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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Télévision numérique par satellite. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Télévision par satellite - un système de transmission d'un signal de télévision d'un centre de transmission à un consommateur, utilisant comme répéteur des satellites terrestres artificiels situés dans l'espace en orbite géostationnaire (auparavant et sur d'autres types d'orbites) proche de la Terre au-dessus de l'équateur, et équipé de équipement émetteur-récepteur. Comparé à la télévision hertzienne terrestre, il offre une couverture de signal de télévision de haute qualité sur de vastes zones difficiles d'accès pour la retransmission de la manière habituelle. Pour recevoir un signal de télévision par satellite, un équipement spécial est nécessaire. L'ensemble standard se compose d'une antenne parabolique, d'un support (montage de l'antenne sur un mur ou un toit), d'un convertisseur, d'un câble et d'un récepteur satellite (récepteur satellite), ce dernier pouvant être intégré à un téléviseur ou réalisé sous la forme d'un une carte informatique. Pour regarder les chaînes de télévision par satellite à l'aide du récepteur, un téléviseur ou un écran d'ordinateur est utilisé (via une carte DVB-S intégrée spéciale).
La transmission d'informations sur de longues distances a été et reste l'une des applications les plus importantes des satellites artificiels de la Terre d'un point de vue pratique. Le premier satellite de communication américain dédié en 1963 avait un émetteur de seulement 5 watts et une antenne de transmission omnidirectionnelle. C'est pourquoi sur Terre, il n'était possible de recevoir des signaux satellites qu'avec une antenne spéciale d'une trentaine de mètres. Afin d'isoler un signal faible d'un bruit de fond, un amplificateur quantique complexe et coûteux refroidi par de l'hélium liquide a dû être installé à l'entrée d'un récepteur au sol. La technologie spatiale s'est développée et, dans les années 1970, il est devenu possible de lancer des satellites de communication sur l'orbite dite géostationnaire, lorsque le satellite semblait être suspendu en permanence au-dessus d'un point de la surface de la Terre. La puissance de l'émetteur a augmenté et les antennes embarquées ont été remplacées par des antennes directionnelles capables de former un faisceau étroit d'énergie électromagnétique, "éclairant" une partie relativement petite de la surface de la Terre. C'est-à-dire que la puissance de rayonnement n'était pas dispersée dans toutes les directions, mais était principalement dirigée vers le destinataire. En tant que paramètre qui caractériserait non seulement l'émetteur, mais aussi l'antenne, la soi-disant puissance rayonnée équivalente a été introduite - le produit de la puissance de l'émetteur embarqué et du gain de l'antenne d'émission (c'est-à-dire l'effet de gain associé à la fait que l'énergie est concentrée et rayonnée seulement dans une certaine direction). La valeur de la puissance équivalente atteint des centaines puis des milliers de watts. En conséquence, les antennes terrestres ont été réduites d'un facteur deux ou trois et l'amplificateur n'a plus besoin d'être refroidi à l'hélium liquide. Et pourtant, on ne pouvait que rêver de recevoir directement un signal sur un téléviseur domestique pendant cette période - le coût d'une station de réception était d'environ un million de roubles soviétiques. Le premier système de télévision de distribution au monde "Orbita" a commencé à fonctionner en URSS en 1967. Ensuite, des systèmes similaires sont apparus aux États-Unis, au Canada, en Indonésie, en Inde et dans d'autres pays. En 1977, un groupe de pays européens a organisé le consortium Eutelsat pour échanger des programmes de télévision sur le réseau Eurovision. La base du réseau était constituée de trois satellites principaux et d'un satellite de secours "Eutelsat-1", qui étaient également utilisés pour transmettre des programmes télévisés commerciaux dans la bande 11 GHz. Plusieurs autres programmes de cette gamme ont été diffusés via les satellites du