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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Televisão digital por satélite. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor A televisão por satélite é um sistema para transmitir um sinal de televisão de um centro transmissor para um consumidor, usando como repetidor satélites artificiais da Terra localizados no espaço em órbita geoestacionária (anteriormente e em outros tipos de órbitas) perto da Terra acima do equador e equipados com equipamento transceptor. Em comparação com a televisão terrestre over-the-air, oferece cobertura de sinal de televisão de alta qualidade de grandes áreas que são de difícil acesso para retransmissão da maneira usual. Para receber um sinal de TV via satélite, é necessário um equipamento especial. O conjunto padrão é composto por uma antena parabólica, um suporte (fixação da antena em uma parede ou teto), um conversor, um cabo e um receptor de satélite (receptor de satélite), este último pode ser embutido em uma TV ou feito na forma de uma placa de computador. Para assistir canais de TV via satélite usando o receiver, use uma TV ou monitor de computador (através de um cartão DVB-S integrado especial).
A transmissão de informações a longas distâncias foi e continua sendo uma das aplicações mais importantes dos satélites artificiais da Terra do ponto de vista prático. O primeiro satélite de comunicações americano dedicado em 1963 tinha um transmissor de apenas 5 watts e uma antena de transmissão omnidirecional. É por isso que na Terra era possível receber sinais de satélite apenas com uma antena especial com cerca de trinta metros de tamanho. Para isolar um sinal fraco de um fundo de ruído, um amplificador quântico complexo e caro resfriado por hélio líquido teve que ser instalado na entrada de um receptor terrestre. A tecnologia espacial se desenvolveu e, na década de 1970, tornou-se possível lançar satélites de comunicação na chamada órbita geoestacionária, quando o satélite parecia estar permanentemente suspenso acima de um ponto na superfície da Terra. A potência do transmissor aumentou e as antenas de bordo foram substituídas por direcionais capazes de formar um feixe estreito de energia eletromagnética, "iluminando" uma parte relativamente pequena da superfície da Terra. Ou seja, o poder de radiação não foi espalhado em todas as direções, mas direcionado principalmente ao destinatário. Como parâmetro que caracterizaria não só o transmissor, mas também a antena, foi introduzida a chamada potência irradiada equivalente - o produto da potência do transmissor de bordo e o ganho da antena transmissora (significando o efeito de ganho associado ao fato de que a energia é concentrada e irradiada apenas em uma determinada direção). O valor da potência equivalente atingiu centenas e depois milhares de watts. Como resultado, as antenas terrestres foram reduzidas por um fator de dois ou três, e o amplificador não precisava mais ser resfriado com hélio líquido. E, no entanto, só se podia sonhar em receber diretamente um sinal em uma TV doméstica durante esse período - o custo de uma estação de recepção era de cerca de um milhão de rublos soviéticos. O primeiro sistema de distribuição de televisão do mundo "Orbita" começou a operar na URSS em 1967. Em seguida, sistemas semelhantes apareceram nos EUA, Canadá, Indonésia, Índia e outros países. Em 1977, um grupo de países europeus organizou o consórcio Eutelsat para trocar programas de televisão na rede Eurovision. A base da rede era três satélites principais e um de backup "Eutelsat-1", que também eram usados para transmitir programas de TV comerciais na banda de 11 GHz. Vários outros programas nesta faixa foram transmitidos através dos satélites do sistema internacional "Intelsat" e do satélite comercial "Astra". Hoje, muitos telespectadores estão adquirindo seus próprios sistemas de recepção, permitindo-lhes receber programas de sistemas de distribuição. Em 1983, quando começaram as primeiras transmissões via satélite Eutelsat-1, isso exigia uma antena receptora com diâmetro de pelo menos três metros e um equipamento que custava US$ 20000. Foram necessários anos de trabalho de cientistas e engenheiros para tornar realidade um "prato" com um diâmetro de 60 centímetros, que pode ser instalado em uma varanda em algum lugar de Izhevsk ou Omsk e receber dezenas de programas de diferentes países diretamente de satélites. Vamos tentar rastrear como os programas de televisão chegam ao telespectador em trânsito via satélite usando o exemplo do NTV-plus. Este sistema de transmissão direta por satélite (SNV) opera na Rússia e vem se desenvolvendo constantemente desde meados da década de 1990. Desde fevereiro de 1999, o satélite Bonum-1, especialmente preparado para transmissão digital, passou a operar nessa rede. Equipamentos modernos para compressão digital e transmissão digital permitem transmitir através de um tronco (transponder) de um satélite em vez de um programa analógico até seis programas de televisão digital e com compressão estatística - até 8-10 e até 10-12. Mas o custo do equipamento de satélite e da instalação de recepção aumenta significativamente. Na época em que estava sendo criada a primeira rede de transmissão direta via satélite, o preço de um sintonizador digital no mercado mundial ultrapassava mil dólares, enquanto o preço de um sintonizador analógico era vinte vezes menor. Isso predeterminou a escolha do método analógico. No entanto, em 1999, o custo de um sintonizador digital no mercado mundial havia caído para cerca de US$ 200. Isso tornou possível mudar completamente para a transmissão digital. Assim, a partir de 1º de novembro