Что такое спутниковое оборудование и что в него входит

Спутниковая связь – класс космической радиосвязи, где функцию ретрансляторов выполняют искусственные земные спутники, выведенные на орбиту. Столь высокое расположение позволяет ретранслятору охватить огромную область планеты. Неудивительно, что именно спутниковую связь используют на объектах, удаленных от цивилизации, расположенных в труднодоступной местности, вне зоны действия наземных ретрансляционных станций.

Пункты метеонаблюдения, морские пассажирские лайнеры, транспортные суда, военные базы – спутниковая связь актуальна везде, а сейчас она все активнее проникает и в гражданскую отрасль, позволяет жителям отдаленных населенных пунктов пользоваться Интернетом, наслаждаться телевидением в формате высокой четкости и другими технологиями. Какое оборудование используется при формировании таких систем? Какими классами оно представлено?

Антенны

Спутниковое оборудование можно определить как комплекс технических средств, фиксирующих сигнал, отправленный спутником, преобразующим его в графическое изображение, звук, координаты. Распространенный пример – антенна, способная как принимать, так и передавать сигнал, полученный со спутника. Именно с антеннами, главным образом, ассоциируются комплекты спутникового телевидения, рубки морских судов, кабины современных поездов дальнего следования. Представлены они несколькими классами:

• Зеркальные. Они же – параболические или “тарелки”. Наиболее характерный пример. Форма устройства позволяет сигналу сконцентрироваться в его фокусе, где находится принимающий модуль. Это обеспечивает высокую итоговую мощность сигнала и, соответственно, высокое качество изображения, стабильность связи, однако, при установке нужно четко ориентировать антенну на спутник, даже минимальное отклонение, ошибка на доли градуса порой приводит к нестабильности приема, передачи;
• Всенаправленные. Они позволяют решить основную проблему предыдущих аналогов и не нуждаются в четкой ориентации на ретранслятор. Эта особенность делает их особенно эффективными на подвижных объектах, поездах, морских или речных судах, положение которых относительно спутника постоянно меняется;
• Офсетные. Функционируют по принципу, близкому зеркальным моделям, однако, отличаются конфигурацией эллипса, из-за чего сигнал концентрируется несколько ниже фактического центра тарелки. Достоинство такой конструкции – занижение центра тяжести, что повышает устойчивость и сопротивляемость ветровым нагрузкам;
• ФАР. Расшифровка аббревиатуры – фазированная антенная решетка. Это компактная антенна, направленность и диаграмму которой можно скорректировать без физического изменения положения;
• Транспортные. Они хорошо защищены от климатических, термических, вибрационных нагрузок, что необходимо для эффективной эксплуатации на поездах, автомобилях, кораблях. Наиболее интересные мобильные устройства, автоматически поддерживающие четкую направленность на спутник вне зависимости маршрута, вектора движения, скорости транспортной единицы.

При классификации антенн также учитываются габариты и материалы. Чем крупнее антенна, тем четче прием и передача сигнала, материалы же должны выдерживать физические и атмосферные воздействия, исключать развитие коррозии и деформации, негативно сказывающиеся на работоспособности.

Конвертеры

Конвертер – устройство, задача которого – преобразование входного сигнала со спутника в форму, оптимально подходящую для передачи по коаксиальному кабелю диапазона L, частотой от 950 до 2150 мегагерц. Без конвертеров, например, невозможна работа систем спутникового телевидения. Такая трансформация делает сигнал более устойчивым и стабильным, снижает выраженность сторонних потерь.

Спутниковый ТВ конвертор;
фото с https://lan-art.ru/catalog/televizionnoe-oborudovanie/sputnikovoe-i-efirnoe-oborudovanie/

Располагаются конвертеры в фокусе антенны, при их классификации учитывается множество параметров:

• Рабочий диапазон. В упомянутых системах спутникового телевидения шире всего используются диапазоны C и Ku;
• Показатель шума. Конвертер – промежуточный элемент комплекса приема сигнала, соответственно, он может несколько искажать его, снижать мощность. Если показатель шума превышает 0.5 децибел, то от приобретения конвертера лучше отказаться, стремиться к значению в 0.1-0.2;
• Материал. Как и в ситуации с антеннами, он должен соответствовать эксплуатационным условиям, выдерживать термические, ударные, климатические и другие воздействия;
• Усиление. В том случае, если после конвертора сигнал передается по коаксиальной линии значительной протяженности, потребуется его дополнительное усиление.

Ресиверы

Ресивер – радиоэлектронный компонент, принимающий со спутника сигнал и выполняющий его трансформацию, расшифровку для представления в определенной графической, звуковой форме, например, как телепередачу в HD-формате.

Как и конвертеры, ресиверы используются в домашних системах спутникового телевидения, при их выборе нужно учитывать несколько показателей:

• Поддержка цифрового сигнала. Аналоговая форма – это прошлый век;
• Поддержка HD-разрешения или более высокого. Это поможет насладиться четкой картинкой с хорошей детализацией, позволяющей рассмотреть все до мелочей;
• Наличие CI-слотов, в которые можно установить карты, открывающие доступ к изначально зашифрованным каналам. Ресиверы, не обладающие такой особенностью, относятся к группе FTA (“Free-to-Air”) и принимают исключительно бесплатные открытые каналы, ретранслируемые спутником.

Прочие устройства

К оборудованию, востребованному в системах спутниковой связи, также принадлежит следующее:

• Терминалы. С их помощью становится возможной передачи информации в пределах сети. Терминал – самостоятельное средство связи, однако, его также можно использовать как точку доступа для подключения другой портативной техники. Терминалы могут быть стационарными, ориентированными на стационарные объекты, либо мобильными – на подвижные, вплоть до транспортных единиц;
• Телефоны. Если терминал – это общее средство связи, то телефон – персональное. По конструкции и габаритам он напоминает мобильный аналог, однако, позволяет совершать и принимать звонки даже в труднодоступной местности, где сотовой сети нет. Устройства востребованы у путешественников, альпинистов, моряков, горных спасателей и других специалистов, работающих вдали от цивилизации;
• Трекеры. Базовая функция трекера – отслеживание географических координат. Их простейшие вариации можно найти в большинстве смартфонов, GPS-модуль установит связь со спутником и укажет местонахождение на карте даже при отсутствии сотового сигнала. Специализированные трекеры точнее и надежнее, а некоторые из них характеризуются расширенным функционалом и принадлежат к категории коммуникаторов. С их помощью можно не только определить координаты, но и подать тревожный сигнал, отправить текстовое сообщение;
• Wi-Fi роутер. Компактное устройство, позволяющее использовать спутниковый Интернет в любой географической точке и подключать к сети мобильную, портативную технику, укомплектованную модулем Wi-Fi. Это актуально для ноутбуков, смартфонов, планшетных компьютеров.

Нельзя обделять вниманием и компактные VSAT-терминалы, конструкция которых подразумевает присутствие собственной зеркальной антенны. Развернуть такой терминал можно за секунды в любой точке, даже там, где нет никакой сетевой, спутниковой инфраструктуры. Как и в случае со стандартными терминалами, VSAT-аналоги могут быть мобильными и стационарными. Они используются в судоходстве, позволяют экипажам кораблей вести обмен ценными навигационными данными, формировать карты погоды, предоставлять развлекательные сервисы для пассажиров.