HUT78099A - Előtétegység közvetlen televízió műsorsugárzás vevőrendszeréhez - Google Patents

Description

Előtét egység közvetlen televízió műsorsugárzás vevőrendszeréhez.

A találmány tárgya általánosságban egy konverter műholdas közvetlen műsorsugárzó rendszerekhez (DDH), különösen egy konverter egy műholdas közvetlen műsorsugárzó televízió rendszerhez a C-sávú műsorok vételéhez.

Jelenleg az Amerikai Egyesült Államokban mintegy 4 millió háztartásban használnak nagyméretű műholdas antennát (TVRO) közvetlen sugárzó televízió rendszer vételére a C-sávú televízió műsorokhoz. Ezek az antennák geostacionárius műholdakról analóg formátumban a C-sávban sugárzott adásokat veszik, amelyek a földi állomások televízió műsorait relézik a közvetlen sugárzású műsorvevő antennákhoz. A jelenlegi C-sávú műsorsugárzó rendszerek esetében konvertereket (vagy vevőket) alkalmaznak, amelyek a televízió vevőkészülék közelében vannak elhelyezve, és amelyeknek a kimenete a néző személy által a televíziókészüléken meghatározott csatornára vagy egy kazettás videó magnó (VCR) csatornájára továbbítja. A konverter a vevőantennához egy hosszú koaxiális kábelen keresztül csatlakozik, amely a konvertertől a vevőantenna közelébe felszerelt kültéri egységhez csatlakozik. A koaxiális kábel ezen túlmenően összekapcsolható más kábelekkel és jelekkel, amelyek közül legalább az egyik egy vezérlő jelet továbbít az antennához, amellyel a nagyfrekvenciás jel polarizációját választják ki, mivel a műholdakról sugárzott nagyfrekvenciás jelek vagy vízszintesen vagy függőlegesen vannak polarizálva. A koaxiális kábel felszerelhető egy olyan kábellel is, amely a lakáson belülről vezérlőjelet továbbít az antenna forgatásához. Mivel ezek a vevőantennák nagyok, gyakran alkalmaznak automatikus forgatást annak elkerülése érdekében, hogy a tetőre ki kelljen mászni és átirányítani az antennát abban az esetben, ha egy másik műholdról kívánnak műsort venni.

A hírközlési technikában már alkalmazzák a digitális technológiát, annak használata azonban többnyire a hang és adatátvitelre korlátozódott egészen a legutóbbi időkig. A hangjeleknek digitális alakba történő átalakítása viszonylag könnyű, videó jeleknek a hatásos átalakítása azonban sokkal nagyobb technológiai kihívást jelent.

A digitalizált, de nem tömörített videó jelek nagy bitsebességet igényelnek. Következésképpen, megkísérlik ezekkel az analóg formátumú átvitelnél alkalmazott azonos vagy annak nagy részét alkalmazó sávszélességet helyettesíteni. Az analóg videó jeleknek digitális videó jelekké történő egyszerű átalakítása több előnnyel jár, mint pl. a jobb minőség, de az ezen átalakítás következtében létrejövő nagyobb sávszélesség és teljesítmény jelentősen megnöveli a műholdak költségeit.

A digitális csip technológia és a bonyolult videó adattömörítési algoritmusok lehetővé teszik, hogy a digitális videó jel sokkal kisebb sávszélességbe férjen be. Ezen adattömörítési algoritmusok szerint tömörített videó jelekből több fér ugyanabba a sávszélességbe, mint amelyet egy egyetlen analóg videó átvitelhez kellett fenntartani. Ily módon a műholdas adások költsége csökkent, mivel kisebb sávszélesség szükséges az egyes videó műsorokhoz. Következésképpen, a digitális televízió műsorsugárzás rövidesen elérhető lesz a nagyközönség számára is. Sajnálatos módon, a nagy vevőantennákkal rendelkezők a digitális televízió vételhez a nagy antennákat nem tudják alkalmazni, vagyis új antennát és rendszereket kell, hogy vásároljanak a digitális televízió műsorok vételéhez, amelyeket jelenleg olyan frekvenciákon sugároznak, amelyek eltérnek az ezen nagy antennák esetében alkalmazottaktól. Az ezen nagy antennák tulajdonosai rendszerükre mintegy 2.500 USD-t költöttek és nem valószínű, hogy hasonló összeget kívánnak befektetni egy új rendszerbe. Ezért ezen antennák tulajdonosai számára az analóg televízió műsorokról digitális televízió műsorra történő átállás nagyon költségesnek bizonyul.

• · · • ·

A találmány elé célul tűztük ki közvetlen sugárzó televízió rendszerekhez egy olyan konverter kidolgozását, amely lehetővé teszi az új digitális, C-sávú televízió vételt és a jelenlegi analóg televízió jelek vételét egyidejűleg anélkül, hogy a jelenlegi felhasználók számára jelentősebb beruházásra lenne szükség, akik jelenleg a nagy műholdas antennákkal analóg televízió jeleket vesznek. A találmány célja tehát ennek a kétnormás konverternek a kifejlesztése, amely mind analóg, mind digitális televízió műsor vételére alkalmas, ezáltal egyszerű és kis költségű áttérés lehetséges az analóg televízió rendszerről a digitális televízió rendszerre. Ezen túlmenően, a jelen találmány célja egy olyan konverter kidolgozása, amely teljes rugalmasságot biztosít a műsorsugárzó rendszer kezelői számára az analóg C-sávú televízió rendszerekről a digitális C-sávú televízió rendszerre történő sima átmenethez.

A kitűzött célt a jelen találmány szerint egy olyan konverterrel értük el, amely veszi az új digitális televízió jeleket, a jelenlegi analóg televízió jeleket átereszti a meglévő vevőkészülékekhez, és a kívánt televízió jeleket állítja elő a televízió vevőkészülékhez anélkül, hogy a felhasználók új műholdas antennákat kellene, hogy telepítsenek, vagy hogy jelenlegi rendszerüket fel kéne számolják.

A jelen találmány megoldja ezt a hátrányt oly módon, hogy egy konvertert alkalmazunk, ami veszi az új formátumú digitális televízió jeleket, továbbítja a meglévő analóg televízió jeleket a meglévő vevőkészülékhez, és kimenetén megjeleníti a kívánt televízió jelet a televízió vevőkészülék számára anélkül, hogy a felhasználónak új műholdantennát kellene létesítenie, vagy hogy az eddigi rendszerét fel kellene, hogy adja.

A jelen találmány szerinti konverter egy videó eszköz, például egy televízió, vagy egy videó magnó és a meglévő analóg C-sávban sugározott televízió jelek vételére szolgáló vevőkészülék közé van beiktatva. A konverter lehetővé teszi egyidejűleg mind a meglévő analóg televízió jeleknek, mind a digitális C-sávban sugárzott televízió jeleknek a vételét egyetlen vevőantenna felhasználásával. Ennek eléréséhez a konverter tartalmaz egy vezérlőegységet, amelynek két üzemmódja van. A vezérlő egység a felhasználó személytől veszi az üzemmód utasításokat arra, hogy a konvertert a meglévő analóg televízió jelek vételére vagy analóg üzemmódba, vagy a Csávban sugárzott digitális televízió jelek vételére digitális üzemmódba átkapcsolja. A vezérlő egység a felhasználó személytől veszi a digitális csatorna kiválasztás utasítását jelezve, hogy melyik digitális televízió csatornát kell a digitális üzemmódban a kimenetre továbbítani és a kimenetre küldi a digitális csatorna kiválasztó jelet, valamint egy transzponder kiválasztó jelet. A konverterben egy kapcsoló van alkalmazva, amelynek egyik bemenete egy (IF) középfrekvencia vételére a kültéri egységgel van csatolásban, egyik kimenete a vevőhöz van csatolva és egy vezérlő bemenet van csatolva a vezérlő egységhez, ezáltal a vezérlő egység a kapcsolót a vezérlő bemeneten keresztül működteti, így a középfrekvenciás jel a második kimenetre kerül a digitális üzemmódban és a középfrekvenciás jel az analóg üzemmódban az első kimenetre kerül. A konverter tartalmaz továbbá egy demodulátort, ami a kapcsoló második kimenetelével van csatolva, amely demodufátor digitális üzemmódban veszi a középfrekvenciás jelet, veszi a transzponder kiválasztó jelet a vezérlő egységtől, és demodulálja a középfrekvenciás jelből az adott impulzus sorozatot a transzponder kiválasztó jel által meghatározott vivőfrekvencián. A konverter tartalmaz továbbá egy csatornakiválasztót, amely a demodulátortól veszi a bitsorozatot, veszi a digitális csatorna kiválasztó jelet a vezérlőegységtől és kiválasztja (demultiplexeli) az arra meghatározott tömörített digitális televízió jelből a bitsorozatot. A konverter tartalmaz továbbá egy csatorna kiterjesztőt, amely veszi a kiválasztott tömörített digitális televízió csatornát és a tömörített digitális televíziós jelet kibontja és előállítja a kiválasztott digitális televízió jelet. Egy digitális-analóg konverter veszi a kiválasztott digitális televízió jelet és átalakítja a kiválasztott digitális televízió jelet televízióra kész analóg jellé. Egy kimeneti csatoló például egy videó eszközhöz van csatolva, amely veszi az analóg televízió jelet (például NTSC formátumú jelet) a digitális-analóg átalakítótól a digitális üzemmódban és egy járulékos analóg televízió jelet vesz a vevőkészüléktől a meglévő C-sávban sugárzott analóg televízió jelek vételére az analóg üzemmódban, és az analóg

televízió jelet kiadja a digitális-analóg átalakítóról a digitális üzemmódban és kiadja a járulékos analóg televízió jelet az analóg üzemmódban.

A jelen találmány egy előnyös kiviteli alakjánál a vezérlő egység kimenetén egy polarizációt kiválasztó jel jelenik meg a vevőkészülék számára a meglévő C-sávú analóg sugárzású televízió jelek vételéhez az antenna által vett nagyfrekvenciás jel polarizációjának a beállítására.

A jelen találmány egy további előnyös kiviteli alakja szerint, a csatorna kiválasztó egy adatkezelő csatornát ad ki, amelyet valamennyi transzponder továbbít a vezérlő egységhez, amely adatkezelő csatorna információt tartalmaz valamennyi digitális televízió csatornán és valamennyi műholdon és transzponderen rendelkezésre álló programokról, amelyek a C-sávú digitális televízió jeleket sugározzák. Az adatkezelő csatorna tartalmaz továbbá egy menüt a hálózat azonosító által adott jövőbeni programok azonosítására valamint egy tartalom azonosítót. A tartalom azonosító a program leírását tartalmazza. A kezelő személy számára előállított csatorna neve a műhold transzponderével polarizációjával és keretével van csatolva.

Egy még további előnyös kiviteli alak szerint több digitális televízió jelet modulálunk valamennyi transzponder vivőjelére minimális frekvenciabillentyűzés modulációval és a demodulátor a nagyfrekvenciás jelet demodulálja a minimális frekvenciabillentyűzés demodulációval.

Egy még további előnyös kiviteli alaknál több digitális televízió jelet sugárzunk valamennyi transzponderen valamennyi C-sávban működő műholdról, amelynél a polarizációt és más digitális televízió jeleket más transzponderekkel sugárzunk ugyanazon a rádiófrekvenciás spektrumon, ugyanazon a C-sávú műholdakon más polarizációt használva, amely az előzőre merőleges. A vezérlő egység egy polarizációt kiválasztó jelet továbbít a vevőkészülékhez a C-sávban működő televízió adók vételére, amely a felhasználótól vett digitális csatorna kiválasztó utasításnak felel meg, amely polarizációt kiválasztó jel meghatározza, hogy az antennán vett nagyfrekvenciás jel mely polarizációját vegye.

Egy még további előnyös kiviteli alak arra az esetre vonatkozik, amelynél egyazon C-sávban működő műholdról több digitális televízió jelet sugároznak és egy második nagyfrekvenciás jel másik digitális televízió jeleket tartalmaz, amelyet egy másik C-sávú műholdról sugárzunk és a vezérlő egység egy forgatást vezérlő jelet ad ki a vevőkészülékhez, amely a felhasználótól vett digitális csatornakíváiasztó utasításon alapszik, amely forgatást vezérlő jel meghatározza, hogy az antenna által vett első nagyfrekvenciás jelet vagy a második nagyfrekvenciás jelet vegye.

Egy másik előnyös kiviteli alaknál valamennyi digitális televíziós jeleket sugárzó, C-sávú műholdnál, az egyes digitális televíziós csatornák dinamikusan átrendezhetők bármely, az illető C-sávú műholdon lévő transzponderhez, felhasználva bármely polarizációt és bármely csatorna elhelyezést a multiplex kereten belül, és a vezérlő egység dinamikusan módosítja a polarizációt kiválasztó jelet, a digitális csatorna kiválasztó jelet és a transzponder kiválasztó jelet, amely program hálózat azonosító információt tartalmaz az adatkezelő csatornában, és amely a csatorna kiválasztó egységet a digitális televízió csatornával köti össze, amelyet a hálózat neve szerint a néző személy a digitális csatorna kiválasztó utasítással határoz meg.

Egy még további előnyös kiviteli alak szerint, a vezérlő egység tartalmaz egy tároló egységet, amely az alapértékeket és menüket tárolja a jövőbeni programokhoz, valamennyi digitális televízió csatornához, amelyek valamennyi műholdon és valamennyi transzponderen elérhetők. Az alapértékek tartalmaznak egy műhold jelzést, egy transzponder jelzést, egy polarizáció jelzést és egy bitkeret hozzárendelést, valamint az egyes programok időpontját. A vezérlő egység rendszeresen frissíti ezeket az alapértékeket, amelyeket az adatkezelő csatornában lévő információ tartalmaz.

Egy további előnyös kiviteli alak szerint, egy feljegyzés generátor is van alkalmazva, amely a vezérlő egységhez van csatolva. A feljegyzés generátor a vezérlő egységtől kapja a szöveg üzenet jeleket és egy videó szövegjelet ad ki, amely megjelenteti a szöveges üzenetet. A szöveg generátorhoz és a csatorna kiterjesztőhöz egy képkeverő van csatolva, amely képkeverő a videó szövegjelet veszi a feljegyzés generátortól, és a kiválasztott televízió jelet a csatorna kiterjesztőtől és a videó szövegjelet valamint a digitális televízió csatornát összekeveri egy kombinált szöveg és videó jellé.

Egy további előnyös kiviteli alak szerint egy kijelzőt is tartalmaz, amely a vezérlő egységhez van csatolva a kiválasztott digitális televízió csatorna számának a néző személy részére történő kijelzésére.

A találmány tárgya továbbá egy eljárás egy meglévő analóg C-sávú műholdas televízió sugárzó rendszer jelének és C-sávban sugárzó digitális televízió jeleknek a vételére egyetlen vevőantenna felhasználásával, egy meglévő eszközzel az analóg C-sávú műholdas televízió jeleket sugárzó rendszer vételére és egy előtét egységet, amely a vevőantennához van csatolva, valamint egy meglévő eszközt, amelyben digitális televízió csatornák első csoportját összegezzük (multiplexeljük) egy első bitsorozatban, a digitális televízió csatornák egy második csoportját összegezzük (multiplexeljük) egy második bitsorozatban, az első bitsorozatot egy első vivőfrekvenciára moduláljuk és kisugározzuk egy első transzponderen keresztül egy adott Csávban működő műholdról, amelyhez egy első polarizációt használunk, a második bitsorozatot az első vivőfrekvenciára moduláljuk, és egy második transzponderről sugározzuk az adott C-sávú műholdról egy második polarizációval, továbbá az első és második bitsorozat tartalmaz adatkezelő csatornát, amely meghatározza a műholdat, a vivőfrekvenciát, a polarizációt és a bitkeret hozzárendelést valamennyi elérhető digitális televízió csatornához, beleértve azokat a digitális televízió csatornákat is, amelyek egy másik C-sávú műholdról kerülnek kisugárzásra. Az eljárás a következő lépésekből áll: a) az előtét egység üzemmódját vagy analóg vételi üzemmódba, vagy digitális vételi üzemmódba átkapcsoljuk a felhasználó személy által adott üzemmód utasítás alapján; b) az analóg vételi üzemmódban: (i) az előtét egységben a kapcsolót úgy vezéreljük, hogy a műhold C-sávú analóg televízió műsorjelét tartalmazó vett nagyfrekvenciás jelet a vevőantennáról az eszközre továbbítsa; (ii) az eszközről egy kész televízió jelet veszünk le; és (iii) a kész televízió jel az előtét egység kimenő jele; c) digitális vételi üzemmódban: (i) vesszük a felhasználó személy által adott digitális televízió csatorna kiválasztási utasítást, amely meghatároz egy adott, az előtét egység kimenetére továbbítandó digitális televízió csatornát; (ii) meghatározunk egy adott vivőfrekvenciát, egy adott polarizációt és az adatkezelő csatornában lévő információ szerinti adott digitális csatornához egy adott bitkeret kiosztást rendelünk hozzá; (iii) a vevőantennát úgy vezéreljük, hogy kimenetén az adott polarizációjú nagyfrekvenciás jel jelenjen meg; (iv) a kapcsolót úgy vezéreljük, hogy a polarizált nagyfrekvenciás jelnek megfelelő középfrekvencia egy demodulátorra kerüljön; (v) a demodulátort úgy vezéreljük, hogy az a középfrekvenciás jelet az adott vivőfrekvencián demodulálja és bitsorozatot állítson elő; (vi) egy csatornaválasztót úgy vezérlünk, hogy az a demodulátor kimenetén megjelenő bitsorozatból az adott bitkeret kiosztás alapján egy tömörített digitális televízió csatornát válasszon ki; (vii) az adott digitális televízió csatorna tömörített változatából visszaállítjuk az adott digitális televízió csatornát; és (viii) az adott digitális televízió csatornát a televízióhoz alkalmas jellé alakítjuk át.

A jelen találmány szerinti eljárás továbbfejlesztése szerint, előnyösen az analóg vételi üzemmódból a digitális vételi üzemmódba történő első átkapcsoláskor az adott polarizációhoz, a transzponder vivőfrekvenciájához és a bitkeret kiosztásához az alapértékeket használjuk, és a frissítés úgy történik, az alapértékekkel kiolvassuk az adatkezelő csatornát a polarizáció, a transzponder vivőfrekvencia és a bitkeret kiosztás helyes meghatározásához. Ebben az esetben az adott polarizáció, az adott transzponder vivőfrekvencia és az adott bitkeret kiosztás alapértékeit az előtét egységben tároljuk. Az analóg vételi üzemmódból a digitális vételi üzemmódba történő első átkapcsoláskor az adott polarizációhoz, a transzponder vivőfrekvenciájához és a bitkeret kiosztásához az alapértékeket használjuk; és az előtét egység digitális vételi üzemmódjában az alapértékeket az adatkezelő csatorna információja alapján dinamikusan frissítjük.

Egy további, szintén a találmány szerinti eljárással sima átmenet válik lehetővé az analóg C-sávú televízió szolgáltatásról a digitális C-sávú televízió szolgáltatásra, majd ennek megfelelően kisebb vevőantennára. A találmány • « · · · • · · ·· ·· « szerinti eljárással először csak néhány transzpondert állítunk át digitális szolgáltatásra. Mindegyik transzponder több tömörített digitális televízió csatornát valamint egy adatkezelő csatornát ad. Az adatkezelő csatorna (DMC) a digitális szolgáltatáson elérhető összes csatornára vonatkozó információt tartalmazza, például, a műhold, a transzponder, a polarizáció és a kerethozzárendelés adatait, továbbá a jelenlegi és a jövőbeni, az egyes digitális televízió csatornák programozását. A meglévő műholdvevő antennákkal rendelkezők tudják venni ezeket a jeleket, ha a fentiekben tárgyalt előtét egységet használják. Annak érdekében, hogy át lehessen térni a digitális Csávú szolgáltatás kis antennáira, az adatsebességet valamennyi transzponderen csökkenteni kell. Ezt a televízió csatornák számának csökkentése nélkül úgy lehet elérni, hogy további transzpondereket kell átállítani digitális szolgáltatásra. Néhány csatornának egyszerűen egy új transzponderre történő áthelyezésével, és az adatkezelő csatorna (DMC) frissítésével, a felhasználó személy nem veszi észre a változást. így, az analóg C-sávú televízió szolgáltatásról a digitális C-sávú televízió szolgáltatásra, valamint kisebb vevőantennára történő sima átállás lehetővé válik.

A rajzokon

1. ábra egy C-sávú műholdas hírközlő rendszer antennáját mutatja, a

2. ábra egy általános 90 cm átmérőjű parabola antenna jellemző iránykarakterisztikáját szemlélteti, amely a jelenlegi C-sávú műholdas televízió sugárzás jeleit veszi, a

3. ábra azt az utat szemlélteti, amelyet a sugarak tesznek meg a tölcsérsugárzótól a reflektorig és a cél műholdig, amely esetben a cél műhold iránya a paraboloid antenna főtengelyébe esik, a

4. ábra azt az utat szemlélteti, amelyet a sugarak tesznek meg a tölcsérsugárzótól a reflektorig és a cél műholdig, amely esetben a cél műhold iránya nem a paraboloid antenna főtengelyébe, hanem a főtengelytől eltolt irányba esik, az

- 10 5. ábra a vett jel erősségét szemlélteti a C-sávú antenna felületén az antenna felülnézetében, a

6. ábrán a központi műholdtól 2,24°-ra lévő műholdról a C-sávú antennára érkező energia beesés látható, a

7. ábrán a központi műholdtól 4,48°-ra lévő műholdról a C-sávú antennára érkező energia beesés látható, a

8. ábrán a központi műholdtól 6,72°-ra lévő műholdról a C-sávú antennára érkező energia beesés látható, a

9. ábra a vett jel erősségét mutatja egy C-sávú antennán a tengelyből kieső műholdról, a

10. ábra egy, a C-sávban működő műholdas hírközlő rendszer műholdjának egy részét szemlélteti, a

11. ábra egy műholdas hírközlő rendszer földi állomásának egy részletét mutatja, a

12. ábra egy C-sávú antenna keresztmetszetét szemlélteti a megfelelő vett jel erősséggel, a

13. ábra egy C-sávú antenna rajza, a

14a-14c ábrák egy paraboloid antenna keresztmetszetének vázlata, a

13. ábra F’-E-F (vagy G'-E-G) vonalak mentén vett metszet oldalnézetben, felülnézetben és merőleges nézetben, a

15. ábra egy műhold vázlata, amely egy jelet vesz és visszasugározza azt a földre, a

16. ábra egy rendszert szemléltet, amely a jelen találmány szerinti előtét egységet alkalmazza a C-sávban működő, mind analóg, mind digitális televízió jelekhez, amelyhez egy meglévő kültéri egység és a beltéri egység részei felhasználhatók, a

17. ábra egy tömbvázlatot mutat a jelen találmány szerinti, 16. ábrán bemutatott előtét áramkör egy kiviteli alakjához, a

18. ábra egy a találmány szerinti előtét egység hátulnézete, a

19. ábra a jelen találmány szerinti előtét egység elölnézete.

* 4 ·

- 11 A jelen találmány egy olyan rendszert ismertet, amely a C-sávban analóg és digitális televízió műsorokat sugároz és vesz a meglévő közvetlen műsorvevő paraboloid tányérantennákkal (TVRO). Ezen túlmenően, a rendszer felépítése lehetővé teszi a rendszer kezelője számára, hogy a televízió csatornákat az elérhető források között dinamikusan átrendezze annak érdekében, hogy a forrásokat optimálisan lehessen kihasználni. Egy egyszerű és olcsó előtét egységnek az alkalmazása lehetővé teszi a meglévő közvetlen műsorvevő parabola antennák alkalmazását digitális televízió műsorok vételére. A találmány szerint egyszerűen áttérhetünk a C-sávú analóg televízióról a C-sávú digitális televízióra, és lehetővé válik kis vevőantennával C-sávú digitális televízió műsor vétele. Mindezeket az alábbiakban ismertetjük részletesebben.

Analóg televízió műsorszóró rendszer

Jelenleg 18 db C-sávú műhold kering geostacionárius pályán, amelyek analóg televízió csatornák műsorait sugározzák mintegy 4 millió közvetlen műholdvevő paraboloid tányérantennához az Egyesült Államokban. Ezen műholdak mindegyike 24 db C-sávban (3,7 GHz - 4,2 GHz lejövő frekvenciasávban) sugárzó transzpondert (12 db két féle polarizációval) tartalmaz, és mindegyik transzponder jele egy 36 MHz sávszélességű televízió jellel van modulálva. Ezeknek a műholdaknak a leváltására fognak pályára állítani olyan műholdakat, amelyek 36 db transzpondert hordoznak (18 db két féle polarizációval), mivel a Szövetségi Hírközlési Bizottság (FCC) nagyobb frekvencia sávszélességet tett e célra hozzáférhetővé. Valamennyi modulált vivőfrekvencia egyetlen analóg televízió csatornát tartalmaz. A műholdak egyetlen táplálást használnak az egyik polarízációjú nagyfrekvenciás jelhez így pi. balra forgó vagy függőleges polarizációt, és egy másik táplálást egy másik polarízációjú nagyfrekvenciás jelhez, amely az előzőre merőleges, így jobbra forgó vagy vízszintes polarízációjú. Következésképpen, mintegy 432 db (18 x

- 12 12x2) analóg televízió csatorna elérése válik lehetővé ezekkel a paraboloid antennákkal.

Az analóg televízió műsorszóró jelek formátumának részleteit nem szükséges jelenleg ismertetni. Elegendő annyit megállapítani, hogy a meglévő C-sávú televízió műsorjeleket vevő készülékek ezeket a jeleket a televízió készülékekhez alkalmas jelekké alakítják, amelyek rendszerint NTSC formátumú jelek.

Az analóg vételi üzemmódban a jelen találmány szerint a meglévő paraboloid antennákkal vett nagyfrekvenciás jeleket változtatás nélkül továbbítjuk a meglévő^ berendezéshez. A meglévő berendezés kimenetén kapott televízió jel minden változtatás nélkül átkerül a televízió vevőkészülékhez. Ennek részleteit az alábbiakban a 16. ábra kapcsán ismertetjük.

Digitális televízió műsorszóró rendszer

A 08/259,980 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi bejelentés egy olyan találmányt ismertet, amely szerint felismerték, hogy a digitális tömörítési technika ésszerűen megengedhető több televízió csatorna esetén, amelyet a műhold egy transzponderen ki tud sugározni és amelyet a vevőantenna mérete lehetővé tesz. A legutóbb kifejlesztett videó tömörítési algoritmusok lehetővé teszik a digitális televízió csatornák számának tízszerezését ahhoz képest, amit a jelenlegi sávszélességgel egy analóg televízió műsornál kisugároznak. Ezáltal a felhasználó néző számára tízszer nagyobb a televízió műsorok választási lehetősége, amely szám ezzel a rendszerrel érhető el. Például, egy ilyen rendszerben 4320 választási lehetőség egyszerű átnézése is több órába telik. Ezért a lehetséges televízió csatornák számának ez a növelése nem feltétlenül előnyös. Valójában az ugyanazon sávszélességben kisugárzott televízió csatornák számának a csökkentése, vagyis kevesebb információ bitnek ugyanazon sávszélességben történő kisugárzása lehetővé teszi a vevőantenna érzékenységének a csökkentését.

- 13 A vételi érzékenység csökkenése eredményezheti a földi antenna felületének a csökkenését. Következésképpen, a 08/259,980 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi bejelentésben ismertetett megoldás egy olyan C-sávú vevőantennát ismertet, amelynek a felülete 90 cm átmérőjű paraboloid tányér. A 08/259,980 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi bejelentésben ismertetett kis vevőantennát az alábbiakban teljes egészében a jelen találmány referenciájaként tekintjük.

Csökkentett méretű vevőantennák

A televíziózás a helyi műsorszórásból nőtt ki egy olyan rendszerré, amelyben a néző különböző forrásokból vehet televízió jeleket. A jelenlegi televízió nézők a műsorokat több különböző eljárás közül legalább egy eljárás szerint veszik, így pl. közvetlenül sugárzással a helyi televízió adóktól vagy kábeltelevízión keresztül, mikrohullámú rendszereken keresztül és közvetlenül a nézőkhöz műholdról sugárzott módon.

A televízió nézők a műholdas adásokat házi műholdas tányérantennákkal veszik, azonban a jelenlegi műholdas televízió hírközlő rendszerek viszonylag nagy vevőantennákkal dolgoznak, pl. 3 m átmérőjű vagy még ennél is nagyobb C-sávú paraboloid tányérokkal. Kisebb műhold frekvenciákon a vevő tányérok még ennél is nagyobbak. A nagy vevőantennák befolyással vannak a műholdon keresztül teljesített szolgáltatások természetére. A nagy tányérok tartására betonrögzítésre van szükség, nagy teret foglalnak, telepítésük képzett szakembereket igényel és az irányító szerkezetük bonyolult az antenna súlyának következtében, mindezek pedig az első telepítés magas költségeit okozzák. A nagy telepítési költségek közvetlenül befolyásolják az értékesítést, mivel a fogyasztók jó része nem engedheti meg ezeket a nagy telepítési költségeket.

