PRINCIPIILE TRANSMITERII PROGRAMELOR TV PRIN SATELIT: UNDE SI PROPAGARE

PRINCIPIILE TRANSMITERII PROGRAMELOR TV PRIN SATELIT

Un sistem de comunicatii TV prin satelit cuprinde urmatoarele elemente:

statia terestra ce emite un semnal de microunde spre satelit. Datorita dezvoltarilor tehnologice actuale, statia de emisie poate fi si mobila, lucru deosebit de util canalelor de stiri;

satelitul geostationar, care receptioneaza semnalul emis de statia terestra, il prelucreaza, si il reemite spre Terra. Puterea semnalului emis de satelit si care ajunge la nivelul solului este extreme de mica, de ordinul a 10^-12 W. Pentru a avea un termen de comparatie, ea este echivalenta cu puterea unui spot luminos emis de un proiector de cateva zeci de Wati dispus la o distanta de 36000 km fata de Pamant;

antena parabolica de receptie, care concentreaza energia localizata la suprafata sa, in mod asemanator cu o lentila optica, intr-un punct numit focar, punct in care se afla un sistem ce capteaza aceasta energie si o prelucreaza. Sistemul plasat in focarul antenei se numeste LNB(Low Noise Block downconverter) sau convertor; el amplifica semnalul captat si apoi se schimba frecventa (o scade) pentru a putea fi transmisa cu pierderi rezonabile pe un cablu coaxial obisnuit pana in locul in care se afla dispus receptorul (tunerul) propriu-zis.

UNDE SI PROPAGARE

Unda reprezinta deplasarea unei perturbatii; cel mai simplu exemplu il reprezinta undele ce se formeaza la suprafata apei atunci cand bate vantul sau cand un obiect este aruncat in apa. De aceeasi natura sunt si undele sonore - vibratii ale aerului sau ale unor corpuri. Dar atat undele sonore, cat si cele ale suprafetei apei au o caracteristica comuna : ele sunt unde mecanice, deplasari mecanice si exista in medii materiale (apa, aer). Undele electromagnetice care corespund vibratiilor electrice si magnetice ale unui camp electric sau magnetic se propaga si in absenta suportului material, deci ele se pot propaga si in vid. Tuturor undelor le este comuna o proprietate denumita propagare. Vibratiile ce exista intr-un punct din spatiu se deplaseaza din aproape in aproape, deci sepropaga. Substanta sau mediul prin care ele se propaga este cunoscuta sub denumirea generica de mediu de propagare.

Vitezele de propagare ale undelor sunt foarte diferite. Astfel, ele depend de tipul undei si de mediul de propagare. De exemplu, la 20⁰C, in aer, unda acustica are o viteza de 345 m/s, in apa 1550m/s, iar in alte medii, viteze chiar mai mari.

Undele electromagnetice se propaga mult mai rapid decat undele mecanice; in spatiul liber sau in cel cosmic viteza lor este de 3x10⁸ m/s, adica egala cu viteza luminii.

In cadrul undelor electromagnetice exista o clasa foarte importanta, si anume oscilatiile periodice. Unda periodica elementara este unda sinusoidala: se poate demonstra ca orice unda periodica poate fi descrisa ca o suma de unde sinusoidale.

Formalizand, intr-un punct din spatiu, x, la un moment t oscilatia electrica se poate scrie astfel:

E(x,t) = Asin2p(Ft - x/l

unde x este distanta dintre punctul de origine al undei si punctul in care intereseaza comportarea unde, F

Hz - frecventa sau numarul de oscilatii pe secunda (unui hertz ii corespunde o vibratie pe secunda) ;

T s - perioada undei ( T = 1/F), iar l - lungimea de unda.

Evident,

l m = c m/s x T s = c m/s / F Hz

in care c = 3 x 10⁸ m/s este viteza luminii.

Polarizarea undelor. Undele nu sunt determinate doar de frecventa lor, ci si de polarizare . Nu se poate da un exemplu concludent de unde electromagnetice polarizate, deoarece nu exista un organ uman care sa fie sensibil la polarizarea undelor , dar exista posibilitatea de a intuit fara prea mari dificultati ca in cazul undei polarizate liniar, de exemplu, campul electric oscileaza doar in plan vertical sau daca unda este polarizata orizontal, doar in plan orizontal.

Se cunoaste insa un alt mod de oscilatie a campului electric, anume acela in care el, pe masura ce se propaga, se roteste si devine din vertical, orizontal s.a.m.d. Daca rotirea are loc spre dreapta, atunci unda este polarizata circular dreapta, respectiv daca rotirea se face spre stanga, unda este polarizata circular stanga.

