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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Digitales Satelliten-TV. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Satellitenfernsehen ist ein System zur Übertragung eines Fernsehsignals von einem Sendezentrum zu einem Verbraucher, wobei als Repeater künstliche Erdsatelliten verwendet werden, die sich im Weltraum in einer geostationären (früher in anderen Umlaufbahnen) erdnahen Umlaufbahn über dem Äquator befinden und mit einem Transceiver ausgestattet sind Ausrüstung. Im Vergleich zum terrestrischen Fernsehen deckt es große Gebiete mit hochwertigen Fernsehsignalen ab, die für eine Weiterverbreitung auf herkömmlichem Weg schwer zu erreichen sind. Für den Empfang eines Satellitenfernsehsignals ist eine spezielle Ausrüstung erforderlich. Das Standardset besteht aus einer Satellitenschüssel, einer Halterung (zur Befestigung der Antenne an Wand oder Dach), einem Konverter, einem Kabel und einem Satellitenempfänger (Satellitenempfänger), letzterer kann in den Fernseher eingebaut oder in Form eines eingebaut werden Computerplatine. Um Satellitenfernsehkanäle mit dem Receiver anzusehen, verwenden Sie einen Fernseher oder Computermonitor (über eine spezielle integrierte DVB-S-Karte).
Die Übertragung von Informationen über große Entfernungen war und ist aus praktischer Sicht eine der wichtigsten Anwendungen künstlicher Erdsatelliten. Der erste dedizierte amerikanische Kommunikationssatellit hatte 1963 einen Sender von nur 5 Watt und eine omnidirektionale Sendeantenne. Deshalb war es auf der Erde nur mit einer etwa dreißig Meter großen Spezialantenne möglich, Satellitensignale zu empfangen. Um ein schwaches Signal von einem Rauschhintergrund zu unterscheiden, musste am Eingang eines bodengestützten Empfängers ein komplexer und teurer Quantenverstärker installiert werden, der mit flüssigem Helium gekühlt wird. Die Weltraumtechnologie entwickelte sich, und in den 1970er Jahren wurde es möglich, Kommunikationssatelliten in die sogenannte geostationäre Umlaufbahn zu bringen, als der Satellit permanent über einem Punkt auf der Erdoberfläche zu schweben schien. Die Sendeleistung wurde erhöht, und die Bordantennen wurden durch Richtantennen ersetzt, die einen schmalen Strahl elektromagnetischer Energie bilden und einen relativ kleinen Teil der Erdoberfläche "beleuchten" konnten. Das heißt, die Strahlungsleistung wurde nicht in alle Richtungen gestreut, sondern hauptsächlich auf den Adressaten gerichtet. Als Kenngröße, die nicht nur den Sender, sondern auch die Antenne charakterisieren sollte, wurde die sogenannte äquivalente Strahlungsleistung eingeführt – das Produkt aus der Leistung des Bordsenders und dem Gewinn der Sendeantenne (also dem damit verbundenen Gewinneffekt). Tatsache, dass Energie konzentriert und nur in eine bestimmte Richtung abgestrahlt wird). Der Wert der äquivalenten Leistung erreichte Hunderte und dann Tausende von Watt. Dadurch wurden terrestrische Antennen um den Faktor zwei bis drei verkleinert und der Verstärker musste nicht mehr mit flüssigem Helium gekühlt werden. Und doch konnte man in dieser Zeit nur davon träumen, ein Signal direkt auf einem Heimfernseher zu empfangen - die Kosten für eine Empfangsstation betrugen etwa eine Million sowjetische Rubel. Das weltweit erste Verbreitungsfernsehsystem „Orbita“ wurde 1967 in der UdSSR in Betrieb genommen. Dann erschienen ähnliche Systeme in den USA, Kanada, Indonesien, Indien und anderen Ländern. 