Palydovinės televizijos signalo priėmimas

Kaip tas signalas iš dangaus keliauja į jūsų televizorių

Kartą pamačiau palydovinę anteną ant namo stogo, buvau vaikas ir man atrodė, kad tai kažkoks fantastinis įrenginys iš ateities. Dabar šios lėkštės tapo tokia įprasta kasdienybės dalimi, kad retai kas sustoja pagalvoti, kaip iš tiesų veikia visa ši sistema. O juk tai tikrai įspūdinga technologija – signalas keliauja dešimtis tūkstančių kilometrų kosmose, atsimuša į metalinę lėkštę ant jūsų stogo ir virsta televizijos programa jūsų ekrane.

Palydovinė televizija veikia pagal gana paprastą principą: transliuojamas signalas siunčiamas į kosmosą, ten jį pagauna specialus palydovas, sustiprina ir nusiunčia atgal į Žemę. Jūsų antena šį signalą pagauna ir nukreipia į specialų imtuvą, kuris jį iššifruoja ir paverčia vaizdu bei garsu. Bet kaip ir su daugeliu technologijų, velnias slypi detalėse.

Kodėl palydovai kabo vienoje vietoje

Pirmiausia reikia suprasti, kur tie palydovai yra ir kodėl jie tiesiog nekrenta žemyn. Dauguma televizijos palydovų skrieja geostacionarioje orbitoje – tai tokia orbita, esanti maždaug 36 000 kilometrų aukštyje virš pusiaujo. Šioje orbitoje palydovas juda ta pačia greičiu kaip ir Žemė sukasi aplink savo ašį, todėl iš Žemės žiūrint atrodo, kad jis tiesiog „pakibęs” vienoje vietoje danguje.

Tai yra genialus sprendimas televizijos transliacijai. Įsivaizduokite, jei palydovas nuolat judėtų danguje – jums reikėtų specialios sistemos, kuri nuolat suktų anteną sekdama palydovą. O dabar jūsų lėkštė gali būti tvirtai prikalta prie sienos ar stogo ir nukreipta į vieną tašką danguje, kur visada bus tas pats palydovas.

Lietuvoje dažniausiai naudojami palydovai yra pozicijose 4,8°E (Astra 4A), 5°E (Sirius), 13°E (Hot Bird), 19,2°E (Astra 1) ir kiti. Kai sakoma „19,2 laipsnių rytų”, tai reiškia, kad palydovas yra virš pusiaujo, tokioje vietoje, kuri yra 19,2 laipsnio į rytus nuo Grinvičo meridiano.

Kaip signalas keliauja per kosmosą

Televizijos stotis nori transliuoti savo programą milijonams žiūrovų. Ji neturi galimybės tiesiogiai siųsti signalo į kiekvieno namo anteną – signalas būtų per silpnas. Todėl ji siunčia labai galingą signalą į palydovą kosmose. Šis signalas keliauja radijo bangų pavidalu, naudojant labai aukštą dažnį – paprastai nuo 10,7 iki 12,75 GHz diapazone (Ku juosta).

Palydove yra specialūs įrenginiai, vadinami transponderiais. Kiekvienas transponderis priima signalą viename dažnyje, sustiprina jį ir persiunčia atgal į Žemę kitu dažniu. Viename palydove gali būti keliolika ar net kelios dešimtys transponderių, o kiekvienas gali transliuoti kelis televizijos kanalus.

Kai signalas pasiekia Žemę, jis išsiskleidžia didelėje teritorijoje – tai vadinama palydovo aprėpties zona arba „footprint”. Pavyzdžiui, Hot Bird palydovas apima beveik visą Europą, todėl su ta pačia antena galite žiūrėti tuos pačius kanalus tiek Lietuvoje, tiek Ispanijoje ar Italijoje.

Kodėl antena turi būti būtent tokios formos

Palydovinė antena – tai ne tiesiog apvalus metalo gabalas. Jos forma yra parabolė, ir tai ne atsitiktinumas. Parabolės forma turi unikalią savybę: bet kuri banga, kuri atsimušė į jos paviršių, nukreipiama į vieną konkretų tašką, vadinamą fokuso tašku.

Būtent fokuso taške ir yra pritvirtintas tas mažas įrenginys, kurį matote kyšantį iš antenos centro – tai LNB (Low Noise Block converter). Šis įrenginys atlieka du labai svarbius darbus. Pirma, jis surenka visas radijo bangas, kurios atsimuša į anteną ir susitelkia fokuso taške. Antra, jis paverčia aukšto dažnio signalą (10-12 GHz) į žemesnio dažnio signalą (950-2150 MHz), kurį galima perduoti per paprastą koaksialinį kabelį į jūsų namus.