S-a insistat asupra parametrilor undelor si in ceea ce priveste polarizarea lor deoarece, cum se va vedea mai departe, exista sisteme de transmitere a semnalelor TV de la satelit care folosesc tocmai aceste tipuri particulare de unde.

UNDE ELECTROMAGNETICE MODULATE

Un semnal inteligent sau o informatie este constituita dintr-un sunet, o imagine, un text, date, etc. Pentru a "transporta" la distanta prin intermediul undelor electromagnetice acesta informatie este necesar ca ea sa capete o forma adecvata, adica sa codifice purtatoarea (unda electromagnetica), variindu-i un parametru dupa o lege data. De fapt, este vorba de modulare si ea poate fi, dupa caz, analogica (continua) sau digitala.

In codarea analogica, semnalul informational (purtatorul informatiei) este o o tensiune sau un curent electric, ale caror modificari in timp sunt proportionale cu variatiile fenomenului fizic considerat. De exemplu, un microfon este un traductor acustic - electric ce genereaza o tensiune electrica analogical proportionala cu variatiile presiunii sonore ale vocii sau muzicii; cu cat sunetul este mai puternic, cu atat tensiunea este mai mare. La fel, o camera video transforma o imagine punct cu punct si linie dupa linie (variatiile intensitatii luminoase) intr-un semnal electric variabil.

Televiziunea traditionala utilizeaza codarea analogica pentru a transmite imagini (sistemele PAL, SECAM, NTSC), iar o parte din semnalele de la satelit sunt codate digital (sistemul MAC).

Conceptul de modulatie este deosebit de important in domeniul comunicatiilor. Modulatia consta in imprimarea informatiei in unda electromagnetica - numita purtatoare - , cu frecventa mult mai mare decat cea a semnalului informational.

In transmisia TV prin satelit se utilizeaza purtatoare de microunde (lungimea de unda a microundelor este sub 10 cm), cu frecventa situate usual in banda denumita Ku - intre 10,7 GHz, si 12,7 GHz. Lungimile de unda corespunzatoare sunt dispuse intre 2,80cm si 2,35 cm. Semnalul de microunde poate fi scris sub forma:

V = A sin (2pFt +F

unde:

A reprezinta amplitudinea semnalului

F - frecventa

F - faza

Se observa imediat ca existatrei locuri in care se poate actiona pentru a imprima informatia pe purtatoare (A, F, F), rezultand in mod corespunzator:

modulatia de amplitudine (MA), unde A este o functie de timp, iar F si F sunt constante (fig.3);

modulatia de frecventa (MF), unde F este o functie de timp, iar A si F sunt constante (fig.4);

modulatia de faza (MPh), unde F este o functie de timp, iar A si F sunt constante.

ZGOMOTE

Perturbatiile care limiteaza performantele unui sistem de comunicatii sunt de doua tipuri: zgomotul electric si respective, banda de frecventa permisa pentru semnalul transmis.

Zgomotul electric. Este clar ca receptorul este un instrument extreme de sensibil: semnalul sosit de la antena este extrem de mic. In consecinta, nu numai semnalul de informatie va fi amplificat, dar si toate semnalele nedorite sau parasite, altele dacat cele de la emitator.

Zgomotul electric este reprezentat de toate semnalele electrice parasite generate de fenomene nedorite si care se suprapun peste semnal. Aspectele referitore la raportul semnal/zgomot sunt deosebit de importante, intrucat in cazul receptiei prin satelit atat semnalul, cat si zgomotul sunt de acelasi ordin de marime. Daca, dimensional, zgomotul este la felde mara ca semnalul, acesta din urma devine neinteligibil.

Intr-un receptor exista doua tipuri de zgomote:

- un zgomot introdus de mediul de transmisie, denumit zgomot extern;

- un zgomot introdus de receptor, denumit zgomot intern;

Zgomotul extern. Parazitii reprezinta un zgomot datorat activitatilor umane curente. Ei sunt produside scanteile motoarelor cu explozie sau electrice, tuburilor fluorescente, comutatoarelor electrice, etc.

Aceste sisteme se comporta ca emitatoare, dar semnalele emise de ele pot fi receptionate numai daca se afla in vecinatatea receptorului. Frecventele pana la care prazitii pot fi generati sunt de pana la 500 MHz, fara ca ele sa afecteze transmisia prin satelit.

Zgomotul atmosferic, creat de fenomenele naturale (de exemplu, cel generat de armonicele radioreleelor sau statiilor de emisie radio) are un spectru de pana la 20 MHz. Mai poate fi sesizat zgomotul solar, cu variatii ciclice de 11 ani. Atat zgomotul solar cat sic el cosmic au un spectru cuprins intre 8 MHz si 1 GHz, fara a afecta deci transmisia prin satelit.