Miközben a költség egy jelentős tényező, ez semmi esetre sem tekinthető a jelenlegi közvetlen műholdvevők egyetlen hátrányának. A fogyasztók jelentős része esztétikai okokból nem szereti a kertjében felállított

- 14 nagyméretű műholdtányért. Következésképpen, sok fogyasztó, aki egyébként megengedhetné, hogy előfizetője legyen a jelenlegi közvetlen sugárzású műholdadásoknak, nem fizet elő, mivel nem akarják a nagy paraboloid tányérantennát felállítani a kertjükben. Ezen antennák hátrányos esztétikai megjelenése miatt korlátozó építési előírásokat is hoznak, amelyek a háztulajdonosok számára megtiltják ilyen antennák létesítését.

Ezen antennák magas költségének és hátrányos esztétikai megjelenésének kombinációja korlátozza a műholdas műsorszórás elterjedését, ami pedig versenytársa a jelenlegi kábeltelevízió szolgáltatóknak, mivel a kábel tv terjedése viszonylag sokkal nagyobb mértékű a hatásos versenytárs hiánya miatt. A kábel tv azonban valószínűleg sohasem lesz elérhető valamennyi fogyasztó számára a vidéki, falusi helyeken. Ezen túlmenően a kábel tv létesítésének magas költségei azt jelentik, hogy a harmadik világ országaiban sokáig nem fognak létesíteni kábel tv-t, ha egyáltalán később létesítenének is. Ennek következtében tehát valószínűleg a közvetlen sugárzó műholdas rendszereknek lesz mindig piaca.

Még abban az esetben is, ha a nagy antennák költségeit és esztétikai problémáit megoldanánk, azok nem célszerűek. Míg a nagy tányérantennák alkalmasak lehetnek néhány alkalmazáshoz, azok túlságosan nagyok az átlagos fogyasztók számára, vagy legalábbis az otthonok nagy része számára. A nehézség különösen súlyos a városi környezetben, ahol célszerűtlen lenne mindenki számára alkalmazni egy ilyen nagy antennát a korlátozott hely miatt. Következésképpen a kábel tv viszonylagos monopóliumot élvez a televíziós szolgáltatások terén a városi környezetben.

A világ egyes részein a közvetlen műholdas műsorszolgáltatás rendelkezésre áll. Ezen rendszerek fő előnye, hogy azok a Ku-sáv magas frekvenciáin sugároznak, amelyek magasabbak, mint a C-sávú frekvenciák. A magasabb sugárzási frekvencia lehetővé teszi kisebb vevőantenna alkalmazását, amely a Ku-sávú rendszerekben átlagosan mintegy 90 cm átmérőjű.

- 15 Míg a nagyobb frekvenciákon kisebb vevőantennák használhatók, ezek az antennák is túlságosan nagyok lehetnek egyes alkalmazásokhoz, amikor szűkös tér áll rendelkezésre. Szükséges tehát a televízió antennák méretének a csökkentése, különösen kisebb műholdas frekvenciákon, mint pl. a C-sávú frekvenciákon, vagy ez alatt. Mindezen túlmenően, a műholdas televíziós szolgáltatások iránti igény arra késztette a Szövetségi Hírközlési Bizottságot (FCC), hogy hozzájáruljon az egyenlítő fölött mintegy 37.000 km magasságban szinkron pályán mozgó műholdak közötti távolság csökkentéséhez. ±2°-os térközök sok műhold alkalmazását teszik lehetővé televíziós szolgáltatás céljából az Amerikai Egyesült Államok piacán. Amint egyre több közvetlen műholdas szolgáltatás válik elérhetővé, tovább növekszik az igény a műholdak közötti távolság további csökkentésére, ami a szomszédos műholdakról származó interferencia problémáját súlyossá teszi.

Korábban arra gondoltak, hogy a C-sávú műholdak a teljesítmény korlátozásuk miatt, valamint a szinkron orbitális pályán a közöttük lévő kis távolság (mintegy ±2°) miatt a vevőantennák átmérője legalább 2,4 m és még ennél is nagyobb, általában 3-4,5 m átmérőjűek. Ezeket a nagy antennákat jelenleg általánosan használják és az Amerikai Egyesült Államokban több, mint 4 millió ilyen antenna van telepítve. Ezek az antennák mintegy 18 műholdról veszik a televízió műsorokat. Abban az esetben, ha műholdak közötti távolságot tovább csökkentik, akkor nagyobb vevőantennákra van szükség, hogy a venni kívánt műholdat a hozzá legközelebb álló szomszédos műholdtól jól el lehessen választani. A 08/259,980 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertetett találmány előtt a közvetlen műsorsugárzás vevőantennájának mintegy 90 cm alá történő méretcsökkentésére az egyetlen lehetőség a nagyobb vivőfrekvenciás sáv, mint a Ku-sáv (mintegy 17 GHz) alkalmazása volt, amely az FCC előírások szerint közvetlen sugárzású műholdakra lett engedélyezve. Ebben a rádiófrekvenciás sávban az FCC nagyobb műholdas adóteljesítményeket engedélyezett, amelyekkel a szükséges antennaméretek csökkentése vált lehetővé. A magasabb frekvencia azt is eredményezte, hogy az antenna nyalábszélessége keskenyebbé vált a

- 16 nyalábszélesség és a vivőfrekvencia közötti összefüggés eredményeképpen. Pl. egy 60-90 cm átmérőjű Ku-sávú frekvencián működő antenna nyalábszélessége hozzávetőlegesen 1,3-1,5°, ami egy olyan jellemző antenna iránykarakterisztikát jelent, amely elegendő az egymástól ± 2° távolságra lévő műholdak jeleinek a szétválasztására.

A nagyobb frekvenciára történő áttérés azonban azt vonta maga után, hogy ezeken a nagy frekvenciákon az eső által bekövetkező nagyobb elnyelés még nagyobb adóteljesítményt tett szükségessé. Az esőnek a rajta áthaladó rádióhullámokra két hatása van. Az eső egyrészről szétszórja az energiát oly módon, hogy kevesebb energia éri el a vevőt, és másodsorban az eső termikus energiát sugároz, amely eléri a vevőt, ezáltal megnövekszik a véletlen zaj, ami a vett jeleket zavarja. Az elnyelés mértéke és a szóródástól megnövekvő termikus zaj sokkal jelentősebb nagyobb rádiófrekvenciákon, vagyis kisebb hullámhosszakon. Az eső okozta veszteség teljes hatása függ az eső várt mértékétől és a szolgáltatással szemben támasztott megbízhatósági követelménytől. A Ku-sávú frekvenciákon a közvetlen műsorsugárzás szolgáltatással szemben támasztott megbízhatósági szint azt jelenti, hogy a kisugárzott teljesítményt mintegy tízszeresre kell növelni az eső okozta veszteség kiküszöbölésére. A teljesítmény növelésnek mintegy egyharmada a megnövekvő zaj miatt szükséges és kétharmada az eső elnyelése miatt válik szükségessé. Kisebb frekvenciájú sávokon, mint a C-sávon, a teljesítmény növelésével szemben támasztott igény ugyanazon megbízhatóság eléréséhez csupán mintegy 30 %.

A műholdas sugárzás frekvenciájának a Ku-sávba történő növelése a műholdról nagyobb teljesítmény kisugárzását vonja maga után, és kisebb antenna válik szükségessé a ± 2°-os műholdas térközök elválasztásához. Pl. egy 90 cm átmérőjű antenna a Ku-sávban hozzávetőlegesen 1,8° nyalábszélességgel rendelkezik. A Ku-sávban azonban tízszeres adóteljesítmény növekedés (1000 %) szükséges az eső okozta veszteségek leküzdésére. A C-sávban a növekedés általában csupán 30 %-os az eső

- 17 okozta veszteség leküzdéséhez. Ily módon a nagyobb frekvenciára való áttérés nem szükségszerűen oldja meg az antenna méretproblémáját.

Ezen túlmenően, a meglévő C-sávú műholdakat használó kis vevőantenna alkalmazása látszólag megsérti az alapvető korlátozásokat a teljesítményre és a nyaláb elválasztásra vonatkozóan. A korlátozások a teljes műhold teljesítményére az FCC előírások szerint 152 dBW/m² 4 kHz sávszélességben, amely a földet elérő teljesítmény fluxus. Az FCC előírások a frekvenciával változnak. Nagyobb teljesítmény van megengedve a Ku-sáv frekvenciáin. Valójában nincsenek korlátozások a Ka-sáv frekvenciáira nézve. Az FCC korlátozások azt a célt szolgálják, hogy védjék a földi mikrohullámú átjátszó berendezéseket a műholdas adások zavaraitól. Nyilvánvaló, hogy más kormányoknak saját korlátozásaik vannak a kisugárzott teljesítményre vonatkozóan. A jelenlegi C-sávú műholdak hozzávetőlegesen 36 dB EIRP kisugárzott teljesítménnyel működnek, ami a Földet elérve, éppen az FCC korlátozásokon belül van. A földi állomás antenna mérete csökkentésének eléréséhez alapvetően a műholdon a megfelelő mértékű teljesítmény növelése szükséges. Egy 2,7 m vagy 3 m átmérőjű műhold antenna méretcsökkentése 90 cm átmérőjű antennára a műhold teljesítményének tízszerezését tenné szükségessé, ami jelentősen, hozzávetőlegesen egy tízszeres tényezővel meghaladja az FCC előírásokat.

Az antenna méretének a csökkentése és az adóteljesítmény növelése még az FCC engedélye ellenére sem oldaná meg a problémát teljesen, mivel egy kis vevőantennának nagyobb a vételi iránytartománya. Egy hagyományos tervezésű kisebb antenna a kérdéses műholdról veszi a jelet, azonban az együttállásban lévő többi műholdról is vesz zavaró jeleket, legalább is, amint az például a jelenlegi a C-sávú rendszerben van. A vett jel ekkor úgy torzul, hogy a helyes dekódolás és vétel elromlik.

így tehát, az antenna méretcsökkentésének egy további korlátja a megfelelő nyalábszélesség növekedése a vevőantennán. A jelenlegi C-sávú, 2,4 m átmérőjű antennáknak a nyalábszélessége általában 1,8°, amely elegendő ahhoz, hogy a ± 2°-ra lévő műholdakat megkülönböztesse. Egy • · · · · • · ·

- 18 hagyományos 90 cm átmérőjű antennának a nyalábszélessége hozzátevőlegesen 4,9°, amely nem elegendő ahhoz, hogy a ± 2° lévő műholdat megkülönböztesse a célzott műholdtól.

A teljesítmény és nyalábszélesség korlátozások azok a fő korlátok, amelyek megakadályozták az ipart, hogy a C-sávú szolgáltatásokra túlságosan televízió méretű antennákat kínáljanak, ami viszont korlátozta a közvetlen sugárzású ipar növekedését. Annak érdekében, hogy a közvetlen műsorsugárzás szolgáltatáshoz kis C-sávú antennákat lehessen kínálni, egyidejűleg meg kell oldani a teljesítmény és a nyalábszélesség problémáit.

A találmány elé célul tűztük ki a műholdas hírközlő rendszerben a teljesítmény és a nyalábszélesség korlátozások problémájának a megoldását a vevőantenna méretének a csökkentésével. A találmány célja továbbá egy olyan műholdas hírközlő rendszernek a kifejlesztése, amely lehetővé teszi viszonylag kis vevőantenna alkalmazását, amely mégis az FCC teljesítmény korlátozásainak megfelelően, és a meglévő műhold elrendezésekkel együtt működik, amely rendszer legalább a C-, Ku-, S-, L-, és Ka-sávokban működik. Az ismertetett találmány célja továbbá egy földi antenna kifejlesztése a fenti hírközlő rendszerhez, amely viszonylag kicsi, mégis lehetővé teszi a meglévő műholdas rendszer vételét anélkül, hogy az FCC műholdas adóteljesítmény korlátozásokat meg kéne változtatni, vagy hogy a műholdaknak az orbitális elhelyezkedését meg kéne változtatni. Végezetül az ismertetett találmány célja a fent említett hírközlő rendszerekhez a megfelelő alkatrészek kifejlesztése.

Csökkentett méretű vevőantenna

A 08/259,980 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi bejelentés a fenti problémákat a következő kombinációval oldja meg: (1). apertura szintézissel az antenna iránykarakterisztikájában nulla-helyeket hozunk létre, amely nulla-helyek megfelelnek azon orbitális pályahelyeknek, ahonnan az esetleges zavarok várhatók; (2) spektrum alakítási technikával csökkentjük az adóteljesítmény fluxusát és a zavart; és (3) videó tömörítési

- 19 eljárással csökkentjük a videó információ kisugárzásához szükséges teljesítményt. A nulla-helyek fogalmat jelenleg az antenna iránykarakterisztikának minimum helyeire értjük, vagyis azokat a helyeket, ahol az antenna iránykarakterisztikája minimális értékekkel rendelkezik. Ezen három megoldás kombinációja lehetővé teszi egy olyan antenna alkalmazását, amelynek vételi felülete megfelel egy 90 cm átmérőjű antennának a C-sávú frekvenciákon és olyan antennákat, amelynek vevő felülete jelentősen kisebb, mint amilyeneket a jelenlegi Ku-, S-, L- és Ka-sáv frekvenciáin lehet elérni, éppúgy, mint más frekvenciasávokban.

Valójában, az ismertetett találmány lehetővé teszi a vevőantenna felületének a jelenlegihez képesti csökkentését minden olyan jel vételére, amelyeket egy együttálló műholdakon belüli műholdról sugároznak, különösen olyan esetekben, amelyeknél a vevőantenna méretének a csökkentése nem tenné lehetővé az együttálló műholdak közötti megkülönböztetést. Ezen túlmenően, az ismertetett találmány egy olyan vevőantennát tartalmaz, amely a kívánt jel és az esetleges zajforrások között különbséget tud tenni, ahol a kívánt jel és az esetleges zajforrások előre meghatározott fizikai helyeken vannak egymáshoz képest.

Az apertura szintézis eljárás pontos alkalmazása kis mértékben változik a különböző frekvenciasávú rendszereknél, míg a videó tömörítési eljárás és a spektrum alakítási technika lényegében ugyanaz marad. Mindegyik technikát egymástól függetlenül ismertetjük és ismertetünk egy adott kiviteli példát a C-, Ku-, Ka-, L- és S-sávú alkalmazásra.

Videó tömörítés

Ugyanazon videó tömörítési eljárást alkalmazzuk valamennyi ismertetett rendszernél, mivel az alkalmazott videó tömörítés lehetővé teszi az adás frekvenciájától függetlenül a kisugárzott teljesítmény tízszeres csökkentését azáltal, hogy a kívánt adatsebességet ugyanilyen tényezővel csökkentjük. Míg a műholdas hírközlési rendszereknél alkalmazott videó tömörítési technika ··· ··

- 20 önmagában nem képezi a találmány tárgyát, ennek kombinációja az apertura szintézissel és a spektrum alakítással éppúgy, mint az ezen alkalmazásokkal járó alkatrészek újak. Az ismertetett találmány egy kereskedelmi forgalomban elérhető videó adattömörítőt használ, mint amilyen a Scientific Atlanta cégtől beszerezhető. A tömörítési technikához nem feltétlenül van szükség erre a termékre, bármilyen más olyan eszköz alkalmazható, amellyel legalább tízszeres adatsebesség csökkenés érhető el. Nyilvánvaló, hogy amint a tömörítési eljárás fejlődik, a kisugárzott teljesítmény tovább csökkenthető és ezáltal ennek megfelelően tovább csökkenthető az antenna mérete vagy csökkenthető a kisugárzott teljesítmény vagy lehetséges módon növelhető a kisugárzott csatornák száma.

Spektrum alakítás

A találmány egy másik tényezője a 08/259,980 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi bejelentésben van ismertetve, amely lehetővé teszi a kis antennás szolgáltatás gyors bevezetését oly módon, hogy spektrálisan elégtelen modulációt választunk. A tömörített digitális videó adatsebessége 3-5 megabit/s (3-5 MBPS). Ez az adatsebesség könnyen átvihető egy 5 MHz vagy ennél kisebb sávszélességű vivőfrekvenciával, egy hatásos modulációs eljárás megválasztásával, mint amilyen a kvadratura fázisbillentyűzés (QPSK) vagy a kvadratura amplitúdó moduláció (QAM). A QPSK vagy QAM használata egyes C-sávú műholdaknál azonban megsérti a teljesítmény fluxusra vonatkozó FCC korlátozásokat, a modulációs rendszerből folyó nagy spektrális sűrűség miatt. Ezen túlmenősen a QPSK vagy QAM alkalmazása esetlegesen felboríthatja a műholdak közötti szervezést, amelyet a jelenlegi ipar alkalmaz az egyes műholdak közötti kölcsönös zavarások elkerülésére.

Az ismertetett találmánynál egy alakított frekvencia billentyűzés (Shaped Frequency Shift Keying = SFSK) modulációt alkalmazunk annak érdekében, hogy a transzponder energiáját simán kiterjesszük a műhold transzponder sávszélességében, pl. a jelenlegi C-sávú műholdas transzpondereknél 30 MHz • »· Γ· • ·· »·· ·· ♦ · · · · • · · ·· ·· ·

- 21 sávszélesség tartományra. Az 5 MHz-es sávszélességnek az SFSK modulációval történő 30 MHz-re való kiterjesztése által a teljesítmény sűrűség az FCC korlátozások alatt marad. A spektrum, ha egyáltalán lehetséges, akkor egyenletesebb, mint a jelen műholdak spektruma, és így a felhasználók számára a közeli műholdakon lévő transzponderek kevesebb interferenciát okoz. Az SFSK moduláció alkalmazása kombinálva a videó tömörítéssel kielégíti az FCC teljesítmény fluxusra vonatkozó korlátozásait a hírközlési rendszerek által kisugárzott teljesítményekre vonatkozóan. Az ismertetett találmány lehetővé teszi gyors és egyszerű áttérést a meglévő transzponderekkel nyújtott jelenlegi szolgáltatásokról a találmány szerinti rendszerre anélkül, hogy megnövekedne az interferencia más felhasználókkal és hogy szükséges lenne új műholdakat fellőni.

Egy optimális demodulációs eljárás választásával a jelen találmány szerinti vevőkészülékek kevésbé érzékenyek a szomszédos műholdakról származó interferenciákra akkor is, ha a másik műholdak a jelen találmány szerinti SFSK modulációktól eltérő jelet sugároznak, vagy ugyanolyan SFSK modulációt használnak, mint az ismertetett találmány. Az SFSK jelek önmagukban tartalmaznak egy kódolási nyereséget (vagy védelmet), amely hozzávetőlegesen egyenlő a transzponder sávszélességének az adatsebességgel való hányadosával. Ez a mértékű védelmi tényező 3 és 10 között van attól függően, hogy hány televízió csatorna jelét sugározzuk az ismertetett találmány szerint egyetlen műholdon lévő transzponderről.

Például, ahol az adatsebesség 3-5 MBPS, és az elérhető sávszélesség 30 MHz, a nyereség

BÍHz) 30 MHz

G = —-———r- = - =10 r(bitspers) 3 MBPS _c B(Hz) 30MHz ₆ r(bits per s) 5 MBPS

Ez a kódolási nyereség nem széles spektrumú nyereség, hanem sokkal inkább vonatkozik a korábbi frekvencia kiosztás rendszeréhez. Ezt alapvetően a

- 22 Shannon törvény által, amely az r adatsebességgel, a modulált jel B sávszélességével van az alábbi összefüggés szerint meghatározva:

(2) ahol C/N a jel vételéhez szükséges vivőteljesítménynek a zajteljesítményhez képesti aránya. Önmagában az SFSK moduláció nem elegendő a szomszédos műhold frekvenciával való interferencia elleni védelemre, de az hozzájárul az ismertetett találmány szerinti teljes védelemhez azálta, hogy csökken az érzékenységi nulla helyeinek mélységével valamint kis antenna esetén az irányítási pontossággal szemben támasztott követelmény.

Három különböző SFSK modulációs alak áll rendelkezésre függően attól, hogy az ismertetett találmány szerinti transzponderen egy, kettő vagy három csatornát viszünk át, amely függ a transzponder által rendelkezésre álló kisugárzott teljesítménytől. Egy 30-31 dB EIRP-t kisugárzó transzponder egyetlen televízió csatornát kisugározva egyetlen adott SFSK alakot használ; egy 31-33 dB EIRP teljesítményű transzponder két csatornát használhat eltérő SFSK alakot alkalmazva és egy 35 dB vagy nagyobb EIRP sugárzású transzponder három csatornát sugározhat egy harmadik alakot használva, amely eltérő a másik kettőtől. A megfelelő alakú SFSK alkalmazása a jelen találmány szerint biztosítja, hogy a jelenlegi műhold felhasználókat a találmány szerinti alkalmazás nem zavarja és önmagával sem kerül interferenciába.

Az SFSK moduláció önmagában ismeretes és nem képezi részét az ismertetett találmánynak, azonban az SFSK moduláció, a videó tömörítés és az apertura szintézis kombinációja azonban új.

Az adatsebességnek az EIRP-hez történő beállítása a sávszélesség állandó értéken tartása mellett, és a kisugárzott teljesítmény csökkentésének automatikus számításával járulékos védelem biztosításával az SFSK moduláció választásával, szintén új. Ugyanazon sávszélességen belül csökkentve a kisugárzott teljesítményt, miközben egyidejűleg csökkentjük az adatsebességet, hatásosan növekszik a kódolási nyereség. Ily módon az ·*

- 23 ismertetett találmánnyal automatikusan biztosítjuk a zavaró jelekkel szembeni járulékos védelmet. Ennek eredményeként a maximális csatornakapacitást érjük el egy adott méretű antennával, de nem azonos értékű műhold EIRP-kkel. Pl. egy zavaró 35 dB kisugárzott teljesítményű műhold háromszor több zavart okoz egy 30 dB EIRP-jű műholdra, azonban a 30 dB-es műholdat vevő kódolási nyeresége háromszor nagyobb kódolási nyereséget kompenzál.

Apertura szintézis

A 08/259,980 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi bejelentésben ismertetett találmány egy olyan apertura szintézis eljárást alkalmaz, amely lehetővé teszi kis antennákkal az együttálló műholdakon belüli műholdak szétválasztását annak a ténynek ellenére, hogy nyalábszélessége nagyobb, mint az együttálló műholdak közötti távolság. Az alkalmazott apertura szintézissel az antenna nem körkörös, hanem szabálytalan alakú, amellyel nulla-helyek helyezhetők be az antenna iránykarakterisztikájába, amelyek pontosan a várható zavaró jelforrások orbitális helyeinek felelnek meg. Az ismertetett találmány szerinti apertura szintézis eljárással az antenna felületébe réseket helyezünk annak érdekében, hogy a célzott műholdtól eltérő más műholdakról jövő jeleket kioltsuk, míg a nem zavaró jeleket javítsuk. Az antenna pontos tervezése mindegyik frekvenciasávra eltérő, az alapelv azonban ugyanaz. A rések a vevőantennának azokba a részeibe, amelybe a szomszédos műhold jelei érkeznek, úgy vannak illesztve, hogy a zavaró jelek egymást kioltják, az antenna nyalábszélességébe erős beszívások keletkeznek azokon a helyeken, ahol a zavaró műholdak elhelyezkednek.

Az apertura szintézis alkalmazásával a vevőantennában nulla-helyeket létesítünk oly módon, hogy az antenna a szomszédos műholdakról jövő zavaró jeleket a találmány szerint kioltja. Ezen apertura szintézis további részleteit az alábbiakban ismertetjük.

C-sávú műholdas hírközlő rendszer és antenna

- 24 A találmány szerinti C-sávú műholdas hírközlő rendszerhez csak egy antenna szükséges, amelynek felülete egyenlő egy 90 cm vagy kisebb átmérőjű paraboloid tányéréval ahhoz, hogy megfelelően vegyük a meglévő Csávú műholdak jelenlegi elrendezéséből jövő jeleket, eközben a műholdakról kisugárzott és a földet érő teljesítmény FCC által meghatározott korlátain belül maradjunk. A C-sáv frekvenciáira (3,9-6,2 GHz) vonatkozó hozzávetőlegesen 36 dB EIRP teljesítmény korlát betartása mellett egy viszonylag kis vevőantennában az Ismertetett találmány szerint alkalmazott, fent említett videó tömörítés és spektrum alakítási eljárás kombinációja. Az adattömörítés révén a kívánt vett teljesítmény egy tízszeres tényezővel csökkenthető. így az ugyanazon teljesítmény korlátokon belül sugárzott teljesítmény egy műholdról 152 dBW/m² 4 kHz sávszélességben, amelyhez az antennának egytized rész felülete használható.

A C-sávú műholdas hírközlő rendszer egy kis vevőantennát tartalmaz a hagyományos C-sávú műholdas adások vételére. A fenti három tényező kombinálása révén azonban az ismertetett találmány szerinti antennának a felülete mintegy 90 cm átmérőjű tányérnak felel meg, amely sokkal kisebb, mint bármely más C-sávú műholdas antenna, amelyet jelenleg ismert módon használnak a televízió vételhez.

Az antenna átmérőjének csökkentésével általában a nyalábszélesség növekszik. Az átmérőnek 2,4 m-ről 90 cm-re történő csökkentése az 1,8° nyalábszélességet 4,9°-ra növeli. Ennek az az eredménye, hogy a kisebb antenna általában nem tudja megkülönböztetni a szomszédos C-sávú műholdakat egymástól azok orbitális elhelyezkedése szerint.

A találmány szerint megoldottuk a nyalábszélesség problémáját oly módon, hogy az antenna iránykarakterisztikájába nulla-helyeket terveztünk be, amelyek megfelelnek azon orbitális helyeknek, amelyekben a lehetséges zavaró műholdak elhelyezkednek. A nulla-helyek a C-sáv frekvenciáira jellemzők és az orbitális pálya ± 2° - ± 4° helyeire mutatnak a nyaláb középpontjától, ahol a szomszédos műholdak elhelyezkednek.

• · ·

- 25 A kívánt nulla-helyek kialakításához a találmány szerint a fent említett apertura szintézis eljárást alkalmazzuk, vagyis az antennának nem egy kör alakú, hanem egy szabálytalan alakot adunk, amellyel az antenna iránykarakterisztikájába nulla-helyeket teszünk, amelyek pontosan megfelelnek azoknak az orbitális helyeknek, ahonnan a várható zavaró jelek származnak. A nulla-helyek egységesek a C-sávú műholdak térközeinél, ami a C-sávú televízió ipar számára lehetővé teszi az áttörést a szolgáltatás kínálatban. Az ismertetett találmány azonban nem korlátozódik a C-sávú alkalmazásokra, az alkalmas az antenna méretének a csökkentésére bármely műholdas frekvencián és bármely műhold térközöknél.

Az ismertetett találmány harmadik tényezője szerint a közvetlen műsorsugárzó szolgáltatás gyorsan alkalmazható kis antennáknál a fentiekben tárgyalt spektrális modulációs eljárás alkalmazásával. Az ismertetett találmány egy SFSK modulációs rendszert alkalmaz annak érdekében, hogy a transzponder energiáját a teljes sávszélességben egyenletesen elosszuk (mintegy 30 MHz sávszélességben) a műhold transzponderén. Az SFSK moduláció alkalmazásával az ismertetett találmány kielégíti az FCC-nek a teljesítmény fluxusra vonatkozó korlátozásait és lehetővé teszi a meglévő transzponderek alkalmazását anélkül, hogy megnövekedne más C-sávú felhasználóval történő interferencia. így a közvetlen műsorszóró szolgáltatásról egy új szolgáltatásra történő átkapcsolás a jelen találmány szerint könnyen megvalósítható. Az optimális demodulációs eljárás megválasztásával a találmány szerinti vevőkészülékek szintén kevésbé érzékenyek a szomszédos műholdakkal való interferenciára, függetlenül attól, hogy a többi műhold a hagyományos C-sávú átvitelt bonyolítja-e le, vagy a jelen találmány szerinti jelet sugározzák. Az adatsebességnek és a televízió csatornák számának megválasztásával valamennyi műhold teljesítmény szintje változtatható, az interferencia a műholdak között kiegyenlíthető, és a csatornák száma a földi antenna adott méretére optimalizálható.