Antenos dydis irgi svarbus. Kuo didesnė antena, tuo daugiau signalo ji pagauna ir tuo geresnė vaizdo kokybė. Lietuvoje paprastai pakanka 60-80 cm skersmens antenos, bet jei norite priimti signalą iš silpnesnio palydovo arba esate aprėpties zonos pakraštyje, gali prireikti 1 metro ar net didesnės antenos.

Kaip iššifruojamas signalas jūsų namuose

Signalas, kuris ateina iš LNB per kabelį, dar nėra toks, kurį galėtų parodyti televizorius. Jis yra suspaustas ir dažnai užšifruotas. Čia į žaidimą įsijungia palydovinis imtuvas arba resyveris.

Modernus palydovinis imtuvas yra iš tiesų gana galingas kompiuteris. Jis turi procesorių, atmintį, operacinę sistemą ir specializuotus lustus, skirtus vaizdo ir garso apdorojimui. Kai jūs perjungiate kanalą, imtuvas iš tiesų persijungia į kitą dažnį ir pradeda dekompresijos procesą.

Dauguma televizijos kanalų transliuojami MPEG-2 arba MPEG-4 formatu. Tai vaizdo suspaudimo standartai, leidžiantys perduoti didelio vaizdo kokybės kanalus neužimant per daug pralaidumo. HD kanalai paprastai naudoja MPEG-4, nes jis efektyvesnis – tą patį vaizdo kokybę gali pasiekti naudojant mažiau duomenų.

Jei kanalas yra mokamas, jis bus užšifruotas. Čia naudojamos įvairios šifravimo sistemos – Viaccess, Nagravision, Conax ir kitos. Norint žiūrėti tokius kanalus, reikia specialios kortelės (CAM modulio su smart kortele), kuri įstatoma į imtuvą ir leidžia jį iššifruoti.

Kodėl kartais signalas dingsta

Turbūt kiekvienas palydovinės televizijos naudotojas yra patyręs situaciją, kai staiga ekrane pasirodo pranešimas „Nėra signalo” arba vaizdas ima byrėti į keistus kvadratėlius. Yra kelios pagrindinės priežastys, kodėl taip nutinka.

Pati dažniausia priežastis – blogas oras. Stiprus lietus, sniegas ar net labai tankūs debesys gali susilpninti signalą. Tai vadinama „rain fade” efektu. Vanduo sugeria radijo bangas, todėl kuo stipresnis lietus, tuo silpnesnis signalas. Nieko čia negalima padaryti, tik palaukti, kol lietus praeis. Tiesa, jei turite didesnę anteną, šis efektas bus mažesnis.

Kita problema – antena gali būti nejusliai pajudėjusi. Stiprus vėjas, paukščiai, kurie nutūpė ant antenos, ar net sniegas, kuris užkrito ant lėkštės – visa tai gali pakeisti antenos padėtį nors ir per milimetrą, o to užtenka signalui susilpnėti. Palydovas yra labai toli, todėl net mažytis antenos posūkis reiškia, kad ji „žiūri” jau į kitą dangaus tašką.

Kartais problema būna LNB. Šis įrenginys yra lauke, todėl kenčia nuo oro sąlygų. Vanduo gali prasiskverbti į vidų, elektronika gali sugesti nuo šalčio ar karščio. Jei signalas dingsta net ir gražiu oru, tikėtina, kad reikia keisti LNB.

Ar galima pačiam įsirengti palydovinę televiziją

Teoriškai – taip, praktiškai – priklauso nuo jūsų techninio išprusimo. Pats antenos montavimas nėra labai sudėtingas, bet tikslus nukreipimas į palydovą gali būti iššūkis. Jums reikės žinoti tikslią palydovo poziciją danguje, turėti kompasą ir kampamačio programėlę telefone, o geriausiai – specialų signalo stiprumo matuoklį.

Pirmiausia reikia rasti vietą, kur montuoti anteną. Svarbiausias dalykas – turi būti laisvas matomumas į pietus (Lietuvoje palydovai yra pietinėje dangaus pusėje). Jokių medžių, pastatų ar kitų kliūčių. Net viena šaka kelyje gali sugadinti signalą.

Kai montuojate anteną, pradžioje ją pritvirtinkite tik laikinai, kad galėtumėte reguliuoti. Nukreipkite ją į apytikslę kryptį pagal kompasą. Tada reikės reguliuoti tris parametrus: azimutą (kryptį į šonus), elevaciją (kampą aukštyn-žemyn) ir LNB pasukimą (polarizaciją). Paprastai imtuvas turi specialų meniu, kuriame matosi signalo stiprumas ir kokybė – jūs reguliuojate anteną, kol šie rodikliai tampa maksimalūs.