Zgomotul termic extern. In televiziunea prin satelit, zgomotul termic extern este - ca si cel intern - un zgomot dominant. Intr-un sistem de comunicatii antenna capteaza inclusive zgomotul termic radiat de suprafata solului si de sistemele biologice apropiate. Toate corpurile din natura sunt compuse din atomi si molecule in continua agitatie termica microscopica si care radiaza unde electromagnetice necoerente. Se demonstreaza ca puterea de zgomot generata este definite de relatia:

P=KTDF,

unde K este constanta lui Boltzmann, T - temperature absoluta, iar DF Hz - banda de frecventa.

Zgomotul termic intern. Zgomotul termic intern este cel introdus de receptor. Se poate demonstra ca zgomotul primului etaj de amplificare din LNB este dominant; ca urmare, masurile adoptate de firmele producatoare vizeaza in principal micsorarea zgomotului datorat etajului de intrare.

Coeficientul de zgomot Pentru formalizarea facila a fenomenelor fizice specifice receptiei semnalelor se prefera lucrul intr-o scara logaritmica. De exemplu, daca puterea semnalului emis de satelit este S, iar a zgomotului N, raportul semnal/ zgomot exprimat in decibeli (logaritmic) va fi:

S/N dB =10 log S/N

Coeficientul de zgomot este un numar care arata de cate ori este alterat raportul semnal/zgomot de la iesirea unui etaj fata de acelasi raport la intrare, adica:

N_F dB = 10 log S_i/N_i

S_e/N_e

unde indicii i si e semnifica, respectiv, intrarea si iesirea.

Valoarea N_F = 0 dB semnifica, din punct de vedere fizic, faptul ca etajul nu modifica practic valoarea raportului semnal/zgomot.

Pe baza relatiei,

P = KTDF

Se poate defini temperatura de zgomot. De exemplu, temperature de zgomot a unei antene este egala cu puterea zgomotului captat raportata la valoarea produsului KDF. Asadar, cu cat antenna va capta mai putin zgomot (zona de amplasare degajata, satelit pozitionat convenabil, caracteristica de directivitate mai ingusta), cu atat temperatura ei de zgomot va fi mai mica.

STATIA TERESTRA DE EMISIE

Statia terestra de emisie este de fapt un studio TV in care se elaboreaza semnalele ce trebuie emise: semnale TV, canale radio, telefonice, teletext, date. Aceste semnale se transmit prin cablu la un emitator de microunde ce are o antena parabolica pozitionata pe satelitul care prezinta interes. In general, frecventa semanlului emis de statie este de 14GHz.

Statia terestra poate fi stationara sau mobila. In caz ca este mobila, la interval de timp stabilite, statia ''mama''isi inceteaza emisia, iar controlul informatiilor emise spre satelit este preluat de statia mobila. Dezvoltarile tehnologice au permis ca o statie terestra mobile sa fie imbarcata lejer intr-un autocamion TIR. Transmisiunile de pe statiile mobile, denumite LIVE, cuprind in general evenimente de mare interes: concerte, evenimente sportive, politice, cu caracter militar.

LEGATURA SOL - SATELIT

In principiu, satelitul poseda doua sau mai multe antene, din care una este destinata receptiei programelor preluate de la statiile terestre de emisie. Semnalul cu frecventa de 14 GHz emis de o statie situate pe Terra este preluat, prelucrat, dupa care i se modifica frecventa, fiind apoi amplificat in putere si retransmis catre Pamant.

LEGATURA SATELIT - SOL

Banda de frecvente alocata pentru transmisiile TV prin satelit este cuprinsa intre 10,95 si 12,75 GHz. In 1977, Conferinta administrativa mondiala de radiocomunicatii prin satelit (WARC - 77) a stabilit ca banda de frecventa alocata sistemului DBS (Direct Broadcasting Satellite - televiziune directa prin satelit) sa fie cuprinsa intre 11,7 si 12,5 GHz, dar cum in Europa anilor '80 exista capacitate pe satelitii ce transmiteau in banda frecventelor de telecomunicatii - transmisiuni profesionale - instalatiile de receptie au fost realizate in aceasta banda. Tendinta generala este de a elimina transmisiunile TV in banda de telecomunicatii (10,95 - 11,7 GHz), dar inca multi ani de acum incolo ele vor exista datorita faptului ca se afla in stare de functionare numeroase instalatii de receptie in acest standard, denumit FSS (Fixed Satellite Service). In anexa 3 sunt prezentate comparative caracteristicile de baza ale sistemelor FSS si DBS.

Trebuie totusi precizat ca intre cele doua standarde exista un hibrid, si anume standardul actual francez TELECOM. Satelitii TELECOM emit cu putere mai mare decat satelitii FSS, dar in banda 12,5 - 12,75 GHz si au polarizare liniara/orizontala sau verticala.