1977 organisierte eine Gruppe europäischer Länder das Eutelsat-Konsortium zum Austausch von Fernsehprogrammen im Eurovision-Netzwerk. Basis des Netzes waren drei Leit- und ein Backup-Satellit „Eutelsat-1“, die auch zur Übertragung kommerzieller TV-Programme im 11-GHz-Band genutzt wurden. Mehrere weitere Programme in diesem Bereich wurden über die Satelliten des internationalen Systems „Intelsat“ und den kommerziellen Satelliten „Astra“ ausgestrahlt. Heutzutage erwerben viele Fernsehzuschauer ihre eigenen Empfangssysteme, die es ihnen ermöglichen, Programme von Verteilersystemen zu empfangen. Als 1983 die ersten Übertragungen über den Satelliten Eutelsat-1 begannen, erforderte dies eine Empfangsantenne mit mindestens drei Metern Durchmesser und eine Ausrüstung, die 20000 US-Dollar kostete. Wissenschaftler und Ingenieure brauchten jahrelange Arbeit, um eine "Schüssel" mit einem Durchmesser von 60 Zentimetern Wirklichkeit werden zu lassen, die irgendwo in Ischewsk oder Omsk auf einem Balkon installiert werden kann und Dutzende von Programmen aus verschiedenen Ländern direkt von Satelliten empfängt. Versuchen wir am Beispiel von NTV-plus nachzuvollziehen, wie Fernsehsendungen auf dem Weg über Satellit zum Zuschauer kommen. Dieses System des direkten Satellitenrundfunks (SNV) ist in Russland seit Mitte der 1990er Jahre in Betrieb und wird ständig weiterentwickelt. Seit Februar 1999 ist in diesem Netz der speziell für die digitale Übertragung vorbereitete Satellit Bonum-1 in Betrieb. Moderne Geräte für digitale Komprimierung und digitale Übertragung ermöglichen die Übertragung von bis zu sechs digitalen Fernsehprogrammen über einen Trunk (Transponder) eines Satelliten anstelle eines analogen Programms und mit statistischer Komprimierung - bis zu 8-10 und sogar 10-12. Aber die Kosten für die Satellitenausrüstung und die Empfangsanlage steigen erheblich. Zu der Zeit, als das erste Netzwerk für direkten Satellitenrundfunk geschaffen wurde, lag der Preis eines digitalen Tuners auf dem Weltmarkt bei über tausend US-Dollar, während der Preis eines analogen Tuners zwanzigmal niedriger war. Dies bestimmte die Wahl der analogen Methode. Bis 1999 waren die Kosten für einen digitalen Tuner auf dem Weltmarkt jedoch auf etwa 200 Dollar gefallen. Dadurch war es möglich, vollständig auf digitalen Rundfunk umzustellen. Daher stellte NTV-Plus am 1. November 1999 auf digitale Übertragung um. Die Vorteile des digitalen Rundfunks sind unbestreitbar. Erstens ist es eine 6- bis 10-fache Reduzierung der Satellitenkosten (pro Programm); Verbesserung der Schwelleneigenschaften des Empfängers; Verbesserung der echten Bild- und Tonqualität. Zweitens ist es die Bereitstellung zusätzlicher Dienste für den Verbraucher, wie Wiedergabe des Programmführers auf dem Fernsehbildschirm, bequeme Kanalauswahl, die Möglichkeit, ein Passwort und Altersbeschränkungen für Zuschauer einzugeben, Ton in mehreren Sprachen, Datenübertragung, Ändern die Software von Empfängern über die Luft usw. . Sie können die Art des Empfangs wählen: individuell oder kollektiv. Wenn wir uns auf den kollektiven Empfang beschränken, können wir die Leistung des Satelliten reduzieren, da die Empfangsantenne größer ist. Gleichzeitig geht ein Teil des potenziellen Publikums verloren. Schließlich liegt auch in Europa mit dem umfangreichen Ausbau der Kabelnetze die Zahl der einzelnen Satellitenabonnenten bei fast fünfzig Prozent. Was können wir über Russland sagen, wo es praktisch keine Erfahrung mit dem Funktionieren von kostenpflichtigen Kabelnetzen und vertraglichen Beziehungen zwischen dem Sender und dem Eigentümer des Kabelnetzes gibt. Damit wird die Wahl zugunsten der individuellen Rezeption naheliegend, was jedoch eine kollektive Rezeption nicht ausschließt. Die massive Beschaffenheit des Satellitenrundfunknetzes und die Notwendigkeit, "Öffnungs"-Signale über die Luft zu übertragen, erzwingt die Verwendung komplexer Schließsysteme. Dies ist ein notwendiger Schutz gegen zahlreiche „Hacker“. Jetzt nutzt NTV-Plus das digitale Abschlusssystem von France Telecom (Frankreich). Die Tatsachen der Offenlegung der "Piraterie" wurden noch nicht entdeckt, und wenn dies geschieht, werden Gegenmaßnahmen bereitgestellt. Die Wahl der Hauptenergieparameter des NTV-Plus-Systems beruhte auf langjähriger Erfahrung bei der Erstellung von Satelliten in Russland und anderen Ländern sowie auf den