Jóllehet, az SFSK jeleknek maguknak van egy kódolási nyereségük, amely hozzávetőlegesen egyenlő a transzponder sávszélessége osztva az • ·

- 26 adatsebességgel, azonban az SFSK nyereség nem elegendő a szomszédos ±2° térközzel elhelyezkedő műholdakkal szembeni védelemre. Ez azonban a teljes védelemnek a részét képezi a találmány szerint azáltal, hogy csökkenthető az antenna érzékenységében a nulla-helyek mélysége és csökkenthető a kis antenna irányítási pontosságával szemben támasztott követelmény. A videó tömörítés következtében lehetséges csökkentett adatsebességnek és az SFSK moduláció révén bekövetkező kód nyereségnek a kombinációja csökkenti az antenna nulla-helyeinek mélységével szembeni követelményeket, így jelentős antenna méretcsökkentés érhető el. Ezzel együtt is jelentős nulla-helyekre van szükség. Legalább 10 dB-es nulla-helyre van szükség valamennyi zavaró műhold irányában annak elérése érdekében, hogy a szükséges elválasztás biztosítható legyen a hasznos jel és a zavaró műhold jelei között. Az ismertetett antenna szintézis eljárás biztosítja a 10 dB-es nullahelyeket, valamennyi zavaró műhold irányában.

A sajátos módon kombinált digitális televízió jeltömörítés révén csökkentett teljes teljesítmény követelmény, az antenna nyaláb szintézisével az együttálló műholdak közül a zavaró műholdak többségének kizárása a például ± 2° és ± 4° helyzetekben lévő szinkron orbitális pályán lévő C-sávú elrendezésben, és az SFSK moduláció révén csökkenthető rendszerközi interferencia, jelentős javulást eredményez, különösen a C-sávú közvetlen műsorsugárzó szolgáltatásban. Az ismertetett találmány révén a televízió műsorok kis apertúrájú antennákat használó felhasználók számára elérhető a meglévő C-sávú műholdak esetén minden változtatás nélkül. Lehetővé teszi az azonos, vagy közvetlen sugárzású műholdas szolgáltatás megvalósítását új műholdak fellövése nélkül. A jelenlegi műholdak a jelenlegi rendszerű szolgáltatásról transzponderenként átkapcsolhatok egy C-sávú közvetlen sugárzású szolgáltatásra a meglévő szolgáltatás megszakítása nélkül. Ez az új műhold fellövésének szüksége nélküli sima átmenet az egyik legnagyobb előnye a találmány szerinti rendszernek. Valójában bármelyik műhold fellövésének költsége és késedelme sok más közvetlen műsorsugárzó rendszer tervezését előre hozza. A korábbi rendszerekről a találmány szerinti

- 27 rendszerre történő gyors áttérés lehetősége új műhold fellövésének hatalmas költsége nélkül biztosítja a találmány szerinti rendszer gyors bevezetését a piacra. Ezen túlmenően a találmány szerinti C-sávú rendszer megtartja a csökkentett eső-veszteség előnyét, a műhold transzponderének szükséges teljesítménye tízszeres csökkentését és a találmány szerinti rendszernek a Csávú alkalmazásával járó nagyobb költség előnyeit a Ku-sávú közvetlen sugárzó szolgáltatás meglévő rendszerével összehasonlításban.

Ennek a három eljárásnak a kombinációja lehetővé teszi egy olyan Csávú antenna tervezését, amelynek felülete egy 90 cm átmérőjű tányér felületének felel meg, összehasonlítva a meglévő C-sávú antennákkal, amelyek átmérője 2,4 és 3 m között változik. A kis méretek következtében az ismertetett találmány szerinti C-sávú rendszernél nem szükséges telepítő szakembert igénybe venni az antenna felállításához vagy egy beton talapzat készítéséhez. Végezetül, az antenna esztétikai hatása javul azáltal, hogy a felhasználó az antennát egy alkalmas helyen állíthatja fel, bárhol, ahol az antenna kilátása a műholdra nincs akadályozva, mint például egy tetőn, vagy egy ablakban, stb. így az ismertetett találmány csökkenti az első beruházási költségeket a vásárló közönség számára és javítja az esztétikai hatást, ami lehetővé teszi a közvetlen műsorsugárzó rendszernek a hatásos versenyképességét a meglévő városi környezetben alkalmazott kábel TV rendszerekkel. Ezzel együtt a vidéki, falusi környezetben, ahol a kábeltévé nem gazdaságos, szintén alkalmazható. Az ismertetett rendszer kombinálja a közvetlen műsorsugárzó rendszernek vagyis a vidéki környezetben való hozzáférés lehetőségét a kábel TV rendszer előnyeivel viszonylag alacsony létesítési költségekkel a városi környezetben is. Valójában a találmány szerinti rendszer költségei kisebbek egy kábel TV rendszer létesítési költségeihez képest feltéve, hogy a műholdak már léteznek.

Ku-sávú műholdas hírközlési rendszer és antenna

Ugyanez az általános eljárás lehetséges a Ku-sávú műholdas hírközlési rendszernél és antennánál. Általánosságban, a probléma hasonló a C-sávú • · · · · · «

- 28 rendszerhez képest. A Ku-sáv frekvenciáit (15,35-17,25 GHz) közvetlen televízió műsorsugárzásra használják. A frekvencia következtében azonban néhány különbség adódik az orbitális térközökben a műholdaknál és az FCC teljesítmény korlátozásokkal kapcsolatban. Az FCC teljesítmény korlátok magasabbak a Ku-sávban mint a C-sávban, azonban az eső elnyelés által fellépő veszteségek és a termikus zajok magasabbak a Ku-sáv frekvenciáin. Ezért a jelenleg a Ku-sávban használatos antenna méretekhez képest kisebb antennákhoz (jelenleg mintegy 60 cm és 1,5 m átmérő) általában nagyobb kisugárzott teljesítményre van szükség. Ez azonban nem lehetséges az FCC korlátozások miatt. Azonos méret megtakarítások a Ku-sávú antennáknál azonban lehetséges a videó tömörítési eljárással kombinálva, a spektrum alakítással és a fentiekben tárgyalt antenna tervezési eljárással a Ku-sávú környezetre méretezve.

Alapvetően a fent tárgyalt ±2° távolságokban lévő azonos műhold együttállások az antenna méreteit csökkentik a vonatkozó hullámhosszak arányával. Az antenna rései ugyanazokon az arányos helyeken maradnak, mint a C-sávú rendszernél. Például, az antennának a C-sávból a Ku-sávba történő átalakításához a méretarány;

kp _ tku _ 16,3 GHz _ β 23

2_Ku f_c ” 5,05GHz ’ W így a Ku-sávú antenna közvetlenül a C-sávú antennából hozzávetőlegesen egy 3,23 tényezővel méretezhető. Mivel a C-sávú antennának a tere hozzávetőlegesen egy 90 cm átmérőjű paraboloid, a K-sávú antennának a tere hozzávetőlegesen egyenlő egy 30 cm vagy ennél kisebb átmérőjű paraboloiddal, amelynél a rések ugyan olyan arányban vannak, mint a C-sávú rendszerben. Például x legyen az antenna közepétől vett hely, ahol a rések vannak, és ekkor x/3,23 adja a találmány szerinti Ku-sávú antenna réseinek a helyét. A jelenlegi Ku-sávú antennák mintegy 90 cm átmérőjű paraboloidok, mivel az ismertetett találmány ebben a frekvencia tartományban is lehetővé teszi az antenna méreteinek a jelentős csökkentését.

- 29 L-, S- és Ka-sávú hírközlő rendszerek és antennák

A vevőantenna méretének csökkentésére ugyanez az eljárás alkalmazható más frekvencia sávokban is, mint például az L sávban (0,39-1,55 GHz), az S sávban (1,55-5,2 GHz) és a Ka sávban (33-36 GHz). Az antenna méretének csökkentéséhez csökkenteni kell az egységnyi sávszélességre jutó adatmennyiséget, ami az adattömörítési eljárással érhető el. Televízió jelek esetében a videó adatok tömörítése jelentős, hozzávetőlegesen 90%-os adatcsökkentést tesz lehetővé (a tömörített digitális jelek a tömörítetlen jelek információ mennyiségének mintegy tizede). Ez önmagában nem elegendő az antenna méretének jelentős csökkentéséhez a jelenleg meglévő műhold kialakításoknál. Egy modulációs eljárással kombinálva, amely csökkenti a teljesítmény fluxust, némi nyereség biztosítható, és lehetővé válik az adó teljesítményének a növelése, és a vevőantenna mérete jelentősen csökkenthető.

A vevőantenna a jelen találmány szerint tervezendő annak érdekében, hogy több együttálló műhold lábnyomában működhessen, és mégis el tudja választani a kívánt kérdéses műholdat a vele szomszédos műholdaktól. A jelenleg ismertetett eljárás alkalmazható mind az S-, L- és Ka sávokban. Az S-, L- és Ka-sávokban különleges tényezők: az antenna alakjának kiképzése annak biztosításához, hogy az antenna iránykarakterisztikában megfelelő nullahelyeket alakítsunk ki az orbitális pályán lévő műholdak közötti meghatározott térközöknek megfelelően, a szükséges műhold teljesítmény, beleértve a tömörítés hatását, valamint az eső elnyelő hatása. Az antenna sugárnyaláb alakja, az antenna alakja, a moduláció alakja és a transzponderenkénti televízió csatornák számának egyedülálló kombinációja mindegyik sávban alkalmas úgy, amint azt a C-sávú rendszerrel kapcsolatban ismertettük.

Mint fentebb már említettük, a műholdak ugyanazon ± 2°-os térközű együttállásánál az antenna méreteit a megfelelő hullámhossz aránynak megfelelően csökkenteni kell. Az antennában kialakított rések arányaikban • · · ugyanazon helyeken maradnak, mint a C-sávú rendszernél. Például az antennát a C-sávról az L-sávra módosítva, a módosítás aránya:

- 30 2_C _ f|_ _ 0,97GHz _ 1 Á_L f_c 5,05GHz ” 5,2 (4)

Ezzel az L-sávú antenna közvetlenül méretezhető a C-sávú változatból egy mintegy 5,2-szeres tényezővel. Mivel a C-sávú antennának a felülete hozzávetőlegesen egy 90 cm átmérőjű tányérénak felel meg, az L-sávú antenna felülete egy hozzávetőlegesen 4,7 m átmérőjű tányérénak felel meg, amelynél a rések a C-sávú antenna réseivel arányosak. Például, az x jelentse a réseknek az antenna közepétől mért távolságát, ekkor 5,2x jelenti a találmány szerinti L-sávú antenna réseinek a helyzetét. A jelenlegi L-sávú paraboloid tányérantennák hozzávetőlegesen háromszoros átmérőjűek, így a találmány szerint az L-sávú vevőantenna méretei jelentősen csökkenthetők.

Például, a C-sávú antennát S-sávú antennává történő átalakításhoz améretezési arány:

2_C _ fs _ 3,375 GHz 1 2_S f_c 5,05GHz ~ 1,5 (5) így az S-sávú antenna közvetlenül méretezhető a C-sávú antenna alapján egy mintegy 1,5-szörös tényező segítségével. Ennek eredményeként, mivel a C-sávú antennanának a felülete hozzávetőlegesen egy 90 cm átmérőjű tányérnak felel meg, az S-sávú antennának a felülete hozzávetőlegesen egy 1,35 m átmérőjű tányérnak felel meg, amelynél a rések a C-sávú antenna réseivel arányosak. Például, az x jelentse a réseknek az antenna közepétől mért távolságát, ekkor 1,5x jelenti a találmány szerinti S-sávú antenna réseinek a helyzetét. A jelenlegi S-sávú paraboloid tányérantennák hozzávetőlegesen háromszoros átmérőjűek, így a találmány szerint az S-sávú vevőantenna méretei jelentősen csökkenthetők.

Például, a C-sávú antennát Ka-sávú antennává történő átalakításhoz a méretezési arány:

- 31 *C _f_Ka _ 34,5GHz _₆₈

2_Ka f_c 5,05 GHz ’ <⁶) így a Ka-sávú antenna közvetlenül méretezhető a C-sávú antenna alapján egy mintegy 6,8-szoros tényező segítségével. Ennek eredményeként, mivel a C-sávú antennanának a felülete hozzávetőlegesen egy 90 cm átmérőjű tányérnak felel meg, az Ka-sávú antennának a felülete hozzávetőlegesen egy 13,2 cm átmérőjű tányérnak felel meg, amelynél a rések a C-sávú antenna réseivel arányosak. Például, az x jelentse a réseknek az antenna közepétől mért távolságát, ekkor x/6,8 jelenti a találmány szerinti Ka-sávú antenna réseinek a helyzetét. A jelenlegi Ka-sávú paraboloid tányérantennák hozzávetőlegesen háromszoros átmérőjűek, így a találmány szerint a Ka-sávú vevőantenna méretei jelentősen csökkenthetők.

A találmány szerinti eljárást a 08/259,980 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi bejelentés szerinti megoldásnál alkalmazva, ha például a műhold teljesítmény korlátozása vagy az eső okozta veszteségek miatt a felület a kívántnál kisebb vagy nagyobb, az észak-dél irányú méretek úgy választhatók meg, hogy a kívánt felületet kapjuk. Például, az észak-dél irányú méretek megkétszerezésével a felület megkétszerezhető anélkül, hogy az antenna nulla-helyei a kelet-nyugati orbitális irány helyzetében változnának.

A C-sávú rendszer antennája

Az 1. ábrán a 08/259,980 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi bejelentésben ismertetett, C-sávú műholdas hírközlő rendszerhez használt vevőantenna kiviteli alakja látható. Az 1. ábrából láthatóan, az antennának egy 1 fő-reflektora és két 2 és 3 oldalreflektora valamint egy 4 betáplálása van. Az 1 fő-reflektornak és a két 2 és 3 oldalreflektornak paraboloid felületük van. Az 1. ábra szerinti antenna kiviteli alakjának a 4 betáplálástól mért F₁ sugara mintegy 51 cm. A 2 és 3 oldalreflektomak a betápláló 4 tölcsérsugárzótól mért F₂ sugara mintegy 73 cm. Az antennának egy F_rF₂ Fresnel lépcsője van, amely • · · · · · · • · · · • ♦ · · «

- 32 mintegy 22 cm. Az antennának az egyik 2 oldalreflektor külső szélétől a másik 3 oldalreflektor külső széléig mért hossza mintegy 146 cm. A 2 és 3 oldalreflektornak a vízszintes irányú szélessége 49 cm, és az 1 fő-reflektornak a vízszintes irányú szélessége 34 cm. Az 1 fő-reflektor függőleges irányú mérete mintegy 27 cm, míg a 2 és 3 oldalreflektor függőleges irányú mérete 14 cm.

Az ismertetett találmány szerinti antennánál egy felálló perem van alkalmazva annak érdekében, hogy az antenna mögül származó termikus energia ne érhesse a tölcsérsugárzót. Amint az az 1. ábrán látható, a felálló 6 perem a 2, 3 oldalreflektorok külső peremén helyezkednek el.

A C-sávú antenna találmány szerinti apertura szintézise szerint az antennát úgy tervezzük, hogy normális nyeresége legyen a szinkron orbitális pálya egy helyén lévő műhold irányában, és kis nyereségű nulla-helyei legyenek a szinkron orbitális pálya ± 2°, ± 4°, ± 6° és ± 8° szögtávolságra lévő műholdak irányában. A nulla-helyek mélysége változhat, de legalább 10 dB nagyságúak kell, hogy legyenek az interferencia megelőzése érdekében. Az antennát tehát úgy tervezzük, hogy az együttálló műholdak közül egyszerre csak egyet vegyen, egyidejűleg akadályozza meg az együttálló műholdak közül a többi műholdról történő vételt, különösen azokról, amelyek közvetlenül szomszédosak a célzott műholddal. Az ezen műholdakról történő vétel megakadályozásának az az oka, hogy ezek a lehetséges legnagyobb olyan zavarforrások, amelyek majdnem azonos frekvencián sugároznak, de amelyeknek a jelei a célzott műhold műsorához képest más műsorokat tartalmaznak. Ezek az interferáló jelek jelentősen torzíthatják a vett jelet, és megakadályozzák a helyes dekódolást, amennyiben azokat az antennával nem nyomjuk el.

Az ismertetett találmány C-sávú változatánál a szükséges nulla-helyek tényleges helye kis mértékben szélesebb, mint a ± 2° térköz, mivel a Föld felszínén lévő antenna az együttálló műholdakhoz közelebb van, mint a Föld középpontja, amint az a 2. ábrából látható. A 2. ábrán egy 90 cm átmérőjű, a C-sávban együttálló televízió műsorszóró műholdak jelének vételére tervezett antenna iránykarakterisztikája látható. Az ábrán a 11, 13, 15, 19, 21 és 23 nyilak a zavaró műholdak helyét szemléltetik. A vevőantenna maximális nyereségű középpontjában a célzott 17 műhold van.

A vevőantenna 3 dB-es levágása a középvonaltól mintegy 5,68°. Az átmérő mintegy 90 cm. A C-sávban, vagyis mintegy 4 GHz-en a λ hullámhossz:

- 33 3x10⁸ m/s 4x10⁹s^_1 = 0,075 m (7)

A 3 dB-es levágási α szöget általában a következő képlet határozza meg. így 4 GHz-en az α szög:

692 χ 0,075 m 0,91m = 5,69° (8)

Abban az esetben, ha a műholdak a földi antennával azonos hosszúsági körön vannak, akkor a ± 2° térköz eltérés a maximális ± 2,35°-tól változik úgy, hogy ha egy műhold ezen helytől 60°-ra keletre vagy nyugatra helyezkedik el, akkor ez a szög ± 2,11°. Ezeket az eltéréseket a rések tervezésénél kell figyelembe venni, és a nulla-helyeknek elegendő mélységük kell, hogy legyen azon esetekben is, amikor a vevőantenna ezen szélső helyzetekbe van irányítva.

Az antenna működésének vizsgálatánál legjobb a kérdést a sugár nyomvonalával tárgyalni. Az antenna nyereségét a sugárnak a 4 tölcsérsugárzótól az 1 fő-reflektor felületéig, és onnan egy meghatározott irányba, nagy távolságra vagy a végtelenbe történő haladásával vizsgáljuk. Abban az esetben, ha az irány a paraboloid antenna főtengelyében van, akkor valamennyi sugárzás a 4 tölcsérsugárzótól az 1 fő-reflektor felületéig, és onnan egy távoli pontig a 3. ábrán láthatóan terjed. Az ezen nyomvonalon terjedő energia azonos késéssel érkezik meg, mivel l_w=l₀=l_e· Az ebben az irányban lévő tér a terjedő energiát, egymást erősítve, azonos fázisban kapja, a maximális nyereséget létrehozva.

··· ··

- 34 Ezzel szemben, a főtengely irányától néhány fokra eltérő irányban (lásd: 4. ábra) az 1 fő-reflektor felületétől haladó hullámok különböző úthosszák mentén haladnak. A reflektor l_w oldaláról, amely a főtengelyhez képest közelebb van (közeli oldal) az energia rövidebb úton halad, mint a reflektor l₀ közepéről haladó energia, mivel l_w<l_o ^<l_e· Ennek eredményeként a közeli oldalról az energia korábbi fázisban érkezik meg, míg a középpontból érkező energia, vagy a távoli oldalról érkező energia későbbi fázisban érkezik meg, mint a középpontból érkező energia. A távolban valamennyi, a reflektorról érkező jelet kombinálva egyesek összeadódnak, mások kivonódnak. Összességében a teljes összegzés kisebb lesz, mint az energia összeg a főtengely irányában. Abban az esetben, ha a reflektor középpontja és a reflektor széle közötti távolság különbség az adott vivőfrekvencián mért λ hullámhossz felét eléri, akkor a reflektor széléről érkező energia közvetlenül kivonódik a középpontból érkező energiából. Ebben a pontban az antenna átmérője az alábbi képletből számítható:

— sin Φ-1/2=- ahol 2 = — 2 ^1/2 2 f (9)

Egy hagyományos antenna betáplálással a kétszer φ_1/2 szög alatt a szélekről jövő energia egy teljes hullámhossznyit késik a középpontból jövő energia fázisához képest. Ezáltal a 2χφ_1/2 energia ismét egymást erősíti, és az antenna iránykarakterisztikájában egy kisebb mellékhurok keletkezik.

Azok az értékek, ahol az iránykarakterisztikában a nulla-helyek és a mellékhurkok megjelennek, a reflektort megvilágító tölcsérsugárzó sugárzási karakterisztikájától, a reflektor alakjától és az akadályozó szerelvényektől, mint a tölcsérsugárzó és annak tartója, függnek. Egy általános antenna kialakításnál, amelynél a C-sávú (f=4 GHz, λ=0,075 m) ± 2° műhold térköznél az antenna nyereségét egy ésszerű védelmi szintre történő csökkentésnél, az átmérője mintegy 2,5 m. A találmány szerinti antennánál, még ha a digitális televízió tömörítés és a spektrum alakítás 90 cm átmérőt tenne lehetővé, a ±

- 35 2,24°, ± 4,48°, stb. szögtávolságban lévő műholdak zavarai kizárják a kisméretű tányér alkalmazását.

A jelen találmánnyal ezt a hátrányt kiküszöböltük oly módon, hogy paraboloid szakaszokat alkalmazunk, amelyekkel a ± 2,24°, ± 4,48°, stb. irányokból az antennát érő energia fázisát úgy szabályozzuk, hogy azok egymást nulla értékre kioltsák, vagy jelentősen csillapítsák, pontosan az orbitális műholdak ezen helyein. Az alap paraboloid a kívánt műholdra (a célzott műhold) van irányítva, és a zavaró műholdak irányába eső mezők különböző fázisban adódnak össze a tökéletes kioltáshoz.

Az 1. ábrán az ismertetett antenna egy első kiviteli alakja látható. Az antenna felülnézetében látható, hogy a normális paraboloid felület három szakaszra van felosztva: egy középső szakaszra, és a Föld egyenlítőjével párhuzamos kelet-nyugati irányban, két szélső szakaszra. Az észak-déli irányban a szakaszok szélessége a bármely kelet-nyugati helyről vett energia növelésének vagy csökkentésének megfelelően változtatható. Például, az antenna külső kontúrjának az alakja sokkal inkább lehet szabálytalan, mint sima ívű, annak érdekében, hogy az antennát érő energiát a kívánságnak megfelelően a felület növelésével vagy csökkentésével növeljük vagy csökkentsük. Az észak-dél irányú méret nullára csökkenthető a szakaszok közé rés beiktatásával, amellyel a kívánt nulla-helyek kialakíthatók, vagy kiszélesíthetők a kívánt irányból nagyobb energia vételére.

A 6. ábrán a központi műholdtól 2,24°-ra lévő műholdról érkező energia eloszlása látható. A referencia fázis a reflektáló felület közepéről érkező energia fázisa. Az ábrán a középponti energia és a tengelyen kívüli helyekről jövő energia fázisának a koszinusza van ábrázolva. Amint az energia a középponttól egyre távolabb helyről érkezik, a görbe csökken, átmegy a nullán és negatívvá válik. Az 1 fő-reflektor és a két 2, 3 oldalreflektor között 7 rés van.

A 7. ábrán ugyanez a görbe látható, de ebben az esetben az energia a központi műholdtól ± 4,48°-ra lévő műholdról érkezik. A görbe viselkedése azonos, de ebben az esetben a nulla-hely kétszer közelebb van a középponttól.

• ·» *» ·· • · · · « «« ·

- 36 A 8. ábrán ugyanez látható a ± 6,72°-ra lévő műholdaknál. Hasonló jelenség található a ± 8,96°-nál, stb.

A 2,24°-nál lévő térerősség meghatározásához a 6. ábra vonalkázott területét kell integrálni a reflektáló felület mentén. Pontosabban, mindegyik reflektor fizikai felületét súlyozni kellene a tölcsérsugárzónak a reflektáló elemek irányába eső nyereségével.

A 6. ábra szerinti példában a reflektáló felületet és a rést úgy választottuk meg, hogy az elvet szemléltessük. A rés mérete és helye úgy lett megválasztva, hogy a középső pozitív szakasz energiáját a két szélső szakasz negatív fázisú energiái kioltsák. Ez egy nulla-helyet eredményez a középső műhold tengelyétől ± 2,24°-ra.

Ebben az adott esetben a 7. ábrán látható, hogy a ± 4,48°-ra eső energia nem oltódik ki tökéletesen, amint az a 7. ábra szerinti apertura és rés mentén vett integrálból látható. Annak érdekében, hogy a ± 4,48°-nál a kioltást javítsuk, bármely pontban növelhetjük vagy csökkenthetjük a felületet oly módon, hogy az észak-déli irányban növeljük vagy csökkentjük a fő-reflektor szélességét. Ez az irány a 6-8. ábrákon a papírra merőleges. Abban az esetben, ha a 6. ábra szerinti ± 2,24° görbénél, a nulla-átmenet részén megnöveljük a felületet, akkor a ± 2,24°-nál fellépő kioltás nem változik, míg a ± 4,48°-nál a kioltás megnő.

Hasonlóképpen, az antennának azon a részein, ahol a ± 4,48°-os görbe nulla-átmenete van, a szélesség növelhető vagy csökkenthető a ± 2,24°-os vagy a ± 6,72°-os nulla-helyek javítása érdekében anélkül, hogy ezzel befolyásolnánk a ± 4,48°-os nulla-hely értékét. Mivel csak négy nulla-helyet kell kioltani, mielőtt az iránykarakterisztika a szükséges színt alá esik, a probléma lecsökken. Sok kis beállítás végezhető az észak-déli szélességi méretekben annak érdekében, hogy a ± 2,24°, ± 4,48°, ± 6,72° és ± 8,90° helyeken a jeleket kioltsuk.

Mivel az antenna nyeresége 8°-on túl a kívánt szint alá csökken, csak a ± 2,24°, ± 4,48°, ± 6,72° és ± 8,90° helyeken kell a kioltást kiegyenlíteni a

* · * ·. <

• ·» • · «

- 37 találmány szerinti eljárással. A tervezésben még több szabadsági fok is van a kívánt nyolc nulla-hely kialakítására az antenna kelet-nyugat irányában. A tölcsérsugárzó, a rés méretek és az észak-dél irányú szélességi méretek kombinálásával a kívánt nulla-helyek kialakíthatók. A rajzokon bemutatott kiviteli példában négyszögletes apertúrát használunk a műholdra irányított vetületben, amelynek középső felületét a tölcsérsugárzó takarja, és elkerüli a fő-reflektor valamint az oldalreflektorok közötti réseket a betáplálás! pont felöl nézve.

Az 5. ábra az 1. ábrán bemutatott antenna iránykarakterisztikáját szemlélteti. Az 5. ábra felülnézetben mutatja az antenna felületén a tölcsérsugárzó térerősségét. A rést és az észak-déli méreteket úgy választottuk meg, hogy a kívánt kioltások létrejöjjenek. Az 5. ábrán a középső szakaszban lévő 0-k a tölcsérsugárzó takarását jelzik. Az oldalreflektornak B szélessége van, a középső reflektornak B_c szélessége van. Az antennának W szélessége van. Az antennának csak az egyik felét ábrázoltuk. Az 5. ábrán látható számok az antenna adott koordinátáin a jel erősségét jelentik. Például, az antenna kelet-nyugati irányában 71 cm-re, és az észak-déli irányban 12,7 cm-re a villamos térerősség 25 mV. A pontozott helyeken a térerősség ténylegesen nulla. A 9. ábra az antenna iránykarakterisztikáját, vagyis az antennának a tengelyen kívüli viselkedését szemlélteti a tengelytől mért szög függvényében.

Az 1. ábra az antenna egy, a találmány szerinti további újdonságát is szemlélteti. A középső és oldalreflektorok közötti teljes rés az un. Fresnel lencse javítást is lehetővé teszi. Ameddig az antenna reflektáló felülete parabolikus, a nyereséget a főirányban érjük el. Egy betáplálással különböző paraboloid felületek világíthatok meg. A középpont közelében kis fókusztávolságú paraboloidokat használunk. Az antenna széle felé nagy fókusztávolságú paraboloid felületeket alkalmazunk. Ameddig az egyes paraboloidok fókusztávolsága közötti eltérés az 1/2 hullámhossz egészszámú többszöröse, addig a főnyaláb energiája fázisban adódik össze úgy, mintha az egyetlen paraboloid felületről érkezne. Ez hozzávetőlegesen az antenna ugyanazon viselkedését teszi lehetővé, de az antenna fizikai mérete

- 38 vékonyabb. Azok a lépcsők, amelyeknél a paraboloidok között ugrás van, szóródás veszteség keletkezik, azonban a tervezés mechanikai szilárdsága javul. A példaként! esetben a Fresnel lépcső nagysága F! - F₂.

A találmány szerinti antenna előnyös kiviteli alakjánál a középső reflektort az oldalreflektorokhoz képest kisebb fókusztávolságú paraboloidra készítettük. Ennek a kiviteli alaknak három előnye van. Először, a szerkezet kisebb és erősebb. Másodszor, javítja az antenna hatásosságát azáltal, hogy a kioltáshoz szükséges rés felveszi azt a felületet, amely a tölcsérsugárzó felöl árnyékban lenne. Harmadszor, könnyebb megvalósítani a tölcsérsugárzót, mivel a középső reflektor szükséges észak-déli irányú szélessége kisebb, mint az oldalreflektoroké. Az ideális betáplálásnak egy súlyzó alakú iránykarakterisztikája kéne, hogy legyen, amely középen összeszűkül és a széleken kitágul. A középső reflektort a betápláláshoz közelítve, a középső részen nő az ideális nyaláb szélessége, közel ovális alakú lesz, ami egy sokkal szabványosabb tölcsérsugárzóval valósítható meg.

