Moderní multimediální elektronika (U3V) Prezentace č. 6 Instalace satelitní antény a přijímače DVB-S/S2 Prof. Ing. Václav Říčný, CSc. Ústav radioelektroniky, FEKT VUT v Brně
Instalace antény ny a přijp ijímače e pro standard DVB-S (S2) 1 Úvod Instalace (shodná pro analogové i digitální vysílání) předpokládá tyto kroky a) volbu, nákup a montáž směrové antény, b) volbu a nákup vhodného satelitního přijímače, b) volbu satelitů a přijímaných programů, c) výpočet směrových parametrů antény pro zvolenou družici (satelit), d) optimální nastavení antény, e) uložení parametrů zvolených transpondérů do paměti vnitřní jednotky
2 Volba a montáž směrové antény S ohledem na bezproblémový a kvalitní celoroční příjem je vhodné volit raději větší anténu s větším průměrem - minim. 60 cm pro satelitní příjem v Brně ze satelitů na posicích 10 E až 30 E. Brno má zeměpisné souřadnice δ P = 16,6 E (východní délka) a γ P = 49,2 N (severní šířka). To umožňuje kvalitní příjem zejména satelitů: telitů: EUTELSAT I - F1 (16,0E ), ASTRA 1A až 1G (19,2 E), ASTRA 3A (23,5 E), EUROBIRD 1 (28,5 E). Anténa typu rotační parabola Ofsetová parabolická anténa Překážka v příjmu Z praktického hlediska je výhodná ofsetová anténa. Vzhledem k jejímu sklonu k zemskému povrch má, zejména v zimě samočistící vlastnosti (i malá vrstva sněhu výrazně snižuje zisk antény). Anténa musí být připevněna na pevném držáku (rameni), který zabrání nežádoucímu pohybu - např. ve větru. Osa antény se nesmí vychylovat z žádaného směru o více jak 0,3 (platí pro anténu 60 cm). Ve směru osy antény nesmí být žádná přírodní ani umělá překážka.
3 Volba a nákup vhodného satelitního přijímače Volba satelitního přijímače (vnitřní jednotky) závisí na tom zda má umožnit a) příjem analogového satelitního vysílání, b) příjem volně šířených digitálních satelitních programů (FTA Free-to-Air) d) příjem zakódovaných digitálních satelitních programů (CA Conditional Acces), e) příjem programů (kanálů) z jednoho satelitu, f) příjem programů (kanálů) ze dvou, příp. více satelitů g) nadstandardní uživatelský komfort (např. řídicí systém DiSEqC aj.). Již dnes existuje možnost přijímat satelitně vysílané digitální programy s vysokým rozlišením rozlišením - ve formátu HDTV ve standardu DVB-S2. V tom případě musí být přijímač vybaven i demodulátorem standardu DVB-S2 a dekodérem standardu MPEG-4 AVC. Tyto přijímače již na trhu jsou, ale jsou poměrně drahé. Volba vnější jednotky satelitního přijímače konvertoru LNB (LNC) je relativně jednoduchá, protože prakticky všechny prodávané LNB umožňují příjem v obou subpásmech pásma Ku (kmitočtové rozsahy 10,7 11,7 a 11,7-12,75 GHz). Jediným kriteriem je potom co nejmenší šumové číslo F (pod 0,8 db).
4 Volba satelitů a přijímaných programů musí ji předcházet vypočet nebo jiná forma zjištění směrových parametrů nastavení antény pro zeměpisnou polohu přijímače. Vyplývají z ní souřadnice zeměpisné délky δ D polohy vybrané družice na geostacionární dráze. Zeměpisná šířka satelitu je, s hledem na geostacionární dráhu v rovině rovníku, vždy γ D = 0). 5 Výpočet směrových parametrů antény pro zvolenou družici (satelit) Po zvolení přijímané družice (satelitu) a pro známou zeměpisnou polohu antény přijímače (γ P a δ P ) je nutno stanovit dva směrové parametry antény. Těmi jsou úhel azimutu ξ, (AZ) a elevačního úhlu ψ, (EL) - výpočtem pomocí matematických vztahů dostupných v odborné literatuře např. v [2], - z tabulek dostupných v odborné literatuře např.v [2], - pomocí nomogramu, ve kterém značí δ relativní rozdíl zeměpisných šířek přijímače a družice Význam elevačního úhlu δ = I δ P - δ D I rotační parabolické antény
Příklad Pro příjem družice ASTRA 3A (programy CS Link) v Brně je γ P = 49,2 N a δ P = 16,6 E δ D = 23,5 E a tedy δ = 16,6 23,5 = 6,9. Potom z nomogramu lze pro tuto družici odečíst směrové parametry: úhel azimutu ξ = AZ = 170 a elevační úhel ψ = EL =cca 33 Poznámka: Úhel azimutu je definován mezinárodně takto: pro přesný jih (S) je ξ = 180. Pro azimuty východního směru je ξ < 180 a západního směru ξ > 180
6 Optimální nastavení antény Budeme zabývat nastavením pro fixní příjem z jednoho satelitu. Zajištění kvalitního příjmu z více satelitů je podstatně složitější a je vhodné ho ponechat profesionální firmě. Fixní nastavení je totožné pro analogové i digitální přijímače a odehrává se v několika krocích 6.1 Umístění LNB do ohniska antény Výrobce dodává k anténě originální držák, který který umožňuje nastavitelnou polohu vůči konzole a optimální umístění vnější jednotky - LNB, 6.2 Montáž konzoly (výložného ramene) Konzola, jejíž tvar a délka musí odpovídat konkrétní situaci, být uloženo pevně (nejlépe na stěnu budovy), aby anténa odolávala mechanickým otřesům i větru a neměnil se směr její osy o více jak 0,3. Před anténou (ve směru osy přijmu) nesmí být žádná umělá ani přírodní překážka!!! 6.3 Přibližné nastavení elevace a azimutu Úhel elevace je na většině držáků nastavitelný pomocí stupnice, kterou renomovaní výrobci držák opatřují. Pokud je výložné rameno po montáži přesně vodo-