In prezent sunt operationali satelitii din mai multe generatii; ca urmare, calitatea programelor receptionate variaza foarte mult in functie de zona de receptie, conditiile meteo, performantele receptorului, etc. Actualmente satelitii emit spre pamant fascicule de microunde (fig.10) cu deschiderea unghiulara de aproximativ 3⁰.

Aceasta deschidere unghiulara asigura acoperirea unei suprafete intinse la sol; in acelasi timp creeaza dezavantajul ca puterea se disipa pe o suprafata mare, rezultand o densitate de putere mica.

Caracteristica de directivitate a antenei dispuse pe satelitii moderni (de exemplu, ASTRA 1A) este sintetizata cu mai multe antene, astfel incat in afara zonei de interes puterea scade brusc la zero.

Dupa cum se observa din fig.11, intersectia spotului satelitului cu suprafata Pamantului depinde foarte mult de pozitia relativa dintre satelit si zona de interes ce trebuie deservita. Astfel, daca satelitul este plasat exact la aceeasi longitudine cu zona de interes, iar aceasta zona se afla la Ecuator, intersectia rezultata este un cerc. In situatia ca zona de interes pastreaza longitudinea, dar isi schimba latitudinea (de pilda, o zona din Europa) intersectia se ovalizeaza putin, favorizand si tarile ce au latitudini mai mari, respective mai mici decat locul vizat, dar cu aceeasi longitudine (a). Cand, in schimb, satelitul este plasat pe o longitudine, iar zona de interes pe alta, intersectia se alungeste foarte mult (b).

Ultima situatie mentionata era specifica satelitului INTELSAT VA - F12, plsat deasupra oceanului Indian, la 60⁰ longitudine Estica, satelit scos din uz cu putin timp in urma. Astfel, forma spotului si densitatile de putere se pot observa in fig. 12, constatandu - se ca o parte din teritoriul Romaniei are posibilitatea de a receptiona emisiunile transmise prin intermediul acestui satelit.

In mod asemanator, spotul vestic al satelitului ECS - F4 plasat la 13⁰ E are o variatie de putere de - a lungul Romaniei, de la vest la est, de numai 7 dB, in timp ce satelitul TV - SAT plasat la 19 ⁰ Vest prezinta o variatie de 18 dB. Tinandu - se seama ca pentru a castiga 3 dB la receptie este necesara dublarea suprafetei antenei, rezulta ca exista situatii cand receptia devine imposibila la Bucuresti cu acelasi echipament care functioneaza excelent la Arad.

In afara de aceste manipulari statice ale puterii emise de satelit, pe satelitii din generatii recente s-au introdus si alte facilitate, dintre care se remarca urmatoarele:

posibilitatea reorientarii la comanda a spotului emis (deci, schimbarea zonei de interes);

varierea puterii emise intre diverse programe in functie de audienta lor la public.

Datorita distantei apreciabile dintre satelit si Pamant, puterea emisa de satelit este atenuata prin absorbtia energiei in atmosfera si in special in vaporii de apa, respective prin dispersia puterii invers proportional cu patratul distantei.

Absorbtia produsa de vaporii de apa este factorul aleator ce intervine in legatura satelit - statie de receptie si poate avea valori de pana la 10 dB in timpul ploilor torentiale. De aceea, in sistemele de receptie ce trebuie sa prezinte o siguranta in functionare mare, este necesar sa se ia in calcul aceasta variatie de putere sis a se pastreze o rezerva care sa asigure receptia in orice conditii. In sistemele personale dezideratul mentionat nu este de regula indeplinit.

In mod obisnuit, datorita variatiei aleatoare a conditiilor de propagare, calitatea legaturii se trateaza probabilistic. Aceasta variatie este prezentata in fig.13.

STATIA TERESTRA DE RECEPTIE

Statia terestra de receptie (fig.14) cuprinde urmatoarele elemente:

o antena parabolica (un reflector parabolic care concentreaza energia din suprafata sa in focar, unde se afla o antena, numita sursa primara, si un selector de polarizare);

un convertor (LNB) ce amplifica semnalul de microunde si-l transforma astfel incat sa fie posibila transmiterea acestuia, prin intermediul unui cablu, pe distanta a cateva zeci de metri, pana la locul in care sunt dispuse echipamentele de demodulare, decodare, etc;

un receptor care, principial, realizeaza demodularea semanlului si extragerea componentelor lui video si audio;

un sistem de orientare manuala sau automata ce permite pozitionarea antenei pe orice satelit vizibil din locul de receptie.

