоне 3400 - 4200 МГц, частота гетеродина выше принимаемой и равна обычно 5150 МГц. При этом выражение приобретает вид Fгет * Fc = F (с - гет) + F (с - гет). Суть от этого не меняется - суммарная частота давится фильтрами, а разностная усиливается и подается на приемник.

Для сконвертированного спутникового сигнала выделен диапазон от 950 до 2150 МГц, называемый L-диапазоном. Ширина этого диапазона, соответственно, FL = 2150 - 950 = 1200 Мгц. Как видно, эта полоса в два раза уже, чем полоса Ku-диапазона (2050 МГц). Отметим, что С-диапазон весь укладывается в отведенную полосу.

Важная особенность C-диапазона, не имеющеее прямого отношения к этой теме, но о которой надо знать. Как видим, в Ku-диапазоне принимаемые частоты (10700 - 12750 МГц) лежат значительно выше полосы преобразованного сигнала (950 - 2150 МГц). Напротив, в C-диапазоне принимаемые частоты (3400 - 4200 МГц) лежат совсем длизко к полосе преобразованного сигнала (950 - 2150 МГц). Как видим диапазон между верхней ПЧ - 2150 МГц и нижней рабочей 3400 МГц, значительно меньше октавы (удвоенного значения). Именно поэтомы конвертора C-диапазона склонны к возбуждению - паразитной генерации сигнала, возникающей из-за проникновения гармоник ПЧ на вход конвертора. И именно поэтому частота частота гетеродина конвертора C-диапазона выше принимаемой частоты.

Вернемся в Ku-диапазн. Чтобы обойти это ограничение, Ku-диапазон был разбит на два поддиапазона - верхний и нижний. Нижний - от 10700 до 11700 МГц, верхний - от 11700 до 12750 МГц. Соответственно, для каждого диапазона, в конверторе используется свой гетеродин, с частотам 9750 МГц для нижнего и 10600 МГц для верхнего поддиапазонов. При этом значения ПЧ лежат от 950 до 1950 МГц ( 950 = 10700 - 9750 и 1950 = 11700 - 9750) для нижнего, и от 1100 до 2150 МГц (1100 = 11700 - 10600 и 2150 = 12750 - 10600) для верхнего поддиапазонов. Соответственно ширина полосы составляет 1000 МГц для нижнего и 1050 МГц для верхнего поддиапазонов. Как видно эти полосы уже чем полоса L-диапазона (1200 МГц). В самом деле, верхняя граница нижнего поддиапазона равна 9750 + 2150 = 11900, а нижняя граница верхнего поддиапазона равна 10600 + 950 = 11550.

Таким образом, в полосе частот от 11550 до 11900 МГц, происходит наложение верхнего и нижнего поддиапазонов и прием сигнала возможен в них обоих. Этим объясняется то, что частота раздела (Switch), равная обычно 11700 МГц, выбрана условно и может быть изменена, исходя из качества приема сигнала, лежещего в области перекрытия. В самом деле, стабильность гетородинов соответствующих этой области частот, возможно узкополосные помехи в кабеле по ПЧ, могут потребовать принудительное изменение частоты раздела, с тем чтобы задействовать другой гетеродин и соответственно получить другую ПЧ.

Технически переключение гетеродинов в конверторе происходит очень просто. Тюнер DVB-приемника вместе с питающим напряжением (13 В или 18 В) может подавать на конвертор еще сигнал частотой 22КГц и амплитудой около 1В. Наличие такого сигнала сообщает конвертору о необходимости переключиться на верхний поддиапазон 11700 - 12750 МГц.

Зачем нужно преобразование частоты?

Любой приемник радиосигала, помимо чуствительности, характеризует еще и важнейший параметр избирательность. Он показывает, насколько приемник способен различить полезный сигнал и ослаблять действие помех. Мы ведем речь о частотной избирательности, характеризующей способность отличить близкорасположенные по частоте сигналы. Исторически, данный узел формируется на полосовых фильтрах. Казалось-бы, проще поместить полосовой фильтр на входе устройства. Однако, во первых в области высоких частот невозможно сформировать полосовой фильтр требуемой ширины полосы пропускания и (самое важное) с требуемой крутизной скатов характеристики в области поглощения (в идеале - "П"-образный фильтр), во вторых еще более трудно создать перестраиваемый фильтр с неизменяемой характеристикой пропускания (нам-же надо перестраивать частоту).

Именно поэтому и используют в приемниках преобразование частоты. Считая, что разностная частота (ПЧ) неизменна (именно на нее настроен полосовой селективный фильтр), меняя частоту гетеродина, мы перестраиваем приемник. Т.е. всегда соблюдается равенство Fгет - Fc = Fпч. Таким образом в составе тюнера DVB-приемника находится еще один (но не последний) генератор который (и именно его) тоже надо настраивать для приема желаемой частоты.