ماهواره تلویزیونی چطور کار می کند؟

[EditorIR]

سلام. چند وقتی نبودیم و شاید چند وقت دیگر هم نباشیم!. شرمنده به خدا کارها و امتحان دانشگاه دارد دیوانه ام می کند.
چند چیز:

چیز 1 : راستش را بخواهید نمی دانم چه نوع مطالبی به درد بچه های اینجا می خورد. به همین خاطر تصمیم گرفتم بیشتر در بحث ها شرکت کنم تا بحث جدیدی راه بیندازم.
چیز 2 : این مطلب مختصری درباره شناخت سیستم ماهواره ها برای مصارف خانگی است. البته من نصب کردن ماهواره را بلد نیستم و خیلی از دم و دستگاهش سر در نمی آورم. این مطلب فقط به عنوان یک مطلب همینجوری درباره سیستم های دیجیتال نوشته شده ، خودم هم می دانم که جای این مطلب شاید در این سایت نباشد ؛ اما حالا بخوانیدش ضرر نمی کنید!

چیز 3 (اصل کار) سیستم های ماهواره ای :

چه ممنوع باشد چه آزاد ، ماهواره ها را دیگر باید دومین ساکن بعد از کولر های آبی در پشت بام های جهان دانست. تکنیکهای ماهواره ای امروز به طرز باور نکردنی پیشرفته شده اند و اگر قرار باشد تمامشان را بررسی کنیم ، عمر نگارنده تمام خواهد شد و سواد مورد نیاز هم وجود ندارد. تكنيكهاي ماهواره اي نه تنها در خدمت سيستمهاي مخابرات و صدا و تصوير قرارگرفته است، بلكه در پيشرفت علوم ديگر مانند علوم فضايي، زمين شناسي، هواشناسي و علوم نظامي نيز تاثير بسزايي دارد. اما بهره ای که کاربران خانگی از تكنولوژي ماهواره مي برد، دریافت صدا و تصوير و دیتا است. به اين نوع سرويس ، سرويس پخش عمومي راديو و تلويزيون ياBSS ( Broadcast Satellite Service، مي گويند. از سرويسهاي ديگر مورداستفاده در سيستمهاي ماهواره اي، سرويس ارتباط ثابت يا (FSS ( Fix Satellite Service است كه برای ارتباط راديويي بين نقاط ثابت و ماهواره تعبیه شده. اين سيستم را برای ارتباطات تلفني، تلگراف ، ديتا و راديو و تلويزيون بكار مي برند. در اين سرويسها با قرار دادن يك آنتن كوچك و يك گيرنده (Receiver) ، سيگنالهاي راديو و تلويزيون دريافت مي شود. با ديجيتال شدن سيگنالهاي صدا وتصوير و پيشرفت سيستمهاي فشرده
سازي تعداد سيگنالهاي بيشتري انتقال مي يابد بنابراين، استفاده از اين تكنولوژي اقتصادي تر نيز شده است. علاوه بر اين، درسيستمهاي ديجيتال، كدگذاري سيگنالها باعث بالا رفتن امنيت انتقال سيگنال شده است.

مدار زمين ثابت:
ماهواره هايBSS و FSS عموماً در مدار زمين ثابت يا (GEO (Geostationary Orbit قراردارند، اين مدار يك مدار تقريباً دايره اي است كه در فاصله 42164 كيلومتري از مركز زمين در صفحه استوا قراردارد . ابن يعني با صفحه استوا زاويه اي نمي سازد. دقیقا" 24 ساعت طول مي كشد تا يك ماهواره در اين مدار يك دور كامل آن را طي كند به همين دليل زمين ثابت ناميده مي شود. در اين مدار با سه ماهواره كل سطح زمين بغير از قطبها پوشش مي يابد. حال اگر سه ماهواره با فاصله 120 درجه از هم روي اين مدار قرار گيرد، كل سطح زمين پوشيده خواهد شد( البته بجز قطبها).
پوشش يك ماهواره محدوده اي است كه تحت تاثير امواج منتشره از ماهواره قرا مي گيرد و گيرنده هاي خانگي قادر به دريافت سيگنالهاي ماهواره اي خواهند بود.