Az 1. ábra szerinti kiviteli alaknál látható tölcsérsugárzó a kelet-nyugati irányban 5,72 cm, és 20 cm az észak-déli irányban. Az elrendezésből adódó tölcsérsugárzó iránykarakterisztika elliptikus, amely a kelet-nyugati irányban széles és az észak-déli irányban keskeny. A tölcsérsugárzó egy másik lehetséges kiviteli alakja szerint ismert négyszögletes gúla alakú. A tölcsérsugárzó azonban négyszögletes nyílás helyett elliptikus iránykarakterisztikával megfelelő.

Az antenna középső és oldal részei közötti Fresnel lépcső tehát megnöveli a tölcsérsugárzó hatásosságát anélkül, hogy ez kompromisszumot jelentene a szükséges nulla-helyeknél az antenna tényleges felülete szempontjából. Míg a jelen kiviteli alaknál egyetlen Fresnel lépcsőt alkalmaztunk, amelynél a fókusztávolság a középső reflektortól az oldalreflektorok felé nő, más kiviteli változatoknál több különböző lépcső is alkalmazható.

A találmány szerinti antennát tehát úgy terveztük, hogy alakítottuk a betáplálás iránykarakterisztikáját, és a reflektor felületét úgy alakítottuk, hogy a

- 39 zavaró műholdak irányában nulla-helyek keletkezzenek. Az erre vezető eljárást fentebb ismertettük. Jóllehet, erre vonatkozóan egyetlen kiviteli példát ismertettünk részletesen, azonban számos változat lehetséges.

Az általános megoldáshoz egyetlen adalék, hogy fizikailag elválasztott szakaszokon különböző fókusztávolságú paraboloidokat alkalmazunk. Az elrendezés javíthatja a betáplálás hatékonyságát és a mechanikai kialakítást.

A 12. ábrán az antenna egyik felének keresztmetszetét vázoltuk, ahol az FL a fókusztávolság. A 12. ábra alsó részén a találmány szerinti antenna apertúrájának eloszlása látható. E(n) jelöli az antenna egy adott kelet-nyugati helyén a teljes észak-déli méretben a jel erősségét. így, az E(n) a jel erősségének az integrálja egy adott kelet-nyugati helyen, amint az integrál az észak-déli irányban egy szalag mentén az egyik széltől a másik szélig halad. 4 GHz-en a középső reflektor három hullámhosszal ki van emelve az oldalreflektorokhoz képest.

A következőkben az antenna fizikai kialakítását ismertetjük. Az antenna négy részből áll: egy 1 középső szakaszból és két 2 és 3 szárnyból, egy 8 keretből, amint az a 13. ábrán látható. A 13. ábra az antenna távlati képe. A vázlatosan jelölt 8 keret bármilyen megfelelő alakú lehet.

A középső tányér egy 50,7 cm fókusztávolságú paraboloid, 34 x 34 cm méretű H-H'-J'-J négyszög szakasza van, amely a paraboloid csúcsa körül központosán helyezkedik el.

A csúcs fölötti felület magassága r sugárirányú távolságban a szint síkban mérve r^OS-mal fejezhető ki. Például, mindegyik négyszög oldal közepén a magasság 16,9 x 16,9/203=1,4 cm a csúcs felett. A sarkoknál a magasság 2,8 cm.

Az I. táblázat egy rács pontjai fölötti magasságokat adja meg 2,54 cm magasságban a szintsíktól mindkét irányban. A táblázatban a négyszögnek csak az egyik negyedét adtuk meg. A négyszög többi rész az antenna szimmetriájából határozható meg.

A 14a-14c ábrák a 13. ábra szerinti tányér F'-E-F vonala (vagy G'-E-G) mentén vett keresztmetszet. A rajz felső bal részén az antenna oldalnézete • ·

- 40 látható, az alsó bal részén az antenna felülnézete látható, és a jobb alsó részen a jobboldali nézet látható. A rajzon az antenna középső részének az E középpontja fölötti magassága.

I. táblázat A középső tányér magassági ponjai mm-ben

Mindegyik szárny egy 732 mm fókusztávolságú paraboloidnak a 13. ábra szerinti C-D-D'-C négyszög szegmense. A belső CC' sarok a paraboloid középtengelyétől 356 mm távolságra van a szint síkjában mérve. Az x, y, z koordináta rendszer 14a-c ábra szerinti pontjai a II. táblázatban vannak megadva.

A szárnyak felszínének magassága a paraboloid középtengelyétől a szint síkjában r sugárirányú távolságban, mm-ben, mint az 1^/2947,3 tényezővel fejezhető ki. Például a 14b ábrán az A pontban, amely az E ponttól vízszintesen mérve 356 mm-re van, a magasság 356²/2947,3 = 43 mm (I. táblázat első sor).

pont	X	y	z
A	356	0	43
B	731	0	182
C	356	244	64
D	731	244	203
E	0	0	228
F	169	0	239
G	0	169	252
H	169	169	253

II. táblázat A jellemző pontok koordinátái

A III. táblázat a szárnynak a C, D, D' és C’ sarkokon átmenő síkhoz képesti mélységét tartalmazza. A táblázat a négyszögnek csak az egyik felét tartalmazza.

	C/L 0	-	CM	CO		in	co		00	σ>	9,53
400,00	B 21,84	I 21,591	1 20,831	| 19,56|	| 18,03]	|θθ“9Ι· |	13,21	9,65	6,35	2,54	o Q o
381,00	24,13	1 23,88	I 23,111	| 22,35|	I 20,83]	l 18,29|	15,49	12,45	| 8,89)	|so‘s |	2,54
355,60	26,92	1 26,671	1 25,911	| 24,64|	I 23,11]	[ 20,83|	| 18,29)	I 15,24]	[ 11,68)	h- 00	00 o in
330,20	29,21	1 28,96|	1 28,19)	I 26,92)	| 25,40)	] 23,37)	ι 20,57]	I 17,53|	L 13,97|	| 10,16]	7,37
304,80	30,99	| 30,73]	| 29,97|	| 28,96]	| 27,18]	| 25,15|	| 22,61]	| 19,56]	| 16,00)	) 11,94]	9,40
279,40	32,51	1 32,26|	| 31,50|	| 30,48)	| 28,70]	] 26,67)	| 24,13]	| 21,08|	| 17,53)	| 13,46]	10,92
254,00	33,53	| 33,27|	| 32,77|	| 31,50)	| 29,97]	| 27,69|	| 25,15)	| 22,10|	| 18,54)	| 14,48|	11,94
228,60	34,29	| 34,04|	| 33,27|	| 32,26]	| 30,48|	| 28,45]	| 25,91)	I 22,86]	| 19.30|	| ' 15,24]	12,70
203,20	34,54	| 34,29|	| 33,53]	| 32,51)	| 30,73|	| 28,70|	| 26,16]	| 23,11]	| 19,56	| 15,49]	12,95
177,80	34,29	| 34,04|	| 33,53|	I 32,26	| 30,73|	| 28,45|	| 25,911	I 22,86]	| 19,30]	| 15,24]	12,70
152,40	33,78	| 33,53]	N. b- CM CO	| 31,75]	| 29,97]	| 27,94	| 25,40	| 22,35	| 18,80]	I 14,73]	12,19]
127,00	32,77	| 32,511	I 32,00|	| 30,73|	| 28,96]	| 26,92|	| 24,38|	( 21,34|	| 17,78|	| 13,72|	00 T“
o <q o	31,50	Γ 31·24|	Γ 3θ·48Ι	| 29,211	| 27,69|	| 25,65|	I 22,86)	Γ 19,81|	| 16,26|	| 12,45|	9,91
76,20	29,72	Γ29.4&	|28,7θ]	| 27,43|	Γ25.9Ϊ]	| 23,62]	Γ 21,08]	| 18,03)	| 14,48]	| 10,67|	7,87
50,80	27,43	I 27,181	[26,42]	| 25,40|	| 23,62]	| 21,59)	|19,O5|	| 15,75|	| 12,45)	| 8,38|	5,84
25,40	24,64	24,64|	23,88]	22,611	21,08	| 18,80]	|16,2&	[ 13,21)	9,65|	I 5,59	3,05
perem	A 21,59	(21,59)	| 20,83]	| 19,56)	Γ 18,03]	| 15,75)	Γ 13.21]	| 12,19]	| 6,60)	|2^	0,00 C'

c

0)

XI

I

E

E (0

OJ ‘Cö w

<fí

OJ

Cü

E jj o

£ »co

N

V)

Cü

N ^ü .a • ·

- 42A minta felülete villamosán vezető és lényegében sima. A bemutatott kiviteli alaknál a táblázatban közölt értékektől való eltérés négyzetes középértéke legfeljebb 4 mm.

Egy villamosán nem vezető keret hordozza a tányért és a két szárnyat egymáshoz képest a III. táblázatban feltüntetett helyzetben, ± 1,3 mm pontossággal. A keret merev, robusztus és hordozható kell, hogy legyen. Más elemek is hozzá erősíthetők, mint például a betáplálást tartó váz és villamos kábelek.

Az előző leírásban keskeny nulla-helyek adott helyen történő elhelyezését ismertettük, a jelen találmány szerinti megoldás azonban alkalmazható úgy is, hogy a nulla-helyek helyett ugyanezen helyeken széles csillapítás lenne. Arra van szükség, hogy a jel erősségét azon küszöbérték alá csökkentsük, amelynél a zavaró jelek vételét meggátoljuk. Mivel ez a küszöbérték minden egyes alkalmazásnál változik, a jelek 10 dB-es csillapítása elegendő.

Ezen túlmenően, míg a fenti leírás szerinti nulla-helyeket a fő-reflektor és a két oldalreflektor között kialakított résekkel hoztuk létre, bármilyen más, ugyanilyen hatású rés megfelelő lehet. Egy hatásos rés alatt egy olyan helyet értünk, amelyen az antenna felületét jelentősen, de nem nullára lecsökkentjük. így a fő-reflektor és a két oldalreflektor között egy nyak is lehet, de nem egy rés. Egy ilyen kialakítás nagyon előnyös lehet, különösen a könnyű gyártás szempontjából.

A fenti antenna egy szimmetrikus antenna. Alkalmas lehet egy aszimmetrikus antenna is mindaddig, amíg a zavaró jelek nagysága a fenti küszöbérték alá csökkenthető.

Végezetül, a találmány szerinti antenna olyan esetekben is alkalmazható, amikor az adatok nem televízió jelek adatai. Az antenna minden olyan rendszerben alkalmazható, amelyben a felhasználó az antenna méreteit csökkenteni akarja olyan pontig, amikor annak sugárnyalábja már nem csak egyetlen műholdat fed le, és így lehetséges módon a célzott műholdhoz közeli, a kívánt jelen kívüli műhold zavaró jelét is veszi.

- 43 Az elektronikus fáziskioltás ismert eljárás, ehhez azonban nagyon költséges, bonyolult készülékre van szükség. A találmány szerinti apertura szintézis bonyolult elektronika nélkül is elvégezető.

A spektrum alakítási eljárás

A 08/259,980 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi bejelentés szerinti találmánynál egy sávnyújtó eljárást alkalmaznak, amellyel a teljesítmény sűrűséget valamennyi rendszernél az FCC által meghatározott korlátok alatt lehet tartani. Ez az eljárás csökkenti a zavaró jelek hatását a vett jelre.

Az ismertetet találmánynál egy alakított frekvenciabillentyűzési modulációs eljárást (Shaped Frequency Shift Keying = SFSK) alkalmaznak annak érdekében, hogy a transzponder energiáját egyenletesen szétterítsék a műhold transzponderének a sávszélességében, ami a C-sávú rendszer transzponderénél a jelet 30 MHz-nél jobban szétnyújtja. Az FSK moduláció egy ismert moduláció fajta. A minimális frekvenciabillentyűzés egy olyan FSK moduláció, amelynél a frekvencia szétterjesztés minimális. Az SFSK moduláció alatt különféle idő-frekvencia jelleggörbéket értünk, amellyel a jel nagyobb sávszélességet foglal el teljesítmény veszteség nélkül. Az SFSK modulációval a sávszélességet 5 MHz-ről 30 MHz-re kinyújtva, a teljesítmény sűrűség az FCC korlátozása alá csökkenthető.

Magában az SFSK modulációban egy kódolási nyereség van, amely hozzávetőlegesen egyenlő a transzponder sávszélessége osztva az adatsebességgel, amellyel egy védelem érhető el bármilyen nagyteljesítményű modulációnál. Ez a védelmi tényező a találmány szerint egy műhold transzponderén a találmány szerint alkalmazott televízió jelek számától függően, három és tíz között van.

Három különböző SFSK modulációs alak ismeretes attól függően, hogy a találmány szerinti transzponder egy, kettő vagy három csatornát közvetít-e, ami a transzponder teljesítményétől függ. A 30-31 dB EIRP szintű jellel sugárzó

- 44 transzponder egy televízió csatornát sugároz, amelyhez egy különleges SFSK modulációt használnak, a 31-33 dB EIRP szinten sugárzó transzponder két csatornát sugároz különböző modulációt használva, és a 35 dB vagy ennél nagyobb EIRP-vel sugárzó transzponder egy harmadik modulációt használva három csatornát tud közvetíteni.

A találmány egy lehetséges kiviteli alakja szerint három csatornás alkalmazáshoz egy Manchester kódolást használunk. Például ha az információ adatsebessége 5 Mbit/s (MBPS) csatornánként, akkor a teljes információ sebesség 15 MBPS lesz. Az információ biteket két kiadott bitté kódolva, felhasználva a Manchester kódolást, a 15 MBPS jel 30 MBPS jellé alakul át, amely könnyen elfoglalja a transzponder 30 MHz sávszélességét.

A két csatornás alkalmazásnál, vagyis 10 MBPS sebességnél, a jelet át kell alakítani 30 MBPS sebességű jellé. Ez úgy érhető el, hogy információ bitenként három adatbitet használunk, vagyis háromszoros redundanciát alkalmazunk. Mint előbb említettük, a kapott 30 MBPS sebességű jel könnyen elfoglalja a 30 MHz sávszélességet ami a műhold transzponderén rendelkezésre áll.

Az egy csatornás alkalmazásnál, vagyis 5 MBPS sebességű jelet 30 MBPS jellé kellene áttranszformálni, amit úgy érhetünk el, hogy információ bitenként 6 adatbitet alkalmazunk. A kívánt moduláció digitális bit szétnyújtással érhető el a fentiekben említett spektrum alakítással, vagy egy lehetséges változat szerint, bármilyen számú, az adón alkalmazott alakító szűrővel, és illesztő szűrőkkel a vevőkészüléken.

Ezen túlmenően, a spektrum olyan módosításához, amellyel a rendelkezésre álló teljes sávszélességet a fentiekben ismertetett módon elfoglaljuk, az ismertetett találmány módosítja a műholdon rendelkezésre álló csatornák számát a transzponder EIRP-től függően. Például, ha a műhold transzponderén csak 31 dB EIRP áll rendelkezésre, akkor az ismertetett találmány szerinti rendszer a műholdon keresztül csak egyetlen csatornát közvetít. Egy járulékos védelem automatikusan rendelkezésre áll a kódolási nyereség eredményeképpen, vagyis 30 MHz/5 MBPS arányban, ami egy

- 45 hatszoros tényező. Például, ha a műhold transzponderén csak 33 dB EIRP áll rendelkezésre, akkor a találmány szerinti rendszer a műholdon keresztül két csatornát tud közvetíteni. A kódolásból származóan további védelem áll rendelkezésre automatikusan, például 30 MHz/10 MBPS arányban, ami egy háromszoros tényező. Végezetül, ha a műhold transzponderén 35 dB EIRP, vagy ennél több áll rendelkezésre, akkor a találmány szerinti rendszerrel a műholdon keresztül három csatornát tudunk közvetíteni. Járulékos védelemre nincs szükség.

A csatornák számának egy adott műhold EIRP teljesítményhez történő beállítása kiegyenlíti a rendszer interferenciás viselkedését. Általában az erősebb jelet sugárzó műholdak, mint a 35 dB EIRP szintűek, egy szomszédos műholddal háromszoros interferenciát okoznak egy gyengébb, 30 dB-es jellel. Ennek következtében a nagyobb teljesítményű műholdról származó jellel a kódolási nyereségnek csak egyharmadára van szükség ahhoz, hogy megvédjük a gyengébb műhold jelétől. Csak egyetlen televízió csatornát sugározva egy gyengébb műholdon, automatikusan rendelkezésre áll a védelem javítása egy gyengébb műholdhoz. Az SFSK moduláció fajta megválasztása, és a transzponderenkénti csatornák megválasztása, kiegyenlíti az antenna iránykarakterisztikája és a televízió demodulátor által igényelt védelmet függetlenül attól, hogy az egyenlőtlen teljesítményű együttálló műholdak közül melyiket vesszük.

Videó tömörítési eljárás

A találmánnyal kapcsolatban ismert tömörítési eljárást alkalmazunk. Ehhez mindössze egy adattömörítési algoritmusra van szükség, amely az adatokat mintegy tízszeres tényezővel csökkenti. Az ismertetett találmány kiviteli alakjánál·* egy kereskedelmi forgalomban rendelkezésre álló Scientific Atlanta terméket használunk a szükséges adattömörítési eljáráshoz. Ez a termék megfelelő valamennyi kiviteli alakhoz a C-, S-, L-, Ku- és Ka-sávú rendszerekben.

···

- 46 C-sávú és Ku-sávú hírközlő rendszerek

A találmány szerinti jel kisugárzására szolgáló adórendszer alapvető kiviteli alakja a 10. ábrán látható. Ez a tömbvázlat nem változik attól függően, hogy melyik sávban alkalmazzák, mint például a Ku-, Ka-, L-, vagy S-sávban. Az egyetlen változás a műhold 117 adójában és 118 antennájában szükséges, amely a jelet a műholdra egy eltérő vivőfrekvencián sugározza.

A rendszer működése a következő. A 10. ábrán a találmány szerinti földi adóberendezés vázlata látható. A 110 videó jelet egy analóg jelből egy 111 analóg-digitális átalakítóval egy 112 digitális jellé alakítjuk át. A 112 digitális jelet egy 113 adattömörítővel egy tömörített 114 digitális jellé alakítjuk, amint azt fentebb már ismertettük. A tömörített 114 digitális jelet egy 115 SFSK modulátorral egy szélessávú analóg 116 felmenő jellé moduláljuk a fent ismertetett modulációs eljárás alkalmazásával. A 117 földi adóállomás a szélessávú analóg SFSK jelet a földi állomás 118 antennájával egy nagyfrekvenciás 119 jellel a műholdra adja. A 15. ábrán szemléltetett műhold transzponder veszi a beérkező szélessávú analóg 119 SFSK jelet a 131 antennájával, továbbítja a 132 vevőjéhez, amely az SFSK jelet egy 133 frekvencia átalakítóhoz továbbítja, amely a kívánt lemenő ági frekvenciára tolja el a vivőfrekvenciát, mint például egy C-sávú frekvenciára, ami eltér a felmenő ági frekvenciától az interferenciás zavar elkerülése érdekében. A 134 adó a szélessávú analóg SFSK jelet ezen a frekvencián kiadja és a nagyfrekvenciás 136 jelet a föld felé sugározza.

A nagyfrekvenciás jel egy olyan szélessávú jel, amelynek a vivőfrekvenciája a műhold transzponderének közepes frekvenciája, ami a Csávú rendszerben hozzávetőlegesen 4 GHz. A lemenő ág részleteit az alábbiakban ismertetjük.

A 11. ábrán látható a találmány szerinti kiviteli alak földi része. A 120 antenna, amely a fentiekben ismertetett típusú, veszi a műholdról kisugárzott 136 nagyfrekvenciás jelet a zavaró jelekkel és a zajjal együtt. A vett jelet a 120 ·»· »9 • ··

- 47 antenna egy 121 SFSK demodulátorba továbbítja, amely a vett jelet egy tömörített 122 digitális jellé alakítja át, ami megközelítően azonos a 10. ábra szerinti tömörített 114 digitális jellel. Az SFSK demodulátor ezt a tömörített 122 digitális jelet egy adat-visszaállító 123 kibontó áramkörbe továbbítja, amely a tömörített 122 digitális jelet egy digitális jellé alakítja át, ami megközelítően azonos a 10. ábra szerinti 112 digitális jellel. Az adat kibontó a 124 digitális jelet egy 125 difitális-analóg átalakítóhoz továbbítja, ami a 124 digitális jelet átalakítja egy 126 videojellé, ami megfelel a 10. ábra 110 videojelének. Ezáltal a videó jel a 10. ábra szerinti földi adóállomásról egy műhold 130 transzponderén keresztül egy földi felhasználóhoz kerül, aki egy 90 cm vagy ennél is kisebb átmérőjű tányérantenna vevőfelületével tudja venni a jelet, amely műhold nem sérti meg a kisugárzott teljesítményével az FCC korlátozásokat. Az adónál és a vevőnél járulékos vezérlő jeleket is lehet továbbítani kisebb adatsebességgel a listázások és járulékos információknak a felhasználóhoz történő továbbítására. Általában az adattömörítés és kibontás titkosítási eljárást is tartalmaz a jogok védelmére. Ezen túlmenően, hibajavítás és érzékelés eljárás is alkalmazható anélkül, hogy a találmányt megkerülnénk. A pontos nagyfrekvenciás jelszintek az alábbi összeköttetési képletekből adódnak.

Azokat a fizikai egyenleteket, amelyek meghatározzák a műholdról sugárzott rádiófrekvenciás teljesítmény és a paraboloid antenna mérete közötti összefügést, kapcsolati egyenletesnek (link) nevezzük. Algebrai alakban ezek meghatározzák a vett P_r jelteljesítmény és a vett P_n zajteljesítmény arányát. A vett jelteljsítményt az alábbi összefüggés határozza meg:

^rr ~ 9

4^R²A_b ahol:

P_s = a műholdról sugárzott teljesítmény;

(10) ·· * ·

«. · ·

* ·

- 48 G_s = a műhold antenna nyeresége, vagyis az éppen az ellátott területre sugárzott teljesítmény fókuszálásí képesség;

ηΑ,. = a vevőantenna effektív felülete; π =3,1415927;

R = a műhold és a földi állomás jellemző távolsága;

Ab = az eső és az atmoszféra elnyelési tényezője;

Az antenna által vett zajteljesítmény a hőmérséklet függvényében meghatározható:

P_n = kT_rB (11) ahol:

k = a Boltzman állandó = 1,38 x 10²³, amely a fekete test sugárzására vonatkozó fizikai állandó;

T_r = a vevőállomás effektív sugárzási hőmérséklete;

B = a vett jel sávszélessége.

A különböző típusú televízió vevőkészülékek a hagyományos rendszerben 4,7 MHz-től a műholdas FM televíziók 30 MHz sávszélességéig, és a tömörített digitális televízió esetén 1-8 MHz-ig terjed.

A kívánt minőséget a (10) képlet szerinti vett P_r jelteljesítménynek a vett P_n zajteljesítményhez képesti (C/N) aránya határozza meg. Ennek megfelelően:

C P_r

N P_n 4/rR²kT_rBA_b ⁽¹²⁾

A szükséges (C/N) arányt a kívánt televíziós adás üzemmód határozza meg, és értéke a normál televízió műsorszórástól a műholdas FM televíziós átjátszáson keresztül az új digitális televízió műsorsugárzásig változik. Mivel a választott adás üzemmódja meghatározza a B sávszélességet és a kívánt (C/N) értéket, ezt a két értéket rendszerint együtt veszik:

(13)

A szükséges műhold P_s teljesítményt a (12) képletbe a rendszerfüggő tényezők behelyettesítésével határozhatjuk meg:

5_B(4^R²)A_bT_rk

G_s ^A_r (14)

A (14) képlet a C-sávban és a Ku-sávban sugárzott műholdas televízió összehasonlításának vonatkozó információját tartalmazza. A műhold P_s teljesítmény az elsődleges ür-oldali költségtényező, mivel a napelem cellák teljesítményét szét kell osztani az egyes transzponderek között, ami meghatározza, hogy a teljes műhold teljes költsége az egyes csatornák között hogyan oszlik meg.

A (13) képletben látható két tényezőt kizárólag az alkalmazandó televízió modulációs fajta megválasztása határozza meg. A leginkább szóbajöhető rendszerek a hagyományos televízió műsorszórás, a műholdas FM televízió, a jeleneleg a műholdas C-sávban alkalmazott rendszer és a tömörített videó rendszer. Az alábbi IV. táblázat ezen három adástípus értékeit tartalmazza.

TV rendszer típus	B	C/N	B · C/N
Műsorszóró tv	4,6 MHz	3000	1380 x10'
Műholdas FM-TV	30 MHz	8	24 x 10'
Tömörített videó	5 MHz	4	2,0x10'

IV. táblázat Modulációs paraméterek, B»C/N

A hagyományos televízió műsorszóráshoz több, mint hússzoros teljesítményre van szükség a műholdról, mint FM televízió adás esetén. Néhány információ ügynökség azt javasolta, hogy műholdról közvetlenül sugározzanak a házi televízió készülékekhez műsort., de a hússzor nagyobb műholdas teljesítmény célszerűtlennek bizonyult.

- 50 A szabványos műholdas FM televízió rendszert, mint alapvető rendszert, már évek óta alkalmazzák mind a C-sávú, mind a Ku-sávú műholdaknál. A legutóbbi időkig ezzel lehetett elérni a legkisebb műholdas adóteljesítményt. Az új digitális jelfeldolgozók (DSP) a tömörített digitális televíziót célszerűvé tették. A tömörítés a B»C/N paramétert tízszeresen csökkentették, ami azt jelenti, hogy a rendszer bármilyen változtatása nélkül a műholdas adóteljesítmény vagy az antenna felülete tízszeresen csökkenthető egyszerűen az új televízió rendszerre történő átállással. Ez a javulás érvényes mind a Ku- és C-sávra épp úgy, mint az S-, L- és Ka-sávokra.

A geostacionárius műholdak keringési R sugara mintegy 40.000 km. Ennek eredményeként a 4xR² tényező 2 χ 10¹⁶ m², ami mind a Ku-sávra, mind a C-sávra egyaránt ugyanaz.

A műhold G_s nyeresége teljes mértékben azon terület nagyságától függ, amelyet be kell sugározni. Az Amerikai Egyesült Államok lefedéséhez mintegy 25 dB nyereség érhető el, ami 300-szoros viszonyszámnak felel meg. A műhold nyereségét a földrajzi lefedett terület nagysága 300-szorosra korlátozza, akár a C-sávot, akár a Ku-sávot használjuk. Ezen nyereség eléréséhez a Ku-sávban kisebb antennára van szükség, ami némi súlymegtakarítást jelent a műholdnál, de nincs túl nagy hatással a műhold költségeire.

A műholdak teljes teljesítménye a vevőantenna ηΑτ effektív felületétől is függ. Egy 60 %-os hatásfokú antenna esetében az effektív felület:

ηΑ_τ =

0,60 π d ² 4 (15)

Egy közvetlen paraméter a következő képlet szerinti antenna nyereség:

4^z/A_r (16)

Az V. táblázat több különböző lehetséges antenna hatásos felületét adja meg. A hatásos felület független a Ku-sávú vagy C-sávú frekvencia megválasztástól. A nyereség függ a választott frekvencia sávtól.

Antenna átmérő (mm)	60 %-os felület	Nyereség 4 GHz-en
460	0,1 A	23,5 dB
920	0,4 mz	29,5 dB
1800	1,6 m2	35,5 dB

V. táblázat Az antenna hatásos felülete 60 %-os hatásfoknál

A fennmaradó T_r és Ab paraméter jelentős mértékben függ a a C-sávú vagy Ku-sávú frekvencia megválasztásától. A C-sávú frekvenciák kevéssé függnek az esőtől, míg a Ku-sávú frekvenciák, amelyek sokkal közelebb esnek az eső elnyelési frekvenciáihoz, sokkal rosszabbak. Sok statisztikai adatot gyűjtöttünk a tűréshatárok meghatározásához, az alábbi értékek a szélsőértékek közötti közepes értékek. A C-sávú frekvenciák tűrése eső esetén általában 0,8 dB, vagy 1,2-szeres viszonyszám. Ugyanenez körülmények között a Ku-sávban az eső tűréshatára 8 dB, vagy 6,3-szoros viszonyszám. Ezek az elnyelési tényezők közvetlenül szorozzák a műholdon szükséges adóteljesítményt. A C-sávú adáshoz 1,2-szeres adóteljesítmény szükséges az eső okozta veszteség leküzdéséhez, míg a Ku-sávú adáshoz 6,3-szoros adóteljesítmény szükséges az eső okozta veszteség leküzdéséhez.

