Засіб прийому даних через супутник, який використовує щонайменше дві поляризації

1. Низькошумовий блок приймального пристрою для сигналів даних, які передають за допомогою супутника на частотах у заздалегідь визначеній смузі частот, який включає: - схему для приймання і обробляння сигналів даних, що одночасно мають щонайменше два формати поляризації у заздалегідь визначеній смузі частот; - схему для формування аудіо та/або відео із сигналів даних і селективного відбирання цього аудіо та/або відео у відповідь на щонайменше один вибір користувача за допомогою приймального пристрою, причому низькошумовий блок виконано з можливістю приймання та обробляння даних одночасно в форматах кругової та лінійної поляризації так, що дані, передані та прийняті у будь-якому форматі, можливо відбирати для формування аудіо та/або відео у відповідь на конкретний вибір користувача у будь-який час. 2. Низькошумовий блок за п. 1, який відрізняється тим, що сигнали даних приймаються у будь-якій смузі частот або у будь-якій комбінації смуг частот, або у смугах частот, що перекриваються, і у комбінації форматів кругової поляризації і лінійної поляризації. 3. Низькошумовий блок за п. 2, який відрізняється тим, що різні ретранслятори супутника, від яких приймаються сигнали даних, мають відповідно 2 (19) 1 3 92321 4 - підсилювальну схему для кожного каналу даних, врівноважену за фазою і амплітудою і призначену підсилювати відповідний сигнал даних; - ділильну схему для кожного каналу даних, призначену для поділу сигналу даних на перший і другий маршрути даних, причому перший маршрут даних призначено реформатувати сигнал даних у сигнал даних у форматі кругової поляризації, а другий маршрут даних призначено для пропускання сигналу даних у форматі лінійної поляризації. 11. Низькошумовий блок за п. 9, який відрізняється тим, що підсилювальна схема для кожного каналу даних є узгодженою за фазою і амплітудою для підтримання балансу різниці фаз у 90° і амплітуд для сигналів даних у форматі кругової поляризації. 12. Низькошумовий блок за п. 11, який відрізняється тим, що має схему перемикання, приєднану до кожного з відводів даних і призначену забезпечувати доступ до даних з вибраного маршруту обробки даних у відповідь на вибір користувача. 13. Низькошумовий блок за п. 12, який відрізняється тим, що сигнал даних, який передано до широкомовного приймача даних, надходить у блоках, кожний з яких включає дані в прийнятому наборі даних, включно з даними, які було прийнято на певній частоті, або даними з певною полярністю, і вибраний блок даних включає дані, потрібні для формування даних для вибору користувачем за допомогою широкомовного приймача даних. 14. Низькошумовий блок за п. 9, який відрізняється тим, що хвилевід включає штирі, розташовані взаємно ортогонально. 15. Низькошумовий блок за п. 14, який відрізняється тим, що хвилевід призначено підтримувати узгодження фаз штирів у робочій смузі частот. 16. Низькошумовий блок за п. 15, який відрізняється тим, що має рупор приймальної антени, який забезпечує різницю фаз у 90° для кругової поляризації у робочій смузі частот без суттєвого фазового зсуву. 17. Низькошумовий блок за п. 15, який відрізняється тим, що ділильна схема включає сплітери 3 дБ. 18. Низькошумовий блок за п. 15, який відрізняється тим, що ділильну схему призначено ділити сигнал даних на декілька маршрутів. 19. Низькошумовий блок за п. 15, який відрізняється тим, що між робочими смугами частот не існує проміжку. 20. Низькошумовий блок за п. 15, який відрізняється тим, що перший прийнятий сигнал даних має частоту 11,7-12,2 ГГц у форматі лінійної поляризації, а другий прийнятий сигнал даних має частоту 12,2-12,7 ГГц у форматі кругової поляризації. 21. Приймальний пристрій для сигналів даних, які передають за допомогою супутника на частотах у заздалегідь визначеній смузі частот, який включає низькошумовий блок для приймання і обробляння сигналів даних у смузі частот одночасно, причому сигнали даних представлені у щонайменше двох форматах поляризації, а прийняті дані обробляє низькошумовий блок одночасно в обох форматах поляризації, і частини даних у будь-якому форматі поляризації доступні для відбирання у будь-який час для формування аудіо та/або відео у відповідь на щонайменше один вибір користувача за допомогою приймального пристрою. Винахід стосується прийому і обробки цифрових даних, переданих з віддаленого пункту, звичайно через супутникову передавальну систему. Дані приймаються для подальшої обробки і генерування