طول و عرض جغرافيايي:
هر منطقه روي زمين داراي يك طول و عرض جغرافيايي است. خط استوا داراي عرض جغرافيايي صفر و نصف النهار مبدا كه از روي گرينويچ عبور مي كند داراي طول جغرافيايي صفر است. بنابراين هر چه از استوا دورتر شويم مقدارعددي عرض جغرافيايي بيشتر مي شود. اگر به سمت شمال برويم مقدار ، مثبت و اگر به سمت جنوب برويم مقدار منفي حاصل مي شود. همينطور سمت راست گرينويچ، شرق داراي طول جغرافيايي مثبت و سمت چپ ، غرب، داراي طول جغرافيايي منفي خواهد بود. دانستن اين مطلب براي تنظيم آنتن مفيد خواهد بود. مثلا وقتي عنوان مي شود كه ماهواره 902 GEO روي مدار 62 درجه با مبدا فاصله دارد و در ،GEO روي مدار 62 درجه قرار دارد، يعني اين ماهواره روي مدار شرق آن واقع است.

مرحله ارسال سيگنال به ماهواره :
سيگنالهاي صدا و تصويرخام ديجيتال وارد مداري به نام انكودر Encoder مي شود. در انكودر اين سيگنال(Motion Picture Expert Group) فشرده و مالتي پلكس مي شود سپس سيگنال حاصل مدوله شده وتغيير با استاندارد MPEG- 2 فركانس مي يابد. در نهايت سيگنال تقويت شده و به ماهواره مورد نظر ارسال مي شود. اين مرحله درايستگاه ارسال زميني انجام مي شود.

مرحله ارسال از ماهواره به زمين یا Downlink:
درماهواره اين سيگنال دريافت شده و به فركانس ديگري تبديل مي شود و پس از آن به سمت زمين ارسال مي گردد.

مرحله دريافت سيگنال:
در روي زمين سيگنال توسط آنتن گيرنده زميني دريافت مي شود. سیگنال به آنتن دیش برخورد می کند ، به طریق LNB کد می شود ، طبیعتا بوسیله کابل 75 اهم فرستاده می شود به یک گیرنده و در تلویزیون دیده می شود.

آنتن:
سيگنالهاي ماهواره اي از پس از طي فاصله حدود 36000km دريافت مي شوند؛ اين سيگنالها مي توانند در باندهاي
C ( حدود 4 گیگا هرتز ) و یا KU (حدود 12 گیگاهرتز) باشند . این سیگنال ها بسیار ضعیفند و توان کمی دارند. . به همین خاطر براي دريافت اين سيگنالها بايد از آنتنهاي بشقابي (Parabolic antenna /dish) استفاده كرد. آنتن بشقابي سيگنالهاي ضعيف موجود در فضا را جمع آوري كرده و آنها را در يك نقطه به نام نقطه كانوني (Focal point) متمركز مي كند. به اين ترتيب سيگنالي با قدرت كافي فراهم مي شود كه مي توان
آن را آشكار كرد. هرچه اندازه آنتن بشقابي بزرگتر باشد، ميزان تقويت سيگنالهاي ضعيف بيشتر است. كانون آنتن روي محور آنتن قراردارد . محور آنتن خطي است كه از مركز آنتن عبور مي كند.قدرت سيگنال دريافتي در هر نقطه از سطح زمين باEIRP نشان داده مي شود. هرچه مقدار EIRP بيشتر باشد، اندازه آنتن موردنياز براي دريافت كاهش پيدامي كند.