Egy további hatás magából az esőből származó zaj sugárzásból ered. Az elnyelés nélkül a vavőnek a C-sávban a hőmérséklete kis mértékben jobb, mint a rendelkezésre álló Ku-sávban. A C-sáv általában 50°K hőmérsékletű, míg a Ku-sáv hőmérséklete általában 80°K-nél nagyobb. Azonban mindkét zajt befolyásolja az esőből származó járulékos sugárzás. Az összefüggés az alábbi:

T_r =T_r + 290‘ (A_b-1) (17) • · ·

- 52 T_r = a tiszta ég vételi hőmérséklete. 50°K hőmérsékletű a C-sávban, vagy 80°K hőmérsékletű a Ku-sávban. At, = az elnyelési tényező algebrai kifejezése a különböző frekvenciákra; 1,2 a C-sávra és 6,3 a Ku-sávra. Az eredmény:

C-sávban: T, = 50° + 290° _{= 98}‘ K (18)

Ku-sávban: T,' = 80” + 290° ₌ 324° κ (19)

Ezek az értékek felhasználhatók a (14) összefüggésben a műhold azon P_s teljesítményének a meghatározásához, amely szükséges egy moduláció megválasztásához, az antenna méretéhez és a frekvenciasávhoz. Az első péda szerint műholdas FM TV adást választunk egy 1,8 m átmérőjű C-sávos adáshoz.

C-sávú FM TV 1,8 m-es antenna ^ps = (24 χ 10⁷ j x (t38 χ 10'²³ J x (2 χ 10^1θ) x 1,2 x 98 ” 300 x 1,6 = 16,2W (20)

Ku-sávú FM TV 1,8 m-es antenna (24 χ 10⁷ j x (t38 χ 10^-23 J x (2 χ 10^{16 Ps} “ 300 x 1,6

A fentiekből az látható, hogy a C-sávban egy 1,8 m-es antennához transzponderenként 16 W szükséges, míg a Ku-sávban ugyanilyen méretű vevőantennához 281 W szükséges, ha esővel is számolunk.

A teljesítmény szintek EIRP-ben (Effective Isotropic Radiated Power) fejezhetők ki a következő képlettel:

x 1,2 χ 98 = 16.2W (21) • 9 4

- 53 EIRP = 10lg(P_s xG_s) (22)

Az Amerikai Egyesült Államok lefedéséhez G_s=300 esetén a két esetre az alábbiak adódnak:

FM TV: C-sáv 1,8 m vevőantenna: EIRP = 36,8 dBW

FM TV: Ku-sáv 1,8 m vevőantenna: EIRP = 49,2 dBW

A C-sávban használt tányérok általában 1,8 m-nél nagyobbak, ha a gyengébb transzpondereket is venni kívánják. A szélső területeken 2,4 m, 3 m, sőt 4,5 m átmérőjű antennákat is használnak.

A korai Ku-sávos műholdak az Amerikai Egyesült Államok számára 300 W-os Ku-sávos adókat használtak nagy térszegmenssel és gyakran rövid adó élettartammal. Európában, ahol bármelyik ország kisebb, nagyobb Gs engedhető meg, 100 W-os csöveket használtak a Ku-sávban. Egyes rendszerek kisebb Ku-sávú antennákat használtak, ezek azonban eső esetén jelveszteséget vontak maguk után.

A (22) képlet a fent tárgyalt antenna és moduláció bármelyik kombinációjához alkalmazható. A VI. táblázatban a különböző változatok kombinációi vannak összefoglalva.

Sáv	Moduláció	B.C/N	Antenna 0 (mm)	ηΑ,	Tr’	Ab	W	EIRP
C-sáv	FM-TV	24x10'	1829	1,6	98	1,2	16,2	36,8
		24 x 10'	914	0,4	98	1,2	64,8	42,8
		24x10'	457	0,1	98	1,2	259	48,9
Ku-sáv	FM-TV	24x10'	1829	1,6	324	6,3	281	49,2
		24 x 10'	914	0,4	324	6,3	1124	55,2
		24 x 10'	457	0,1	324	6,3	4500	61,3
C-sáv	digitális TV	2,0x10'	1829		98	1,2	1,62	26,8
		2,0x10'	914	0,4	98	1,2	6,48	32,8
		2,0x10'	457	0,1	98	1,2	25,9	38,9
Ku-sáv	digitális TV	2,0x10'	1829		324	6,3	28,1	39,2
		2,0x10'	914	0,4	324	6,3	112,4	45,2
		2,0x10'	457	0,1	324	6,3	450	51,3

VI. táblázat EIRP, moduláció, sáv és antenna • · ·

- 54 A rendelkezésre álló C-sávú és Ku-sávú tömörített videóhoz alkalmas vevők kis mértékben jobbak lehetnek, mint a fentiekben összefoglalt B»C/N paraméter, amit a VI. táblázatban felsoroltnál 1-2 dB-lel kisebb EIRP-vel való vétel eredményez. A javulást a hibajavító demoduláció eredményezi, ami kisebb B*C/N értéket tesz lehetővé.

A legjobb megoldást azonban valószínűleg egy 90 cm átmérőjű, 31 dB EIRP-jű antenna alkalmazása eredményezi egyetlen tömörített videó csatornához.

A B»C/N paraméter közvetlenül arányosan növekszik a csatornák számával abban az esetben ha több csatorna van egyetlen transzponderen kombinálva. Két csatorna megkétszerezi az adatsebességet és a műhold teljesíményét. Három csatorna megháromszorozza az adatsebességet és a műhold teljesíményét.

A találmány ezen kiviteli alakja a következő tervezési célokat tűzte ki:

Tömörített videó C-sávú EIRP:

dBW 34 dBW 35,7 dBW csatorna csatorna csatorna

A műhold EIRP-vel együtt megnövelt csatornaszámnak kiegyenlítő hatása van egy adott méretű antennához, amelynek az interferencia nullahelyein különböző műholdak vannak. Egy 31 dBW-os műholdat a főnyalábjában vevő antennánál, amelynél 2°-ra egy 35,7 dBW-os zavaró műhold van, háromszor akkora védelemre van szükség, mint ha a zavaró műhold ugyanakkora lenne, vagyis 31 dBW EIRP-jű. Az ismertetett találmány szerinti moduláció automatikusan kiegyenlíti ezt a helyzetet, mivel ha a központi műholdnak csak egyetlen csatornájának van kódolási nyeresége, akkor a modulációval elért védelem a szükségesnél háromszor jobb.

- 55 Előnyös kiviteli alakok.

Az együttálló műholdakról, amelyek egy központi műholdat és ettől több, egymástól szabályos távolságokban elhelyezkedő műholdat tartalmaz, sugárzott jelek vételére szolgáló antenna egy lehetséges kiviteli alakja két erős csillapítással rendelkezik az együttálló műholdak legalább két pár, a központi műholddal közvetlenül szomszédos műholdjára illesztve, amely két erős csillapítás megakadályozza a legalább két szomszédos pár műholdról jövő jelek zavaró hatását a központi műholdról sugárzott jelek vételénél.

Az együttálló műholdakról, amelyek egy központi műholdat és az antennához képest több, egymástól szabályos szög-térközökben elhelyezkedő műholdat tartalmaz, sugárzott jelek vételére szolgáló antenna egy lehetséges kiviteli alakja tartalmaz egy központi reflektort, egy első oldalreflektort, egy második oldalreflektort, a központi reflektor és az első oldalreflektor között egy hatásos rést, az első hatásos résnek a központi reflektor felületéhez és az első oldalreflektorhoz képest jelentősen kisebb felülete van, egy második hatásos rése van a központi reflektor és a második oldalreflektor között, a második effektív résnek egy jelentősen csökkentett felülete van a központi reflektor és a második oldalreflektor felületéhez képest, amelynél az első és második hatásos rések legalább két nulla-helyet képeznek a vett energiában, amely két nullahely megakadályozza, hogy az együttálló műholdak közül a központi műholddal közvetlenül szomszédos, legalább két pár műholdról érkező jelet vegye.

Az együttálló műholdakról, amelyek egy fő-műholdat, valamint a főműholdtól az antennához képest szabályos szög-térközökkel elhelyezkedő műholdakat tartalmaz, a sugárzott jelek vételére szolgáló antennának egy központi reflektora van, egy első és egy második oldalreflektora van, a központi reflektor és az első oldalreflektor között egy első hatásos rés van, az első hatásos résnek egy jelentősen csökkentett felülete van a központi reflektor és az első oldalreflektor felületéhez képest, a központi reflektor és a második oldal-reflektor között egy második hatásos rés van, a második hatásos résnek a központi reflektor felületéhez és a második oldal-reflektor felületéhez képest • f

- 56 jelentősen kisebb felülete van, amely első és második rés legalább két erősen csillapított helyet képez a vett energiában, amely két erősen csillapított rész megakadályozza az együttállásban a fő-műholddal közvetlenül szomszédos legalább két pár műholdról sugárzott jel vételét.

A fenti antenna egy további előnyös kiviteli alakja egy első és egy második oldalreflektort tartalmaz, amelyek a központi reflektortól fizikailag el vannak választva.

Az antenna egy további előnyös kiviteli alakja szerint, amely antenna egy együttálló műholdak fő műholdjáról sugárzott jelek vételére szolgál és amely a fő-műholdtól az antennához képest szabályos szög-térközökkel elhelyezkedő műholdakat tartalmaz, az antennának szabálytalan körvonala van, amely szabályos nyereséget biztosít a fő-műhold irányában és kis nyereségű nullahelyei vannak a legalább két pár szomszédos műhold irányában, amely nullahelyek megakadályozzák az egy pár, szomszédos műholdról származó jelnek a fő-műholdról származó jellel való interferenciáját.

Az együttálló műholdakról, amelynél az együttálló műholdak egy főműholdat valamint a fő-műholdtól a vevőantennához képest szabályos szögtérközökkel elhelyezkedő műholdakat tartalmaznak, a sugárzott jelek vételének egy előnyös eljárása a következő lépéseket tartalmazza: a központi műholdról sugárzott jelet a vevőantenna központi reflektorával kiemeljük, megakadályozzuk a többi műholdról sugárzott zavaró jelek vételét, azáltal, hogy a vevőantennába a központi reflektor és mindkét oldalreflektor közé egyegy rést iktatunk be, a résnek, valamint a központi és két oidalreflektomak a szélességét úgy választjuk meg, hogy a központi reflektorra érkező zavaró jelek energiája kioltsa a két oldalreflektorra beérkező zavaró jelek energiáját.

Az együttálló műholdaknál, amelynél legalább egy központi műhold van, egy a központi műholdtól a földi vevőantennához képest egy első szögtérközzel elválasztott első szomszédos műhold van, és a központi antennától egy második szög-térközzel elválasztott második szomszédos műhold van, amely második szög-térköz az első szög-térköz kétszerese, és egy harmadik szomszédos műhold van, amely a központi műholdtól egy harmadik szög- 57 térközzel van elválasztva, amely az első szög-térköznek háromszorosa, a sugárzott jelek vételére szolgáló további előnyös eljárás a következő lépésekből áll: kiválasztjuk a központi műholdról kisugárzott jeleket a vevőantenna központi reflektorával, az első, második és harmadik szomszédos műholdról származó zavaró jeleket kioltjuk oly módon, hogy: (i) a vevőantenna központi reflektora és két oldalreflektora közé egy-egy rést helyezünk, (ii) a főreflektor kelet-nyugat irányú méretét az oldalreflektorok kelet-nyugat irányú méretéhez képest úgy választjuk meg, hogy a fő-reflektorra beérkező zavaró jelek energiája az oldalreflektorra beérkező zavaró jelek energiájával egymást kioltsák.

Az együttálló műholdaknál, amelynél legalább egy központi műhold van, egy a központi műholdtól a földi vevőantennához képest egy első szögtérközzel elválasztott első szomszédos műhold van, és a központi antennától egy második szög-térközzel elválasztott második szomszédos műhold van, amely második szög-térköz az első szög-térköz kétszerese, és egy harmadik szomszédos műhold van, amely a központi műholdtól egy harmadik szögtérközzel van elválasztva, amely az első szög-térköznek háromszorosa, az egyidejűleg sugárzott jelek vételére szolgáló további előnyös eljárás a következő lépésekből áll: kiválasztjuk a központi műholdról kisugárzott jeleket a vevőantenna központi reflektorával, az első szomszédos műholdról származó első zavaró jelet kioltjuk oly módon, hogy: (i) a vevőantenna központi reflektora és két oldalreflektora közé egy-egy rést helyezünk, (ii) a fő-reflektor keletnyugat irányú méretét az oldalreflektorok kelet-nyugat irányú méretéhez képest úgy választjuk meg, hogy a fő-reflektorra beérkező zavaró jelek energiája az oldalreflektorra beérkező zavaró jelek energiájával egymást kioltsák, a második szomszédos műholdról érkező második zavaró jelet kioltjuk oly módon hogy:(i) a fő-reflektor felületét az oldalreflektorok felületéhez képest úgy választjuk meg, hogy a fő-reflektorra érkező második zavaró jel energiája kioltsa az oldalreflektorokra érkező második zavaró jel energiáját anélkül, hogy megváltoztatnánk az első zavaró jelnek a második lépés szerinti kioltását, és kioltjuk a harmadik zavaró jelet a harmadik szomszédos műholdról oly módon,

- 58 hogy az oldalreflektorok észak-dél irányú méretét úgy választjuk meg, hogy a fő-reflektorra érkező harmadik zavaró jel energiáját az oldalreflektorokra érkező harmadik zavaró jel energiája kioltsa anélkül, hogy a második és első zavaró jeleknek a második és harmadik lépés szerinti kioltását megváltoztatnánk.

A fenti eljárások egy további előnyös megoldása szerint a kioltás a további lépéseket is tartalmazza: (ii) a tölcsérsugárzó nyereségét úgy szabályozzuk, hogy a fő-reflektorra beérkező második zavaró jel energiáját az oldalreflektorokra beérkező második zavaró jel energiájával kioltsuk.

Az előző eljárások bármelyikénél a második lépésnél a kioltás előnyösen a további lépéseket tartalmazza: (ii) a tölcsérsugárzó nyereségét úgy szabályozzuk, hogy a fő-reflektorra beeső második zavaró jel energiáját az oldalreflektorokra beeső második zavaró jel energiájával kioltsuk.

Az eljárás egy előnyös kiviteli alakja szerint egy földi adótól származó videó-jelek adatainak műholdon keresztül egy földi antennához történő továbbítását együttálló műholdakon belül, amelyeknél a fő műholddal legalább két pár műhold szomszédos és amelyek a fő-műholdtól a földi antennához képest szabályos szög-térközzel helyezkednek el, a következő lépések vannak: az adott adatmennyiséget tömörítjük, a tömörített adatmennyiséget egy szélessávú nagyteljesítményű jellé moduláljuk, a tömörített adatmennyiséget a földi adó nagy sávszélességében szétterjesztjük úgy, hogy a szélessávú nagyteljesítményű jelnek 3-8 dB kódolási nyeresége legyen, a szélessávú nagyteljesítményű jelet a földről a műholdra sugározzuk, a szélessávú nagyteljesítményű jelet a műholdról visszasugározzuk, a földi antennával vesszük, és számára nyereséget hozunk létre, és megakadályozzuk a főműholdról sugárzott jeltől független, legalább két pár szomszédos műholdról sugárzott jel vételét.

Az eljárás egy további előnyös megoldásánál a kioltás hetedik lépésénél a földi antennába a központi reflektor és a két oldalreflektor közé egy-egy rést iktatunk, amely rések és a két oldalreflektor szélességét úgy választjuk meg, hogy azok illeszkedjenek a legalább két pár szomszédos műhold szabályos szög-térközéhez.

• · · · · · · • · ·

- 59 Az eljárás egy előnyös megoldása szerint, egy földi adótól származó videó-jelek adatainak műholdon keresztül egy földi antennához történő továbbítását együttálló műholdakon belül, amelyeknél egy központi műhold van, amelytől a földi antennához képest szabályos szög-térközzel szomszédos műholdak helyezkednek el, amely eljárás a következő lépésekből áll: a videó jelet digitális adatokká alakítjuk, a digitális adatokat tömörítjük és tömörített digitális adatokat állítunk elő, a tömörített digitális adatokat a földi adó sávszélességében kiterjesztett szélessávú nagyteljesítményű jellé moduláljuk, amely 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz, a szélessávú nagyteljesítményű jelet a földi állomásról a fő-műholdra sugározzuk, amely szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet a fő-műholdról visszasugározzuk, a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet egy földi antennával vesszük, a fő-műholdról visszasugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet a földi antennában egy központi reflektorral kiemeljük, megakadályozzuk a többi műholdról adott zavaró jeleknek a vételét oly módon, hogy a vevőantennában a központi reflektor és a két oldalreflektor közé egyegy rést iktatunk be, amely rések és a két oldalreflektor szélességét úgy választjuk meg, hogy a központi reflektorra érkező zavaró jelek energiáját a két oldalreflektorra érkező zavaró jelek energiájával kioltjuk.

Az eljárás egy további előnyös megoldása szerint, egy földi adótól származó videó-jelek adatainak műholdon keresztül egy földi antennához történő továbbítását együttálló műholdakon belül, amelyeknél legalább egy központi műhold van, a központi műholdtól a földi vevőantennához képest egy első szög-térközzel elválasztott első szomszédos műhold van, és a központi antennától egy második szög-térközzel elválasztott második szomszédos műhold van, amely második szög-térköz az első szög-térköz kétszerese, és egy harmadik szomszédos műhold van, amely a központi műholdtól egy harmadik szög-térközzel van elválasztva, amely az első szög-térköznek háromszorosa, a sugárzott jelek vételére szolgáló további előnyös eljárás a következő lépésekből áll: a videó jelet digitális adatokká alakítjuk, a digitális adatokat tömörítjük és tömörített digitális adatokat állítunk elő, a tömörített

- 60 digitális adatokat a földi adó sávszélességében kiterjesztett szélessávú nagyteljesítményű jellé moduláljuk, amely 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz, a szélessávú nagyteljesítményű jelet a földi állomásról az együttálló műholdakra sugározzuk, amely szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet az együttálló műholdakról visszasugározzuk, a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet egy földi antennával vesszük, a központi műholdról visszasugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet a földi antennában egy központi reflektorral kiemeljük, az első, második és harmadik szomszédos műholdról származó zavaró jeleket kioltjuk oly módon, hogy: (i) a vevőantenna központi reflektora és két oldalreflektora közé egy-egy rést helyezünk, (ii) a fő-reflektor kelet-nyugat irányú méretét az oldalreflektorok kelet-nyugat irányú méretéhez képest úgy választjuk meg, hogy a fő-reflektorra beérkező zavaró jelek energiája az oldalreflektorra beérkező zavaró jelek energiájával egymást kioltsák.

Az eljárás egy további előnyös megoldása szerint, egy földi adótól származó videó-jelek adatainak műholdon keresztül egy földi antennához történő továbbítását együttálló műholdakon belül, amelyeknél legalább egy központi műhold van, a központi műholdtól a földi vevőantennához képest egy első szög-térközzel elválasztott első szomszédos műhold van, és a központi antennától egy második szög-térközzel elválasztott második szomszédos műhold van, amely második szög-térköz az első szög-térköz kétszerese, és egy harmadik szomszédos műhold van, amely a központi műholdtól egy harmadik szög-térközzel van elválasztva, amely az első szög-térköznek háromszorosa, amely eljárás a következő lépésekből áll: a videó jelet digitális adatokká alakítjuk, a digitális adatokat tömörítjük és tömörített digitális adatokat állítunk elő, a tömörített digitális adatokat a földi adó sávszélességében kiterjesztett szélessávú nagyteljesítményű jellé moduláljuk, amely 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz, a szélessávú nagyteljesítményű jelet a földi állomásról az együttálló műholdakra sugározzuk, amely szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet valamennyi együttálló műholdról visszasugározzuk, a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet egy

- 61 földi antennával vesszük, a központi műholdról visszasugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet a földi antennában egy központi reflektorral kiemeljük, az első szomszédos műholdról származó zavaró jeleket kioltjuk oly módon, hogy a vevőantenna központi reflektora és két oldalreflektora közé egy-egy rést helyezünk, a fő-reflektor kelet-nyugat irányú méretét az oldalreflektorok kelet-nyugat irányú méretéhez képest úgy választjuk meg, hogy a fő-reflektorra beérkező első zavaró jel energiája az oldalreflektorokra beérkező első zavaró jel energiájával egymást kioltsák, az második szomszédos műholdról származó zavaró jeleket kioltjuk oly módon, hogy a fő-reflektor felületét az oldalreflektorok felületéhez képest úgy választjuk meg, hogy a fő-reflektorra beérkező első zavaró jel energiája az oldalreflektorokra beérkező első zavaró jel energiájával egymást kioltsák anélkül, hogy a nyolcadik lépés szerinti első zavaró jelek kioltását befolyásolnánk, a harmadik szomszédos műholdról származó zavaró jeleket kioltjuk oly módon, hogy az oldalreflektorok észak-dél irányú méretét úgy választjuk meg, hogy a fő-reflektorokra beérkező harmadik zavaró jel energiája az oldalreflektorra beérkező harmadik zavaró jel energiájával egymást kioltsák anélkül, anélkül, hogy a nyolcadik vagy kilencedik lépés szerinti második vagy első zavaró jelek kioltását befolyásolnánk.

Egy olyan előnyös rendszernél, amelynél videó jelet egy együttálló műholdakon belüli fő-műholdon keresztül egy földi felhasználóhoz sugárzunk, a földi adónak; (i) egy, a videó jelet digitális jellé átalakító analóg-digitális átalakítója van; (ii) az analóg-digitális átalakítóhoz a digitális jelet tömörített digitális jellé átalakító adattömörítő van csatlakoztatva; (iii) egy szélessávú, alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) modulátor van az adattömörítőhöz csatlakoztatva, amely a tömörített digitális jelet szélessávú alakított frekvenciabillentyűzött (SFSK) jellé modulálja, amely 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz; (iv) az alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) modulátorhoz egy műhold adóberendezés csatlakozik, amely a kimenetén szélessávú nagyfrekvenciás jelet ad ki; és (v) a szélessávú nagyfrekvenciás jelet egy műhold antenna sugározza a fő-műholdra olyan szinten sugározza,

- 62 hogy amikor a fő-műhold által visszasugárzott szélessávú nagyfrekvenciás jel a földet eléri, akkor annak teljesítmény szintje az FCC előírások korlátain belül van; egy, a szélessávú nagyfrekvenciás jelet vevő földi antennája van, amely a vett jelet kiadja, és amelynek átmérője akkora, hogy nyalábszélessége a főműholdon kívül az együttálló műholdakat befogja; a földi antennához egy szélessávú demodulátor van csatolva, amely a vett jelet egy tömörített digitális jellé demodulálja; a szélessávú demodulátorhoz egy adat kibontó áramkör csatlakozik, amely a vett tömörített digitális jelet egy vett digitális jellé alakítja át; és az adat kibontó áramkörhöz egy digitális-analóg átalakító csatlakozik, amely a vett digitális jelet vett videó jellé alakítja át.

A fenti rendszer egy előnyös kiviteli alakja szerint a földi antennának egy központi reflektora; egy első oldalreflektora; egy második oldalreflektora van; a központi reflektor és az első oldalreflektor között egy első rés van és a központi reflektor és a második oldalreflektor között egy második rés van, amely első és második rés legalább két nulla-helyet alkot a vett energiában, amely két nullahely megakadályozza a fő-műholddal az együttállásban közvetlenül szomszédos legalább két pár műholdról sugárzott jel vételét.

Az előző rendszer egy előnyös kiviteli alakja szerint a központi reflektornak egy első paraboloid reflektáló felülete van, és az első és második oldalreflektornak egy második paraboloid reflektáló felülete van.

Az előző rendszer egy további előnyös kiviteli alakja szerint a földi antennának a központi reflektora és az első és második oldalreflektora között egy Fresnel lépcsője van.

Az előző rendszer egy még további előnyös kiviteli alakja szerint az első paraboloid reflektáló felületét meghatározó parabolának a fókusztávolsága kisebb, mint a második paraboloid reflektáló felületet meghatározó parabolának a fókusztávolsága.

Az előző rendszer egy még további előnyös kiviteli alakja szerint a földi antennának egy tölcsérsugárzója van, amelynél az első és második rés egy olyan térrészen van, amelynél a központi műholdról vett jelek a tölcsérsugárzó által takarásban vannak.

- 63 Az előző rendszer egy másik további előnyös kiviteli alakja szerint, a központi reflektor szélessége az észak-déli, vagyis a függőleges irányban kisebb, mint az első és második oldalreflektoré.

Az előző rendszer egy további előnyös kiviteli alakja szerint, az első és második szélső szakasz fizikailag el van választva a fő-szakasztól.

Egy műholdról egy földi antennához sugárzott videó jelnek, mint szélessávú nagyteljesítményű jelnek a vételére szolgáló vevőkészülék rendelkezik: egy, a földi antennához csatolt szélessávú demodulátorral, amely a földi antennától kapott szélessávú nagyteljesítményű jelet demodulálja, a vett szélessávú nagyteljesítményű jel 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz, a szélessávú demodulátor a vett szélessávú nagyteljesítményű jelet egy vett tömörített digitális jellé alakítja; a szélessávú demodulátor kimenetére egy adat kibontó van csatolva, amely a vett tömörített digitális jelet egy vett digitális jellé alakítja; és egy digitális-analóg átalakító van az adat kibontó kimenetére csatolva, amely a vett digitális jelet videó jellé alakítja.

Földi állomás együttálló műholdak fő-műholdjáról sugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel vételére, amelynek egy földi antennája van az együttálló műholdak által kisugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel vételére, és a vett szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel kiadására, amelynek átmérője akkora, hogy a földi antenna nyalábszélessége az együttálló fő-műholdat és a vele szomszédos legalább két pár műholdat befogja; a földi antennához egy szélessávú demodulátor van csatolva, amely a földi antennától kapott szélessávú nagyteljesítményű jelet demodulálja, és a vett szélessávú nagyteljesítményű jelet egy vett tömörített digitális jellé alakítja; a szélessávú demodulátor kimenetére egy adat kibontó van csatolva, amely a vett tömörített digitális jelet egy vett digitális jellé alakítja; és egy digitális-analóg átalakító van az adat kibontó kimenetére csatolva, amely a vett digitális jelet videó jellé alakítja.

Földi állomás együttálló műholdak fő-műholdjáról sugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel vételére, amelynek egy földi antennája van az együttálló műholdak által kisugárzott szélessávú nagyteljesítményű • · ·

- 64 nagyfrekvenciás jel vételére, amelynek a kimenetén egy vett alakított frekvenciabillentyűzött jel jelenik meg, és átmérője akkora, hogy a földi antenna nyalábszélessége az együttálló fő-műholdat és a vele szomszédos legalább két pár műholdat befogja; a földi antennához egy alakított frekvenciabillentyűzött demodulátor van csatolva, amely a földi antennától kapott alakított frekvenciabillentyűzött jelet demodulálja, és a vett jelet egy vett alakított frekvenciabillentyűzött tömörített digitális jellé alakítja; a vett alakított frekvenciabillentyűzött jel 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz, az alakított frekvenciabillentyűzött demodulátor kimenetére egy adat kibontó van csatolva, amely a vett tömörített digitális jelet egy vett digitális jellé alakítja; és egy digitális-analóg átalakító van az adat kibontó kimenetére csatolva, amely a műholdról vett digitális jelet videó jellé alakítja.

Földi állomás televízió jel vételére, amely együttálló műholdak főműholdjáról sugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel, az együttálló műholdak a fő-műholddal szomszédos, legalább két pár, a földi állomáshoz képest szabályos szög-térközökkel elhelyezkedő műholdakat tartalmaznak, amely földi állomásnak egy földi antennája van az együttálló műholdak által kisugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel vételére, és a vett jel kiadására, és amelynek átmérője akkora, hogy a földi antenna nyalábszélessége az együttálló fő-műholdat és a vele szomszédos legalább két pár műholdat befogja; a földi antennához egy szélessávú demodulátor van csatolva, amely a vett jelet egy tömörített digitális jellé demodulálja, amely vett jel 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz; a szélessávú demodulátorhoz egy adat kibontó áramkör csatlakozik, amely a vett tömörített digitális jelet egy vett digitális jellé alakítja át; az adat kibontó áramkörhöz egy digitális-analóg átalakító csatlakozik, amely a vett digitális jelet vett videó jellé alakítja át.

A földi állomás egy előnyös kiviteli alakja szerint a földi antennának egy központi reflektora és egy első és második oldalreflektora van, a központi reflektor és az első oldalreflektor között egy első rés van és a központi reflektor és a második oldal reflektor között egy második rés van, amely első és második • · · • ·

- 65 rés legalább két nulla-helyet alkot a vett energiában, amely két nulla-hely megakadályozza a fő-műholddal az együttállásban közvetlenül szomszédos legalább két pár műholdról sugárzott jel vételét.