відео- і/або аудіоінформації, що підлягає демонстрації користувачу пристрою у приміщенні. Після прийому даних у приміщенні вони обробляються широкомовною системою прийому даних, де ці дані можуть бути оброблені, щоб уможливити генерування відео-, аудіо- і/або допоміжних даних. В одному конкретному, хоча і не ексклюзивному випадку ці відео-, аудіо- і/або допоміжні дані можуть бути використані для створення телевізійних або радіопрограм, причому конкретні програми будуються згідно з вибором користувачем, зробленим за допомогою приймального пристрою. Звичайно приймальний пристрій у приміщенні включає зовнішній пристрій і внутрішній пристрій. Зовнішній пристрій включає антену або "тарілку" з хвилепроводом і низькошумовим блоком (НШБ). Зовнішній пристрій передає прийняті дані до внутрішнього пристрою, звичайно через кабельне з'єднання. Користувач взаємодіє з внутрішній пристроєм, який є широкомовним приймачем даних і може генерувати сигнали, що вказують на взаємодію з користувачем і забезпечуючи цим контроль і обрання певних умов роботи НШБ, надсилаються через кабель до НШБ. Дані звичайно передають від супутника або декількох супутників до зовнішнього приймального пристрою або декількох приймальних пристроїв у форматі кругової поляризації (як у США) або лінійної поляризації (як у більшості країн Європи). Обидві системи є ефективними, але існує проблема, яка пов'язана з системами з звичайним форматом кругової поляризації і полягає у тому, що наявна ширина смуги частот є порівняно обмеженою і становить від 12,2 до 12,7ГГц на відміну від смуги від 10,7 до 12,7ГГц у системах з форматом лінійної поляризації. Слід, однак, відзначити, що це стосується не лише цих смуг частот, але й перемішаних смуг з круговою і лінійною поляризацією. Оскільки вимоги до номенклатури наявних програм підвищуються і тому рівень даних, що мають бути передані у будь-який момент зростає, то було виявлено, що наявна ширина смуги частот у системі з форматом кругової поляризації є недостатньою. Однак, внаслідок широкого застосування формату кругової поляризації і великої кількості уже встановлених приймальних пристроїв для формату кругової поляризації, комерційно недоцільно починати передачу всіх даних лише у фор 5 маті лінійної поляризації, оскільки це не дозволить користуватись всіма існуючими пристроями. Крім того, хоча можна створити НШБ, які можуть приймати передачі як у форматі лінійної, так і форматі кругової поляризації, відомі НШБ потребують перемикання між цими двома режимами прийому, тобто між прийомом у форматі лінійної поляризації і прийомом у форматі кругової поляризації. Це означає, що у будь-який момент НШБ може приймати і обробляти сигнали лише в одному з цих форматів. Отже, всі приймальні пристрої, приєднані до НШБ, мають приймати у будь-який момент ті ж сигнали у форматі лінійної або кругової поляризації і тому можуть приймати лише сукупність даних, що були передані у цьому форматі. З огляду на це можна дійти висновку, що треба мати сукупність широкомовних приймачів даних, з'єднаних з зовнішнім пристроєм, в якій кожний з приймачів працює незалежно від інших для надання різним групам користувачів можливості обирати різні приймачі, а для цього робочі параметри існуючих НШБ є незадовільними. З заявки US2004/0029549 відомо, що можливо створити систему, здатну приймати сигнали, які є ортогональними на вході і потім, застосовуючи диплексери, розділяти смугу частот на дві. Використання диплексерів потребує наявності проміжку між прийнятими смугами у щонайменше 10%, а це означає, що на практиці система, описана у цій заявці, не дає практичного рішення для багатьох застосувань, оскільки прийняті смуги частот часто не мають проміжку між ними. Задачею винаходу є створення приймального пристрою, здатного приймати сигнали даних у більш, ніж одному форматі, і створення НШБ, здатного приймати такі сигнали у двох або більше форматах і/або у двох або більше смугах частот для уможливлення приєднувати сукупність широкомовних приймачів даних для прийому даних НШБ, і здатного працювати незалежно від інших таких пристроїв. У першому аспекті винахід включає низькошумовий блок приймального пристрою для сигналів даних, переданих через супутник на частотах у заздалегідь визначеній смузі частот, причому цей приймальний пристрій включає: - схему, призначену оперативно приймати і обробляти сигнали даних у щонайменше двох форматах поляризації у заздалегідь визначеній смузі частот одночасно; і - схему, призначену оперативно отримувати аудіо- і/або відеоінформацію з сигналів даних з селективним пошуком у відповідь на обрання щонайменше одним користувачем через приймальний пристрій. В одному з втілень сигнали даних приймаються у будь-якій смузі частот або у будь-якій комбінації смуг частот, або у смугах частот, що перекриваються, у комбінації форматів кругової поляризації і лінійної поляризації. В одному з втілень різні ретранслятори супутника, від яких приймаються сигнали даних, мають формат кругової поляризації або формат лінійної поляризації, причому сигнали даних можуть бути прийняті існуючими пристроями. 