:LNB
LNBدر كانون آنتن بشقابي قراردارد و وظيفه آن تقويت توان و تبديل فركانس سيگنالهاي دريافتي است
LNB سيگنالهاي جمع آوري شده در كانون را تقويت مي كند و با كاهش فركانس آن (در حدود بانMHz د.950-2150 )
سيگنال را براي آشكارسازي در اختيار گيرنده ماهواره اي قرار مي دهد. علت كاهش فركانس اين است كه طول كابل بين LNBو گيرنده معمولا به چندين متر مي رسد، بنابراين براي كاهش تضعيف سيگنال توسط اين كابل بايد فركانس كمتر شود. زيرا هرچه فركانس كمتر باشد تضعيف آن در كابل نيز كمتر است. (کلمه تضعیف اصلا در فرهنگ لغات فارسی وجود دارد؟)
يكي از مشخصات مهمLNB كه بايد در نظرگرفته شود، این است که باید باند عملكرد LNB با توجه Ku وC متناسب با مشخصات سيگنال موردنظر انتخاب شود. موقع خرید LNB باید توجه داشت که محدوده عملکرد LNB های باند KU متفاوت است و به چهار نوع Ku low ,Ku high ، Wide Band و Universal تقسیم می شود. هنگام خرید باید از LNB مخصوص به باند مورد نظر استفاده کرد. البته همانطور که می دانید به این سختی ها هم نیست ، همه از LNB های Universal استفاده می کنند كه تمام باند ها را در دو پلاریزوسیون می پوشاند.
مشخصه ديگر عدد نويز درج شده بر روي بدنه LNB است که با علامت اختصاري N.F (Noise Figure) درج می شود. طبیعتا هرچه مقدار نویز کمتر باشد بهتر است.

دستگاه گيرنده ماهواره اي:
سيگنال خروجي LNB توسط گيرنده دريافت مي شود و گيرنده از درون سيگنال دريافت شده، سيگنال صدا و تصوير را آشكار مي كند. براي دريافت صحيح كانالهاي موردنظر، بايد مشخصات آنها وارد گيرنده شود اين مشخصات عبارتند از فركانس دريافت، نرخ سمبل(Symbol Rate) FECو قطبيت (Polarization) .اگر آنتن به درستي تنظيم شده باشد، گيرنده ها، قابليت جستجوي اتوماتيك و شناسايي كانالهاي قابل دريافت را دارند و معمولا نيازي به واردكردن دستی نیست. اما اگر پس از جستجوي اتوماتيك ، كانالی که موردنظرتان است يافت نشد، مي توانید با واردكردن مشخصات دريافت به صورت دستی یا Manual، در صورتيكه سيگنال از قدرت كافي برخوردار باشد، آن را دريافت کنید.

راهنمائيهاي كلي براي دريافت سيگنالهاي ماهواره اي:
سيگنالهاي ماهواره اي مشابه سيگنالهاي مايكروويو مي باشند و براي دريافت آنها، فرستنده و گيرنده بايد در ديد مستقيم يكديگر باشند. وجود هرگونه مانعي در مسير آنتن گيرنده و ماهواره، موجب عدم دريافت سيگنال مي شود. سيگنالهاي ماهواره نمي توانند از موانعي چون چوب، ديوارهاي آجري و سيماني، فلز و يا حتي برگ درختان عبوركنند. بنابراين مطمئن شويد كه هيچگونه مانعي بين آنتن گيرنده و ماهواره وجود ندارد.