Az előző földi állomás egy előnyös kiviteli alakja szerint a központi reflektornak egy első paraboloid reflektáló felülete van, és az első és második oldalreflektornak egy második paraboloid reflektáló felülete van.

Az előző rendszer egy további előnyös kiviteli alakja szerint a földi antennának a központi reflektora és az első és második oldalreflektora között egy Fresnel lépcsője van.

Az előző földi állomás egy még további előnyös kiviteli alakja szerint az első paraboloid reflektáló felületét meghatározó parabolának a fókusztávolsága kisebb, mint a második paraboloid reflektáló felületet meghatározó parabolának a fókusztávolsága.

Az előző földi állomás egy még további előnyös kiviteli alakja szerint a földi antennának egy tölcsérsugárzója van, amelynél az első és második rés egy olyan térrészen van, amelynél a központi műholdról vett jelek a tölcsérsugárzó által takarásban vannak.

Az előző földi állomás egy másik további előnyös kiviteli alakja szerint, a központi reflektor szélessége az észak-déli, vagyis a függőleges irányban kisebb, mint az első és második oldalreflektoré.

Az előző földi állomás egy további előnyös kiviteli alakja szerint, az első és második szélső szakasz fizikailag el van választva a fő-szakasztól.

Földi állomás televízió jel vételére, amely együttálló műholdak főműholdjáról egy földi felhasználóhoz sugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel, az együttálló műholdak a fő-műholddal szomszédos, legalább két pár, a földi állomáshoz képest szabályos szög-térközökkel elhelyezkedő műholdakat tartalmaznak, amely földi állomásnak egy földi antennája van az együttálló műholdak által kisugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel vételére, és a vett jel kiadására, és amelynek szabálytalan alakú kontúrja van, amely a fő-műhold irányában normális nyereséget biztosít, és a legalább két pár műhold irányában kis

- 66 nyereségű nulla-helyeket hoz létre, amely kis nyereségű nulla-helyek megakadályozzák a fő-műholdról sugárzott jelnek a legalább két pár műhold irányából érkező jelekkel való interferenciát; a földi antennához egy alakított frekvenciabillentyűzött demodulátor van csatolva, amely a földi antennától kapott alakított frekvenciabillentyűzött jelet demodulálja, és a vett jelet egy vett alakított frekvenciabillentyűzött tömörített digitális jellé alakítja; a vett alakított frekvenciabillentyűzött jel 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz, az alakított frekvenciabillentyűzött demodulátor kimenetére egy adat kibontó van csatolva, amely a vett tömörített digitális jelet egy vett digitális jellé alakítja; és egy digitális-analóg átalakító van az adat kibontó kimenetére csatolva, amely a műholdról vett digitális jelet videó jellé alakítja.

Együttálló műholdakon belüli műhold egy jelnek egy földi antennához történő visszasugárzására, amely földi antenna átmérője akkora, hogy nyalábszélessége a műholdat és az együttálló műholdakat befogja, amely műholdnak egy műhold vevője van egy földi állomás által sugárzott alakított frekvenciabillentyűzött (SFSK) jelének a vételére, amely alakított frekvenciabillentyűzött (SFSK) jel 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz, és a műhold vevőhöz egy műhold adó csatlakozik, amely az alakított frekvenciabillentyűzött (SFSK) jelet egy műhold antenna segítségével olyan teljesítmény szinten sugározza vissza, hogy amikor a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel eléri a földet, a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel a műholdas sugárzásra vonatkozó FCC előírásokat kielégíti.

Együttálló geostacionárius műholdakon belüli geostacionárius műhold egy C-sávú jelnek egy földi antennához történő sugárzására, amely földi antenna átmérője akkora, hogy nyalábszélessége a geostacionárius műholdat és az együttálló, szintén C-sávú jeleket sugárzó geostacionárius műholdakat befogja, amely műholdnak egy műhold vevője van egy földi állomás által sugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelnek a vételére, amely szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz, és a műhold vevőhöz egy műhold adó csatlakozik, amely

- 67 a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet egy C-sávú frekvencián sugározza, amelynek műhold antennája a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet 36 dB EIRP vagy ennél kisebb teljesítmény szinten sugározza.

Együttálló geostacionárius műholdakon belüli geostacionárius műhold egy Ku-sávú jelnek egy földi antennához történő sugárzására, amely földi antenna átmérője akkora, hogy nyalábszélessége a geostacionárius műholdat és az együttálló, szintén Ku-sávú jeleket sugárzó geostacionárius műholdakat befogja, amely műholdnak egy műhold vevője van egy földi állomás által sugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelnek a vételére, amely szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz, és a műhold vevőhöz egy műhold adó csatlakozik, amely a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet egy Ku-sávú frekvencián sugározza, amelynek műhold antennája a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet 48 dB EIRP vagy ennél kisebb teljesítmény szinten sugározza.

Berendezés televízió jelnek egy együttálló műholdakon belüli műholdra történő sugárzására valamint egy földi antennához történő visszasugárzására, amely berendezésnek a televízió jelet digitális televízió jellé alakító analógdigitális átalakítója van; az analóg-digitális átalakítóhoz a digitális jelet tömörített digitális jellé átalakító adattömörítő van csatlakoztatva; egy modulátor van az adattömörítőhöz csatlakoztatva, amely a tömörített digitális jelet szélessávú nagyteljesítményű jellé modulálja, amely 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz; a modulátorhoz egy műhold adóberendezés csatlakozik, amely a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet egy műholdra olyan szinten sugározza, hogy amikor a műhold által visszasugárzott szélessávú nagyfrekvenciás jel a földet eléri, akkor annak teljesítmény szintje az FCC előírások korlátain belül van.

A fenti berendezés egy előnyös kiviteli alakjánál a nagyfrekvenciás adóberendezés a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet egy geostacionárius műholdra olyan szinten sugározza, hogy amikor a

- 68 geostacionárius műhold által visszasugárzott szélessávú nagyfrekvenciás jel a földet eléri, akkor annak teljesítmény szintje a C-sávban 36 dB EIRP, vagy ennél kisebb.

A fenti berendezés egy másik előnyös kiviteli alakjánál a nagyfrekvenciás adóberendezés a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet egy geostacionárius műholdra olyan szinten sugározza, hogy amikor a geostacionárius műhold által visszasugárzott szélessávú nagyfrekvenciás jel a földet eléri, akkor annak teljesítmény szintje a Ku-sávban 48 dB EIRP, vagy ennél kisebb.

Összefüggés a jelen találmánnyal

A földi antenna felületének a csökkentése a rendelkezésre álló televízió csatornák lehetséges számának kis mértékű csökkentését ellensúlyozzák. Valójában az ismertetett digitális televízió rendszer, valamint a 08/259,980 Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás több digitális televízió csatornát tesz lehetővé, mint a jelenlegi analóg televízió rendszerek. Például, a digitális televízió rendszernél transzponderenként 8-12 csatorna helyezhető el egy meglévő műhold antennán, és transzponderenként 3-4 csatorna helyezhető el kis antenna használatával. Ez a rendelkezésre álló csatornák számát 432-ről mintegy 1296-1728 csatorna számra növeli (3...4 x 18 x 24). A legnagyobb elérhető csatomaszám mintegy 3456-5184 (8...12 x 28 x 24) lenne. Ennek megfelelően a nézők számára nagyobb számú csatorna áll rendelkezésre, míg egyidejűleg az antenna mérete csökkenthető. így az antenna méretcsökkentésének az ára a kevesebb lehetséges csatorna, amit a néző valójában sohasem vesz észre.

Míg a fentiekben leírt találmánynál, valamint a 08/259,980 számú Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalomban ismertetett moduláció és tömörítési eljárás, a fentiekben leírt kis vevőantennához van alkalmazva, a meglévő C-sávú műholdakon át sugárzott jelek könnyen vehetők nagyobb, érzékenyebb antennákkal, különösen a meglévő 3 m átmérőjű közvetlen * «. *« ·· · * 4 4 ·

- 69 műsorvevő paraboloid tányér antennákkal. Ezek az antennák nem ütköznek a szomszédos műholdakról vett zavaró jelekkel, mivel azok nyalábszélessége sokkal élesebb, így az a C-sávú műholdak közül csak egyet lát. Ezek a nagyobb antennák jóval nagyobb jel-zaj távolsággal rendelkeznek a szélükön, mint a kis antennák, amelyre a jelenlegi rendszert terveztük. Ezért a találmány szerint egy olyan előtét egységet dolgoztunk ki a digitális televízió jeleknek kész televízió jelekké történő átalakításra, és az analóg és digitális televízió rendszerek közötti átkapcsolásra, hogy segítségével mindkét fajta televízió jelet lehet venni. Az eredmény egy sima átmenet a C-sávú analóg televízió rendszerről a C-sávú digitális televízió rendszerre anélkül, hogy a felhasználó a meglévő rendszerét le kellene, hogy bontsa.

A 08/259,980 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertetett találmány a digitális televízió jelek kisugárzására egy egyedi formátumot alkalmaz, amelyet akár a fentiekben ismertetett kis antennákkal, akár a meglévő közvetlen műholdvevő tányérokkal lehet venni. A kisugárzott digitális televízió D nagyfrekvenciás jel formátuma a meglévő C-sávú műholdakról kisugározva egy minimális frekvenciabillentyűzésű (MSK) jel, amelyet alakított frekvenciabillentyűzésnek (SFSK) is neveznek. Ez a jel egy f_c vivőfrekvencia körüli, 32 MHz sávszélességű jel. A vivőfrekvencia 3,75-4,25 GHz között van. Valamennyi C-sávú műhold több transzpondert tartalmaz, egyesek 24 transzpondert is tartalmaznak (12 db-ot két féle polarizációval), és valamennyi transzponder különböző vivőfrekvencián sugároz annak érdekében, hogy a szomszédos műhold transzpondereivel való interferenciát elkerüljük. Valamennyi transzponder MSK jelet sugároz ki egy adott vivőfrekvencián, két polarizáció közül az egyiken, 36 MHz sávszélességet felhasználva, amely nem fedi át a C-sávú műhold másik transzpondereinek a sávszélességét. Valamennyi jel adatsebessége 36 Mbit/sec alatt van. Következésképpen, minden egyes transzponder jele 2-12 tömörített digitális televízió jelet sugároz, amelyek statisztikus időosztásban multiplexeit csatornák (TDM). A digitális televízió jelek a videó tömörítési technikában ismeretes tömörítést használják, mint az MPEG-1 vagy MPEG-2. A csatornák legkisebb

- 70 száma a C-sávú együttálló műholdak legkisebb teljesítményű transzponderének megfelelően van beállítva a fentiekben, valamint a 08/259,980 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírásban ismertetett új vevőantennának megfelelően, míg a legnagyobb szám a legnagyobb teljesítményű transzpondernek megfelelően, a meglévő nagy közvetlen műsorvevő tányérantennákhoz van kisugározva.

A 16. ábrán a jelen találmány egy lehetséges kiviteli alakja látható, amely tartalmaz egy 2 kültéri egységet és egy 4 beltéri egységet. A 2 kültéri egység tartalmazza a meglévő műholdvevő 1 antennát, egy 6 forgatás vezérlőt, egy 3 polarizáció váltót, egy kiszajú 5 erősítőt (LNA), egy 9 átalakítót és egy 7 vezérlés leválasztót.

Egyazon műholdról két különböző nagyfrekvenciás jel éri a paraboloid tányért, amelyek közül az egyiknek az egyik polarizációja van és a másik ennek merőleges második polarizációt használ. Például, ha a műhold körkörösen polarizált jeleket sugároz, akkor a nagyfrekvenciás jel akár balra forgó (LHC) polarizációjú, akár jobbra forgó polarizációjú (RHC) lehet. Amennyiben a műhold lineárisan polarizált jeleket sugároz, akkor a nagyfrekvenciás jelek lehetnek függőlegesen vagy vízszintesen polarizáltak. Az Amerikai Egyesült Államokban használt legtöbb C-sávú analóg televízió jel lineárisan polarizált, míg sok tengeren túli rendszer sugároz körkörös polarizációval. Bármelyik típusú polarizáció könnyen alkalmazható a jelen találmány szerint.

A kívánt nagyfrekvenciás jel vételéhez a tölcsérsugárzóba egy dipól antenna van elhelyezve, amelyet a függőleges polarizációjú jelek és a vízszintesen polarizált jelek vételéhez rendszerint elforgatnak. A 3 polarizáció választó a 4 beltéri egységtől az E vezérlő jel hatására a 3 polarizáció választót úgy működteti, hogy az a dipól antennát elforgatja a kívánt A nagyfrekvenciás jel vételéhez. Egy másik változat szerint, két dipól szerelhető be a tölcsérsugárzóba (nincs szemléltetve), és egy villamos vagy mechanikus kapcsoló van alkalmazva a kívánt polarizáció kiválasztáshoz.

A 3 polarizáció választó működése során a polarizált B nagyfrekvenciás jel az 5 LNA-ra kerül, amely a B nagyfrekvenciás jelet erősíti. A felerősített C

- 71 nagyfrekvenciás jel ekkor egy 9 átalakítóra kerül, amely a kisugárzott nagyfrekvenciás jelet egy IF középfrekvenciás jellé alakítja át. A 9 átalakító kimeneteléről a D középfrekvenciás jel a 7 vezérlés leválasztóra kerül, amely leválasztja a 2 beltéri egységből a 6 forgatás vezérléshez és a 3 polarizáció kiválasztáshoz érkező E és F vezérlő jeleket, amelyeket leválaszt a 4 beltéri egységhez vezetett D középfrekvenciás jelről. A 7 vezérlés leválasztó kimenetén a D középfrekvenciás jel jelenik meg, amely a 8 koaxiális kábelre kerül. A 8 koaxiális kábel tartalmazhat további koaxiális kábeleket, vagy további vezeték párokat az E és F vezérlő jelek továbbítására.

Előtét egység

A 16. ábrán láthatóan, a 4 beltéri egység a találmány szerint tartalmaz egy 11 előtét egységet, egy meglévő 13 vezérlőt, amely a csatornaválasztást, polarizáció választást és az antenna forgatást végzi, egy meglévő 17 dekódert, egy meglévő 15 televízió vevőkészüléket és egy 19 távszabályzót. A 11 előtét egység bemenetére a 7 vezérlés leválasztótói a D középfrekvencia van vezetve. A 11 előtét egység két féle üzemmódban tud működni, analóg vételi üzemmódban és digitális vételi üzemmódban.

Az analóg vételi üzemmódban a 11 előtét egység a 13 vezérlőn keresztül átbocsátja a D középfrekvenciás jelet, amely a kiválasztott analóg G televízió csatornát a 17 dekóderhez továbbítja. A 17 dekóder minden szükséges művelet elvégez ahhoz, hogy a vett G televízió csatorna jelet átalakítsa a televízió vevőkészülék számára megfelelő H jellé. Például a 17 dekóder a G jel titkosítását dekódolja. A H jel VHF sáv 3. vagy 4. csatornáján, vagy alapsávon van. A 17 dekóder kimenetén megjelenő televízióra kész H jel a 11 előtét egységre kerül, amely az analóg vételi üzemmódban csupán a H jelet keresztül engedi a 15 televízió vevőkészülékhez, mint I jelet.

A 19 távszabályzó a jelen találmány szerint lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy kiválasszon egy televízió csatornát vagy hogy egyéb szempontokból szabályozza a meglévő analóg televízió rendszert. Amikor a

- 72 felhasználó egy analóg televízió csatornát kiválaszt az analóg vételi üzemmódban, akkor a 19 távszabályzó kimenetén egy ,R infravörös (vagy ehhez hasonló) L jel jelenik meg, amely egyidejűleg eljut a 11 előtét egységhez és a 13 szabályzóhoz. Amint az a 19. ábrán látható, a 31 infravörös vevő (17. ábra) a 11 előtét egység 41 előlapján egy, az L infravörös jelet vevő 42 felülettel rendelkezik.

Az analóg vételi üzemmódban a 11 előtét egység figyelmen kívül hagyja az L infravörös jelet és a 13 vezérlő a kívánt műveletet elvégzi, vagyis beállítja a kiválasztott csatornát. Egy lehetséges változat szerint, a 11 előtét egység az L infravörös jelet átereszti a 15 vezérlőhöz, amely a felhasználó számára leegyszerűsíti a rendszer kezelését.

Ezen túlmenően, ha a 13 vezérlő egység a polarizációt át kell, hogy váltsa, vagy az 1 antennát forgatni kell, akkor a 13 vezérlő kimenetén az E, F vezérlő jelek a 11 előtét egységre kerülnek, amely az E, F vezérlő jeleket a 8 koaxiális kábelen keresztül a 2 kültéri egységhez továbbítja.

A digitális vételi üzemmódban a 11 előtét egység mind azt a műveletet elvégzi, ami a D középfrekvenciás jelnek az I televízió jellé történő átalakításához szükséges és az I televízió jelet a 15 televízió készülékhez továbbítja. A 11 előtét egység a 19 távszabályozó L infravörös jelét veszi, amely a felhasználó által meghatározott információt tartalmazza. Ezen információ alapján a 11 előtét egység a kívánt E, F vezérlő jeleket kiadja és megváltoztatja a polarizációt, vagy a 1 antennát forgatja.

A 17. ábrán látható tömbvázlat a 11 előtét egységen belüli funkcionális egységeket, valamint azoknak a meglévő készülékekhez történő csatlakoztatását szemlélteti. A 11 előtét egység a 2 kültéri egységtől a 8 koaxiális kábelen keresztül a D középfrekvenciás jelet veszi. A 11 előtét egység az F vezérlő jelet és az E polarizációt kiválasztó jelet küldi a 2 kültéri egységhez ugyanazon 8 koaxiális kábelen keresztül, amely lehet egy külön vezeték vagy maga a koaxiális kábel is.

Az analóg vételi üzemmódban a 11 előtét egység a meglévő 13 vezérlőtől megkapja a E polarizációt kiválasztó jelet és az F antenna forgató

- 73 jelet, amelyeket a fentiekben ismertetett módon a 2 kültéri egységhez továbbít.

Az analóg vételi üzemmódban a 11 előtét egység a D középfrekvenciás jelet is továbbítja a 13 vezérlőn keresztül. Ekkor a meglévő 17 dekóder visszaküldi a H televízió jelet a 11 előtét egységhez, amely azt a 15 televízió készülékhez továbbítja.

Koaxiális kapcsoló

A 11 előtét egységnek van egy 40 kapcsolója (18. ábra), amely a 11 előtét egység működését vezérli, vagyis a 40 kapcsoló állása meghatározza a 11 előtét egység üzemmódját. A kapcsoló lehet akár egy kézzel működtetett 40 kapcsoló, amint az a 18. ábrán látható, vagy egy, a 19 távszabályzón keresztül a 11 előtét egységhez infravörös úton továbbított jel. Valójában mindkét kapcsoló alkalmazható a teljes rugalmasság érdekében. A vezérlő egység ekkor a 21 kapcsoló helyzetét az X vezérlő jellel működteti.

Amikor a kapcsoló állását beállítottuk, a 21 koaxiális kapcsoló meghatározza a 11 előtét egységbe befolyó és onnan kijövő jeleket. A 21 koaxiális kapcsoló egy ismert eszköz, ezért ennek működését itt nem kell részletesebben ismertetni. Az analóg vételi üzemmódban a 21 koaxiális kapcsoló a 8 koaxiális kábelről érkező D középfrekvenciás jelet a 13 vezérlőn keresztül vezeti és az E és az F vezérlő jeleket a 13 vezérlőtől a 8 koaxiális kábelen keresztül a 2 kültéri egységhez továbbítja. Digitális vételi üzemmódban 21 a koaxiális kapcsoló a 8 koaxiális kábelen érkező D középfrekvenciás jelet egy hangolható 23 demodulátorhoz továbbítja, és az E valamint F vezérlő jeleket a 29 vezérlő egységtől a 8 koaxiális kábelen keresztül a 2 kültéri egységhez továbbítja.

Egy lehetséges kiviteli változat szerint, az első koaxiális bemenetre egy elválasztó erősítő van csatlakoztatva, amely a bejövő jelet egyidejűleg mind az analóg, mind a digitális útra továbbítja.

Hangolható demodulátor

- 74 Az előtét egység tartalmaz egy hangolható demodulátort is, amely a digitális vételi üzemmódban demodulálja a D digitális középfrekvenciás jelet, azon a vivőfrekvencián, amelyet a 29 vezérlő egység az M jellel határoz meg. A C-sávú műholdról sugározott digitális televízió műsor D nagyfrekvenciás jele a fentiekben ismertetett MSK jel. Ennek f_c vivőfrekvenciája 3,75 és 4,25 GHz között van, és sávszélessége 32 MHz. Mindegyik C-sávú műhold több transzpondert tartalmaz, amelyek közül néhány 12 transzpondert is tartalmaz, mivel mindegyik transzponder különböző vivőfrekvencián ad, és a két polarizáció közül az egyiket kiválasztva, megakadályozza a műholdon lévő szomszédos transzponderrel való interferenciát. Mindegyik transzponder FSK jelet sugároz egy különálló vivőfrekvencián 32 MHz sávszélességgel, amely nem fedi át a C-sávú műholdon lévő másik transzponder sávszélességét. Valamennyi jel adatsebessége 36 Mb/s alatt van. Következésképpen, minden egyes transzponderről érkező jel 2-12 tömörített digitális televízió jelet hordoz időegység modulált (TDM = Time Domain Mudulated) csatornákon.

A 29 vezérlő egységből származó M vezérlő jel meghatározza a hangolható 23 demodulátor számára a vivőfrekvenciát. Az MSK jelek demodulálása önmagában ismert, így e vonatkozásban további ismertetésre nincs szükség. Amikor a vivőfrekvenciát az M vezérlőjellel meghatároztuk, akkor a hangolható demodulátor kimenetén egy J bitsorozat jelenik meg, amely MSK modulációval van a vivőre modulálva.

A J bitsorozat, amely az egyes transzponderek vivőfrekvenciájára van modulálva tartalmaz egy adatkezelő csatornát (DMC), amely meghatározza a C-sávú televízió rendszer valamennyi kínálatával kapcsolatos programozási információt. Például a DMC csatorna tartalmaz információt valamennyi rendelkezésre álló csatornáról, még olyan csatornákról is, amelyeket az illető műhold másik transzpondere sugároz ki, vagy amely ugyanazon transzponderen másik polarizációval kerül kisugárzásra. A DMC tartalmaz továbbá az illető csatornán éppen folyó műsorról információt, épp úgy mint a felhasználó néző számára valamennyi csatornán a közeljövőben sugárzásra • ·· ··· ·· • · · · · · ··· ·· ·* 5

- 75 kerülő műsorokról. A DMC csatorna ezért valamennyi transzponderen azonos. A DMC csatornát valamennyi transzponderre felhelyezve, lehetővé válik a felhasználó számára, hogy a rendelkezésre álló műsorok listáját megtekintse anélkül, hogy az antennát visszahangolná, vagy visszaforgatná egy másik műholdra. Ezen túlmenően, a vevőkészülék egy másik csatornára is áthangolható anélkül, hogy a néző újabb adatot adna be.

A DMC adatkezelő csatorna tartalmazza azt a műholdat, amely valamennyi csatornát sugározza, amelyen a polarizációkat használják, a transzpondert használják és tartalmazza az időrés hozzárendelést vagy a bitkeret hozzárendelést az egyes csatornákhoz. Ez lehetővé teszi a rendszer kezelője számára ezeknek a paramétereknek a rugalmas átirányítását. Például, a rendszer kezelője egy adott sportcsatornát egy nem sportot közvetítő műsor időrésébe kíván átirányítani, amikor sportesemény helyett egy sportbeszélgetés folyik a csatornán. A sport programokat nem lehet teljesen úgy tömöríteni, mint a filmeket a nagy mozgástartalom miatt, következésképpen azok a rendszer erőforrásaiból többet vesznek igénybe, mint a többi csatornák. Ezért egy digitális rendszerben a rendszer kezelője az illető csatornákat a sport programokkal átirányíthatja annak érdekében, hogy a műhold transzponderének túlterhelését elkerülje. Például, valamilyen arányban X sportcsatornát kívánnak hozzárendelni minden Y csatornához (X....Y), annak érdekében, hogy transzponderenként a legnagyobb bitsebességet lehessen fenntartani. Sportcsatornákhoz rendelt csatornák azonban nem minden esetben tartalmaznak olyan műsorokat, amelyekhez nagy bitsebességre van szükség vagyis sporteseményeket. Ezért a jó hatásfok fenntartása érdekében szükség lehet arra, hogy a ténylegesen sporteseményeket közvetítő csatornákat egy nagyobb bitsebességű csatornához rendeljék hozzá. Valójában ez lehetővé teszi a műsorszóró számára jobb minőségű műsor közvetítése, mint például egy héten belül nagydíjas műsor vagy film közvetítése után nagyobb díj beszedését. A DMC adatkezelő csatorna a rendszerkezelő számára lehetővé teszi ezen szempontoknak a rugalmas átrendezését oly módon, hogy a változás a néző számára is látható.

- 76 Csatorna kiválasztás

A demodulált J bitsorozat ekkor egy 25 csatorna kiválasztóhoz kerül, amely a felhasználó néző által egy 19 távszabályozóval meghatározott csatorna jelét veszi. A csatorna kiválasztó kimenetén a kiválasztott K csatorna jele egy 27 titkosítás dekóder és hibajavító egységhez (FEC) kerül, és amelynek kimenetén megjelenő DMC adatkezelő csatorna U jele a 29 vezérlő egységre kerül.

A 25 csatorna kiválasztó demultiplexeli az időosztásos multiplex tömörített digitális televízió csatornákat egy egyedi televízió csatornára (2-12) és a DMC adatkezelő csatornára. A csatornák statisztikusan vannak multiplexelve, amely egy ismert eljárás és ezért ezt a következőkben részletesebben nem ismertetjük.

Titkosítás dekódolás és átviteli hibajavítás

A felhasználó által meghatározott K csatorna a 23 csatorna kiválasztó kimenetén jelenik meg, amely a 27 titkosítás dekódoló és FEC átviteli hibajavító egységhez van vezetve, amely elvégzi a titkosítás dekódolását és az átviteli hiba javítását a kiválasztott K csatornán. A titkosítás dekódoló algoritmus az alkalmazástól függően változhat, amit csupán a teljesség kedvéért említünk. A csatornák titkosítása lehetővé teszi, hogy a rendszerből kizárják azokat a nézőket, akik nem fizettek az adott csatorna szolgáltatásért, mégis ez a csatorna rendelkezésre álljon azon nézők számára, akik ezt a szolgáltatást megfizették. Például egy fizetős csatorna titkosítható és a titkosítást feloldó kód valamennyi olyan előfizetőhöz továbbításra kerül, akik fizettek. Az alkalmazott FEC átviteli hibajavítás algoritmusa szintén változhat az alkalmazástól függően, amelyet szintén csak a teljesség érdekében említünk. A minimális követelmény ezzel kapcsolatban, hogy 10⁴ bit hibaarány kell, hogy javítható legyen. Ez az arány az elfogadható bithiba arányként van meghatározva a tömörített televízió

- 77 jelek esetén, amelyek érzékenyek a bithibákra. Mivel a tömörített televízió jelben mindegyik bit jelentős információ mennyiséget hordoz, a tömörített televízió jel minősége hangsúlyozottan a javított bithiba arányú kell, hogy legyen, szemben az analóg csatornákkal. A bithiba arányok ezen túlmenően a rendszer hibáját fokoznák, vagyis a vett jelet nem lehetne visszaállítani jelentős torzulások nélkül, ami a televízió jelben jelenne meg. Léteznek olyan algoritmusok, amelyek a megfelelő hibaarányú javításra alkalmasak. A megfelelő kódoló és dekódoló készülékek szintén rendelkezésre állnak. A javított és titkosításból dekódolt, de tömörített Q digitális televízió jelet ekkor a 27 titkosítás dekódoló és átviteli hibajavító egység egy 20 csatorna kibontóhoz továbbítja.

Csatorna kibontó

A csatorna kibontó a tömörített Q digitális televízió jelet kibontja annak az algoritmusnak megfelelően, amelyet a jel tömörítéséhez használtak. Például ha a televízió csatornát akár az MPEG-1 vagy MPEG-2 tömörítési eljárással tömörítették, akkor a 20 csatorna kibontó ennek az eljárásnak a fordítottját végzi el. Az MPEG-1 vagy MPEG-2 dekóderek általánosan ismertek így ennek részleteit nem ismertetjük. A 20 csatorna kibontó a visszaállított R digitális televízió jelet adja ki.