92321 6 В одному з втілень НШБ має декілька виводів для даних на проміжній частоті (ПЧ), з яких прийняті сигнали даних можуть бути передані до широкомовного приймача даних (ШПД) у відповідь на вимогу користувача, передану через ШПД. Звичайно кожний з цих виводів можна незалежно контролювати для приєднання кожного виводу до ШПД, а кожний ШПД може приймати дані від відповідного виводу НШБ, причому визначення даних здійснюється відповідно до робочого режиму конкретного ШПД. Згідно з винаходом, кожний ШПД може приймати дані згідно з вибором користувача, здійсненим через цей ШПД, і дані або наявний діапазон вибору програм не зазнають дії або впливу робочих режимів інших ШПД, приєднаних до інших виводів НШБ, оскільки НШБ може, згідно з винаходом, приймати і обробляти дані у різних смугах частот і/або з різними форматами поляризації одночасно, і тому всі дані завжди є у наявності для кожного з ШПД, приєднаних до НШБ. Звичайно, сигнали даних у різних смугах частот і/або у форматах лінійної або кругової поляризації обробляються у НШБ схемами обробки лінійної поляризації і кругової поляризації. Якщо прийняті сигнали даних включають деякі сигнали даних, що мають формат лінійної поляризації і деякі, які мають формат кругової поляризації, дані, використані у ШПД, вибираються користувачем через обрання певної програми і з урахуванням формату, у якому дані для цієї програми були передані до ШПД. Наприклад, якщо канал телевізійної програми вибрано з даних, принесених цим сигналом даних у форматі кругової поляризації, то блок сигналу даних, оброблений схемою обробки кругової поляризації НШБ, вибирається і передається до ШПД для використання у генеруванні відео- і аудіоінформації для вибраної телевізійної програми. Звичайно всі прийняті дані обробляються, але лише певна частина їх використовується у кожний момент кожним ШПД. Звичайно для кожної групи сигналів даних, переданих з круговою поляризацією, НШБ включає гібрид. В одному з втілень сигнали даних проходять через хвилепровід і хвилепровідні штирі, які розщеплюють прийняті сигнали даних на два шляхи даних, які у випадку кругової поляризації відрізняються за фазою на 90 . Бажано, щоб дані від кожного з штирів після цього проходили через підсилювачі першого і/або другого каскадів, збалансовані за фазою і амплітудою, і потім розщеплювались на два маршрути даних: першим маршрутом дані проходять до гібриду і потім далі до наступних каскадів НШП, які реформують дані з форматом кругової поляризації, а другий маршрут призначений для правильного проходження даних з форматом лінійної поляризації. Отже, дані проходять шляхами, які забезпечують обробку форматів кругової і лінійної поляризації. У кожному маршруті, якщо дані мають змішану лінійну і фугову поляризацію, частина даних обробляється правильно, а частина ні. Наприклад, формат лінійної поляризації даних не буде достовірно оброблений на маршруті обробки даних з круговою поляриза 7 цією і навпаки, але на кінці маршрутів забезпечується правильна обробка всіх даних у кожному з двох форматів обробки і завдяки цьому всі дані будуть у наявності для подальшої обробки з генеруванням аудіо- і/або відеоінформації. Звичайно НШБ включає засіб перемикання, приєднаний до кожного з виводів для забезпечення доступу до відповідних даних відповідного шляху обробки даних за вибором користувача. В одному з втілень дані надходять до ШПД блоками, кожний з яких містить всю сукупність даних, тобто всі дані на конкретній частоті або дані з певною поляризацією, і кожним вибраним блоком даних є той, що включає дані, потрібні для генерування даних, вибраних користувачем через ШПД. В іншому втіленні винаходу схема, що використовується, включає штирі, розташовані ортогонально. Бажано, щоб узгодження фаз штирів підтримувалось у всіх операціях і на виході штиря у мікросмужкову лінію передачі. Для цього штирі мають бути розташовані ортогонально і лежати у хвилепроводі в одній