34Представляем приборы

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



Характеристики спутниковых конвертеров Ku-диапазона


Г. Алешин Теле-Спутник - 10(84) Октябрь 2002 г.


Конвертер является одним из основных узлов приемной антенной спутниковой системы. От его технических параметров и эксплуатационных характеристик во многом зависят возможности всей приемной установки в целом. Технические параметры характеризуют конвертер с точки зрения выполнения им основных функций при преобразовании СВЧ-сигнала спутниковой трансляции (для Ku-диапазона — это область частот 10,7-12,75 ГГц). Эксплуатационные характеристики (к которым можно отнести и особенности конструктивного исполнения устройства) должны обеспечивать работоспособность конвертера в жестких условиях: перепады температуры и влажности, солнечная радиация, другие воздействия окружающей среды. Сопоставляя возможности этого важного компонента с конкретными условиями спутникового приема, пользователь может оценить рабочие параметры всей системы в целом. Рекомендации по подбору спутникового конвертера сформулированы в "Теле-Спутнике" №1, 1998 г. Дополнительные требования, обусловленные использованием этих устройств в составе систем, предназначенных для приема цифровых спутниковых трансляций, изложены в "Теле-Спутнике" №№ 9, 10 за 1999 г.

Рис.1
Рис.2
Рис.3
Рис.4
Рис.5
Рис.6
Рис.7
Рис.8
Рис.9
Рис.10
Рис.11
Рис.12
Рис.19

Используя достижения технологии изготовления СВЧ-устройств, выпуском конвертеров занимаются в настоящее время большое число фирм, имеющих устойчивую репутацию на этом рынке, и малоизвестные производители. Иногда значения некоторых важных параметров отсутствуют в предоставляемых технических описаниях. Встречается ситуация, когда изготовители конвертеров в рекламных целях приписывают своей продукции явно преувеличенные возможности: сверхнизкие значения коэффициента собственных шумов, особо стабильные частотные и фазовые характеристики, идеальные параметры согласования с линией передачи и прочее.

Чаще всего пользователь не может самостоятельно измерить значения большинства технических параметров конвертера. Для определения некоторых параметров, например, фазового шума гетеродина, требуются специальные измерительные приборы, которыми располагают лишь некоторые из ведущих фирм, занимающихся СВЧ-техникой. В этих условиях при выборе модели конвертера чаще всего полагаются на степень известности фирмы-производителя или на сложившиеся спрос и предложение на этом рынке. Поскольку в подавляющем большинстве случаев предполагается применение конвертера в типичных условиях эксплуатации для приема цифровых (реже аналоговых) трансляций, целесообразно произвести сравнительные испытания конвертеров в одинаковых условиях приема спутникового сигнала без использования специальной измерительной аппаратуры.

Мы ограничились сравнением различных моделей офсетных конвертеров Ku-диапазона, относящихся к трем широко распространенным типам:

- универсальный конвертер,
- одиночный конвертер для приема сигналов с круговой поляризацией,
- сдвоенный (Twin) конвертер для приема сигналов с круговой поляризацией.

Популярность конвертеров с офсетным облучателем обусловлена широким использованием в индивидуальных и небольших коллективных приемных спутниковых установках офсетных антенн небольшого размера. Конвертеры универсального типа чаще всего используют для приема сигнала, имеющего линейную поляризацию (популярные спутники Hot Bird, 13° в.д., Astra, 19° в.д., Sirius, 5° в.д.). Интерес к конвертерам Ku-диапазона, предназначенным для приема сигналов с круговой поляризацией, связан с популярностью пакета программ HTB-Плюс (Eutelsat W4, 36° в.д.).

Выбор моделей конвертеров, используемых нами для тестирования, обусловлен как популярностью модели (MTI, Digicom, California Amplifier), так и просто тем, что некоторые из них имелись в нашем распоряжении. В табл. 1 приведены технические характеристики и конструктивные параметры исследуемых конвертеров.

Методика сравнительных измерений

Тестирование конвертеров осуществлялось в составе трех приемных антенных систем:

  1. Офсетная антенна 90х100 см (настроена на спутник Hot Bird, 13° в.д.),
  2. Офсетная антенна 68х60 см (настроена на спутник Eutelsat W4, 36° в.д.),
  3. Офсетная антенна 86х78 см (настроена на спутник Eutelsat W2, 16° в.д.).

Процедура тестирования заключалась в сравнительных измерениях параметров сигналов (цифровых и аналоговых трансляций) с одной из трех перечисленных антенных систем. Для регистрации использовались:

  1. Метод 1 — цифровой терминал Humax VA-Fox (версия программного обеспечения QVA 1.01.04 от 23.03. 2001 г.),
  2. Метод 2 — цифровой терминал Nokia D-box (версия программного обеспечения DVB2000 V1.82.6 от 29.12.2000 г.).