de 1999, o NTV-Plus mudou para transmissão digital. As vantagens da transmissão digital são inegáveis. Primeiro, é uma redução de 6 a 10 vezes nos custos de satélite (por programa); melhoria das propriedades de limiar do receptor; melhorando a imagem real e a qualidade do som. Em segundo lugar, é a prestação de serviços adicionais ao consumidor, como a reprodução do guia de programação na tela da TV, seleção conveniente de canais, possibilidade de inserir uma senha e restrições de idade para os telespectadores, som em vários idiomas, transferência de dados, alteração o software de receptores no ar, etc. Você pode escolher o tipo de acolhimento: individual ou coletivo. Se nos limitarmos à recepção coletiva, podemos reduzir a potência do satélite, pois a antena receptora é maior. Ao mesmo tempo, parte do público potencial será perdido. Afinal, mesmo na Europa, com o amplo desenvolvimento das redes de cabo, o número de assinantes individuais de satélite é quase cinqüenta por cento. O que podemos dizer sobre a Rússia, onde praticamente não há experiência no funcionamento de redes a cabo pagas e relações contratuais entre a emissora e o proprietário da rede a cabo. Assim, a escolha pelo acolhimento individual torna-se óbvia, o que, no entanto, não exclui o acolhimento coletivo. A natureza massiva da rede de transmissão por satélite e a necessidade de transmitir sinais de "abertura" sobre os sistemas complexos de fechamento das forças aéreas a serem usados. Esta é uma proteção necessária contra vários "hackers". Agora NTV-Plus usa o sistema de fechamento digital da France Telecom (França). Os fatos de sua divulgação de "pirataria" ainda não foram descobertos e, caso isso aconteça, contramedidas são fornecidas. A escolha dos principais parâmetros energéticos do sistema NTV-Plus deveu-se a muitos anos de experiência na criação de satélites na Rússia e em outros países, bem como aos equipamentos de recepção em massa disponíveis no mercado, e ao tamanho adequado das antenas dos instalação de recebimento. Para o sistema NTV-Plus, eles começaram a usar um satélite com EIRP 50-48 dBW. Com amplificadores e sintonizadores modernos de baixo ruído com propriedades de limiar aprimoradas, o sinal pode ser recebido com antenas com diâmetro de 45 a 60 centímetros. Com uma área de cobertura correspondente à parte européia da Rússia, a potência do tronco no satélite é de 80 a 100 watts. A escolha da faixa de frequência foi essencial na criação do sistema. Em uma conferência internacional em Genebra em 1977, eles adotaram um plano para a distribuição de canais de frequência e posições de satélites em órbita geoestacionária. Um plano semelhante foi adotado para o Hemisfério Ocidental em 1983. Cada país do Hemisfério Oriental recebeu pelo menos cinco canais de frequência com largura de 27 MHz. De acordo com o plano, cada satélite deverá servir um ou mais territórios correspondentes às fronteiras de um país. A União Soviética recebeu 70 canais de frequência em cinco posições orbitais. Outros sistemas que operam na banda de 12 GHz podem ser chamados de "TV direta por satélite" porque a recepção não requer permissão do lado transmissor e o preço de uma instalação de recepção hoje não é mais do que o preço de uma TV de alta qualidade. De volta à União Soviética, foi planejado criar um sistema de satélites na faixa de 12 GHz, em particular satélites projetados para transmitir simultaneamente quatro programas de TV em um feixe largo (os territórios do Cazaquistão, Ucrânia), dois feixes de tamanho médio (Bielorrússia , Uzbequistão e outras repúblicas da Ásia Central) e um feixe estreito (Báltico, Transcaucásia). A potência dos transmissores de bordo foi considerada tal que antenas com diâmetro de 1,1 metros eram adequadas para recepção individual e 1,5 metros para recepção coletiva, onde a interferência mútua tem efeito. Para implantar o satélite Bonum-1, a Comissão Estadual de Radiofrequências emitiu uma licença para o uso de uma das posições russas na faixa START. "O satélite é o elemento mais importante do sistema", escreve L. Kantor na revista Radio. Anos. Seu design é incomum. Tem a forma de um cilindro, em toda a superfície do qual os elementos da bateria solar são A rotação de todo o "vidro" externo ajuda a estabilizar a posição do eixo do satélite no espaço. A parte interna do satélite, na qual a antena receptora e transmissora está localizada, permanece imóvel (ou seja, por assim dizer, gira em relação ao "vidro" externo na direção oposta). O satélite é controlado a partir de uma estação localizada perto de Moscou. Como mostra a experiência, seus parâmetros operacionais são mantidos com alta precisão: o erro de manter a posição em órbita e apontar a antena é significativamente menor que o valor especificado de ±0,1 graus. Para isso, são realizadas regularmente sessões de correção usando os quatro motores de correção instalados e o suprimento de combustível necessário. A antena de satélite é apontada por um sinal de farol combinado com sinais de telecontrole ou pelo disco da Terra. O feixe da antena transmissora tem uma forma especial correspondente à área de cobertura necessária. Também é possível comutar transmissores para o segundo irradiador, o que possibilita a formação de uma zona a leste do principal. A carga útil do satélite é de oito troncos de trabalho com uma reserva flexível (de três transmissores), criando pelo menos 50 dBW na zona EIRP especificada. Todos os troncos funcionam XNUMX horas por dia, inclusive durante os períodos em que o satélite está na sombra da Terra e seus equipamentos são alimentados por baterias." Autor: Musskiy S.A.
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