rovné, lze tuto stupnici použít pro poměrně přesné nastavení úhlu elevace. Vypočtený úhel azimutu AZ nastavíme přibližně podle kompasu. 6.4 Přesné nasměrování antény Pro přesné nastavení antény je třeba uložit v paměti přijímače (např. na 1. předvolbu potřebné parametry některého z transpondérů žádaného satelitu, který vysílá alespoň jeden nekódovaný (FTA) program (v analogový satelitních přijímačích již bývají předladěny). Potřebné parametry naleznete např. na internetových stránkách http:://www.satcodx.com nebo http://parabola.cz Název průměr kmitočet program jazyk bit.rychl. kódový enkrypce programu antény [GHz] / [Mbit/s.] poměr [cm] polarizace Prima Televize 70 12,525/ V zábava česky 27500 3/4 CRW ČT 1 70 12,525/ V všeobecný česky 27500 3/4 CRW ČT 2 70 12,525/ V všeobecný česky 27500 3/4 CRW ČT 24 70 12,525/ V zpravodaj. česky 27500 3/4 ----- CT 4 sport 70 12,525/ V sportovní česky 27500 3/4 CRW Příklad Pro žádaný příjem satelitu Astra 3A na pozici 23,5 E lze naprogramovat data transpondéru Czech link, protože je v něm jeden nekódovaný program (ČT 24). Pro něj vyhledáme v nomogramu (viz bod 4) hodnoty pro příjem z Brna elevace ψ = EL 33 a azimutu ξ = AZ 170
Přesné nasměrování antény nejprve ve směru azimutu lze kontrolovat buď a) pozorováním obrazu na obrazovce televizoru připojeného k AV vstupu satelitního přijímače nejvhodnější metoda, b) měřením úrovně signálu pomocí speciálního měřiče zapojeného mezi výstup LNB a vstup satelitního přijímače, c) měřením úrovně a kvality přijímaného signálu zvoleného transpondéru pomocí grafického údaje interního měřicího systému, který mají digitální satelitní přijímače a který lze najít v menu. Na rozdíl od směrování antény při analogovém příjmu je třeba anténou pohybovat pozvolna a velmi pomalu, protože zachycení digitálního signálu probíhá pomaleji. Po zachycení obrazu žádaného programu (uloženého v paměti přijímače) je možno zkusit obraz dále zlepšit opatrnou změny elevace (ve vertikálním směru). Po dosažení optimálního stavu dotáhneme všechny šrouby na konzole a znovu zkontrolujeme kvalitu obrazu. Poznámka Nepatrně lze ještě zvýšit úroveň přijímaného signálu malým natočením LNB v držáku, kterým se kompenzuje vliv malých odchylek polarizace přijímané elektromagnetické vlny.
7 Uložení parametrů zvolených transpondérů do paměti vnitřní jednotky Posledním krokem uvedení digitální satelitního přijímače do provozu je manuální nebo automatické naprogramování a uložení parametrů všech požadovaných transpondérů (kmitočtu transpondéru, polarizace, bitové rychlosti SR a kódového poměru) do paměti přijímače. Typ programování se volí v menu přijímače dle návodu. Parametry transpondérů daného satelitu lze najít na internetových stránkách např. http:://www.satcodx.com nebo http://parabola.cz. Programy těchto transpondérů se uloží automaticky samy - včetně jejich názvu, EPG (Electronic Programme Guide - elektronický programový průvodce) a dalších údajů. Při manuálním programování lze vybrat pouze určité (žádané) transpondéry a jejich programy a uložit je v předvolbách paměti hierarchicky podle prání. Při automatické programování přijímač uloží do paměti data a signály všech transpondérů ve všech kmitočtových pásmech bez ohledu na to, zda jde o programy volně šířené nebo kódované (obvykle podle kmitočtu vzestupně). Protože na dané geostacionární posici, může být satelitů více, může se takto uložit až několik tisíc programů a ukládání může trvat i několik desítek minut.
Poznámky: Levné přijímače FTA mohou přijímat pouze volně šířené (nekódované) programy. V přijímačích umožňujících příjem s podmíněným přístupem CA (Conditional Acces) ke kódovaným programům) musí do být do vhodného slotu vložen příslušný dekodér (enkryptor) a přístupová karta potvrzující, že příjem byl provozovateli zaplacen. V současné době jsou již na trhu i satelitní přijímače umožňující příjem signálů HDTV. Na některých satelitech (např. ASTRA 1E - 23,5 E nebo ASTRA 1G - 19,2 E) se již vysílá řada programů ve vysokém rozlišení. Aby příjem HDTV měl smysl a projevila se vysoká kvalita (rozlišení) obrazu, měl by divák mít televizní přijímač se zobrazovačem HD ready -tedy s rozlišením 768 x 1366 pixelů nebo raději Full HD (1080 a 1920 pixelů). Další a podrobnější informace najdete např. [1] BRADÁČ, J.: Televizní satelitní příjem v ČSSR. Nakladatelství CRIS a UNILINE, Praha 1991 [2] BRADÁČ, J.: Satelitní technika populárně. Naklad. GRADA, Praha 1994 [3] KRIEBEL,H.: Satelliten-Radio/TV-Empfang. Franzis-Verlag GmbH, Munchen, 1991 [4] Internetové stránky: http://www.satcodx.com, http://parabola.cz a další.