INSTALAREA STATIEI DE RECEPTIE

Elementele care vor fi prezentate in continuare sunt importante pentru cei care doresc sa-si instaleze o statie de receptie. Dupa ce in capitolele anterioare au fost illustrate principiile de baza, aici se arata concret ce inseamna instalarea unui astfel de sistem, reglajele si ajustarile ulterioare. Desigur, algoritmii prezentati sunt perfectibili, lasand la latitudinea utilizatorului perspicace modul de imbunatatire a lor.

ALEGEREA TIPULUI DE STATIE

Alegerea programului TV in vederea receptionarii conditioneaza numarul satelitilor si calitatea sistemului de receptie. In functie de banda de frecvente in care emit, puterea si polarizarea, satelitii se pot clasifica dupa cum urmeaza:

a)      satelitii EUTELSAT si INTELSAT, ce emit conform standardului FSS cu putere mica in banda 10,95 - 11,76 GHz, cu polarizare orizontala sau verticala. Semnalul TV este color, in sistemul PAL;

b)      satelitii TELECOM, de provenienta franceza, ce emit cu putere mai mare, dar in banda 12,5 - 12,75 GHz, si cu polarizare verticala sau orizontala. Semanlul color este in unul din sistemele PAL sau SECAM;

c)      satelitii DBS, ce emit cu putere mare in banda 11,76 - 12,5 GHz, cu polarizare circulara, stanga sau dreapta. Semanlul color este transmis in sistemul D2 - MAC.

Optiunea pentru un anumit canal implica alegerea tipului de convertor: FSS, DBS, TELECOM sau dual (FSS + DBS).

Deoarece decodorul D2 - MAC reprezinta o piedica serioasa, mai ramane de ales intre FSS si TELECOM, dar piata este invadata de convertoare FSS, deci rezultatul optiunii poate fi estimat fara prea multe dificultati.

ALEGEREA ANTENEI

Dupa cum s-a mentionat, antena reprezinta o parte foarte importanta a sistemului de receptie, din care motiv atentia care i se acorda este cat se poate de justificata.

Adaptata conditiilor de "iluminare" de catre satelit si mentalitatii utilizatorului, antena va fi de dimensiuni maxim posibile. Este o mare greseala achizitionarea unei antene cu dimensiuni reduse si apoi incercarile nu mai putin costisitoare de a intra in posesia unui convertor cu zgomot mic si a unui receptor sofisticat, care sa amelioreze performantele sistemelor: economicos este ca de la inceput sa se procedeze la cumpararea unei antene de receptie cu dimensiuni compatibile scopului propus - realizarea unei receptii cat mai fidele a programelor TV. Factorii care concura la asigurarea unei bune calitati a antenei sunt: eficacitatea, robustetea ei, facilitatile sporite de montaj, rezistenta la intemperii, p[retul accesibil.

Desigur, procedeul folosit pentru fabricatie conditioneaza calitatea antenei, iar alegerea unui anumit parametru prezinta atat avantaje, cat si dezavantaje.

La randul sau montura este in stransa legatura cu antena aleasa. Montura - un sistem mecanic foarte précis, realizat cu un numar minim de elemente, usor de montat si reglat - trebuie totodata sa fie suficient de solida pentru a suporta atat greutatea antenei, cat si suprasarcinile introduce de actiunea vantului asupra reflectorului. Solicitarile suportate de antena, prezinta o importanta deosebita. De pilda, pentru o antenna parabolica cu diametrul de 1,8 m, in prezenta unui vant cu viteza de 160 km/h, ele se refera in principal la urmetoarele:

forta axiala: 2437 kgf;

forta laterala: 77 kgf;

forta verticala: 877 kgf;

torsiunea: 4663: kgf/cm;

momentul fata de axa: 4328 kgf/cm;

momentul fata de planul reflectorului: 1548 kgf/cm.

Din motive de simplitate si robustete se prefera o montura AZ - EL, dar aceasta are dezavantajul repozitionarii dificile pe alt satelit. De regula, firma producatoare livreaza reflectorul cu montura lui, asa incat alegerea acesteia din urma nu mai este oportuna.

In cele mai multe cazuri, apelarea la un motor pentru rotirea automata a antenei nu se justifica. In situatia folosirii sistemelor polare sa impus jack - ul standard, astfel incat nici aici nu mai poate fi ales mare lucru, ramanand eventual in atentie pretul jack - ului si al pozitionerului.

Referitor la standardul FSS, pot fi folosite cu success sursele primare prezentate anterior, asa cum sunt ele sau impreuna cu un polarotor. Chiar si polarotorul reprezinta un lux, dar necesitatea lui este justificata de existent ape acelasi satelit a canalelor emise in polarizare orizontala si verticala. Cel mai ieftin polarotor ramane mana utilizatorului care, fara tatonari si reglaje, roteste convertorul la 90^o si receptioneaza cealalta polarizare.

