Chuyên đề Bộ thu tín hiệu truyền hình qua vệ tinh

Các vệ tinh truyền hình phát đến các may thu trên 4 dải chính, là C band, Ku band, K band và Ka band. Thật ra, định nghĩa chính xác về các dải tần này được các hãng phát triển biên đổi liên tục nên nó không thật chính xác. Theo định nghĩa chung về radio, thì C band từ 4-8 GHz, Ku từ 12-18 GHz, K từ 18-26,5GHz, Ka từ 26,5-40 GHz. Trong ngành truyền hình ngày nay, thì Ku band được dùng rộng rãi và được định nghĩa như sau: 10,7-11,7-12,7GHz. ( từ vê tinh xuống chảo, tần số tải xuống, downlink frequencies) và 14-14.5GHz (tần số truyền lên, uplink frequencies). Dải tần C band dùng 3,7-4,2 GHz downlink và 5,925-6,425 Gh uplink. Ka hiện nay đang được áp dụng ở những vệ tinh hiện đại nhất, đương nhiên Vinasat1 là loại lạc hậu nhất quả đất. Chúng ta có thể hiểu, C band vẫn đươc dùng trên nhiều vệ tinh để tương thích thiết bị cũ lạc hậu và tận dụng thêm dải tần, chúng truyền được băng thông thấp, cần chảo to có đường kính hàng mét (và do đó cái nóc nhà cho nó khá đắt), thường đươc dùng phát các kênh phủ sóng rộng miễn phí. Ku band là dải tần phổ biến từ cách đây 20 năm như Measat Malaysia trước được thuê phát kênh Việt Nam, chỉ cần chảo từ 55 cm đổ lên.

doc29 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Ngày: 30/11/2013 | Lượt xem: 2617 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chuyên đề Bộ thu tín hiệu truyền hình qua vệ tinh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BÁO CÁO THỰC TẬP Chuyên Đề: BỘ THU TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH QUA VỆ TINH MỤC LỤC Chương II: Anten Chảo 2.1 Cách lắp một anten chảo. 2.2 Cấu tạo anten vệ tinh. Chương III: Cac Thành Phần Bộ Thu Truyền Hình Vệ Tinh 3.1 Cấu tạo của bộ thu. 3.2 Bộ gộp tín hiệu vệ tinh satellite, signal combine, khuếch dại Đường dây. 3.3 Low noise block downconverter ( LNB), kim thu, nhuỵ 3.4 Satellite Splitter, SP, Switch, bộ chia tín hiệu ăng ten. 3.5 Trộn ăng ten vệ tinh với truyền hình cáp và ăng ten mặt đất, Diplexer. Chương IV: Đầu Thu Truyền Hình Vệ Tinh 4.1 Đầu thu k49A. 4.2 Tiêu chuẩn dữ liệu của đầu thu. 4.3 Phần cứng đầu thu. 4.3.1 Board nguồn. 4.3.2 Giao tiếp. 4.3.3 Video OUT. Đường ra TV. 4.3.4 DATA. Đường truyền dữ liệu cho phền mềm đầu thu, Coppy đầu thu. 4.3.5 RF IN và RF OUT. 4. 3.6 Ethernet và USB. 4.4 Bố trí phầm mềm trong đầu thu. Chương V: Kênh Truyền Hình Vệ Tinh 5.1 Dải tần của sóng mang. 5.1.1 C băng C band. 5.1.2 Ku band: 5.2 LNB và sóng mang trong cáp nối LNB với đầu giải mã: 5.3 Phân cực của sóng mang: 5.4 Các đặc tính số của tín hiệu vệ tinh truyền hình số 5.5 Chuyển từ số sang tương tự và giới hạn băng thông của mỗi sóng mang truyền hình vệ tinh, sự tách biệt vệ tinh truyền hình và vệ tinh liên lạc: Chương VI: Vệ Tinh Truyền Hình 6.1 Vệ tinh truyền hình 6.2 Đài truyền hình, repeater và switch, chức năng khếch đại ăng ten tương tự và chức năng tổng đài số phức tạp. Store, chức năng chở thông tin: 6.3 Phần máy điện tử của một vệ tinh truyền hình: 6.4 Giair tần 6.5 TP transponder, bộ phát đáp của vệ tinh truyền hình,( đơn vị sóng mang của vệ tinh truyền hình.) 6.6 Ăng ten thu tín hiệu từ măt đất của vê tinh truyền hình: Chương VII: Tài Liệu Tham Khảo: Chương I: ANTEN CHẢO 1.1 Cách lắp một anten chảo: Khi sử dụng nhiều kim thu LNB cho một chảo, thì chảo có tiêu cự bé quá và các vệ tinh gần nhau sẽ làm các LNB sít nhau đến độ không đặt được nữa. Với một bộ thu Vinasat1, thaicom5, Asiat5, có góc A của Vinasat1 là 127,9; còn thaicom5 là 237; Asiasat5 197,4, thì một cái chảo 55 phân đủ cho các LNB Asiasat5 chung với Tháicom5 một cách dễ dàng, nếu chung với Vinasat tín hiệu hơi yếu, cần lắp rất tốt mới được. Có thể đo bán kính từ đầu LNB đến tâm chảo mà tính ra khoảng cách các LNB để tính toán việc ghép, còn nếu không thì đơn giản, cho mỗi LNB một chảo 140k 55 phan Chảo có 3 góc AES, ví dụ Vinasat trên nóc tháp rùa Elevation:  51.5° . Góc E là góc ngẩng cao, nhìn ngang là 0 và ngửa mặt lên trời là 90 Azimuth (true):  126.2° không cần, đây là hướng bắc bắc đẩu. A là góc quay ngang, 0 là bắc, 90 là đông, 180 là nam, 270 là tây. Có hai hướng bắc, hướng bắc từ trường và hướng bắc đúng (hướng Bắc Đẩu, hướng trục quay). Hai hướng bắc này lệch nhau một chút, hệ kinh vĩ là hướng bắc này=hướng bắc đúng, tức là hướng bắc bản đồ hơi lệch hướng bắc la bàn. Azimuth (magn.):  127.8°, hướng la bàn, góc quay ngang theo hướng bắc la bàn, hệ đề phô default của Gúc Ớt Google Earth.  LNB Skew [?]:  -48.9°  Đứng trong chảo nhìn ra, âm là bên trái trên, dùng để chỉnh phân cực. Góc xoắn LNB S là: 0 là vạch LNB đúng trên lưng cao nhất, đứng trong chảo nhìn ra quay theo chiều kim đồng hồ là dương. A là góc quay ngang theo chiều kim đồng hồ khi nhìn từ trên xuống. Bắc là 0, Đông 90, Nam 180, tay 270 hay gọi cách khác là -90. E là góc ngẩng, đứng sau ăng ten nhìn ra, úp mặt chảo là 0 độ, ngửa lên trời là 180, quay chảo về trước mặt là 90. Có điều, do hội tụ lệch, nên cái góc E ấy chéo không đo đươc và phải dò S là xoắn LNB, cái vạch LNB trên cùng là 0, tăngd theo chiều kim đồng hồ khi ngồi sau chảo nhìn ra trước. Hình 1.1 anten Ku 1.2 Cấu tạo ăng ten vệ tinh LNB phổ có tần số dao động chuyển đổi địa phương của 9.75/10.60 GHz để cung cấp hai chế độ hoạt động - tiếp nhận băng tần thấp (10,70-11,70 GHz) và tiếp nhận ban nhạc cao (11,70-12,75 GHz). Tần số dao động địa phương được bật để đáp ứng với một tín hiệu kHz 22 chồng lên điện áp cung cấp từ máy thu được kết nối.Cùng với mức điện áp cung cấp được sử dụng để chuyển đổi giữa các phân cực, điều này cho phép một LNB Universal nhận được cả hai phân cực (dọc và ngang) và đầy đủ phạm vi tần số vệ tinh K  Mỗi ăng ten vệ tinh đều có 2 bộ phận, là cái chảo và cái kim thu LNB. Cái chảo tập trung mật độ năng lượng bức xạ của sóng vô tuyến phát từ vệ tinh vào mặt cái LNB, miệng cái LNB đặt ở tiêu điểm cái chảo. Kích thước miệng LNB thường là bằng khoảng bước sóng, 10 phân với băng C, 4 phân băng Ku và 1 phân với băng Ka cao. Chính giữa miệng cái LNB là một hốc hội tụ Feed horn, còn gọi là phễu hội tụ, đáy phễu đó là 2 kim thu thu hai phân cực vuông góc với nhau. Kim thu đó ngắn và dao động điện của nó được chọn lọc khếch đại bằng mạch điện siêu cao tần ngay trong LNB , mạch điện nằm ở ngay chân kim thu được nuôi bởi điện áp truyền từ đầu thu qua cáp. LNB tạo ra sóng trung tần băng L, sóng từ đó được đẩy vào cáp truyền hình 75 ôm nối LNB và đầu thu. Sóng trong cáp là trung tần IF, bằng hiệu tần số riêng trong LNB gọi là LO và tần số sóng mang từ vệ tinh gọi là tần số các TP, nằm trong dải băng L từ 950-1950 MHz, dễ truyền trong cáp và các thiết bị trên cáp. Để LNB tách được sóng mang khỏi nhiễu nền, thì mật độ bức xạ phải được hội tụ đến một mức độ nhất định, sự hội tụ này phụ thuộc vào bước sóng, kích thước chảo, kích thước miệng LNB, độ chính xác của mặt chảo....  Chương II: CÁC THÀNH PHẦN BỘ THU TRUYỀN HÌNH VỆ TINH: 2.1 Cấu tạo của bộ thu: Hình 2.1 Chảo dây LNB Chi tiết đầu jack RG6, cái ốc ở đầu cắp xuay được với cáp để bắt vào đầu thu hay LNB Hình 2.2 dây cáp đồng trục Hình 2.3 Đây là hình của đầu k+ TV Hình 2.4 Đây là hình của đầu Dreambox, đầu này vừa thu được truyền hình vệ tinh, kỹ huật số mặt đất và internet 2.2 Bộ gộp tín hiệu vệ tinh satellite, signal combine, khuếch dại đường dây: A Bộ trộn tín hiệu băng L, L band combiner, bộ gộp tín hiệu: Đơn giản nhất quả đấtm, bộ gộp, bộ trộn này chẳng làm gì ngoài việc trộn các sóng ở hai hay nhiều ống dây đồng trục vào thành một ở một ống đầu ra. Chúng cũng có thể có có các chức năng truyền nguồn và truyền tín hiệu điều khiển khác như 22KHz... để đầu thu điều khiển các thiết bị khác trên mỗi đường dây. Người ta dùng bộ trộn combiner này ở băng L vì đó là băng của LNB, dùng cho cả truyền lên và truyền xuống. Ở trạm internet dùng lớp vệ tinh như các vệ tinh truyền hình thông dụng, thì cấu hình tối đa như sau: các gateway sẽ đưa tín hiệu ra các modem, mỗi modem đưa ra một tần số băng L, có thể có 2 combiner cho hai phân cực, mỗi combiner gộp một nhóm các tần số phát lên vệ tinh bằng 2 chảo có phân cực riêng. Một cấu hình tối thiểu là một đầu phát chỉ dùng một phân cực và một tần số băng L thì đơn giản hơn, tín hiệu thu về trộn trong sóng truyền hình thường dưới các chuỗi stream, đầu thu nào lấy stream có ID của nó. Nhưng ứng dụng rộng hơn của các combiner băng L là thu truyền hình. Người ta dùng nó để chuyển 2 phân cực của một vệ tinh vào một cáp, hay là 2 nhóm L băng lấy từ 2 nhóm C và Ku, hoặc 2 vệ tinh khác nhau.... Cái này có thể dùng để gộp tín hiệu 2 vệ tinh, nhưng cũng dễ dàng dùng để chia tín hiệu một vệ tinh ra rồi gộp lại để các đầu thu không còn phải cần điều khiển LO và phân cực, 2.3 Low noise block downconverter ( LNB), kim thu, nhuỵ Downconverter là chuyển đổi (convert) xuống tần số thấp (down), "Low noise block downconverter" là "chuyển xuống tần số thấp dạng cục ít ồn". Nó thuộc phần tương tư của thiết bị thu, chuyển tần số cao của sóng vê tinh thành tần số L băng thấp dễ tải trong cáp 75 ôm ( 75 ohm, cũng là cáp đồng trục dùng cho truyền hình cáp ). Cáp này cắm vào đầu thu, hộp cao tần ở đầu thu sẽ chon lọc khếch đại tiếp, và cho tín hiệu ra đầu cuối cùng của phần tương tự, đến IC AD trên phần số của đầu thu.  LNB gồm có 2 phần, là phần thu sóng và mạch điện tử. Phần thu sóng là kim thu nằm trong hốc hội tụ. Trong hốc hội tu có các mặt tạo thành hốc cộng hưởng với dải tần làm việc. Một LNB thông thường có 2 bộ cộng hưởng vuông góc nhau để sử lý 2 phân cực vuông góc với nhau. Phần mach điên tử cần bảo vệ kỹ và có phần chỉnh cộng hưởng rất chính xác, được nhà sản xuất hiệu chỉnh thủ công hay bằng máy rồi dán lại, nên LNB hỏng thì tháo ra làm ... đồ chơi. Nếu như đã có cái LNB hỏng như thế, thì con Standard LNB sẽ có một vít chỉnh và con Universal LNB sẽ có nhiều hơn, thường là 2 vít chỉnh, mỗi vít một LO, các vít này chỉnh điện dung cái tụ. Nguồn nuôi thường là bác 7808 có cái biến trở bên cạnh Hiện nay, do dùng băng L truyền vào cáp có tần số 950-1959 MHz, nên băng thông của LNB được giới hạn bởi khả năng mang của L băng này. Nhắc lại chút, cái nghẽn cổ chai này chỉ do dùng dây cáp đồng trục 75 ôm truyền thống. Nếu như các mặt khác của kỹ thuât được đảm bảo đầy đủ, thì mỗi sóng 2 GHz tải tối đa được 200 mage bít / giây = 25 mega byte / giây. Các sóng băng L 950-1950 tải được tối đa  95-195 mega bit / giây. Với kỹ thuật số hiện nay, con số này tương đương với 20-30 kênh truyền hình chất lượng cao, tức là băng thông của mỗi TP trên vệ tinh. Thông thường, sóng mang có thể tải được số bít bằng 1/10 dao động nhưng với ngành truyền hình thì tỷ số này hiện nay rất thấp, đương nhiên băng Ku 10GHz phải to gấp 5 lần băng L 2 GHz. Trên đầu thu có mục chọn LNB, mục đó có 2 loại LNB là phổ thông (universal LNB) và tiêu chuẩn (standard LNB). Universal có trên 2 tần LO gần nhau nằm giữa một ngưỡng cao và một ngưỡng thấp, ví dụ thu Vinasat1 chọn con 9750-10600 có 2 tần 9750 MHz và 10600MHz, hay con khác trước hay thấy ở đầu X-sat có 3 tần 9750-10600-10750, thu được dải rộng hơn và tương thích với nhiều đầu hơn, đắt hơn... trong đầu thu (đầu giải mã, receiver) sẽ có mục chọn tần trên và dưới. Standard thì chỉ có 1 LO do đó ít nhiễu sóng khỏe. Gospell bán ở Hà Nội hay Sài Gòn một cái universal 9750-10600 thu K+ 65k, còn chính hãng K+ thuê cũng hãng Gospell ấy làm con standard 9750 bán 90k, vặt mọi nơi mọi chỗ. C band LNB LO=5150MHz Input Frequency: 3.4-4.2GHz Output Frequency: 950-1750MHz Noise Figure: 13K Gain: 70dB Polarity: 4 (Hor/Ver/LC/RC) Cách bắt C band LNB vào chảo LNB có cả hai C-Ku băng, có 2 cáp ra cho 1 LNB và đương nhiên cái LNB này cần môt DiSEqC DMX741 CKU LNBF Ku Band C Band Input Frequency: 11.7-12.2GHz 3.4-4.2GHz Output Frequency: 950-1450MHz 950-1750MHz Gain: 70dB 70dB Switch Type: 22KHz Switch 2.4 Satellite Splitter, SP, Switch, bộ chia tín hiệu ăng ten: Satellite Splitter, SP, là thiết bị chia tín hiệu ăng ten (lấy từ LNB) thành nhiều đường, chức năng của nó ngược với Bộ chọn DiSEqC SP không có nguồn và điều khiển LNB Dòng chữ 5-1000MHz chỉ rằng nó chỉ dùng cho truyền hình cáp không dùng cho ăng ten vệ tinh Cái này là Switch, nó có 8 đầu ra và 3 đầu vào, 2 đầu vào nối lên LNB, một đầu vào nối vào cáp truyền hình hoặc ăng ten giàn.  2.5 Trộn ăng ten vệ tinh với truyền hình cáp và ăng ten mặt đất, Diplexer. Để tiện đi cáp trong nhà, người ta trộn tín hiệu của truyền hình cáp (hoặc ăng ten giàn) vào cáp LNB, cái này gọi là Diplexer, trong khi đó cái để trộn 2 cáp LNB gọi là Combiner, không khác gì nhiều nên nhiều người dùng lẫn. Động từ nhập tín hiệu từ hai cáp vào một là Combiner=buộc vào nhau, nhưng ở đây là hai dải tần khác nhau, cáp dưới 950 MHz và vệ tinh trên 950 MHz, nên dùng từ riêng là Diplexer=phối hợp. Combin có thể hiểu là hai cáp trước khi trộn còn có thể có những tần số xen kẽ nhau miễn là không đánh nhau. Diplexer cũng có thể hiểu là buộc vào nhau chung một cáp, nhưng buộc lỏng lỏng, dễ tách ra ở spliter, điều không thể thực hiện được một cách đơn giản khi trộn các tần số xen kẽ nhau trong một dải. Sự lẫn lộn này làm các hãng quảng cáo lập lờ đánh lận con đen cái Diplexer là Combiner, Tín hiệu ở cái IO này cũng được khếch đại và chia ra như truyền hình cáp bình thường, chỉ có điều, có thể các khếch đại / chia đường cáp truyền hình rẻ tiền ngoài chợ có thể không làm việc với dải bằng L của ăng ten vệ tinh 950-1950 MHz. Chương III: ĐẦU THU TRUYỀN HÌNH VỆ TINH 3.1 Đầu thu k49A đầu thu này hầu như chỉ thu được DVB-S, không HD. Chĩa vào Ku Vinasat1 chỉ thu được 8 kênh, sang Thái Côm 5 Thái  Lan thu được khá nhiều, có 60-80 (tùy C hay Ku) kênh FreeTV trong đó có rất nhiều thể thao khả năng thu của k49A khi chĩa vào Vinasaats1, báo cáo, bác thu đươc công tất cả 6 kênh Băng C của Vinasat1 140E ở TP 3413 V  DVB-S, là các kênh VTV-1/2/3/4/5/6. Dải Ku thì ngoài 6 kênh đó còn thu được 2 kênh Thuần Việt và Du Lịch ở TP 11116 H, DVB-S, còn cũng 2 kênh đó ở 11090 H thì không thu đươc vì Mpeg4. Ví dụ C băng có các TP 3413 V  DVB-S, thu được 3433 V  DVB-S2, không thu được 3491 H  DVB-S, thu được nhưng không phát 3538 V  DVB-S,  thu được nhưng không phát 3558 V  DVB-S2, không thu được 3.2 Tiêu chuẩn dữ liệu của đầu thu: lớp tiêu chuẩn truyền hình: DVB: truyền hình kỹ thuật số Digital Video Broadcasting. Đầu thu nào cũng phải vượt qua tiêu chuẩn này. DVB-s gắn với tiêu chuẩn nén hình MPEG-2 DVB-S truyền hình kỹ thuật số vệ tinh lớp đầu, do châu Âu đưa ra khoảng 1994, bắt đầu cách mạng truyền hình vệ tinh Digital Video Broadcasting - Satellite. DVB-S2 truyền hình kỹ thuật số vệ tinh lớp 2, gắn với tiêu chuẩn nén hình MPEG-4 và các tiêu chuẩn truyền mạng máy tính. DVB-S2 ra đời giữa 200x. DVB-T  Digital Video Broadcasting - Terrestrial truyền hình kỹ thuật số mặt đất, MPEG-2.  DVB-T2 lớp Terrestrial sau, MPEG-4. DVB-C/C2 cáp, cable, tiêu chuẩn truyền hình cáp kỹ thuật số. DVB-H handheld cần tay, tiêu chuẩn truyền hình qua điện thoại.  DVB-SH vệ tinh cầm tay, vệ tinh này không phải là vệ tinh truyền hình, mà là vệ tinh của mạng di động toàn cầu dùng vệ tinh. Các lớp DVB/S/T/C/H..... là những lớp lo phần biến đổi tương tự ra số rồi về tương tự. Các lớp sau là các lớp sử lý số. Lớp tiêu chuẩn đầu cuối, như SD, HD với màn hình, stereo và 5.1 với âm thanh. Cần chú ý là, cả DVB-S và S2 đều truyền được HD, SD.. với màn hình cỡ full HD. Nhưng DVB đầy đủ các tiêu chuẩn mới full HD hơn như âm thanh vòm surround tiêu chuẩn mới. lớp trả tiền, như K+ là Viaccess, AVG là Conax, Thaicom là Irdeto... Lớp trả tiền là FreeTV thì không cần khe cắm thẻ, hay còn gọi là thẻ null. Thẻ là một cấu tạo máy tính đủ cả CPU, ROM, RAM... , Một máy tính như thế không thể đọc ROM ra (smart là cách dùng từ cho những thành phần có chức năng sử lý PU). Dữ liệu đi vào smart card và đi ra, nếu dữ liệu đi ra xem được là chương trình xem được. Nếu như dữ liệu không khoá thì nối béng đầu vào và đầu ra smart card. 3.3 Phần cứng đầu thu: 3.3.1 Board nguồn: Board này cấp ra một số đường nguồn cho vi sử lý, RF và hộp cao tần. 3.3.2 Giao tiếp: LNB IN. Nhận tín hiệu băng L từ kim thu LNB. 3 dải tần số vào đầu, dải đầu lởm, dải đầu tiêu chuẩn và dải đầu tốt. Chon LNB theo đầu thu và vệ tinh. LNB LOOP. Tín hiệu điều khiển từ đầu thu gọi là 22KHz, nó dùng các xung 22KHz nhảy nguồn LNB giữa 13-18 volt để truyền tín hiệu số. Đầu thu vệ tinh tiêu chuẩn nhận tín hiệu từ LNB trong dải sóng 950-1950MHz. Tần số mang này có được như các phương pháp tạo trung tần khác, hình thành từ hiệu tần số riêng của LNB LO và tần số cánh phát của vệ tinh TP phát xuống Thêm một loại hộp cao tần tốt dùng được 800-2250MHz, dùng được tất cả các loại LNB 3.3.3 Video OUT. Đường ra TV. Đương nhiên, có LNB in và Video out mới là cái đầu tối thiểu. K49a là AV, các đầu HD là HDMI. 3.3.4 DATA. Đường truyền dữ liệu cho phền mềm đầu thu, copy đầu thu. Các đầu thu hiện đại dùng đường USB nhanh hơn cho các phần mềm mới to hơn. Các đầu thu đều có chức năng update toàn bộ, hay chỉ update code không không update dữ liệu = đỡ mất công đặt tên kênh dò đầu lại, hay chỉ copy phần data. 3.3.5 RF IN và RF OUT. Đường cáp truyền hình vào và ra để đầu thu bơm thêm một kênh vào cáp. Đầu nối tiếp các đầu, mỗi đầu một kênh để chuyển tín hiệu vệ tinh thành tín hiệu cáp. Các đầu thu chương trình trả tiền thường có khe cắm smart card, khi đó, mua thẻ của hãng phát hành chương trình như mua sim điện thoại, mua đầu tiêu chuẩn như mua cái điện thoại từ bất kỳ nguồn nào, cắm sim vào điện thoại, nạp tiền và dung 3.3.6 Ethernet và USB. Ethernet là đường mạng của đầu ra RG45. Dùng để xem Internet TV và quan trọng hơn là chia sẻ thẻ CCcam Cardsharing. USB để ghi ra và phát lại. Một số đầu ngon dùng eSATA để liên lạc với ổ cứng được nhiều hơn. 3.4 Bố trí phầm mềm trong đầu thu: Các đầu thu vệ tinh cũng có danh mục các chương trình như đầu thu truyền hình số mặt đất, danh mục này được người dùng sử dụng để chọn chương trình cần xem. Đầu thu cũng có các chức năng quản lý mớ chương trình này vì các chương trình mỗi đầu vệ tinh thu được có thể lên đến hàng ngàn kênh, chứ không chỉ vài chục kênh như đám mặt đất. Ngoài việc quản lý chương trình, các đầu thu vệ tinh có thêm các chức năng quản lý TP (tần số-phân cực phát từ vệ tinh), quản lý vệ tinh, điều khiển đường dây (LNB, motor ăng ten, DiSEqC...) Các đầu HD có thêm chức năng chọn phụ đề (text) hay tiếng thuyết minh (ngôn ngữ/language). Chương trình phát HD của những hãng tử tế đều có rất nhiều phụ đề, còn ngôn ngữ thì hiện nay mới đưa ra tiêu chuẩn nhưng còn chưa nhiều hãng đủ xiền khai thác. Những chức năng này truyền hình mặt đết dek cần vì chúng không phát khắp châu lục có cả ngàn dân tộc/ngôn ngữ như vệ tinh. Chương IV: KÊNH TRUYỀN HÌNH VỆ TINH: 4.1 Dải tần của sóng mang: Tín hiệu vệ tinh truyền hình là tín hiệu số truyền bằng các băng sóng điện từ hàng siêu cao tần bước sóng hàng cm ngang với bước sóng của các radar không chiến trên máy bay. Các băng sóng này chia thành các dải, băng sóng, band, có thể hiểu mỗi dải là một khoảng tần số gần nhau,dùng chung thiết bị và kỹ thuật. Kỹ thuật siêu cao tần mới phát triển gần đây nhờ vào các kỹ thuật gia công các chi tiết nhỏ chính xác cao. Vệ tinh truyền hình ngày nay dùng 3 dải sóng chính là C band, Ku band và Ka band. C là dải sóng tần số thấp hơn, do đó phải dùng chảo to, và vì cái chảo to này nên không cần mật độ công suất sóng quá lớn, nên hay được dùng để phát các kênh phủ sóng rộng và miễn phí như các kênh chính phủ 4.1.1 C băng C band: Dải tần C band dùng 3,7-4,2 GHz  downlink và 5,925-6,425 Gh uplink. Đầu của kim thu LNB thường dùng cỡ trên dưới bước sóng một chút, vậy nên đầu LNB của C band to và không "nén" được năng lượng sóng mang, nên cần chảo to hàng mét. Ở ta, bộ chảo+LNB này giá đến 1-2t vnđ. 4.1.2 Ku band: Trong ngành truyền hình ngày nay, thì Ku band được dùng rộng rãi và được định nghĩa như sau: 11,7-12.7GHz. ( từ vê tinh xuống chảo, tần số tải xuống, downlink frequencies) và 14-14.5GHz (tần số truyền lên, uplink frequencies).  Một định nghĩa rộng hơn sẽ đúng hơn với Vinasat, tần số truyền xuống là 10,7-12,7 MHz, trong đó Vinasat do bị rúc háng 2 vệ tinh Tầu Nhật trên quỹ đạo nên bằng lòng với dải tần thấp này, khá bất tiện khi sử dụng cũng như không tải được nhiều sóng mang.  Đường truyền lên của nó dùng các tần số giữa 27,5GHz và 31Ghz. Có hai dải tải xuống, là 18,3 - 18,8Ghz và 19,7 và 20,2Ghz. Tuy  áp lực về truyền hình tuy không lớn để thay vệ tinh Ku bằng Ka, nhưng áp lực về thông tin thì lớn, nên Ka đang phát triển mạnh. 4.2 LNB và sóng mang trong cáp nối LNB với đầu giải mã: LNB chuyển đổi tín hiệu tương tự của sóng vệ tinh thành tín hiệu tương tự trên cáp nối LNB và đầu giải mã receiver. Sóng vệ tinh có tần số cao 10GHz rất khó truyền trong cáp đồng trục 75 ôm của ngành truyền hình. LNB làm việc như một mạch trung tần của máy thu radio. Trong LNB có tần số riêng LO Local Oscillator LO frequency, LNB trộn tần số này với tần số sóng vệ tinh được trung tần là hiệu hai tần số đó (Output L band into cable). Người ta chọn LNB hợp với TP trên vệ tinh sao cho cái hiệu hai tần số trên, tức Output L band into cable. nằm trong khoảng tiêu chuẩn 950-1950MHz.  4.3 phân cực của sóng mang: Sóng điện từ là sóng ngang, tức dao động ngang chiều truyền sóng, như thế, xuất hiện sự phân cực. Có thể hiểu thế này, sóng âm là sóng dọc, dao độc dọc phương truyền sóng, nên chỉ có một phương dao dộng đó. Còn nếu như sóng điện từ từ xa đến ta, thì nó có thể dao động theo hai phương lên xuống và trái phải. Khi lọc hết các dao động của một phương lên xuống hay trái phải, chỉ để lại một phương dao động, thì đó là phân cực. 4.4 Các đặc tính số của tín hiệu vệ tinh truyền hình số. Trước đây, mỗi sóng mang chỉ mang được một kênh truyền hình tương tự, sau khi chuyển sang số thì mỗi sóng mang ấy mang được 20-30 kênh truyền hình chất lượng cao. Tuy nhiên, nhiều vệ tinh như Thaicom5 không có các sóng có vùng phủ rộng mang nhiều kênh (như băng C của họ), để tín hiệu tin cậy hơn khi truyền xa, nhưng ho lai phát nhiều sóng hơn và số lượng kênh trong bằng C cũng như vùng phủ sóng thuộc loại đứng đầu quả đất. 4.5 Chuyển từ số sang tương tự và giới hạn băng thông của mỗi sóng mang truyền hình vệ tinh, sự tách biệt vệ tinh truyền hình và vệ tinh liên lạc: Mỗi sóng mang khi truyền số có thể tải được số bít bằng 1/10 số dao động. Băng L trung tần của LNB có tần số 950-1950 MHz sẽ tải được 95-195 mega bit / giây, trong khi đó, mỗi sóng mang Ku từ Vinasat-1 có tần số cỡ 10 GHz mang được 1000 mega bít / giây. Mỗi kênh truyền hình chất lượng cao HD cần 400 kilo byte mỗi giây, bằng cỡ hơn 3 mega bít mỗi giây, giới hạn của băng L trên đạt từ 30-60 kênh truyền hình chất lượng cao, đương nhiên là số tối đa các sóng mang và giới hạn băng thông tối đa của mỗi sóng mang thì không phải ai cũng được, với Vinasat-1 có 72 kênh Ku thì dek cần quan tâm. Khi khai thác hết giới hạn Ku bằng vượt qua giới hạn băng L thì mỗi sóng mang Ku chứa được 300 kênh truyền hình chất lượng cao, mỗi vệ tinh được 20 lần như thế là bằng cả bộ vệ tinh to hiện tại. Cho dù có tỷ lệ khai thác băng thông sóng mang ví đại như Vinasat-1, 18 kênh mỗi sóng mang theo băng L hiện tại, thì mỗi cái vệ tinh Ku đã bỏ băng L cũng được 20 nhân với độ 180 kênh, đương nhiên là Vinasat-1 dek cần điều đó vì nó không cải tiến gì cũng phát được 216 kênh truyền hình chất lượng cao trên Ku, con số 72 kênh hiện tại  Chương V: VỆ TINH TRUYỀN HÌNH 5.1 Vệ tinh truyền hình: Với một cái ăng ten sóng có thể phủ đến 3/4 dân số địa cầu như băng C của Thaicom5, nên các hãng truyền hình khai thác thế mạnh của truyền hình vệ tinh so với truyền hình mặt đất. Vệ tinh nối tiếp cấu tạo của các Gorizont, 200x. Vệ tinh vẫn dùng điều hoà khí nén, thọ theo thiết kế 12 năm, sóng rất khoẻ, nhiều kênh và phủ sóng rộng. Nó nhận các tín hiệu tương tự từ mặt đất, các tín hiệu này đã được trộn phần số từ trạm điều khiển hay vệ tinh liên lạc. Vệ tinh truyền hình chỉ tách phần dữ liệu tương tự từ các sóng mang đó, rồi bơm ra ăng ten phát, trộn vào phần sóng mang khác. Như thế, một vệ tinh truyền hình không cần xử lý số với băng thông lớn và tốc độ cao, cần những máy tính rất mạnh, dùng vật liệu bán dẫn hiện đại, kích thước các đơn vị điện tử như dây và trransistor nhỏ, dễ hỏng trong điều kiện khắc nghiệt trên quỹ đạo. 5.2 Đài truyền hình, repeater và switch, chức năng khếch đại ăng ten tương tự và chức năng tổng đài số phức tạp. Store, chức năng chở thông tin: Vệ tinh truyền hình chỉ nhận từ một vệ tinh liên lạc gần đó hay trung tâm chỉ huy của nó, các băng L phát lên ở hai phân cực như là sẽ thu được trong LNB của máy thu gia đình, nhưng băng L này không trộn vào sóng C hay Ku, mà trộn vào sóng tần số cao Ka. Trên vệ tinh truyền hình, băng L này được tách ra khỏi sóng mang, khếch đại và trộn vào băng C hay Ku. Như thế, vệ tinh chỉ cần một ăng ten thu đơn giản, rất nhỏ nhẹ... Hoặc vệ tinh truyền hình cũng có thể có vài ăng ten thu Ka khác để chạy các trung tâm truyền lên ở xa, nhưng cũng mỗi ăng ten đó thu nhiều đơn vị sóng mang phát xuống mà ta hay quen họi là TP. Với mô hình này, phần điện tử của cái đài truyền hình rất đơn giản, dùng linh kiện to thô bền... và có thay đổi tiêu chuẩn truyền hình thế nào nó cũng mặc. Điểm kém của kiểu này là vệ tinh này rất kém chức năng liên lạc do ăng ten thu Ka băng thông lớn chỉ chiếu xuống vị trí cái đài chỉ huy của nó. Điểm lợi là loại vệ tinh này không cạnh tranh vô ích với vệ tinh liên lạc thế hệ mới, ưu việt do nhỏ nhẹ và băng thông cao gấp hàng chục lần vệ tinh truyền hình. Mỗi vệ tinh truyề hình phát đi nhiều chùm, mỗi chùm có một vùng phủ sóng riêng và trong mỗi chùm có nhiều sóng mang, thường gọi sóng mang là TP theo truyền thống, mỗi chùm beam như thế có một chảo và có thể có nhiều đầu thu phát. 5.3 Phần máy điện tử của một vệ tinh truyền hình: Về cơ bản, vệ tinh truyền hình thuộc nhóm vệ tinh truyền tin quỹ đạo địa tĩnh, và để truyền tin thì chúng thu từ chỗ này phát đến chỗ kia. Nhưng cũng như đài truyền hình khác với mạng điện thoại, vệ tinh truyền hình có những tính chất truyền tin khác với vệ tinh thông tin liên lạc. Cả hai loai vệ tinh này, tức các vệ tinh truyền tin, đều là những cái switch, tức những nút của mạng truyền tin, chúng nhận yêu cầu gửi, rồi băm thông tin ra và gửi theo các đường có thể để đến đích. Tuy nhiên, tính switch như trên cả các vê tinh truyền hình không mạnh như các vê tinh thông tin liên lạc địa tĩnh, mà chúng trả nhiều giá tiền cho ăng ten phát và sóng phát.  Những tram phát mặt đất ấy được gọi là trung tâm điều khiển vệ tinh, chúng nhận thông tin từ các hãng làm chương trình thông qua mạng internet hay ra lệnh cho vệ tinh truyền hình lấy tin từ vê tinh liên lạc, hay lấy tin từ vệ tinh lên lạc xuống trạm măt đất rồi bắn lên vệ tinh truyền hình. 5.4 Dải tần: Các vệ tinh truyền hình phát đến các may thu trên 4 dải chính, là C band, Ku band, K band và Ka band. Thật ra, định nghĩa chính xác về các dải tần này được các hãng phát triển biên đổi liên tục nên nó không thật chính xác. Theo định nghĩa chung về radio, thì C band từ 4-8 GHz, Ku từ 12-18 GHz, K từ 18-26,5GHz, Ka từ 26,5-40 GHz. Trong ngành truyền hình ngày nay, thì Ku band được dùng rộng rãi và được định nghĩa như sau: 10,7-11,7-12,7GHz. ( từ vê tinh xuống chảo, tần số tải xuống, downlink frequencies) và 14-14.5GHz (tần số truyền lên, uplink frequencies). Dải tần C band dùng 3,7-4,2 GHz  downlink và 5,925-6,425 Gh uplink. Ka hiện nay đang được áp dụng ở những vệ tinh hiện đại nhất, đương nhiên Vinasat1 là loại lạc hậu nhất quả đất. Chúng ta có thể hiểu, C band vẫn đươc dùng trên nhiều vệ tinh để tương thích thiết bị cũ lạc hậu và tận dụng thêm dải tần, chúng truyền được băng thông thấp, cần chảo to có đường kính hàng mét (và do đó cái nóc nhà cho nó khá đắt), thường đươc dùng phát các kênh phủ sóng rộng miễn phí. Ku band là dải tần phổ biến từ cách đây 20 năm như Measat Malaysia trước được thuê phát kênh Việt Nam, chỉ cần chảo từ 55 cm đổ lên. Trong dải Ku 10,7-11,7-12,7GHz, thì chia ra làm 2 dải 10,7-11,7GHz và 11,7-12,7GHz. Việc chia ra như thế này xuất phát từ các tham vọng hơi khác nhau. Dải thấp dùng để phủ sóng rộng, được các AM-3 140E, AM-33 96E...áp dụng, vùng phủ sóng dải Ku rất rộng như là vùng phủ sóng C của các vệ tinh khác.inasat-1 có các TP 10968 MHz. 5.5 TP transponder, bộ phát đáp của vệ tinh truyền hình,( đơn vị sóng mang của vệ tinh truyền hình.): Mỗi vệ tinh truyền hình có nhiều bộ phát đáp, TP transponder, có thể hiểu là ăng ten hay sóng, mỗi bô phát đáp phát một tần số + phân cực, mỗi tần số + phân cực đó mang nhiều kênh truyền hình vệ tinh. 5.6 Ăng ten thu tín hiệu từ măt đất của vê tinh truyền hình: Các ăng ten thu trên vệ tinh truyền hình để nhận chương trình phát từ mặt đất của vệ tinh truyền hình chuyên nghiệp hiện nay nhỏ nhe như cái ăng ten Ka/Ku của máy thu gia đình trên mặt đất. Mỗi ăng ten thu trên vệ tinh đó có nhiều kim thu và các kim thu này dịch chuyển được / chúng có thể dich chuyển riêng hay dịch chuển cùng chảo, để thu được các tín hiệu từ các trạm khác nhau từ mặt đất của các hãng phát hành chương trình truyền hình khác nhau.  BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP TUY HÒA KHOA ĐIỆN TỬ SVTH: NGUYỄN TÂN MÙI LỚP: CĐ_ĐT33

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docthu_tin_hieu_truyen_hinh_qua_ve_tinh_0308.doc
Luận văn liên quan