système international "Intelsat" et le satellite commercial "Astra". Aujourd'hui, de nombreux téléspectateurs acquièrent leurs propres systèmes de réception, leur permettant de recevoir les programmes des systèmes de distribution. En 1983, lorsque les premières transmissions via le satellite Eutelsat-1 ont commencé, cela nécessitait une antenne de réception d'au moins trois mètres de diamètre et un équipement coûtant 20000 XNUMX dollars. Il a fallu des années de travail de scientifiques et d'ingénieurs pour concrétiser une "parabole" d'un diamètre de 60 centimètres, qui peut être installée sur un balcon quelque part à Izhevsk ou Omsk et recevoir des dizaines de programmes de différents pays directement à partir de satellites. Essayons de retracer comment les programmes de télévision parviennent au téléspectateur en transit via le satellite en utilisant l'exemple de NTV-plus. Ce système de diffusion directe par satellite (SNV) fonctionne en Russie et n'a cessé de se développer depuis le milieu des années 1990. Depuis février 1999, le satellite Bonum-1, spécialement préparé pour la transmission numérique, a commencé à fonctionner dans ce réseau. Les équipements modernes de compression numérique et de transmission numérique permettent de transmettre via un tronc (transpondeur) d'un satellite au lieu d'un programme analogique jusqu'à six programmes de télévision numérique, et avec compression statistique - jusqu'à 8-10 et même 10-12. Mais le coût de l'équipement satellite et de l'installation de réception augmente considérablement. Au moment de la création du premier réseau de diffusion directe par satellite, le prix d'un tuner numérique sur le marché mondial dépassait mille dollars américains, tandis que le prix d'un tuner analogique était vingt fois inférieur. Cela a prédéterminé le choix de la méthode analogique. Cependant, en 1999, le coût d'un tuner numérique sur le marché mondial était tombé à environ 200 dollars. Cela a permis de passer complètement à la diffusion numérique. Ainsi, à partir du 1er novembre 1999, NTV-Plus est passé à la diffusion numérique. Les avantages de la diffusion numérique sont indéniables. Premièrement, il s'agit d'une réduction de 6 à 10 fois des coûts des satellites (par programme) ; amélioration des propriétés de seuil du récepteur ; améliorant la qualité réelle de l'image et du son. Deuxièmement, il s'agit de la fourniture de services supplémentaires au consommateur, tels que la lecture du guide des programmes sur l'écran du téléviseur, la sélection pratique des chaînes, la possibilité de saisir un mot de passe et des restrictions d'âge pour les téléspectateurs, le son en plusieurs langues, le transfert de données, le changement le logiciel des récepteurs par voie hertzienne, etc. . Vous pouvez choisir le type d'accueil : individuel ou collectif. Si on se limite à la réception collective, alors on peut réduire la puissance du satellite, puisque l'antenne de réception est plus grande. Dans le même temps, une partie de l'audience potentielle sera perdue. Après tout, même en Europe, avec le développement considérable des réseaux câblés, le nombre d'abonnés individuels au satellite est de près de cinquante pour cent. Que dire de la Russie, où il n'y a pratiquement aucune expérience du fonctionnement des réseaux câblés payants et des relations contractuelles entre le radiodiffuseur et le propriétaire du réseau câblé. Dès lors, le choix en faveur de l'accueil individuel devient une évidence, ce qui n'exclut pas pour autant l'accueil collectif. La nature massive du réseau de diffusion par satellite et la nécessité de transmettre des signaux "d'ouverture" sur l'air obligent à utiliser des systèmes de fermeture complexes. C'est une protection nécessaire contre de nombreux "hackers". Désormais, NTV-Plus utilise le système de clôture numérique de France Télécom (France). Les faits de sa divulgation de "piratage" n'ont pas encore été découverts, et si cela se produit, des contre-mesures sont fournies. Le choix des principaux paramètres énergétiques du système NTV-Plus était dû à de nombreuses années d'expérience dans la création de satellites en