ALEGEREA CONVERTORULUI

Pentru standardul FSS, cele mai folosite convertoare se caracterizeaza printr-un coeficient de zgomot cuprins intre 0,6 si 1,3 dB. Alegerea unuia sau a altuia dintre ele face de la caz, dar numai in functie de pretul lor, deoarece un canal care "se vede" bine cu un convertor de 1 dB se "va vedea" la fel si cu un convertor de 1,3 dB, iar un canal care "se vede" necorespunzator cu unul de 1 dB, se va vedea cu 3 - 5% mai putin, luandu-se drept criteriu perfomantele cu un convertor de 1,3 dB, dublarea pretului nejustificand deci saltul de calitate. Unele convertoare au polarotorul inglobat in structura lor, dar si in acest caz pretul este aproape dublu fata de un convertor simplu, impunandu-se in plus ca receptorul sa fie capabil sa comande polarotorul. Semnalele de comanda a polarotorului sunt cuprinse in doua standarde, ambele la fel de raspandite; ca urmare, simpla conctare a convertorului la receptor poate sa nu fie suficienta.

Trebuie totusi acordata atentie sporita unui parametru al convertorului, si anume castigului - amplificarii acestuia. Toate tipurile construite dupa mijlocul anilor '80 se caracterizeaza printr-un castig mai mare de 54 - 56 db. Exista totusi convertoare din generatii mai vechi care chiar daca au un coeficient de zgomot redus, asigura un castig in jurul a 30 - 35 dB, adica insuficient pentru un receptor standard. Reglarea amplificarii receptorului nu reuseste sa compenseze castigul redus al convertorului; totodata, chiar scurtarea cablului de la convertor la receptor pana la valori de 5 - 10 m, nu rezolva situatia.

De asemenea, atunci cand se achizitioneaza convertorul este necesar sa se aiba in atentie ca in SUA receptia prin satelit a programelor TV, are loc in banda C, adica 4 GHz. In acelasi timp, se impune ca pe convertor sa fie marcate frecventele de lucru (10,95 - 11,7 GHz).

La montare, singura precautie consta in manipularea cu atntie, intrucat la socuri mecanice exisat sansa defectarii oscilatorului local de 10 GHz (mentionam si faptul ca, deocamdata, in Romania este foarte dificila depanarea unui astfel de bloc). In plus, in conformitate cu recomandarile producatorului, dupa conectarea mufei cu cablul convertor, este bine ca mufa sa fie invelita cu o banda izolatoare impermeabila - prezenta in setul convertorului - pentru a impiedica patrunderea apei in interiorul li, neajuns care l-ar putea scoate definitive din starea de functiune. Pentru sursele primare prezentate in aceasta lucrare, este bine ca si intarea in convertor sa fie obturata cu folie speciala, la care se adauga inelul de etansare, livrat impreuna cu convertorul, astfel incat apa, zapada sau vaporii corozivi din atmosfera sa nu patrunda in sonda. Daca sursa primara este achizitionata impreuna cu antenna, intrarea ei fiind etansata cu teflon sau cu alt material transparent la microunde, folia protectoare se poate indeparta.

INSTALAREA PROPRIU - ZISA

Indiferent de procedeul adoptat, instalarea este precedata de doua evaluari:

aprecierea locului din care - intrucat ne gasim in emisfera Nordica - "se vede" Soarele la ora 12 si cat mai mult, pe orbita ecuatoriala, la stanga si la dreapta;

gasirea unui loc potrivit de montare, accesibilsi protejat, eventual a unui loc a carui destinatie initiala poate fi modificata cu cheltuieli minime.

Fazele instalarii sunt:

Antena parabolica trebuie situata in cel mai degajat loc posibil, fara vedere neaparat simetrica fata de sud, fara arbori, linii electrice sau alte obstacole ce obtureaza vizarea directa a satelitilor. Daca acest deziderat nu poate fi indeplinit, vor ramane sateliti mascati de obstacole care nu vor putea fi receptionati. Pentru alegerea locului de montare este necesar sa se cunoasca elevatiile si azimuturile satelitilor fata de locul de instalare;

Prima operatiune ce trebuie intreprinsa la instalare se refera la determinarea precisa a sudului geografic. Altfel, toate coordonatele referite la un "sud" inexat vor fi eronate, ducand in fond la imposibilitatea alinierii unui sistem de tip polar. Determinarea axei Nord - Sud se poate face in trei moduri: cu busola; cu ajutorul Soarelui la amiaza; cu ajutorul Stelei Polare.