В качестве величин, характеризующих свойства конвертера (коэффициент усиления, шумовые характеристики, степень согласования с линией передачи), как устройства, предназначенного для использования в приемной спутниковой антенной системе, выступали:

- "Уровень сигнала" и "Качество сигнала" (индикаторы сигнала в подменю "Контроль сигнала" ресивера Humax VA-Fox (для цифровых пакетов)),
- "Уровень сигнала" — относительный уровень сигнала, регистрируемый терминалом Nokia D-box.

Считывание значений параметров сигнала с помощью терминала Humax VA-Fox осуществлялось вручную (отдельно для каждого транспондера выбранного спутника). Для автоматического сбора данных измерений, получаемых с помощью терминала Nokia D-box, использовалась программа DVB2000 Edit ver.5.0 Beta 9 (автор Rod Hewitt) и пакет программ DVB2000 Commander ver.4.15 (автор Robert Sсhneider). Терминал Nokia D-box соединялся с компьютером через порт RS-232.

Не претендуя на статус процедуры измерений технических параметров конвертеров, эти простые методики позволяют оценить характеристики конвертеров при работе с реальным спутниковым сигналом.

Универсальные конвертеры

Универсальные конвертеры сравнивались по нескольким критериям:

- уровень собственных шумов (Метод 2), рис.1;
- уровень и качество приема сигналов цифровых транспондеров (SR=27500, FEC 3 /4) обеих поляризаций спутника Hot Bird, 13° в.д. (Метод 1). Для сравнительной оценки параметров конвертеров для этого метода выбран конвертер Samsung MSDE8232SS, рис. 2-5;
- уровень сигнала всех транспондеров спутника Hot Bird, 13° в.д. (Метод 2). Для сравнительной оценки параметров конвертеров для этого метода выбран конвертер PBI Santech Gold, рис. 6-7;
- уровень и качество приема SCPC-цифровых (SR=5632, FEC 3 /4) транспондеров спутника Hot Bird, 13° в.д. (Метод 1), рис. 8;
- уровень и качество приема SCPC-цифрового (SR=2892, FEC 3 /4) транспондера спутника Eutelsat W2, 16° в.д. (Метод 1), рис. 9.

Следует учесть, что "Уровень сигнала", определяемый в Методе 1, — не является параметром, полностью независимым от другого параметра "Качество сигнала". Кроме того, по-видимому, значение этого параметра зависит и от ширины частотного интервала, занимаемого трансляцией. Смысл может иметь только совокупность параметров "уровень/качество" сигнала и сравнение моделей конвертеров в связке этих параметров.

По уровню выходного сигнала лидером из тестируемых конвертеров оказался PBI Santech R10V. Конвертер California Amplifier DigiReady имеет довольно высокий коэффициент усиления в нижнем частотном поддиапазоне. Конвертеры PBI имеют довольно высокий уровень собственных шумов (отчасти это связано с высоким коэффициентом усиления), обладают в среднем неплохими параметрами при приеме цифрового сигнала. Удивительно проявил себя конвертер PBI Samsat Gold: имея хорошие показатели при приеме MCPC-пакетов, он оказался неработоспособен при приеме SCPC-пакета со спутника Eutelsat W2, 16° в.д. Из проведенных нами измерений видно, универсальный конвертер MTI AP8-T2 Blue Line обладает посредственными параметрами. Напротив, модель MTI AP8-XT2 Gold показала неплохие результаты во всех тестах.

Конвертеры для приема сигналов с круговой поляризацией

Конвертеры этого типа (отдельно одиночные и сдвоенные) сравнивались по следующим параметрам:

- уровень собственных шумов (Метод 2), рис.10;
- уровень и качество приема сигналов цифровых транспондеров (SR=27500, FEC 3 /4, SR=4340, FEC 3 /4) обеих круговых поляризаций спутника Eutelsat W4, 36° в.д. (Метод 1), рис.11 (одиночные конвертеры), рис.12, 13 (Twin-конвертеры).

Лидером в этой группе оказались конвертеры California Amplifier, обеспечивающие наибольший запас по усилению и качеству сигнала. Эти конвертеры имеют несколько необычное значение частоты гетеродина (11250 МГц) и нестандартное (d=30 мм) крепление. Конвертеры MTI и Digicom показали примерно одинаковые результаты тестов. Аутсайдер группы — конвертер Zinwell ZKF-M52.