Patarimas: pradėkite nuo stipriausio palydovo ir aiškiausio kanalo. Lietuvoje tai paprastai būna Hot Bird 13°E pozicijoje. Kai rasite bent vieną kanalą, toliau reguliuoti bus lengviau.

Ateities technologijos ir kas keičiasi

Palydovinė televizija nėra statiškas dalykas – ji nuolat tobulėja. Pastaraisiais metais vis daugiau kanalų pereina prie HD ir net 4K transliacijų. Tai reiškia, kad reikia daugiau pralaidumo, todėl naudojami efektyvesni suspaudimo metodai, tokie kaip HEVC (H.265).

Vis populiaresni tampa hibridiniai sprendimai. Palydovinis imtuvas turi interneto ryšį ir gali siūlyti papildomas paslaugas – vaizdo įrašus pagal pareikalavimą, programų įrašymą į debesį, interaktyvias aplikacijas. Kai kurie operatoriai leidžia pradėti žiūrėti programą iš naujo arba sustabdyti tiesioginę transliaciją.

Yra ir naujų technologijų, tokių kaip Ka juosta (20-30 GHz dažniai), kuri leidžia perduoti dar daugiau duomenų. Tiesa, šie dažniai dar labiau kenčia nuo lietaus, todėl reikia didesnių antenų ir galingesnių įrenginių.

Įdomu tai, kad nors daug kas kalba apie internetinės televizijos ateitį, palydovinė televizija vis dar turi didelių pranašumų. Ji veikia net atokiausiose vietose, kur nėra nei kabelinės, nei gero interneto. Vienas palydovas gali aptarnauti milijonus žiūrovų be jokio papildomo infrastruktūros. Ir skirtingai nuo interneto, palydovinis signalas neužsikemša, kai visi vienu metu žiūri tą patį populiarų kanalą.

Kas verta žinoti prieš renkantis palydovinę televiziją

Jei svarstote apie palydovinės televizijos įsigijimą, yra keletas dalykų, į kuriuos verta atkreipti dėmesį. Pirmiausia, nuspręskite, kokius kanalus norite žiūrėti. Skirtingi palydovai transliuoja skirtingus kanalų paketus. Lietuviški kanalai dažniausiai yra per Astra 4A (4,8°E) arba Hot Bird (13°E). Jei norite žiūrėti užsienio kanalus, gali prireikti kelių antenų arba specialios antenos su keliais LNB.

Antra, pasirinkite tarp nemokamos (FTA – Free To Air) ir mokamos televizijos. Nemokamų kanalų yra tikrai nemažai, bet jei norite HD kokybės ar specifinių kanalų, greičiausiai reikės mokėti. Skirtingi operatoriai siūlo skirtingus paketus – verta palyginti ne tik kainą, bet ir tai, kokie kanalai įeina į paketą.

Trečia, pagalvokite apie įrangos kokybę. Pigūs kinų imtuvai gali atrodyti patraukliai, bet dažnai jie būna lėti, turi prastos kokybės vartotojo sąsają ir greitai genda. Geriau investuoti į patikimą įrangą nuo žinomų gamintojų. Ta pati taisyklė galioja ir antenai su LNB – kokybiškas LNB su žemu triukšmo koeficientu (Low Noise) užtikrins geresnį signalą.

Dar vienas dalykas – įsitikinkite, kad jūsų televizorius arba imtuvas palaiko visus reikalingus standartus. Jei norite žiūrėti HD kanalus, imtuvas turi būti DVB-S2 standarto. Senesni DVB-S imtuvai HD kanalų nerodys. Taip pat patikrinkite, kokius išėjimus turi imtuvas – moderniems televizoriams geriausias pasirinkimas yra HDMI.

Galiausiai, nepamiršite, kad palydovinei televizijai reikia techninės priežiūros. Kartą per metus verta patikrinti, ar antena gerai pritvirtinta, ar kabelis nesugadintas, ar LNB švarus ir sausas. Rudenį prieš šalčius verta patikrinti visus jungtis ir užtikrinti, kad į jas nepatektų vanduo. Šiek tiek priežiūros gali išgelbėti nuo didelių problemų žiemos metu.

Palydovinė televizija – tai technologija, kuri sujungia kosminę inžineriją su kasdieniu patogumu. Kai suprantate, kaip visa tai veikia, dar labiau vertini tą faktą, kad galite sėdėti namie ir žiūrėti programas, kurių signalas nuvyko dešimtis tūkstančių kilometrų į kosmosą ir atgal. Ir nors pasaulis juda internetinės televizijos link, palydovinė TV vis dar išlieka patikimu ir praktišku sprendimu daugeliui žmonių visame pasaulyje.