Utilizarea busolei este simpla si practica; dar busola indica nordulmagnetic, din care motiv este utila corectia dupa tabele sau harti magnetice. Unghiurile de corectie pot fi obtinute de asemenea si din atlase geografice sau harti militare. Utilizatorul busolei trebuie sa fie atent ca in apropierea ei sa nu existe mase metalice mari, sau chiar sistemul de orientare, elemente care pot perturba campul magnetic terestru.

Utilizarea Soarelui pentru determinarea axei Nord - Sud este potrivita scopului. In consecinta, se extrag din calendar orele rasaritului si apusului Soarelui corespunzatoare zilei in care vor fi intreprinse masuratorile, rezultatele se insumeaza si se impart apoi la 2, rezultand cu exactitate ora cand Soarele se afla pe directia sud. In vecinatatea locului de montare se pozitioneaza o tija lunga verticala, a carei umbra va fi insemnata, indicand directia dorita.

Daca antena este deja montata , la ora respectiva se regleaza sistemul mecanic, astfel incat umbra sursei primare sa cada in centrul reflectorului. Acum, cu siguranta, azimutul antenei este egal cu zero grade. Metoda determinarii sudului cu ajutorul Soarelui este foarte precisa, dar necesita conditii meteo favorabile.

Steaua Polara se repereaza pe timp de noapte, motiv pentru care aceasta metoda nu este prea utilizata, ea servind eventual la verificare. Oricum, determinarea sudului este relativa, reglajele fine urmand a fi facute in cursul procesului de aliniere a sistemului de orientare;

Dupa determinarea axei de referinta a azimutului, se verifica daca din locul de instalare a antenei se pot viza direct toti satelitii. Verificarea este grosiera si, cu tabelul AZ-EL in fata, se orienteaza aproximativ antena, succesiv, pe toti satelitii, apreciindu-se pentru fiecare caz, daca este posibila vizarea directa.

In ceea ce priveste alegerea exacta a locului de instalare, sunt absolut necesare rezultatele fazelor preliminare, locul respectiv fiind ales in functie de posibilitatile maxime de receptie, constrangerile arhitecturale si ale vecinilor. In alegerea locului trebuie avut in vedere si faptul ca de la antena va pleca un manunchi de cabluri, a caror grosime nu este intotdeauna neglijabila, cum ar fi cablul coaxial de semnal, cablul pentru polarotor, cablul gros de alimentare a motorului, cablul traductorului de pozitie;

Fixarea suportului antenei. Dupa evaluarea locului de montare, se procedeaza la adaptarea unui pilon si la pozitionarea lui vertical in acel loc sau se construieste un suport metalic specific conditiilor concrete de montare. Cerintele pe care trebuie sa le indeplineasca pilonul sunt:

solid, fix si vertical;

stabil, insensibil la vibratii cauzate de vant sau alte fenomene.

Calitatea si fiabiliatea statiei sunt conditionate de indeplinirea acestor conditiii. Indiferent de locul de montare, pilonul este prins de o platforma metalica ce poate fi orizontalizata pe sol sau pe un suport incastrat intr-un zid vertical (fig.30);

5. Fixarea monturii polare pe pilon. De obicei, producatorii livreaza monturile polare prinse pe un segment de teava obturat la un capat, teava al carei diametru interior este putin mai mare decat exteriorul pilonului, fiind introdusa ca un capison pe pilon. Dupa pozitionarea pe directia sud, montura polara se imobilizeaza pe pilon prin strangerea unor suruburi plasate pe segmentul de teava la 120^o intre ele;

6. Fixarea reflectorului in montura . Reflectorul parabolic este prevazut pe spate cu o constructie metalica de prindere pe suport ale carei gauri sau sisteme de prindere corespund celor de pe suport, astfel incat reflectorul se alatura sistemului de orientare, dupa care se introduc suruburile de fixare, ce se strang bine;

Fixarea si pozitionarea ansamblului sursa primara - LNB. Inainte de fixarea sursei primare in focar, de ea se prinde convertorul. Aceasta operatie nu a fost realizata de constructor, avandu - se in atentie versatilitatea utilizarii convertorului la orice tip de antena, respectiv impreuna cu orice tip de sursa primara. S-a standardizat insa modul de prindere a sursei primare la convertor prin intermediul a patru suruburi sau prin prezoane M4, obtinandu-se astfel un contact metal-metal. In general, intrarea in sursa primara este protejata cu un mic capac de plastic (material transparent in microunde), care nu permite accesul insectelor sau al diverselor impuritati ce ar putea obtura intrarea in convertor, absorbind semnalul de microunde. Prezenta acestui capac este indispensabila si, in plus, el mai evita si formarea condensului in interiorul ghidului de unde.