auf dem Markt erhältlichen Massenempfangsgeräten und der entsprechenden Größe der Antennen des Empfangsanlage. Für das NTV-Plus-System begannen sie, einen Satelliten mit EIRP 50-48 dBW zu verwenden. Mit modernen rauscharmen Verstärkern und Tunern mit verbesserten Schwelleneigenschaften kann das Signal mit Antennen mit einem Durchmesser von 45-60 Zentimetern empfangen werden. Bei einem Versorgungsgebiet, das dem europäischen Teil Russlands entspricht, beträgt die Stammleistung des Satelliten 80-100 Watt. Die Wahl des Frequenzbandes war wesentlich bei der Erstellung des Systems. Auf einer internationalen Konferenz in Genf im Jahr 1977 verabschiedeten sie einen Plan zur Verteilung von Frequenzkanälen und Satellitenpositionen im geostationären Orbit. Ein ähnlicher Plan wurde 1983 für die westliche Hemisphäre angenommen. Jedes Land der östlichen Hemisphäre erhielt mindestens fünf Frequenzkanäle mit einer Breite von 27 MHz. Gemäß dem Plan sollte jeder Satellit ein oder mehrere Gebiete bedienen, die den Grenzen eines Landes entsprechen. Die Sowjetunion erhielt 70 Frequenzkanäle auf fünf Orbitalpositionen. Andere Systeme, die im 12-GHz-Band arbeiten, können zu Recht als "Direktes Satellitenfernsehen" bezeichnet werden, da der Empfang keine Genehmigung von der Sendeseite erfordert und der Preis einer Empfangsanlage heute nicht mehr ist als der Preis eines hochwertigen Fernsehgeräts. Zurück in der Sowjetunion war geplant, ein Satellitensystem im 12-GHz-Band zu schaffen, insbesondere Satelliten, die für die gleichzeitige Übertragung von vier Fernsehprogrammen in einem breiten Strahl (die Gebiete von Kasachstan, Ukraine), zwei mittelgroßen Strahlen (Belarus , Usbekistan und andere Republiken Zentralasiens) und einen schmalen Strahl (Baltik, Transkaukasien). Die Leistung der Bordsender wurde so angenommen, dass Antennen mit einem Durchmesser von 1,1 Meter für Einzelempfang und 1,5 Meter für Kollektivempfang geeignet sind, wo sich gegenseitige Beeinflussung auswirkt. Um den Bonum-1-Satelliten zu platzieren, erteilte die Staatliche Kommission für Funkfrequenzen eine Genehmigung für die Nutzung einer der russischen Positionen im START-Bereich. „Der Satellit ist das wichtigste Element des Systems", schreibt L. Kantor in der Zeitschrift Radio. Sein Design ist ungewöhnlich. Er hat die Form eines Zylinders, auf dessen gesamter Oberfläche sich die Elemente der Solarbatterie befinden Die Drehung des gesamten äußeren "Glases" hilft, die Position der Satellitenachse im Raum zu stabilisieren. Der innere Teil des Satelliten, auf dem sich die Empfangs- und Sendeantenne befindet, bleibt bewegungslos (d. h. sozusagen dreht sich relativ zum äußeren "Glas" in die entgegengesetzte Richtung). Der Satellit wird von einer Station in der Nähe von Moskau aus gesteuert. Wie die Erfahrung zeigt, werden seine Betriebsparameter mit hoher Genauigkeit eingehalten: Der Fehler beim Halten der Position im Orbit und beim Ausrichten der Antenne ist deutlich geringer als der angegebene Wert von ±0,1 Grad. Dazu werden regelmäßig Korrekturfahrten mit den verbauten vier Korrekturtriebwerken und der nötigen Treibstoffreserve durchgeführt. Die Satellitenantenne wird entweder durch ein Bakensignal in Kombination mit Fernsteuerungssignalen oder durch die Erdscheibe ausgerichtet. Der Strahl der Sendeantenne hat eine spezielle Form, die dem erforderlichen Abdeckungsbereich entspricht. Es ist auch möglich, Sender auf den zweiten Strahler zu schalten, was es ermöglicht, eine Zone östlich des Hauptstrahlers zu bilden. Die Nutzlast des Satelliten besteht aus acht funktionierenden Trunks mit einer flexiblen Reserve (von drei Sendern), die mindestens 50 dBW in der angegebenen EIRP-Zone erzeugen. Alle Trunks arbeiten rund um die Uhr, auch in Zeiten, in denen sich der Satellit im Schatten der Erde befindet und seine Ausrüstung mit Batterien betrieben wird." Autor: Musskiy S.A.
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