площині. Це дозволяє усунути або знизити до прийнятного рівня фазову похибку зміни частот у хвилепроводі і запобігти розповсюдженню у мікросмужкову лінію цієї похибки, яка не може бути скоригована. Звичайно НШБ включає рупорний випромінювач, конструкція якого дозволяє отримати різницю фаз РЧ 90 і підтримувати її у всій смузі частот без будь-якого диференційного зсуву фаз. В одному з бажаних втілень використовуються сплітери ЗдБ для визначення шляхів даних, завдяки чому не виникає потреби у конструкції для обмеження смуги. Отже, згідно з винаходом, система може приймати і обробляти суміш сигналів з фуговою і лінійною поляризацією в одній смузі, тобто дозволяє перемикати супутникові ретранслятори на кругову або лінійну поляризації. Хоча винахід описується лише для одного розщеплення енергії, зрозуміло, що пристрій може мати декількома розщеплювачів енергій і працювати з ними, внаслідок чого енергію можна розділяти на два або більше шляхів, звичайно через розгалуження Вілкінсона. У даному пристрої можна не застосовувати диплексера і тому не виникає потреба забезпечення проміжку між частотними смугами, як в існуючих пристроях. В одному з втілень пристрій використовується для прийому даних на частотах 11,7-12,2ГГц у форматі лінійної поляризації і 12,2ГГц -12,7ГГц у форматі кругової поляризації. У бажаному втіленні підсилювальні каскади пристрою, розташовані перед розщепленням шляху даних, узгоджені за фазою і амплітудою для підтримання різниці фаз у 90 і правильного підтримання балансу амплітуд для сигналів з круговою поляризацією. В іншому аспекті винахід включає приймальний пристрій для сигналів даних, переданих через супутник на частотах у заздалегідь визначеній смузі, який включає НШБ, що приймає і обробляє сигнали даних у цій смузі частот одночасно, причому зазначені сигнали даних мають щонайменше 92321 8 два формати поляризації, обробляються у НШБ і є доступними для обрання у будь-який момент часу для генерування аудіо- і/або відеоінформації за вибором щонайменше одним користувачем через цей приймальний пристрій. Далі розглядається конкретне втілення винаходу з посиланнями на креслення, в яких: Фіг.1 схема приймального пристрою згідно з винаходом, Фіг.2 - перше втілення схем даних у НШБ і Фіг.3 друге втілення схем даних у НШБ. Фіг.1 ілюструє приймальний пристрій згідно з винаходом у приміщенні 2. Пристрій має антену 4, встановлену назовні приміщення, і НШБ 6, виконаний як її частина. Антена і НШБ розташовані таким чином, щоб приймати дані, передані однією або декількома широкомовними станціями через супутник для прийому антеною і НШБ у кожному з зазначених приміщень. НШБ з'єднано коаксіальним кабелем 8 з сукупністю широкомовних приймачів даних (ШПД) 10, 12, 14, розташованих у приміщеннях, звичайно в окремих кімнатах. Кожний з ШПД пристосовано для взаємодії з користувачем таким чином, що користувач може працювати з кожним незалежно від інших, вибираючи конкретні телевізійні програми. Після обрання користувачем певної програми від ШПД до НШБ передається сигнал, який здійснює передачу даних вибраної програми або блоку даних, що містить ці дані, до ШПД для обробки і генерування відеоі/або аудіоінформації для приєднаного користувацького телевізора 16. Фіг.2 і 3 ілюструють два втілення схем проходження прийнятих даних у НШБ згідно з винаходом. У цих Фіг. спільні компоненти мають однакові цифрові позначення. Прийняті дані надходять до НШБ у напрямку, показаному стрілкою 20, і у цьому місці відбувається розщеплення 22 на два шляхи даних 24, 26, що відрізняються за фазою на 90 . Слід відзначити, що всі прийняті дані обробляються однаково і проходять шляхами 24, 26, як це визначено хвилепровідними штирями 22. Дані у кожному з шляхів 24, 26 даних проходять через відповідну пару низькошумових підсилювачів (НШП) першого (і/або другого) каскаду 28, 30. Пара НШП 28, 30 збалансована за фазою і амплітудою. Кожний з шляхів 24, 26 даних потім розщеплюється на два маршрути 32а, 32b і 34а і 34b даних, розгалужувачами 36, 38 енергії Вілкінсона, відповідно. Два маршрути 32а і 34а даних призначено для правильної обробки даних, що мають формат лінійної поляризації. Два маршрути 32b і 34b призначені для правильної обробки даних, що мають формат кругової поляризації і оснащені гібридом 40 на 3дБ, а кожний маршрут має одну з пар НШП 42, 44 другого каскаду, відповідно. У кожному з маршрутів 32а, 32b, 34a, 34b встановлено міксер 46 і підсилювач 48 ПЧ, після якого дані оцінюються вибираються за допомогою контрольного засобу