Kép kombináló

Mivel a jelen találmány szerinti rendszer egy digitális televízió rendszer, lehetőség van arra, hogy szöveges üzeneteket is kombináljunk a felhasználó néző számára. Egyik lehetséges példa szerint, a szöveges üzenetek a képernyő alján jelennek meg. Egy másik példa szerint, a szöveges üzenet a képernyő sarkában jelenik meg. Ennek előállítására a jelen találmány tartalmaz egy 22 kép kombináló áramkört, amely a 29 vezérlő egység által kiadott O szöveges üzeneteket egy 24 felirat generátorba továbbítja, amely előállítja a P átfedő jelet. A P átfedő jel ekkor a 22 kép kombináló áramkörben az R digitális televízió jellel kombinálódik és előáll egy összetett S digitális videó jel. A képkombinálók és felirat generátorok ismeretesek, így ezeket a továbbiakban részletesen nem kell ismertetni. Egy lehetséges kiviteli alak szerint előnyös lehet a felirat generátort a csatorna kibontó szoftverjével együtt kialakítani.

Digitális-analóg átalakító

A jelen találmány szerinti megoldás tartalmaz egy 26 digitális-analóg átalakítót az S digitális videó jel átalakítására, amelyet a képkombináló ad ki egy kész analóg T televízió jelhez. Mivel a jelen találmánynál egy szabványos digitális-analóg átalakítót alkalmazunk, további részletes ismertetés e vonatkozásban nem szükséges.

- 78 Elosztó

A jelen találmányhoz egy szabványos 28 elosztót vagy közbenső áramkört alkalmazunk az analóg televízió rendszerből származó kész H televízió jelnek vagy digitális televízió rendszerből származó kész T televízió jelnek a 15 televízió készülékhez történő továbbítására. Amennyiben a néző egy analóg televízió vételi üzemmódot választ ki, akkor a 11 előtét egység a 26 digitális-analóg átalakítóból nem ad ki jelet, a 17 dekóder mégis kiadja a H jelet, amely változatlanul áthalad a 15 televízió készülékhez. Amennyiben a néző egy digitális televízió üzemmódot választ ki, akkor a 11 előtét egység kimenetén a 26 digitális-analóg átalakítótól jövő T jel jelenik meg. Mivel a D középfrekvenciás jel digitális üzemmódban nem jut be a 13 vezérlőbe, így a 17 dekódertől nem kell, hogy a H jel megjelenjen. Ha azonban a H jel nem kívánt zajt tartalmaz a meglévő analóg berendezés egy adott megvalósítása következtében, akkor a 19. ábrán láthatóan az előtét egységen alkalmazható egy 33 teljesítmény csatlakozó, amelybe a meglévő analóg készülék 33 hálózati csatlakozója csatlakoztatható. így, amikor a néző digitális vételi

- 79 üzemmódot választ ki, akkor a 11 előtét egység egyszerűen kikapcsolja az analóg televízió rendszer tápellátását, ezáltal megakadályozzuk, hogy a 28 elosztón a zaj megjelenjen, ahol általában a H jelnek kell megjelennie.

Vezérlő egység

A jelen találmány szerinti megoldáshoz tartozik egy 19 távvezérlő egység, ami lehetővé teszi a néző számára a megfelelő analóg vagy digitális vétel kiválasztását éppúgy, mint a csatorna kiválasztását. Mivel a néző a kívánt csatorna kiválasztásakor nem törődik azzal, hogy milyen polarizáció vagy más részlet tartozik az illető csatornához, a 29 vezérlő egység a kimenetén a megfelelő E polarizáció kiválasztó jelet, valamint a megfelelő F antenna forgató jelet adja ki, kiadja továbbá az M transzponder kiválasztó jelet, valamint az N csatorna kiválasztó jelet. Ez a lehetőség a rendszer műsorszóró számára lehetővé teszi, hogy a rendszer ezen adatait bármikor megváltoztassa, esetleg a műhold adatának kivételével, anélkül, hogy erről a nézőt tájékoztatnák, mivel a változtatás látható lesz. Az antenna átirányítása jelveszteséget okoz a képernyőn egészen addig, ameddig az antenna a megfelelő irányba beáll, ami néhány másodpercet vehet igénybe. Ennek megfelelően, a változtatás a néző számára láthatóvá válik.

A sportműsorok közvetítése gyakran nagyobb bitsebességet tesz szükségessé, mint filmek közvetítése. Következésképpen, a rendszer vezérlő felelős azért, hogy a csatornákat egy megfelelő transzponderre helyezzék át akkor, amikor sportcsatornákat és más műsorokat kívánnak az adott sávszélességben rugalmasan átvinni, amely változások a néző számára láthatók lesznek. Valójában a rendszer automatikusan meg tudná határozni, hogy az adott keverés hatástalan és módosítani tudná a keverést egy hatásosabb keverékké, amely a néző számára látható. Mivel azonban a nézők a kisugárzott információ bitjeiért fizetnek, valamennyi műsorszóró rendszer figyelemmel kell, hogy legyen arra, hogy milyen kapacitású adást használ annak érdekében, hogy az egyik transzponderen ne legyen fölösleges

- 80 kapacitás és korlátozott kapacitás egy másikon. A jelen találmány lehetővé teszi az erőforrások elhelyezésének dinamikus változtatását, ezáltal a rendszer költségei lehető alacsony szinten tarthatók.

Ez a rugalmasság lehetővé teheti a viszonylag gyors áttérést a digitális televízió rendszerre. Például, a rendszer kezdetben transzponderenként tartalmazhat 6-10 digitális csatornát ahhoz, hogy a kábeltelevízió és a közvetlen műsorsugárzás gyorsan áttérhessen a digitális rendszerre, amelyet követ 3-4 olyan csatorna, amelyek kis antennákkal és több műholdakkal használhatók.

A teljes rugalmasság biztosítása érdekében a találmány szerinti 29 vezérlő egység tartalmaz egy tárolót az egyes televízió csatornák alapértékeinek a tárolására. Például az alábbi VII. táblázat egy példát mutat be arra, hogy milyen adatok tárolhatók a vezérlő egységben.

Programcsatorna neve*	Műhold	Polarizáció	Transzponder frekvenciája	Bit hozzárendelés
3 Net 1	Galaxy I	függőleges	3,7 GHz	1
4 Net 2	Galaxy I	vízszintes	3,718 GHz	2
5 Net 3	Galaxy II	függőleges	3,736 GHz	3
6 Net 4	Pioneer	függőleges	4,17 GHz	7

VII. táblázat *A Net 1, Net 2 ... elnevezések a hálózat általánosan használt neve. Ezen túlmenően például két héten keresztül, minden félórában egy műsor leírását lehetne tárolni, pl. A kék tündér meséje, Mikey bulizni megy, stb.

Kezdetben a 29 vezérlő egységet az alapértékekre programozzuk, amelyek várhatóan a rendszer egyes csatornáihoz vannak rendelve. A 11 előtét egység első bekapcsolásakor és a kívánt digitális televízió csatornára történő hangolásakor a 29 vezérlő egység kimenetén megjelennek az illető csatornához tartozó könyvtárban tárolt paraméterek. Mivel a DMC adatkezelő csatorna minden egyes transzponderen kisugárzásra kerül, amint a 11 előtét egység bármilyen jelet vesz, akkor azzal veszi a DMC adatkezelő csatornát is. Amikor a 11 előtét egység a DMC adatkezelő csatornát veszi, az frissíti az

- 81 alapértékeket tartalmazó könyvtárat oly módon, hogy bármilyen változás azonnal beíródik. Ezért amikor a néző egy másik csatornára áthangol, vagy csatornát kezd keresni, akkor az egység lehetővé teszi a megfelelő vezérlést annak biztosítására, hogy a néző által kiválasztott csatorna kerüljön a 15 televízió készülékre még abban az esetben is, ha az illető csatornát az alapértékéről áthelyezték. Legrosszabb esetben a néző egy kis késedelmet lát az előtét egység első bekapcsolásakor, ameddig az előtét egység a mindenkori DMC adatkezelő csatorna értékeivel felfrissíti az adatokat. Amikor azonban a televízió készüléket ugyanakkor bekapcsoljuk, amikor az első televízió kép megjelenik, akkor az előtét egység már könnyen frissítette az alapkönyvtárát ezekkel a változtatásokkal.

Az előtét egységben tárolt könyvtár tartalmazza a rendelkezésre álló csatornák listáját és az éppen futó vagy közel jövőben futó műsorok listáját. Mivel az adatok tárolva vannak, a néző ezeket az adatokat kívánságára előhívhatja és azokon változtatásokat eszközölhet. Például, a néző olyan mellékadátokat hozhat létre, amelyek kizárólagosan az általa rendszeresen nézett csatornák adatait tartalmazzák. Ez lehetővé teszi a néző számára, hogy gyorsan átnézhesse kedvelt csatornáit és a számára érdekes műsorokat kiválassza. A néző összeállíthat olyan adatkészleteket, amelyek az egyes csatornákat képviselik, például sport, vígjáték, sorozatok, stb., így ő gyorsan végig tudja nézni ezen csatornák tartalmát. Az előtét egység tehát tartalmaz egy, a néző által módosítható tárolót annak érdekében, hogy a néző létre tudja hozni ezen csatornák jegyzékét, illetve ezen csatornák mellékadatait.

Például egy 100 kb/s adatsebességnél valamennyi, mint egy 400 csatorna két heti műsorát félórás időközökkel tudja elhelyezni. Mindegyik félórás időrésbe egyszerűen mintegy két mondatos feljegyzés iktatható be. Ezt követően egy távvezérléssel a néző ezeknek a csatornáknak a listáját elő tudja hívni és kiválasztja, vagy kihagyja azokat a csatornákat a listából, és a kapott listát a tárolóba tárolhatja, például saját nevének feltüntetésével. Valahányszor meg akarja nézni ezt a listát, akkor azt a távszabályzó segítségével elő tudja hívni. A néző megjelölheti a leggyakrabban nézett csatornákat különböző • · ·

- 82 szempontok szerint, pl. abc sorrendben, vagy bármilyen más sorrendben csoportosítva. A tárolást a 29 vezérlő egységben lévő RAM vagy más, a néző által módosítható memóriában tárolja. A néző listája egyszerűen megjelenik a vezérlő kimenetén szöveg formájában, és a mindenkor nézett képet átfedve, megjeleníthető. Ez lehetővé teszi a választásának gyors áttekintését anélkül, hogy az információt végig kellene lapozni, amint az a jelenlegi rendszerekben van.

Kijelző

A találmányhoz tartozik egy kijelző, amelyen keresztül egyszerűbb információk mint például az üzemmód és a kiválasztott csatorna jeleníthető meg a néző számára. Például, analóg üzemmódban a nézett csatorna lehetséges módon kijelzésre kerül a berendezésen. Digitális üzemmódban ez az információ szükséges a néző számára. Ezen túlmenően, a néző igényelheti azt az információt is, hogy a berendezés éppen milyen vételi üzemmódban van.

A jelen találmány szerinti 11 előtét egység 41 előlapján egy 43 LED kijelzőt alkalmazunk annak jelzésére, hogy a berendezés digitális televízió üzemmódban van. Egy másik 44 LED kijelző jelzi azt, ha a készülék analóg üzemmódban működik. Egy harmadik LED a készülék bekapcsolt állapotát jelzi. Egy 46 számkijelző jelzi azt a digitális televízió csatornát, amely a 11 előtét egység kimenetén jelenik meg. Ez a 46 kijelző legalább három számjegyet tartalmaz, amellyel 1000 csatorna jelezhető ki. Egy negyedik LED 10000 csatorna kijelzését tenné lehetővé.

Infravörös vevő és adó

A találmány szerinti megoldáshoz tartozik egy infravörös 19 távszabályzó a néző által a rendszer felé küldött utasítások adására. Egy 31 infravörös vevő veszi az L infravörös jeleket, és átalakítja W villamos jelekké, amelyeket a 31 infravörös vevő a 29 vezérlő egységhez továbbít. Az infravörös

- 83 adó a nézőtől a csatorna változtatásra vonatkozó utasítások átvitelére szolgál, valamint, hogy tárolja és előhívja a memóriából a például saját neve alatt meghatározott listát.

Az előtét egység mechanikai felépítése

A 11 előtét egység egyetlen házban van elhelyezve. A 18. ábra szemlélteti a 11 előtét egységet. A 11 előtét egység hátlapja tartalmaz egy 34 koaxiális csatlakozót a 2 kültéri egységtől jövő D középfrekvenciás jel vételére. Egy másik 35 koaxiális bemenet is van a 17 dekódertől jövő kész H televízió jel vételére. Egy harmadik 37 koaxiális bemenet szolgál a 13 vezérlőtől jövő E, F vezérlő jelek vételére.

Egy koaxiális kimenettel is rendelkezik, amelyen keresztül a 2 kültéri egységhez az E és F vezérlő jelek továbbíthatók. Két másik koaxiális kimenet is található az egységen, amelyek közül az egyik 38 koaxiális kimenet a 15 televízió készülékhez van csatlakoztatva és egy másik, amelyen keresztül a D középfrekvenciás jel van a 13 vezérlőhöz vezetve.

A 11 előtét egység tetején egy kézi működtetésű 40 kapcsoló van, amely a néző számára lehetővé teszi az átkapcsolást analóg üzemmódról digitális üzemmódra és vissza. A 11 előtét egység egyik oldalán 32 hűtőventillátor van elhelyezve, amint az a 18. ábrán látható. Egy 33 hálózati csatlakozó is található, amely a néző számára lehetővé teszi a meglévő analóg átalakító bekapcsolását, és az átalakító hálózati táplálása kikapcsolható, amikor az előtét egység ezt szükségessé teszi.

A rendszer jeleinek a leírása

Valamennyi, a rendszerben meghatározott jel az alábbi Vili. táblázatban van felsorolva a hozzájuk tartozó leírással.

Jel	Leírás
A	Az 1 TVRO antenna kimenő jele, amely vagy analóg televízió nagyfrekvenciás jel vagy az új digitális televízió nagyfrekvenciás jele, amelyeket valamennyi C-sávú műholdas transzponder sugároz, amelyekre az 1 TVRO antenna irányítva van. Ez a jel tartalmaz mind függőlegesen, mind vízszintesen polarizált nagyfrekvenciás jeleket.
B	A 3 polarizáció szétválasztó eszköz kimenő jele, amely eszköz az 1 TVRO antenna által látott valamennyi C-sávú műholdas transzponder által kisugárzott jelet a függőleges és vízszintes polarizációja szerint választ szét.
C	Az 5 kiszajú erősítő kimenetén megjelenő erősített B jel.
D	A középfrekvenciára átkevert nagyfrekvenciás C jel.
E	A függőleges vagy vízszintes polarizációt kiválasztó vezérlő jel, amelyet a meglévő rendszer ad ki. Digitális vételi üzemmódban - szükség esetén - a függőleges vagy vízszintes polarizáció kiválasztására a 29 vezérlő egység adja ki.
F	Az 1 TVRO antenna forgatását vezérlő jel, amelyet a meglévő rendszer állít elő az antennának a kívánt műholdra történő forgatására. Digitális vételnél a 29 vezérlő egység adja ki.
G	A 13 vezérlő egységtől a 17 dekóderhez továbbított jel (a jelen találmánynak nem tárgya).
H	A15 televízió vevőkészülék számára a 17 dekóderből jövő kész analóg TV jel.
1	Analóg vagy digitális TV jel a 28 elosztótól NTSC formátumban.
J	A hangolható 23 demodulátor kimenő demodulált bitsorozata, amely az illető műhold egyik transzpondere által kisugárzott teljes bitsorozatát tartalmazza. Ez tartalmazza a DMC-t éppúgy, mint a 2-12 TDM tömörített, egymással statisztikusan multiplexeit digitális televízió csatornákat.
K	A 25 csatorna választó kimenetén megjelenő egyetlen tömörített

• *

	digitális televízió csatorna jele.
L	A 19 távvezérlő infravörös kimenő jele, amely a felhasználótól a 29 vezérlő egységbe továbbított utasításokat tartalmazza.
Μ	A 29 vezérlő egység kimenő vezérlő jele az illető műhold egyik transzponderének a kiválasztására.
Ν	A 29 vezérlő egység kimenő vezérlő jele az illető kiválasztott transzponderen lévő, és a felhasználó által a 19 távvezérlőn keresztül meghatározott csatorna kiválasztására.
0	A 29 vezérlő egység szöveges üzenetei, amelyek a televízió készülék képernyőjén megjelennek.
Ρ	A 29 vezérlő egység szöveges üzeneteinek O jelein alapuló, a 25 szöveggenerátor kimenő szövegjele.
Q	A 27 dekódoló és FEC egység kimenetén megjelenő tömörített, dekódolt és hibajavított digitális televízió jele.
R	A 20 csatorna expander kimenetén megjelenő helyreállított digitális televízió jel.
S	Az R digitális televízió jel a P szövegjellel kombinálva.
Τ	Digitális vételi üzemmódban a digitális-analóg konverter kimenetén megjelenő kész televízió jel.
υ	Adatkezelő csatorna (DMC) a 25 csatorna választó kimenete és a 29 vezérlő egység között. Az adatkezelő csatorna a digitális televízió műsorszóró rendszer által biztosított valamennyi programozási információt tartalmazza. Például, az adatkezelő csatorna valamennyi elérhető csatorna információját tartalmazza még azon csatornákét is, amelyek másik műholdról sugároznak, vagy ugyanazon a transzponderen másik polaritást használnak. Az adatkezelő csatorna tartalmazza azokat a programokat is, amelyek éppen valamennyi csatornán futnak valamint valamennyi olyan programot is, amelyek majd valamikor később futnak majd valamennyi, a felhasználó által elérhető csatornán. Az adatkezelő csatorna valamennyi transzpondernél azonos.

V	A 29 vezérlő egységtől a 30 megjelenítőre küldöttjei.
w	A 19 távvezérlő L infravörös jelének a 31 infravörös vevő által vett villamos jel.
X	A koaxiális kapcsoló átkapcsolását vezérlő jel.

Vili, táblázat

A jelen találmány lehetővé teszi a műsorszórás kezelője számára, hogy az analóg C-sávú szolgáltatásról észrevétlenül digitális szolgáltatásra térjen át a jelenlegi felhasználók számára nyújtott szolgáltatás megzavarása nélkül. Először; az új digitális szolgáltatásban transzponderenként nyolc-tíz digitális televízió csatorna használható. Ez lehetővé tenné a jelenlegi műholdvevő tulajdonosok számára ezen műsorok vételét. A kis antennákra történő áttéréssel a transzponderenkénti digitális csatornák számát csökkenteni kell. Ennek következtében további transzpondereket kell átállítani digitális televízió adásra annak érdekében, hogy ugyanazon számú csatornát lehessen elhelyezni. Egyszerűen a DMC frissítésével az előtét egység módosíthatja a csatorna paramétereket anélkül, hogy a felhasználó személynek be kellene avatkoznia. Következésképpen, ez az átállás nem érinti a jelenlegi felhasználókat, miközben a kis antennával rendelkező új felhasználók az új digitális televízió műsort venni tudják. így tehát a digitális televízió rendszerre gyorsan és észrevétlenül lehet áttérni.

Kezdetben a digitális televízió szolgáltatáshoz csak néhány transzpondert lehet alkalmazni, amely transzponderek mindegyike 8-12 tömörített digitális televízió csatornát és a DMC-t (adatkezelő csatornát) továbbítja. A digitális szolgáltatásnál kis antennákra történő áttéréssel a transzponderenként adatmennyiséget csökkenteni kell. Annak érdekében, hogy a csatornák kiesését elkerüljük, néhány járulékos transzpondert kell átállítani digitális szolgáltatásra, ami azt jelenti, hogy csatornákat kell áthelyezni. Következésképpen, a felhasználó vevőkészüléke a DMC információja alapján nyomon követi ezeket a változásokat. A csatornáknak az egyik transzponderről

- 87 egy másikra történő áthelyezésével egyidejűleg az ehhez a csatornához tartozó vevőkészülék paramétereket frissíteni kell. A vevőkészüléket ekkor a megfelelő csatornára át kell hangolni. Ez lehetővé teszi a sima átmenetet az analóg szolgáltatásról a digitális szolgáltatásra nagy vevőantennákkal, majd végül a kis, C-sávú digitális szolgáltatásra.

A jelen találmány szerinti rugalmasság a műsorszóró számára lehetővé teszi a rendszerforrások dinamikus módosítását a kisugárzott adatok alapján. Például, a műsorszóró földi állomás automatikusan ellenőrzi minden egyes transzponder bitsebességét. Amint a transzponder bitsebessége egy meghatározott küszöbértéket meghalad, a kiegyenlítéshez a rendszer a rendelkezésre álló transzponderek között a csatornákat átrendezheti, majd ezt a változást a DMC egyszerű frissítésével átvezeti. Ezzel megelőzhető, hogy egy adott transzponder túl legyen terhelve. Amennyiben nem volt szabad hely a transzpondereken, a rendszer kezelője úgy dönthet, hogy további transzpondereket bocsát rendelkezésre, vagy úgy is dönthet, hogy egyes csatornákat másik műholdra helyez át. Mivel a felhasználó személy a csatornáknak egyik műholdról a másikra történő átrendezéséről úgy szerez tudomást, hogy szükségessé válik az antenna forgatása, az ilyen változtatást olyan ritkán kell végezni, amennyire az csak lehetséges. A rendszer azonban teljesen rugalmas az erőforrások átrendezése vonatkozásában, akár automatikusan is.

Claims (43)

1. Szabadalmi igénypontok

   1. Berendezés analóg C-sávú műsorvevő rendszernek egyidejűleg analóg C-sávú televízió műsorjelű és digitális C-sávú televízió műsorjelű vevőrendszerré történő átalakítására, amelyben az analóg C-sávú műsorvevő rendszernek egy antennája, valamint a felhasználó személy által kiválasztott, vett jelet kész televízió jellé átalakító vevője van, amely berendezés az antenna és az analóg vevő közé valamint az analóg vevő és a videó eszköz közé van iktatva, amely berendezés tartalmaz:

   a) egy digitális üzemmód és egy analóg üzemmód vezérlő egységet, amely a felhasználó személytől vett utasításra a berendezést az analóg C-sávú televízió műsorjelű vételre analóg üzemmódra vagy digitális Csávú televízió műsorjelű vételre digitális üzemmódra kapcsolja át, amelyben a felhasználó személy által adott digitális csatorna kiválasztási utasításra jelzi, hogy a digitális üzemmódban melyik digitális televízió csatorna kimenetét kell kiadni, a digitális csatorna kiválasztó jelét kiadni és a transzponder kiválasztó jelét kiadni;

   b) egy kapcsolót, amelynek bemenete a jelet vevő antennához van csatlakoztatva, egy első kimenete az analóg vevőhöz van csatolva, továbbá egy második kimenete van, egy vezérlő bemenete van, amely a vezérlő egységgel van összekapcsolva, ezáltal a vezérlő egység a kapcsolót a vezérlő bemenetén keresztül úgy vezérli, hogy a vett jel digitális üzemmódban a második kimenetre, analóg üzemmódban az első kimenetre jusson;

   c) egy demodulátort, amely a kapcsoló második kimenetére csatlakozik, és amely a kiválasztott digitális üzemmódú vett jelet, valamint a vezérlő egységtől a transzponder kiválasztó jelet kapja, majd a transzponder kiválasztó jel által meghatározott vivőfrekvencián a vett jel bitsorozatát demodulálja;

   d) egy csatorna kiválasztót, amely a demodulátor bitsorozatát, valamint a vezérlő egységtől jövő digitális csatorna kiválasztó jelet veszi, majd a

   - 89 bitsorozatot demultiplexeli és létrehoz egy kiválasztott tömörített digitális televízió jelet;

   e) egy csatorna kiterjesztőt, amelyhez a kiválasztott tömörített digitális televízió csatorna jele van vezetve, és amely a kiválasztott tömörített digitális televízió jelet kibontja és előállítja a kiválasztott digitális televízió jelet;

   f) digitális-analóg átalakítót, amely a kiválasztott tömörített digitális televízió jelet kész analóg televízió jellé alakítja; és

   g) kimeneti csatoló eszköze van, amely egy videó eszközhöz van csatolva, amelyhez a digitális üzemmódban a digitális-analóg átalakítótól a kész analóg televízió jel van vezetve, és analóg üzemmódban az analóg vevőtől egy járulékos kész analóg televízió jel van vezetve, amely kimeneti csatoló eszköz a digitális üzemmódban a digitális-analóg átalakítótól a kész analóg televízió jelet, analóg üzemmódban az analóg vevőtől egy járulékos kész analóg televízió jelet csatol ki a kimenetre.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlő egység egy polarizáció kiválasztás jelet állít elő az antenna számára a vett jel polarizációjának az átkapcsolására.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a csatorna választó a vezérlő egységgel egy adatkezelő csatornán keresztül össze van kötve, amely adatkezelő csatorna valamennyi elérhető műhold valamennyi transzponderének C-sávú digitális televízió műsorsugárzó jeleinek információját tartalmazza.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az egyes transzponderek vivőfrekvenciájára több digitális televízió jel van modulálva minimális eltolás billentyűzéses moduláció felhasználásával, és a demodulátor a vett jelet a minimális eltolás billentyűzéssel demodulálja.