تنظيم آنتن:
براي دريافت صحيح سيگنال، آنتن بايد مستقيما به طرف ماهواره قرارگيرد. جهت گيري صحيح آنتن با دو مقدار زاويه آزيموت Azimuth و زاويه فراز Elevation مشخص مي شود. آزيموت مقدار زاويه بين محور آنتن و سمت شمال و فراز، زاويه بين محور آنتن و سطح افق است. اگر نقطه دريافت در نيمكره شمالي زمين باشد، براي دريافت ماهواره هاي مختلف، اگر طول جغرافيايي ماهواره با طول جغرافيايي نقطه دريافت يكسان باشد، جهت گيري زاويه آزيموت به سمت جنوب بوده و زاويه فراز حداكثر مقدار خود در آن نقطه را دارد. براي ماهواره هايي كه در موقعيت شرق نسبت به نقطه دريافت قرار مي گيرند، هرچه اختلاف طول جغرافيايي ماهواره و نقطه دريافت بيشتر شود، جهت گيري آنتن بيشتر به سمت شرق متمايل شده و زاويه فراز كاهش پيدا مي كند (جهت آنتن به افق نزديكتر مي شود). و براي ماهواره هايي كه در موقعيت غرب نسبت به نقطه دريافت قرار مي گيرند، هرچه اختلاف طول جغرافيايي ماهواره و نقطه دريافت بيشتر شود، جهت گيري آنتن بيشتر به سمت غرب متمايل شده و زاويه فراز كاهش پيدا مي كند (جهت آنتن به افق نزديكتر مي شود). اگر نقطه دريافت در نيمكره جنوبي قرار داشته باشد، جهت گيري آنتن به سمت شمال مي باشد و تغييرات زاويه هاي فراز و آزيموت مشابه حالت قبل خواهد بود. همچنين براي دريافت سيگنال از يك ماهواره ثابت هر چه بر روي زمين به سمت شرق حركت كنيم Az به سمت غرب متمايل مي شود. و از طرف ديگر هرچه عرض زاويه جغرافيايي بيشتر شود (حركت به سمت شمال در نيمكره شمالي و حركت به سمت جنوب در نيمكره درمكانهاي مختلف El و Azكاهش پيدا مي كند . البته مقدار زاويه El. جنوبي بر روي زمين) زاويه
متفاوت است؛

سیم انتقال :
سیم انتقال ماهواره سیم Coaxical است. از این سیم برای آنتن تلویزیون هم استفاده می شود. اما سیم آنتن ماهواره حتما باید سیم 75 اهم باشد. در بعضی منازل سیم های آنتن 50 اهم است. وقتی که می خواید آنتن را وصل کنید اول ببینید که سیمتان چند اهم است. (روی بدنه سیم نوشته شده). اگر 75 اهم بود ، نیازی به سیم کشی دوباره برای ماهواره نیست. اگر خواستید کابل بخرید ، شخصا کابل های صنایع کرمان را پیشنهاد می کنم که خیلی از کابل های آمریکایی بهتر است. باور کنید. در ضمن من هیچ رابطه ای با شرکت مذکور ندارم!.
چند شکل و عکس هم می شد اینجا در میان مطالب گذاشت که البته من بلد نیستم.

*این مطلب خلاصه ای (با تغییرات البته) از یک مقاله است که برای ماهواره های INTELSAT نوشته بودم.

[Deniro]

تشکر از مطالبتون .
هرچند که زیاد رابطه ایی بین ویدیوی دیجیتال و چیزهای مختلف مقاله تون نمیبینم .

اما در مورد کابل که شما گفتید .

شخصا کابل های صنایع کرمان را پیشنهاد می کنم که خیلی از کابل های آمریکایی بهتر است. باور کنید. در ضمن من هیچ رابطه ای با شرکت مذکور ندارم!.

کابل مذکور در چند سال قبل فقط رقیب آمریکایی خود را پیش رو داشت که البته این رقابت یک طرفه بود . اما الان به طرز باور نکردنی دچار افت کیفیت شده و من پیشنهاد میکنم به جای کابل مذکور از کابل همدان برای کلیه موارد استفاده کنید .

در ضمن من هیچ رابطه ای با شرکت مذکور ندارم!.

[EditorIR]

تشکر از مطالبتون .
هرچند که زیاد رابطه ایی بین ویدیوی دیجیتال و چیزهای مختلف مقاله تون نمیبینم .

اما در مورد کابل که شما گفتید .


کابل مذکور در چند سال قبل فقط رقیب آمریکایی خود را پیش رو داشت که البته این رقابت یک طرفه بود . اما الان به طرز باور نکردنی دچار افت کیفیت شده و من پیشنهاد میکنم به جای کابل مذکور از کابل همدان برای کلیه موارد استفاده کنید .

در ضمن من هیچ رابطه ای با شرکت مذکور ندارم!.

ممنون دنیرو جان. در کل کابل های ایرانی به خاطر مرغوبیت مس ایران کیفیت خوبی دارند. در مورد افت کیفیت راستش دقیقا خود من که حس نکردم. البته از کابل های همدان هم خیلی تعریف می کنند. همه کابل های ایران سرای من است!