Russie et dans d'autres pays, ainsi qu'aux équipements de réception de masse disponibles sur le marché et à la taille appropriée des antennes de l'installation de réception. Pour le système NTV-Plus, ils ont commencé à utiliser un satellite avec EIRP 50-48 dBW. Avec des amplificateurs et des tuners modernes à faible bruit avec des propriétés de seuil améliorées, le signal peut être reçu avec des antennes d'un diamètre de 45 à 60 centimètres. Avec une zone de couverture correspondant à la partie européenne de la Russie, la puissance principale du satellite est de 80 à 100 watts. Le choix de la bande de fréquence était primordial dans la création du système. Lors d'une conférence internationale à Genève en 1977, ils ont adopté un plan de répartition des canaux de fréquences et des positions des satellites en orbite géostationnaire. Un plan similaire a été adopté pour l'hémisphère occidental en 1983. Chaque pays de l'hémisphère oriental a reçu au moins cinq canaux de fréquence d'une largeur de 27 MHz. Selon le plan, chaque satellite devrait desservir un ou plusieurs territoires correspondant aux frontières d'un pays. L'Union soviétique a reçu 70 canaux de fréquences à cinq positions orbitales. D'autres systèmes fonctionnant dans la bande 12 GHz peuvent à juste titre être appelés "télévision directe par satellite", car la réception ne nécessite pas l'autorisation de l'émetteur et le prix d'une installation de réception n'est aujourd'hui que le prix d'un téléviseur de haute qualité. De retour en Union soviétique, il était prévu de créer un système de satellites dans la bande 12 GHz, en particulier des satellites conçus pour transmettre simultanément quatre programmes télévisés dans un faisceau large (les territoires du Kazakhstan, de l'Ukraine), deux faisceaux de taille moyenne ( Biélorussie, Ouzbékistan et autres républiques d'Asie centrale) et un faisceau étroit (Baltique, Transcaucasie). La puissance des émetteurs embarqués a été supposée telle que des antennes d'un diamètre de 1,1 mètre conviennent à la réception individuelle, et de 1,5 mètre à la réception collective, où les interférences mutuelles ont un effet. Afin de déployer le satellite Bonum-1, la Commission d'État sur les fréquences radio a délivré un permis pour l'utilisation de l'une des positions russes dans la gamme START. "Le satellite est l'élément le plus important du système", écrit L. Kantor dans le magazine Radio. Sa conception est inhabituelle. Il a la forme d'un cylindre, sur toute la surface duquel les éléments de la batterie solaire sont La rotation de l'ensemble du "verre" extérieur aide à stabiliser la position de l'axe du satellite dans l'espace. La partie intérieure du satellite, sur laquelle se trouve l'antenne de réception et d'émission, reste immobile (c'est-à-dire, pour ainsi dire, tourne par rapport au "verre" extérieur dans le sens opposé). Le satellite est contrôlé depuis une station située près de Moscou. Comme le montre l'expérience, ses paramètres opérationnels sont maintenus avec une grande précision: l'erreur de maintien de la position en orbite et de pointage de l'antenne est nettement inférieure à la valeur spécifiée de ± 0,1 degré. Pour ce faire, des séances de correction sont régulièrement effectuées en utilisant les quatre moteurs de correction installés et la réserve de carburant nécessaire. L'antenne du satellite est pointée soit par un signal de balise combiné à des signaux de télécommande, soit par le disque terrestre. Le faisceau de l'antenne d'émission a une forme spéciale correspondant à la zone de couverture requise. Il est également possible de commuter les émetteurs sur le second irradiateur, ce qui permet de former une zone à l'est du principal. La charge utile du satellite est de huit troncs de travail avec une réserve flexible (à partir de trois émetteurs), créant au moins 50 dBW dans la zone EIRP spécifiée. Tous les troncs fonctionnent XNUMX heures sur XNUMX, y compris pendant les périodes où le satellite est dans l'ombre de la Terre et où ses équipements sont alimentés par des batteries." Auteur : Musskiy S.A.
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