Sistemul sursa primara - horn se fixeaza de reflector prin intermediul unui suport trepied, eventual reglabil. Sistemul trepied trebuie sa permita rotirea convertorului pentru selectarea semnalelor cu diverse polarizari;

a.           Reglarea focarului (fig.32) consta in urmatoarea succesiune de operatii. La inceput, se pleaca de la pozitia in care toate bratele sunt egale, iar distanta de la reflector la sursa primara este egala cu distanta focala data de constructor sau masurata de utilizator. Pentru tipul de sursa primara prezentat in aceasta lucrare, focarul trebuie sa cada la 1 - 2 cm in interiorul sursei, lungimea bratelor modificandu -se pana ce distanta sursa - antena scade cu 1 cm.

Ultimele reglaje ale focarului vizeaza in mod direct un satelit cu putere de emisie redusa. Inainte de punerea in functiune, se stabileste o pozitie aproximativa a convertorului, astfel incat sonda sa fie in pozitie vertcala sau orizontala.

Pregatirea cablului de semnal. Cele mai multe convertoare si receptoare sunt prevazute cu mufe tip F de 75W. Daca lungimea dintre convertor si receptor este mai mica de 30 m, atunci se folosesc mufe de tip F6 si cablu coaxial RG 59 cu diametrul de 6 mm, iar daca lungimea este mai mare de 30 m, se folosesc mufe F8 si cablu coaxial RG 213 cu diametrul de 10,3 mm.

Mufa F se monteaza ca in fig. 33:

Pentru distante reduse poate fi folosit un cablu compus, care contine in acelasi invelis

2 cabluri coaxiale RG 59;

un cablu cu 5 conductoare pentru jack;

un cablu cu 3 conductoare pentru polarotor.

In cadrul cablului compus exista doua cabluri RG 59 pentru situatia in care se folosesc doua convertoare simultan pentru instalatiile colective.

10. Reglarea antenei. Acasta ultima operatie este cea mai dificila si mai interesanta, dar poate deveni critica, punctin care nu mai poate fi evitata apelarea la un specialist in domeniu. De la inceput trebuie precizat ca reglarea impune aducerea receptorului si televizorului afara, in imediata apropiere a antenei. Deoarece pozitionarea grosiera pe directia sud si a unghiurilor de declinatie si, respectiv, declinatie suplimentara a fost realizata, nu ramane decat cuplarea dispozitivului LNB cu receptorul, a receptorului cu televizorul si, respectiv, rotirea antenei pe azimutul satelitului mai puternic din punctul de vedere al puterii de emisie. Mai dificila este operatia preliminara pana la receptionarea primului program, dar acesta odata receptionat se memoreaza in receptor frecventa lui si se trece la aliniere. In Romania, cel mai puternic canal care poate fi receptionat este SUPER - CHANNEL, de pe satelitul ECS 1 - F4 (13^oE). In acest scop antena se plaseaza aproximativ la 18^oV si se cauta pe cale manuala canalul in partea inferioara a benzii.

Rotind antena catre est, la 9,8^oV trebuie sa fie receptionate canalele RTL, SAT 1, 3 SAT si PRO 7 de satelitul ASTRA 1A, polarizarea fiind aceeasi. Canalele de pe ASTRA sunt plasate in mijlocul benzii de frecventa. Daca ele nu sunt receptionate, atunci se modifica declinatia si inclinarea pana se obtine maximul de semnal. Se memoreaza unul din canale si se revine la SUPER, se trece mai departe pana la ultimul satelit vizibil INTEL - SAT VA - F11 din 27,5^oV, care se afla la 62,7^oV si transmite canalul CNN (Cable News Network). Din declinatie si inaltare se cauta si aici maximul de semnal. Se revine din nou la ASTRA si se refac reglajele.

Exista sase moduri in care sistemul poate fi realiniat, toate fiind prezentate in figura 34. In functie de nealiniere, se actioneaza pentru compensarea ei. Rezumatul operatiilor de baza la reglarea pozitionarii si baleiajul antenei consta in urmatoarele:

alinierea antenei pe axa Nord - Sud;

reglarea unghiului de inclinare in functie de latitudinea locului;

reglarea unghiului de declinatie in functie de latitudinea locului;

verificarea pozitionarii corecte a sursei primare;

testarea conexiunilor electrice;

punerea in functiune si receptionarea unui post, reglarea amplificarii receptorului si polarizarea pentru semnal maxim;

ajustarea pozitionzrii sursei primare pentru semnal maxim;

cautarea satelitilor de la limitele estica si vestica; ajustarea fina a unghiurilor de inclinare, respectiv declinatie;

reiterarea ultimilor trei pasi;

blocarea partilor fixe ale sistemului de orientare.