Автор признателен фирме FTA (Люксембург), предоставившей для тестирования спутниковые конвертеры MTI.

ТАБЛИЦА 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕСТИРУЕМЫХ КОНВЕРТЕРОВ
Тип конвертераФирма-производительМодель Количество выходов Установочный размер, D (мм) Возможность подбора фокусного расстояния, мм Наличие угломерной шкалы Ремонто-
пригод-
ность
Тип поляризации входного сигнала Уровень кросс-поляризации, дБ Диапазон частот входного сигнала, ГГц Диапазон частот выходного сигнала, МГц Частота гетеродина, ГГц Стабильность частоты гетеродина, МГц Фазовый шум гетеродина Коэффициент усиления, дБ Изменение к-та усиления в рабочем диапазоне частот, дБ Неравномерность АЧХ в полосе 28 МГц, дБ Коэффициент шума, дБ КСВ, не более Напряжение переключения поляризации, В Потребляемый ток, мА Управление переключением диапазона
УниверсальныйMTIAP8-XT214020данетЛинейная (H,V)2510,7 —12,75950-21509,75 /10,63-50 дБ @ 1 кГц
-75 дБ@10 кГц
-90 дБ @ 100 кГц
6050,50,6211,5-
14 / 16-
19
9022 кГц
AP8-T214015дада2510,7 —12,75950-21509,75 /10,63-50 дБ @ 1 кГц
-75 дБ @ 10 кГц
-95 дБ @ 100 кГц
6050,50,6211,5-
14 / 16-
19
11022 кГц
Samsung
Electro-
Mechanics
MSDE8232SS14010дада2010,7 —12,75950-21509,75 /10,62.5-50 дБ@1кГц
-75 дБ @ 10 кГц
-95 дБ @ 100 кГц
50-6350.50.62 11,5-
14 / 16
-19
14022 кГц
California
Amplifier
DigiReady1405дада2010,7 —12,75950-21509,75 /10,61- 50 дБ @ 1 кГц
-75 дБ@10 кГц
-100 дБ @ 100 кГц
5850.50.7211,5-
14 / 16
19
12022 кГц
PBISamsat Gold14015дада2510,7 — 12,75950-21509,75 /10,62.5- 60 дБ @ 1 кГц
-80 дБ @ 10 кГц
-100 дБ @ 100 кГц
60 50.50.5211,5-
14,2 / 15,8-
19
15022 кГц
Santech Gold14015дада2510,7 —12,75950-21509,75 /10,62 - 70 дБ @ 1 кГц
-90 дБ @ 10 кГц
-120 дБ @ 100 кГц
60 50.50.5211,5-
14,2 / 15,8-
19
15022 кГц
Santech R10V1 400нетда2710,7 —12,75950-21509,75 /10,6 2- 70 дБ @ 1 кГц
-90 дБ @ 10 кГц
-120 дБ @ 100 кГц
6550.50.5211,5-
14,2 / 15,8-
19
15022 кГц
Single CircularCalifornia AmplifierDBS Single13010нетда Круговая (L, R)2012,2 — 12,75950-150011.252- 55 дБ @ 1 кГц
-80 дБ @ 10 кГц
-100 дБ @ 100 кГц
6250.51211,5-
14 / 16-
19
120-
MTIAP8-T4C1 4015нет да2511,7 — 12,75950-200010.753- 50 дБ @ 1 кГц
-75 дБ @ 10 кГц
-95 дБ @ 100 кГц
6050,50,6211,5-
14 / 16-
19
110-
Twin CircularAP82-T4C2405нетда 2511,7 — 12,75950-200010.753- 50 дБ @ 1 кГц
-75 дБ @ 10 кГц
-95 дБ @ 100 кГц
6050,50,72.511,5 -
14 / 16 -
19
250-
California AmplifierDBS Twin 23010нетдаКруговая (L, R) 2012,2 — 12,75950-200011.252 - 55 дБ @ 1 кГц
-80 дБ @ 10 кГц
-100 дБ @ 100 кГц
6250.51.12.511,5 -
14 / 16-
19
160-
ZinwellZKF-M52 24020нетда2011,7 — 12,75950-200010.753- 50 дБ @ 1 кГц
-75 дБ @ 10 кГц
-90 дБ @ 100 кГц
5550.50.92.511,5 -
14 / 16-
19
150-
DigicomDKF-102 2405нетда2011,7 — 12,75950-200010.753 50 дБ @ 1 кГц
-75 дБ @ 10 кГц
-95 дБ @ 100 кГц
6050.50.7 11,5 -
14 / 16-
19
200-


 
Теле-Спутник Октябрь 2002
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт