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HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA, TECNOLOGÍA, OBJETOS ALREDEDOR DE NOSOTROS
Televisión digital por satélite. Historia de la invención y la producción.
Directorio / La historia de la tecnología, la tecnología, los objetos que nos rodean. Televisión por satélite: un sistema para transmitir una señal de televisión desde un centro de transmisión a un consumidor, utilizando como repetidor satélites terrestres artificiales ubicados en el espacio en órbita geoestacionaria (anteriormente y en otros tipos de órbitas) cercana a la Tierra sobre el ecuador, y equipado con equipo transceptor. En comparación con la televisión terrestre por aire, proporciona una cobertura de señal de televisión de alta calidad en grandes áreas a las que es difícil acceder para la retransmisión de la forma habitual. Para recibir una señal de televisión por satélite, se requiere un equipo especial. El conjunto estándar consta de una antena parabólica, un soporte (montaje de la antena en una pared o techo), un convertidor, un cable y un receptor de satélite (receptor de satélite), este último puede integrarse en un televisor o fabricarse en forma de una placa de computadora. Para ver canales de televisión por satélite con el receptor, se utiliza un televisor o un monitor de computadora (a través de una tarjeta DVB-S especial incorporada).
La transmisión de información a largas distancias ha sido y sigue siendo una de las aplicaciones más importantes de los satélites artificiales de la Tierra desde un punto de vista práctico. El primer satélite de comunicaciones estadounidense dedicado en 1963 tenía un transmisor de solo 5 vatios y una antena transmisora omnidireccional. Es por eso que en la Tierra era posible recibir señales de satélite solo con una antena especial de unos treinta metros de tamaño. Para aislar una señal débil de un ruido de fondo, se tuvo que instalar un amplificador cuántico complejo y costoso enfriado por helio líquido en la entrada de un receptor terrestre. La tecnología espacial se desarrolló y en la década de 1970 fue posible lanzar satélites de comunicaciones a la llamada órbita geoestacionaria, cuando el satélite parecía estar suspendido permanentemente sobre un punto de la superficie terrestre. La potencia del transmisor aumentó y las antenas a bordo fueron reemplazadas por direccionales capaces de formar un estrecho haz de energía electromagnética, "iluminando" una parte relativamente pequeña de la superficie terrestre. Es decir, el poder de la radiación no se dispersó en todas las direcciones, sino que se dirigió principalmente al destinatario. Como parámetro que caracterizaría no solo al transmisor, sino también a la antena, se introdujo la denominada potencia radiada equivalente - el producto de la potencia del transmisor embarcado y la ganancia de la antena transmisora (es decir, el efecto de ganancia asociado con la hecho de que la energía se concentra y se irradia solo en una dirección determinada). El valor de la potencia equivalente llegó a cientos y luego a miles de vatios. Como resultado, las antenas terrestres se redujeron en un factor de dos o tres, y el amplificador ya no requirió refrigeración con helio líquido. Y, sin embargo, uno solo podía soñar con recibir directamente una señal en un televisor doméstico durante este período: el costo de una estación receptora era de aproximadamente un millón de rublos soviéticos. El primer sistema de televisión de distribución del mundo, "Orbita", comenzó a operar en la URSS en 1967. Luego aparecieron sistemas similares en los EE. UU., Canadá, Indonesia, India y otros países. En 1977, un grupo de países europeos organizó el consorcio Eutelsat para intercambiar programas de televisión en la red de Eurovisión. La red se basó en tres satélites principales y uno de respaldo "Eutelsat-1", que también se utilizaron para transmitir programas de televisión comerciales en la banda de 11 GHz. Se transmitieron varios programas más en este rango a través de los satélites del sistema internacional "Intelsat" y el satélite comercial "Astra". Hoy en día, muchos televidentes están adquiriendo sus propios sistemas de recepción, lo que les permite recibir programas de los sistemas de distribución. En 1983, cuando comenzaron las primeras transmisiones a través del satélite Eutelsat-1, se requería una antena receptora de al menos tres metros de diámetro y un equipo con un costo de $20000. Fueron necesarios años de trabajo de científicos e ingenieros para hacer realidad un "plato" con un diámetro de 60 centímetros, que puede instalarse en un balcón en algún lugar de Izhevsk u Omsk y recibir decenas de programas de diferentes países directamente desde los satélites. Tratemos de rastrear cómo los programas de televisión llegan al espectador en tránsito vía satélite usando el ejemplo de NTV-plus. Este sistema de transmisión directa por satélite (SNV) ha estado operando en Rusia y ha estado en constante desarrollo desde mediados de la década de 1990. Desde febrero de 1999 comenzó a operar en esta red el satélite Bonum-1, especialmente preparado para la transmisión digital. Los equipos modernos para compresión digital y transmisión digital permiten transmitir a través de un troncal (transpondedor) de un satélite en lugar de un programa analógico hasta seis programas de televisión digital y con compresión estadística, hasta 8-10 e incluso 10-12. Pero el costo del equipo satelital y la instalación receptora aumenta significativamente. En el momento en que se estaba creando la primera red de transmisión directa por satélite, el precio de un sintonizador digital en el mercado mundial superaba los mil dólares estadounidenses, mientras que el precio de un sintonizador analógico era veinte veces menor. Esto predeterminó la elección del método analógico. Sin embargo, en 1999, el costo de un sintonizador digital en el mercado mundial se había reducido a unos 200 dólares. Esto hizo posible cambiar completamente a la transmisión digital. Entonces, a partir del 1 de noviembre de 1999, NTV-Plus cambió a transmisión digital. Las ventajas de la radiodifusión digital son innegables. Primero, es una reducción de 6 a 10 veces en los costos del satélite (por programa); mejora de las propiedades de umbral del receptor; mejorando la imagen real y la calidad del sonido. En segundo lugar, es la provisión de servicios adicionales para el consumidor, como la reproducción de la guía de programas en la pantalla del televisor, la selección conveniente de canales, la capacidad de ingresar una contraseña y restricciones de edad para los espectadores, sonido en varios idiomas, transferencia de datos, cambio el software de los receptores por aire, etc. Puedes elegir el tipo de acogida: individual o colectiva. Si nos limitamos a la recepción colectiva, entonces podemos reducir la potencia del satélite, ya que la antena receptora es más grande. Al mismo tiempo, se perderá parte de la audiencia potencial. Después de todo, incluso en Europa, con el amplio desarrollo de las redes de cable, la cantidad de suscriptores de satélites individuales es casi el cincuenta por ciento. ¿Qué podemos decir sobre Rusia, donde prácticamente no hay experiencia en el funcionamiento de las redes de cable pagas y las relaciones contractuales entre la emisora y el propietario de la red de cable? Por lo tanto, se hace evidente la elección a favor de la recepción individual que, sin embargo, no excluye la recepción colectiva. La naturaleza masiva de la red de transmisión por satélite y la necesidad de transmitir señales de "apertura" por el aire obliga a utilizar sistemas de cierre complejos. Esta es una protección necesaria contra numerosos "hackers". Ahora NTV-Plus utiliza el sistema de cierre digital de France Telecom (Francia). Los hechos de su divulgación de "piratería" aún no se han descubierto, y si esto sucede, se proporcionan contramedidas. La elección de los principales parámetros energéticos del sistema NTV-Plus se debió a muchos años de experiencia en la creación de satélites en Rusia y otros países, así como a los equipos de recepción masiva disponibles en el mercado y al tamaño adecuado de las antenas de la instalación receptora. Para el sistema NTV-Plus, comenzaron a utilizar un satélite con EIRP 50-48 dBW. Con amplificadores y sintonizadores modernos de bajo ruido con propiedades de umbral mejoradas, la señal se puede recibir con antenas con un diámetro de 45-60 centímetros. Con un área de cobertura correspondiente a la parte europea de Rusia, la potencia troncal del satélite es de 80-100 vatios. La elección de la banda de frecuencias fue fundamental en la creación del sistema. En una conferencia internacional en Ginebra en 1977, adoptaron un plan para la distribución de canales de frecuencia y posiciones de satélites en órbita geoestacionaria. En 1983 se adoptó un plan similar para el hemisferio occidental. Cada país del Hemisferio Oriental recibió al menos cinco canales de frecuencia con un ancho de 27 MHz. Según el plan, cada satélite debe servir a uno o más territorios correspondientes a las fronteras de un país. La Unión Soviética recibió 70 canales de frecuencia en cinco posiciones orbitales. Otros sistemas que funcionan en la banda de 12 GHz pueden denominarse con razón "televisión directa por satélite", ya que la recepción no requiere permiso del emisor, y el precio de una instalación receptora hoy en día no es más que el precio de un televisor de alta calidad. De vuelta en la Unión Soviética, se planeó crear un sistema satelital en la banda de 12 GHz, en particular, satélites diseñados para transmitir simultáneamente cuatro programas de TV en un haz ancho (los territorios de Kazajstán, Ucrania), dos haces medianos ( Bielorrusia, Uzbekistán y otras repúblicas de Asia Central) y un haz estrecho (Báltico, Transcaucasia). Se supuso que la potencia de los transmisores a bordo era tal que las antenas con un diámetro de 1,1 metros eran adecuadas para la recepción individual y 1,5 metros para la recepción colectiva, donde la interferencia mutua tiene un efecto. Para colocar el satélite Bonum-1, la Comisión Estatal de Radiofrecuencias emitió un permiso para el uso de una de las posiciones rusas en el rango START. "El satélite es el elemento más importante del sistema", escribe L. Kantor en la revista Radio. años Su diseño es inusual. Tiene la forma de un cilindro, en toda la superficie de la cual están los elementos de la batería solar. ubicado La rotación de todo el "vidrio" exterior ayuda a estabilizar la posición del eje del satélite en el espacio. La parte interna del satélite, en la que se encuentra la antena receptora y transmisora, permanece inmóvil (es decir, por así decirlo, gira en relación con el "vidrio" exterior en la dirección opuesta). El satélite se controla desde una estación ubicada cerca de Moscú. Como muestra la experiencia, sus parámetros operativos se mantienen con gran precisión: el error de mantener la posición en órbita y apuntar la antena es significativamente menor que el valor especificado de ±0,1 grados. Para ello, periódicamente se realizan sesiones de corrección utilizando los cuatro motores correctivos instalados y el suministro de combustible necesario. La antena del satélite está dirigida por una señal de baliza combinada con señales de telecontrol o por el disco de la Tierra. El haz de la antena transmisora tiene una forma especial correspondiente al área de cobertura requerida. También es posible cambiar los transmisores al segundo irradiador, lo que permite formar una zona al este del principal. La carga útil del satélite es de ocho troncales de trabajo con una reserva flexible (de tres transmisores), creando al menos 50 dBW en la zona especificada EIRP. Todos los troncales funcionan las XNUMX horas del día, incluso durante los períodos en que el satélite está a la sombra de la Tierra y su equipo funciona con baterías". Autor: Musskiy S.A.
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