перемикання, який описано нижче. Отже, кожним з шляхів 24, 26 проходять однакові прийняті дані, і ці дані можуть мати як кругову 9 і так і лінійну поляризацію. НШП слугують для значного підсилення даних, щоб забезпечити точну обробку цих даних, причому важливо, щоб шляхи і маршрути даних були симетричними для мінімізації похибок у даних і забезпечення цим придатності даних для подальшої обробки і придатних меж відхилень. У цьому прикладі дані мають кругову і лінійну поляризацію, і після проходження шляхом 24 даних через НШП 28 вони розщеплюються на два маршрути 32а і 32b. Дані, що проходять маршрутом 32а, обробляються як дані у форматі лінійної поляризації, і тому дані цього форматі будуть оброблені правильно, а дані іншого формату - неправильно. На маршруті 32b дані обробляються як дані з круговою поляризацією, і тому дані у форматі кругової поляризації будуть оброблені правильно, а дані іншого формату - неправильно. Все це також стосується даних на маршрутах 34а і 34b, тобто дані у форматі лінійної поляризації будуть отримані на виході маршрутів 32а і 34а, дані у форматі кругової поляризації - на виході маршрутів 32b і 34b. Компоненти даних з круговою поляризацією при проходженні маршрутами 32b і 34b відокремлюються гібридами ЗдБ. Паралельна обробка у шляхах даних і симетричність компонентів цих двох шляхів і маршрутів, забезпечена відповідними схемами, дозволяє одночасно обробляти і отримувати дані у форматах як кругової, так і лінійної поляризації і/або (за наявності однакових або різних форматів) отримувати дані у різних заздалегідь визначених смугах частот. Отже, всі дані у належній формі підготовлюються для обрання у будь-який момент за допомогою контрольного засобу перемикання 50 (Фіг.2) і 52 (Фіг.3). На Фіг.2 перемикач має 4 позиції, тобто має один ПЧ вихід 54, до якого може бути приєднаний один ШПД. Отже, за такою схемою вибраний користувачем сигнал, який відповідає певній телевізійній програмі для ШПД передається на перемикач 50. Цей сигнал дозволяє виявити місцезнаходження даних, потрібних для ідентифікації даної телевізійної програми, і перемикач оцінює дані на виходах шляхів даних або блоків даних у форматах як кругової, так і лінійної поляризації. Ідентифіковані дані з виходу 54 перемикача 50 спрямовують 92321 10 ся до ШПД, який може потім обробити дані для отримання відео- і/або аудіоінформації відповідно до обраної телевізійної програми. На Фіг.3 перемикач 52 має 4 4 позиції, тобто має чотири ПЧ виходи 56, 58, 60, 62. До кожного з цих ПЧ виходів може бути приєднаний ШПД і від кожного з цих виходів дані надходять до відповідного ШПД незалежно від інших. Якщо, наприклад, ШПД, приєднаний до ПЧ виходу 56, призначено генерувати вибрану користувачем телевізійну програму з даних, прийнятих у форматі кругової поляризації, то ці дані обробляються на маршрутах 32b і 34b і ці дані або блоки даних, сформовані з відповідних виходів шляхів даних, надходять до ПЧ виходу 56. Якщо у той же час ШПД, приєднаний до ПЧ виходу 60, призначено генерувати вибрану користувачем телевізійну програму з даних, прийнятих у форматі лінійної поляризації, то ці дані обробляються на маршрутах 32а і 34а і ці дані або блоки даних одночасно надходять до ПЧ виходу 60. В іншому втіленні приєднання виходів ПЧ виходи шляхів даних можуть бути комбіновані за допомогою диплексерів на виходах в єдиний вихід або у будь-яку комбінацію декількох виходів. У такому варіанті перемикач, ілюстрований Фіг.2, 3, не використовується. Отже, згідно з винаходом, передбачено використання НШБ і пристрою обробки, які забезпечують можливість одночасних прийому, обробки і надання даних, переданих у форматі лінійної і форматі фугової поляризації, і надають для обрання дані у ширшій смузі частот і забезпечують обрання і обробку даних з різними форматами поляризації одночасно. Це створює практичну можливість безперервної широкомовної трансляції даних у форматі кругової поляризації в існуючій смузі частот і, крім того, безперервної широкомовної трансляції даних у форматі лінійної поляризації у тому ж географічному регіоні і у ширшій смузі частот, і завдяки цьому забезпечує збільшення об'єму даних, який може бути переданий, створює можливість вибору програм для користувача і можливість належних прийому і обробки даних у форматах як лінійної, так і кругової поляризації згідно з вибором користувачем одночасно і у будь-який момент. 11 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 92321 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601