   - 90
5. 5. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az egyes műholdakon lévő transzponderek C-sávban sugárzott digitális televízió jelek első csoportját egy első polarizációval, és a műholdakon lévő transzponderek C-sávban sugárzott digitális televízió jelek második csoportját egy második polarizációval sugározzuk, a vezérlő egység a felhasználó személytől kapott digitális csatorna kiválasztási utasítása alapján egy polarizációt kiválasztó jelet továbbít az antennához, amely polarizációt kiválasztó jel meghatározza, hogy az antenna által látott műholdról a vezérlő egység által kiadott transzponder kiválasztó jellel meghatározott transzponderrel sugárzott, és a kapcsolóra érkező jelek a digitális televízió jelek első csoportját vagy a digitális televízió jelek második csoportját tartalmazza-e.
6. 6. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy egy első műholdról C-sávban sugárzott első nagyfrekvenciás jel digitális televízió jelek első csoportját, és egy második műholdról C-sávban sugárzott második nagyfrekvenciás jel digitális televízió jelek második csoportját tartalmazza, és a vezérlő egység az antennához a felhasználó személytől kapott digitális csatorna kiválasztási utasítása alapján az antennához egy forgató vezérlő jelet továbbít, amely antenna forgató vezérlő jel meghatározza, hogy az antenna az első vagy a második nagyfrekvenciás jelet vegye.
7. 7. Az 5. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az egyes C-sávban digitális televízió csatornákat sugárzó műholdakon az egyes digitális televízió csatornák dinamikusan átrendezhetők a C-sávban sugárzó műholdon lévő bármely transzponderre, bármely polarizációval és bármely, a multiplexelés keretén belüli csatorna kiosztással, és a vezérlő egység az adatkezelő csatorna információja alapján dinamikusan módosítja a polarizációt kiválasztó jelet, a digitális csatorna kiválasztó jelet és a transzpondert kiválasztó jelet úgy, hogy a csatorna választó egység a felhasználó személy • ·« ««· ·« • · · · · » ·· J k. · a »

   - 91 digitális csatorna kiválasztó utasításának megfelelően a kimenetre továbbítja a meghatározott digitális televízió csatornát.
8. 8. A 7. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlő egység egy tároló egységet tartalmaz valamennyi elérhető műhold és transzponder alapértékeinek a tárolására.
9. 9. A 8. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy az alapértékek a műhold megjelölést, a transzponder megjelölést, a polarizáció megjelölést és a bitkeret hozzárendelést tartalmazzák.
10. 10. A 9. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlő egység az alapértékeket az adatkezelő csatorna információja alapján rendszeresen frissíti.
11. 11. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlő egység egy tároló egységet tartalmaz, amely az elérhető csatornáknak a felhasználó személy által szervezett listáját képviselő adatokat tartalmazza.
12. 12. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy egy képkeverőt tartalmaz, amelynek egy bemenete a vezérlő egységhez van csatolva, egy kimenete van, amely a digitális-analóg átalakítóhoz van csatolva, amely a vezérlő egység által a szöveges üzenet jelet átfedő szöveg jellé alakítja, az átfedő szöveg jellel átfedi a kiválasztott digitális televízió csatornát, és kiadja a szöveggel átfedett televízió jelet a digitális-analóg átalakítóhoz.
13. 13. A 12. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlő egység egy tároló egységet tartalmaz, a vezérlő egység kiad a felhasználó személy utasítása alapján egy mesterlistát valamennyi elérhető digitális csatornáról, amely mesterlistát a képkeverő a kiválasztott digitális csatornára ráfedi, és a vezérlő egység a felhasználó személy által küldött * - 92 utasítás sor alapján az elérhető digitális csatornák aljegyzőkét hozza létre, amelyet a felhasználó személy által elnevezett fájlban tárol.
14. 14. A 13. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlő egység a felhasználó személy utasítására a felhasználó személy nevének fájlját kiveszi és a képkombináló egységre továbbítja.
15. 15. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy tartalmaz továbbá:

    a) egy felirat generátort, amely a vezérlő egységgel van csatolásban, amely felirat generátor a vezérlő egységtől szöveges üzenet jelet kap, és kimenetén a szöveges üzenet jelet megjelenítő videó szövegjelet állít elő;

    b) egy képkombináló egységet, amely a felirat generátorral és a csatorna kiterjesztővel van csatolásban, amely képkombináló egység videó szövegjelet kap a felirat generátortól, a csatorna kiterjesztőtől a kiválasztott digitális televízió jelet kapja, és a videó szövegjelet a digitális televízió jellel egy szöveg és videó jellé kombinálja.
16. 16. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a vezérlő egységgel összekötött kijelzője van, amely a felhasználó személy részére kijelzi a kiválasztott digitális televízió csatorna számát.
17. 17. Eljárás mind analóg C-sávú műholdas televízió műsorszóró jeleknek, mind digitális C-sávú műholdas televízió műsorszóró jeleknek a vételére egyetlen vevőantenna felhasználásával az analóg C-sávú műholdas televízió műsorszóró jelek vételére szolgáló eszközzel, valamint egy, a vevőantennához és az eszközhöz csatlakoztatott előtét egységgel, amelyben digitális televízió csatornák egy első csoportját egy első bitsorozattá multiplexeljük, a digitális televízió csatornák egy második csoportját egy második bitsorozattá multiplexeljük, az első bitsorozatot egy első vivőjelre moduláljuk, és az illető • ·

    - 93 műholdon lévő C-sávú első transzponderrel egy első polarizációval kisugározzuk, a második bitsorozatot az első vivőjelre moduláljuk, és az illető műholdon lévő C-sávú első transzponderrel egy második polarizációval kisugározzuk, az első és második bitsorozat adatkezelő csatornát is tartalmaz, amely meghatározza a műholdat, a vivőfrekvenciát, valamennyi digitális televízió csatorna polarizációját és bitkeret kiosztását, beleértve egy másik műhold C-sávban adott digitális televízió csatornáit, azzal jellemezve, hogy

    a) az előtét egység üzemmódját vagy analóg vételi üzemmódba vagy digitális vételi üzemmódba átkapcsoljuk a felhasználó személy által adott üzemmód utasítás alapján;

    b) az analóg vételi üzemmódban:

    (i) az előtét egységben a kapcsolót úgy vezéreljük, hogy a műhold Csávú analóg televízió műsorjelét tartalmazó vett nagyfrekvenciás jelet a vevőantennáról az eszközre továbbítsa;

    (ii) az eszközről egy kész televízió jelet veszünk le; és (iii) a kész televízió jel az előtét egység kimenő jele;

    c) digitális vételi üzemmódban:

    (i) vesszük a felhasználó személy által adott digitális televízió csatorna kiválasztási utasítást, amely meghatároz egy adott, az előtét egység kimenetére továbbítandó digitális televízió csatornát;

    (ii) meghatározunk egy adott vivőfrekvenciát, egy adott polarizációt és az adatkezelő csatornában lévő információ szerinti adott digitális csatornához egy adott bitkeret kiosztást rendelünk hozzá;

    (iii) a vevőantennát úgy vezéreljük, hogy kimenetén az adott polarizációjú nagyfrekvenciás jel jelenjen meg;

    (iv) a kapcsolót úgy vezéreljük, hogy a polarizált nagyfrekvenciás jelnek megfelelő középfrekvencia egy demodulátorra kerüljön;

    (v) a demodulátort úgy vezéreljük, hogy az a középfrekvenciás jelet az adott vivőfrekvencián demodulálja és bitsorozatot állítson elő;

    - 94 (vi) egy csatornaválasztót úgy vezérlünk, hogy az a demodulátor kimenetén megjelenő bitsorozatból az adott bitkeret kiosztás alapján egy tömörített digitális televízió csatornát válasszon ki;

    (vii) az adott digitális televízió csatorna tömörített változatából visszaállítjuk az adott digitális televízió csatornát; és (viii) az adott digitális televízió csatornát a televízióhoz alkalmas jellé alakítjuk át.
18. 18. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a digitális vételi üzemmódban:

    (ix) az analóg vételi üzemmódból a digitális vételi üzemmódba történő első átkapcsoláskor az adott polarizációhoz, a transzponder vivőfrekvenciájához és a bitkeret kiosztásához az alapértékeket használjuk; és (x) az adott digitális televízió csatornához az alapértékekkel kiolvassuk az adatkezelő csatornát az adott polarizáció, az adott transzponder vivőfrekvencia és az adott bitkeret kiosztás meghatározásához.
19. 19. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a digitális vételi üzemmódban:

    (ix) az adott polarizáció, az adott transzponder vivőfrekvencia és az adott bitkeret kiosztás alapértékeit az előtét egységben tároljuk;

    (x) az analóg vételi üzemmódból a digitális vételi üzemmódba történő első átkapcsoláskor az adott polarizációhoz, a transzponder vivőfrekvenciájához és a bitkeret kiosztásához az alapértékeket használjuk; és (xi) az előtét egység digitális vételi üzemmódjában az alapértékeket az adatkezelő csatorna információja alapján dinamikusan frissítjük.
20. 20. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a digitális televízió csatornákat dinamikusan legalább a műholdas C-sávú transzponderek • ·

    - 95 között valamennyi elérhető polarizáció és valamennyi elérhető bitkeret szerint átrendezzük, továbbá (xii) megismételjük a c) (iii) és a c) (v)-c) (viii) lépéseket, amelyek során az illető digitális televízió csatorna alapértékeit a (ix) lépés szerint frissítjük.
21. 21. Konverter analóg műholdas televízióhoz történő csatolásra, amelynél egy kültéri egység egy műhold antennához van csatolva, valamint egy beltéri egysége van egy televízióhoz vagy más videó eszközhöz történő csatolásra, azzal jellemezve, hogy

    a) egy koaxiális kapcsolója van, amelynek egy első bemenete egy polarizált középfrekvenciás (IF) jel vételére egy kültéri egységhez van csatolva, egy második bemenete egy beltéri egységhez van csatolva a forgató vezérlő jel vételére, egy harmadik bemenete van, amely a beltéri egységhez van csatolva egy polarizációt kiválasztó jel vételére, egy negyedik bemenete van egy második forgató vezérlő jel vételére, egy ötödik bemenete van egy második polarizációt kiválasztó jel vételére, egy vezérlő bemenete van a kapcsolónak egy első és egy második kapcsolási helyzet közötti átkapcsolásának a vezérlésére, egy első kimenete van, amely a beltéri egységhez van csatolva a polarizált középfrekvenciás (IF) jel továbbítására, egy második kimenete van, amely a kültéri egységhez csatlakozik a forgató vezérlő jelének továbbítására, egy harmadik kimenete van polarizációt kiválasztó jelnek a kültéri egységhez történő továbbítására, egy negyedik kimenete van, amelyen a polarizált középfrekvenciás jel jelenik meg, a koaxiális kapcsoló első állásában az első bemenetet az első kimenettel, a második és harmadik bemenetet rendre a második és harmadik kimenettel csatolja, a koaxiális kapcsoló második állásában az első bemenetet a negyedik kimenettel, a negyedik és ötödik bemenetet rendre a második és harmadik kimenettel csatolja;

    - 96 b) egy hangolható demodulátora van, amelynek első bemenete a polarizált középfrekvenciás (IF) jel vételére a koaxiális kapcsoló negyedik kimenetével van csatolva, egy második bemenete van a transzpondert kiválasztó jel vételére, amely demodulátor egy minimális frekvencia-billentyűzéssel modulált vivőfrekvenciára modulált kimenő bitsorozatot állít elő;

    c) egy demultiplexere van, amelynek a hangolható demodulátor kimenetével csatolt első bemenete van, egy második bemenete van egy bitkeret kiosztás vételére a hangolható demodulátorból vett bitsorozaton belüli kiadandó tömörített digitális televízió csatorna meghatározására, amely demultiplexer első kimenő jelként egy tömörített digitális televízió jelet állít elő, és második kimenő jelként egy adatkezelő csatornát hoz létre, amely adatkezelő csatorna tartalmazza azt az információt, amely egy adott térségből nézett műholdak Csávban sugárzó valamennyi elérhető digitális televízió csatorna vételéhez szükséges;

    d) egy videó kibontója van, amelynek egy bemenete a demultiplexer kimenetével van csatolva, és amely a tömörített digitális televízió jel eredeti jelét állítja vissza;

    e) digitális-analóg átalakítója van, amelynek kimenete a videó kibontóval van csatolva, amely a tömörített digitális televízió jelet videó jellé alakítja vissza, és amelynek kimenetén a videó jel jelenik meg;

    f) egy elosztója van, amelynek egy első bemenete a beltéri egységgel van csatolva egy kiválasztott analóg televízió jel vételére, egy második bemenete van, amely a digitális-analóg átalakító kimenetére van csatolva a videó jel vételére, és egy kimenete van, amely a televízió vevőkészülékkel vagy egy videó magnóval van csatolva; és

    g) egy vezérlője van, amelynek egy első bemenete a demultiplexerrel van csatolva az adatkezelő csatorna vételére, egy második bemenete van a felhasználó személytől érkező utasítások vételére, egy első kimenete van, amely egy koaxiális kapcsoló negyedik bemenetével van csatolva

    - 97 a második forgatást vezérlő jelnek a koaxiális kapcsolóhoz történő továbbítására, egy második kimenete van, amely a koaxiális kapcsoló ötödik bemenetével van csatolva egy második polarizációt kiválasztó vezérlő jelnek a koaxiális kapcsolóhoz történő továbbítására, egy harmadik kimenete van, amely a koaxiális kapcsoló vezérlő bemenetével van csatolva a koaxiális kapcsoló állásának a vezérlésére, egy negyedik kimenete van, amely a hangolható demodulátor második bemenetével van csatolva a transzponder kiválasztó jelnek a hangolható demodulátorhoz történő továbbítására, egy ötödik kimenete van, amely a demultiplexer ötödik bemenetével van csatolva a bitkeret kiosztás továbbítására, amelyben a felhasználó személytől egy adott digitális televízió jel kiadására érkező utasításra a vezérlő egység a koaxiális kapcsolót a vezérlő bemenetén keresztül átkapcsolja, meghatároz egy első értéket a forgató vezérlő jelhez, egy második értéket a polarizáció kiválasztó jelhez, egy harmadik értéket a transzponder kiválasztó jelhez, és egy negyedik értéket a bitkeret kiosztáshoz, amely az adatkezelő csatornában lévő információn alapszik, és rendre kiadja az első, második, harmadik és negyedik értéket, mint az első, második, negyedik és ötödik kimenetet.
22. 22. A 21. igénypont szerinti konverter, azzal jellemezve, hogy egy titkosítás dekódoló egysége is van, amelynek egy bemenete a demultiplexer első kimenetével van csatolva, egy kimenete van, amely a digitális-analóg átalakító kimenetével van csatolva, amelyben a tömörített digitális televízió jel titkosított formában van, és a titkosítás dekódoló egysége dekódolja a tömörített digitális televízió jelet, és előállítja a dekódolt tömörített digitális jelet a kimeneten.
23. 23. A 21. igénypont szerinti konverter, azzal jellemezve, hogy egy hibajavító egységet is tartalmaz, amelynek bemenete a demultiplexer első kimenetével van csatolva, és egy kimenete van, amely a digitális-analóg • · · • · • ·

    - 98 átalakító van van csatolva, és amely hibajavító egység a tömörített digitális televízió jelben a hibákat javítja, és kimenetén megjeleníti a javított tömörített digitális televízió jelet.
24. 24. A 21. igénypont szerinti konverter, azzal jellemezve, hogy átfedő szöveg eszköze van, amelynek első bemenete a vezérlő egységhez van csatolva a szöveges üzenetek vételére, egy második bemenete van a visszaállított tömörített digitális televízió jel vételére, és egy kombinált szövegvideó digitális televízió kimenő jelet állít elő a digitális-analóg átalakító számára.
25. 25. Eljárás C-sávú analóg televízió szolgáltatásnak C-sávú digitális televízió szolgáltatássá történő átalakítására a szolgáltatásnak a felhasználó személy számára történő megszakítása nélkül, azzal jellemezve, hogy

    a) egy műholdon lévő első transzpondert digitális televízió szolgáltatásra állítunk át oly módon, hogy tömörített digitális televízió csatornák első csoportjával és egy első vivőfrekvenciát az első transzponderhez egy adatkezelő csatornával moduláljuk, az adatkezelő csatorna a C-sávú digitális televízió szolgáltatás valamennyi csatornájának információját tartalmazza, amely információ a tömörített digitális televízió csatornák mindegyikének a vételéhez szükséges vevőparamétereket tartalmazza;

    b) a C-sávú analóg televízió szolgáltatás és a C-sávú digitális televízió szolgáltatás között a felhasználó személy által adott szolgáltatás kiválasztó jelre egy előtét egységben átkapcsolást végzünk;

    c) a felhasználó személy által kiválasztott digitális televízió csatornát vesszük oly módon, hogy egy digitális vevőt az adatkezelő csatornában lévő, a digitális televízió csatornához tartozó vevőparamétereknek megfelelően módosítunk;

    d) egy műholdon lévő második transzpondert digitális televízió szolgáltatásra állítunk át oly módon, hogy tömörített digitális televízió csatornák második csoportjával és egy második vivőfrekvenciát a második transzponderhez egy adatkezelő csatornával moduláljuk;

    • · · • ·

    - 99 e) a digitális televízió csatornák első és második csoportjának tömörített digitális televízió jelei mindegyikének vételéhez szükséges frissített vevőparaméterek biztosításához az adatkezelő csatorna információját frissítjük;

    f) a vevőt módosítjuk a frissített vevőparamétereknek megfelelően.
26. 26. A 25. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy

    g) a tömörített digitális televízió csatornák első csoportjának egy alcsoportját áthelyezzük a tömörített digitális televízió csatornák második csoportjába és egyidejűleg a d) szerinti átállítást elvégezzük.
27. 27. A 26. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a digitális televízió csatornák első és második csoportja tömörített digitális televízió csatornáinak a g) lépés szerinti áthelyezés utáni száma ugyanannyi, mint a g) és d) lépés előtt a tömörített digitális televízió csatornák első csoportjában lévő csatornák száma.
28. 28. A 25. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy g) a tömörített digitális televízió csatornák első csoportjában a csatornák számát csökkentjük egyidejűleg a d) lépés szerint átállított transzponderek számát növeljük oly módon, hogy a digitális televízió szolgáltatás tömörített digitális televízió jeleinek a száma soha nem csökken.
29. 29. A 28. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az e) és f) lépéseket folyamatosan végezzük oly módon, hogy a kezelő személy beavatkozása nem szükséges a g) lépés elvégzésekor.
30. 30. Előtét áramkör egy műholdvevő antennának egy C-sávú műholdas műsorvevő rendszer beltéri egységéhez történő csatolására analóg C-sávú

    - 100 televízió műsorok és digitális C-sávú televízió műsorok vételére, azzal jellemezve, hogy

    a) az analóg C-sávú televízió műsorok vételére szolgáló első üzemmód és a digitális C-sávú televízió műsorok vételére szolgáló második üzemmód között átkapcsoló eszköze van;

    b) az analóg C-sávú televízió műsort az első üzemmódban a beltéri egységéhez továbbító eszköze van;

    c) a második üzemmódban a digitális C-sávú televízió műsorok vételére szolgáló eszköze van;

    d) az átkapcsoló eszközt és a vevő eszközt a néző választása alapján vezérlő eszköze van.
31. 31. Berendezés egy analóg C-sávú vevőnek egy analóg és digitális Csávú vevővé történő átalakítására, azzal jellemezve, hogy

    a) egy első bemenete van akár egy analóg jelű, akár egy digitális jelű televízió jel vételére;

    b) egy második bemenete van a néző csatornaválasztó jelének a vételére, jelezve, hogy a néző egy digitális televízió csatornát vagy egy analóg televízió csatornát választott;

    c) egy első kimenete van, amelynek kimenetén a televízió jel jelenik meg, ha a néző csatomaválasztó jele azt jelzi, hogy a néző egy analóg televízió csatornát választott, amely első kimenet az analóg C-sávú vevőhöz van csatolva;

    d) egy második kimenete van egy televízióhoz kész jel kiadására, amely második kimenet egy videó eszközhöz van csatolva;

    e) egy harmadik bemenete van az analóg C-sávú vevőtől a kész televízió jel vételére;

    f) egy digitális C-sávú vevője van, amely a digitális jelet egy második kész televízió jellé alakítja át, és a második kimenetre továbbítja, ha a néző csatornaválasztó jele azt jelzi, hogy a néző egy digitális televízió csatornát választott, amely második kimeneten az első vagy második

    101 televízióhoz kész jel jelenik meg attól függően, hogy a néző analóg vagy digitális televízió csatornát választott.
32. 32. Rendszer analóg és digitális C-sávú televízió műsor vételére, azzal jellemezve, hogy

    a) egy antennája van;

    b) az antennához csatolt kültéri egysége van, amely a vett nagyfrekvenciás jelet (RF) egy középfrekvenciás jellé (IF) alakítja át;

    c) egy kéthelyzetű kapcsolója van, amely a kültéri egységhez van csatolva;

    d) egy analóg vevője van, amely a kapcsoló első helyzetéhez van csatolva, és a középfrekvenciás jelet (IF) televízióhoz kész jellé alakítja át;

    e) egy digitális vevője van, amely a kapcsoló második helyzetéhez van csatolva és a középfrekvenciás jelet (IF) televízióhoz kész jellé alakítja át;

    f) egy vezérlője van, amely a néző választása alapján a kapcsoló helyzetét beállítja.
33. 33. Antenna együttálló műholdakról sugárzott jelek vételére, amely egy fő-műholdat, valamint a fő-műholdtól szabályos térközökkel elhelyezkedő műholdakat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy két nulla-helye van, amelyek egy pár, az együttálló műholdak közül közvetlenül a fő-műholddal szomszédos műholdakra van illesztve, amely nullahelyek megakadályozzák egy pár, szomszédos műholdról származó jelnek a fő-műholdról származó jellel való interferenciáját.
34. 34. Antenna együttálló műholdak fő-műholdjáról sugárzott jelek vételére, amely a fő-műholdat, valamint a fő-műholdtól az antennához képest szabályos szög-térközökkel elhelyezkedő műholdakat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy

    a) egy központi reflektora van;

    - 102 b) egy első oldal-reflektora van;

    c) egy második oldal-reflektora van;

    d) a központi reflektor és az első oldal-reflektor között egy első rés van és

    e) a központi reflektor és a második oldal-reflektor között egy második rés van, amely első és második rés legalább két nulla-helyet alkot a vett energiában, amely két nulla-hely megakadályozza a fő-műholddal az együttállásban közvetlenül szomszédos legalább két pár műholdról sugárzott jel vételét.
35. 35. Eljárás együttálló műholdak fő-műholdjáról sugárzott jelek vételére, amely a fő-műholdat, valamint a fő-műholdtól az antennához képest szabályos szög-térközökkel elhelyezkedő műholdakat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy

    a) a fő-műholdról sugárzott jelnek nyereséget biztosítunk;

    b) megakadályozzuk azon műholdakról sugárzott jelek vételét, amelyek a fő-műholdról sugárzott jelektől függetlenek.
36. 36. Eljárás egy földi adótól származó videó jelek adatainak műholdon keresztül egy földi antennához történő adására, azzal jellemezve, hogy

    a) az adott adatmennyiséget egy tömörített adatmennyiséggé tömörítjük;

    b) a tömörített adatmennyiséget egy szélessávú nagyteljesítményű jellé moduláljuk;

    c) a szélessávú nagyteljesítményű jelet a műholdra sugározzuk;

    d) a szélessávú nagyteljesítményű jelet a műholdról visszasugározzuk;

    e) a földi antennával vesszük a szélessávú jelet és

    f) a földi antenna iránykarakterisztikájának nulla-helyeit a lehetséges zavarforrásokra illesztjük, amely nulla-helyek megakadályozzák a zavarforrásokból származó jelek által a d) lépés szerint visszasugárzott szélessávú jelek zavarását.
37. 37. Rendszer videó jelnek egy együttálló műholdakon belüli fő-műholdon keresztül egy földi felhasználóhoz történő sugárzására, amelyben a fő- 103 műholddal szomszédosán legalább két pár műhold van, amelyek a földi felhasználóhoz képest szabályos térközökkel helyezkednek el, azzal jellemezve, hogy

    a) egy, a videó jelet digitális jellé átalakító analóg-digitális átalakítója van;

    b) az analóg-digitális átalakítóhoz a digitális jelet tömörített digitális jellé átalakító adattömörítő van csatlakoztatva;

    c) egy alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) modulátor van az adattömörítőhöz csatlakoztatva, amely a tömörített digitális jelet szélessávú alakított frekvenciabillentyűzött (SFSK) jellé modulálja, amely 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz;

    d) az alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) modulátorhoz egy műhold adóberendezés csatlakozik, amely a kimenetén szélessávú nagyfrekvenciás jelet ad ki;

    e) a szélessávú nagyfrekvenciás jelet egy műhold antenna sugározza az együttálló műholdak fő-műholdjára, amely szélessávú nagyfrekvenciás jelet a fő-műhold visszasugároz a földre;

    f) egy, a szélessávú nagyfrekvenciás jelet vevő földi antennája van, amely a vett jelet kiadja, és amelynek átmérője akkora, hogy nyalábszélessége az együttálló fő-műholdat és a vele szomszédos legalább két pár műholdat befogja;

    g) a földi antennához egy alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) demodulátor van csatolva, amely a vett jelet egy tömörített digitális jellé demodulálja;

    h) az alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) demodulátorhoz egy adat kibontó áramkör csatlakozik, amely a vett tömörített digitális jelet egy vett digitális jellé alakítja át;

    i) az adat kibontó áramkörhöz egy digitális-analóg átalakító csatlakozik, amely a vett digitális jelet a felhasználó számára hozzáférhető vett videó jellé alakítja át.

    • · • ·

    - 104
38. 38. Rendszer videó jelnek egy együttálló műholdakon belüli fő-műholdon keresztül egy földi felhasználóhoz történő sugárzására, amelyben a főműholddal szomszédosán legalább két pár műhold van, amelyek a földi felhasználóhoz képest szabályos szögtávolságokban helyezkednek el, azzal jellemezve, hogy

    a) egy, a videó jelet digitális jellé átalakító analóg-digitális átalakítója van;

    b) az analóg-digitális átalakítóhoz a digitális jelet tömörített digitális jellé átalakító adattömörítő van csatlakoztatva;

    c) egy alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) modulátor van az adattömörítőhöz csatlakoztatva, amely a tömörített digitális jelet szélessávú alakított frekvenciabillentyűzött (SFSK) jellé modulálja, amely 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz;

    d) az alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) modulátorhoz egy műhold adóberendezés csatlakozik, amely a kimenetén szélessávú nagyfrekvenciás jelet ad ki;

    e) a szélessávú nagyfrekvenciás jelet egy műhold antenna sugározza az együttálló műholdak fő-műholdjára, amely szélessávú nagyfrekvenciás jelet a fő-műhold visszasugároz a földre;

    f) egy, a szélessávú nagyfrekvenciás jelet vevő földi antennája van, amely a vett jelet kiadja, és amelynek átmérője akkora, hogy nyalábszélessége az együttálló fő-műholdat és a vele szomszédos legalább két pár műholdat befogja, és amelynek szabálytalan körvonala van, amely szabályos nyereséget biztosít a fő-műhold irányában és kis nyereségű nulla-helyei vannak a legalább két pár szomszédos műhold irányában, amely nulla-helyek megakadályozzák egy pár, szomszédos műholdról származó jelnek a fő-műholdról származó jellel való interferenciáját;

    g) a földi antennához egy alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) demodulátor van csatolva, amely a vett jelet egy tömörített digitális jellé demodulálja;

    ·> X • ·« ··« ·· • · · · · · *·· ·« ·· ·

    - 105 h) az alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) demodulátorhoz egy adat kibontó áramkör csatlakozik, amely a vett tömörített digitális jelet egy vett digitális jellé alakítja át;

    i) az adat kibontó áramkörhöz egy digitális-analóg átalakító csatlakozik, amely a vett digitális jelet a felhasználó számára hozzáférhető vett videó jellé alakítja át.
39. 39. Vevőkészülék műhold által szélessávú nagyteljesítményű jelként egy földi antennához sugárzott videó jel vételére, azzal jellemezve, hogy

    a) a földi antennához egy alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) demodulátor van csatolva, amely a földi antenna kimenetén megjelenő alakított frekvenciabillentyűzött (SFSK) jelet demodulálja egy vett tömörített digitális jellé;

    b) az alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) demodulátorhoz egy adat kibontó áramkör csatlakozik, amely a vett tömörített digitális jelet egy vett digitális jellé alakítja át;

    c) az adat kibontó áramkörhöz egy digitális-analóg átalakító csatlakozik, amely a vett digitális jelet a műholdról adott videó jelet visszaállítja.
40. 40. Földi állomás televízió jel vételére, amely együttálló műholdak főműholdjáról sugárzott szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel, az együttálló műholdak a fő-műholddal szomszédos, legalább két pár, a földi állomáshoz képest szabályos szög-térközökkel elhelyezkedő műholdakat tartalmaznak, azzal jellemezve, hogy

    a) egy földi antennája van az együttálló műholdak által kisugárzott televízió jel vételére, és a vett jel kiadására, és amelynek átmérője akkora, hogy a földi antenna nyalábszélessége az együttálló főműholdat és a vele szomszédos legalább két pár műholdat befogja;

    b) a földi antennához egy alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) demodulátor van csatolva, amely a vett jelet egy tömörített digitális jellé demodulálja, amely vett jel 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz;

    • · · · *· » • · ·

    - 106 c) az alakított frekvenciabillentyűző (SFSK) demodulátorhoz egy adat kibontó áramkör csatlakozik, amely a vett tömörített digitális jelet egy vett digitális jellé alakítja át;

    d) az adat kibontó áramkörhöz egy digitális-analóg átalakító csatlakozik, amely a vett digitális jelet a felhasználó számára hozzáférhető vett videó jellé alakítja át.
41. 41. Együttálló műholdakon belüli műhold egy jelnek egy földi antennához történő visszasugárzására, amely földi antenna átmérője akkora, hogy nyalábszélessége a műholdat és az együttálló műholdakat befogja, azzal jellemezve, hogy

    a) egy műhold vevője van egy földi állomás szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelének a vételére, amely szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz és

    b) a műhold vevőhöz egy műhold adó csatlakozik, amely a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jelet olyan teljesítmény szinten sugározza vissza, hogy amikor a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel eléri a földet, a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel a műholdas sugárzásra vonatkozó FCC előírásokat kielégíti.
42. 42. Berendezés televízió jelnek egy együttálló műholdakon belüli műholdra történő sugárzására, egy földi antennához történő visszasugárzására, azzal jellemezve, hogy

    a) egy, a videó jelet digitális jellé átalakító analóg-digitális átalakítója van;

    b) az analóg-digitális átalakítóhoz a digitális jelet tömörített digitális jellé átalakító adattömörítő van csatlakoztatva;

    c) a tömörített digitális jelet szélessávú nagyteljesítményű jellé moduláló modulátora van, amely jel 3-8 dB kódolási nyereséget tartalmaz, és egyidejűleg adásra kiválasztunk egy adott számú csatornát a megfelelő

    - 107 i.

    EIRP-vel kombinálva oly módon, hogy automatikusan biztosítsuk a szytfséges kódolási nyereséget;

    W '*·

    d) egy nagyfrekvenciás adót kapcsolunk a modulátorhoz és a szélessávú nagyteljesítményű jelet egy olyan teljesítményű nagyfrekvenciás szinten sugározzuk egy műholdra, hogy amikor a szélessávú nagyteljesítményű jelet a műholdról visszasugározzuk, és az eléri a földet, a szélessávú nagyteljesítményű nagyfrekvenciás jel a műholdas sugárzásra vonatkozó FCC előírásokat kielégíti.
43. 43. Eljárás földi állomásról egy jelnek egy műhold rendszerhez változó EIRP-vel történő sugárzására, és a jelnek a földre történő visszasugárzására, azzal jellemezve, hogy

    a) kisebb EIRP-knél a műholdra küldöttjei adatsebességét csökkentjük;

    b) nagyobb EIRP-knél a műholdra küldött jel adatsebességét növeljük;

    c) a jel sávszélességét állandó értéken tartjuk úgy, hogy amikor a jelet a műholdak egyikéről gyengébb EIRP-vel visszasugározzuk, a jelnek nagyobb kódolási nyeresége van ugyanazon jelhez képest, amelyet az egyik műholdról nagyobb EIRP-vel sugározunk, és amelynél a maximális csatorna kapacitást egy adott méretű antennával, de egyenlőtlen műhold EIRP-kkel érjük el.