Kā tas bija: C diapazona izaicinājums - Останкино un РТР

Vairums publikāciju par satelītu televīzijas tematiku parasti ir veltītas Ku diapazonam: 10,7 - 12,75 GHz. Tagad tas, protams, ir pats par sevi saprotams, bet 90. gadu vidū ar 1 - 2 m diametra paraboliskajām antenām pie mums C diapazonā 3,4 – 4,2 GHz daudzi analogā veidā skatījās Krievijas televīzijas programmas Останкино un РТР, ko translēja satelītu televīzijas sistēma Maskava (Москва). Latvijas teritorijā tās varēja uztvert no satelītiem Horizonts (Горизонт), kas atradās 14° E (Останкино) un 40.5° E (РТР) pozīcijās. Abos gadījumos tika lietots Horizontu sestais stobrs 3,675 GHz frekvencē ar labo cirkulāro polarizāciju. Līdz Eiropā populārajam Ku diapazonam Krievijas programmām, kuras tagad tur sekmīgi tiek izplatītas digitālā veidā, toreiz bija vēl tāls ceļš ejams...
 

Ku un C frekvenču diapazonu uztveršanai pielāgota antena Olaines centrā

Lūk, ko par to atceras Didzis Pučs: "Ja Krievijā 4 GHz diapazona uztveršana nebija populāra, jo vietējie virszemes raidītāji translēja tās pašas programmas, tad Latvijā gan šo diapazonu skatījās. Valsts televīzija pārtrauca Maskavas programmu retranslāciju, bet kabeļu televīzija vēl tikai sāka attīstīties un tāpēc nebija visur pieejama. Skatīties krievu programmas tad varēja tikai 4 GHz diapazonā no Krievijas satelītiem. Daži no tiem bija pilnīgi ''lūžņi'', kas "brīvi peldēja" pa ģeostacionāro orbītu. Varēja, protams, pieregulēt antenu tā, lai bildi rāda kaut cik vakarā, vai no rīta. Citādāk - visu laiku vajadzēja antenu grozīt līdzi satelītam. Vēl interesanti, ka no dažām radioreleju stacijām ar 4 GHz diapazona galviņu, varēja pārtvert radioreleju signālu 3,4 - 3,9 GHz frekvenču diapazonā. Faktiski jau SAT apraides aparatūras ''kājas auga'' no radioreleju līniju modernizētas tehnikas. Radioreleju aparatūra visā PSRS bija unificēta, un 4 GHz diapazons tika izmantots arī Latvijā. Vēl var pieminēt, ka satelītu ēras pirmsākumos diezgan daudz tehniskas informācijas tika iegūtas tieši no inženieriem, kuri strādāja radioreleju torņos. Šie cilvēki bija profesionāļi, kas reāli dzīvē darbojās ar rūpniecisku aparatūru, bet amatieri to centās izgatavot paši. Televīzijas signāla demodulatora shēma  releju līnijās un SAT uztvērējos bija ļoti līdzīgas. Arī Ketnera uztvērējā ir izmantotas idejas no profesionālās КУРС-4 radioreleju līniju aparatūras."

Tiešās redzamības unificētā radioreleju līniju sakaru aparatūra КУРС-4 no iepriekšējām PSRS izstrādnēm galvenokārt atšķīrās ar to, ka bija kompakta. Piemēram, sistēmas КУРС-4 vienā 600 mm statnē varēja izvietot 4 uztvērējus vai 4 raidītājus. Krievu valodā abreviatūra КУРС atšifrējas kā "комплексс унифицированных радиорелейных систем связи". Tātad, runa iet par veselu aparatūras kompleksu - četras sakaru sistēmas, kas strādāja 2, 4, 6 un 8 GHz frekvenču diapazonos. 4 un 6 GHz aparatūra bija paredzēta maģistrālajiem radioreleju sakariem (attālums 47 km, jauda 0,5 W), bet 2 un 8 GHz - zonas (attālums 47 km, jauda 1,6 W un attālums 28 - 40 km, jauda 0,4 W). 4 GHz diapazona КУРС-4 kapacitāte bija 720 telefonu kanālu, 1 televīzijas kanāls un 23 skaņas kanālu.

Padomju satelītu televīzijas sistēma Москва galvenokārt tika plānota TV programmu piegādei tiem PSRS reģioniem, kur bija nedroša virszemes televīzijas apraide un vietām, kur kopā kompakti dzīvoja liels skaits iedzīvotāju. Par šo sistēmu es sīkāk jau rakstīju vienā no  bloga publikācijām. Kā tas bija: Satelītu televīzija PSRS – Ekrāns, Raduga, Horizonts un Maskava

C frekvenču diapazons būtiski atšķiras no ierastā Ku diapazona pirmkārt jau ar to, ka prasības antenas kvalitātei ir ievērojami zemākas, jo elektromagnētiskā viļņa garums ir trīs reizes lielāks. Arī atmosfēras nokrišņi signālu vājina krietni mazāk, tāpēc pieļaujamā vidēji kvadrātiskā nobīde no profila precizitātes arī ir trīs  reizes lielāka nekā 10.95 - 11,7 GHz diapazonam. Otrkārt, toreiz tika izmantota Eiropai netipiska lieta - cirkulārā polarizācija lineārās polarizācijas vietā. Oriģinālajai sistēmas Москва antenai polarizācijas iestādīšanai lietoja divkāršo logaritmisko spirāli, ko ar koaksiālo pāreju pieslēdza pie maztrokšņojošā pastiprinātāja ieejas. Ar to gan nodarbojās galvenokārt padomju profesionāļi, kas apkalpoja šīs uztveršanas stacijas.

Satelīttelevīzijas sistēmas "Москва" antenas apstarotāja - polarizatora konstrukcija (no žurnāla "Радио" 1990/6)

Pie mums, Latvijā 90. gados pārdošanā parādījās C diapazona konvertori, kas bija piemēroti lineārajai polarizācijai H vai V. Lai pārveidotu cirkulāro polarizācijas plakni, nācās lietot vienkāršu polarizācijas transformatoru -  speciālu 4 - 5 mm biezu dielektriska materiāla (teflona) plāksnīti. Tās garums bija vienāds ar viļņa garumu, bet platumu noteica apstarotāja viļņvada diametrs. Garumu vienalga nācās piemeklēt eksperimentāli, jo to ietekmēja gan plāksnītes biezums, gan malu forma. Uzreiz jāsaka, ka vēlāk šo cirkulāro polarizāciju krievi pārnesa arī uz Ku diapazonu 11,7 - 12,75 GHz, kur 90. gadu vidū uzsāka izplatīt savas programmas analogā veidā no Gals (Галс) 36° E satelīta. Acīm redzot, ka šī cirkulārās polarizācijas lietošana viņiem bija svarīga! Viens no galvenajiem lineārās polarizācijas trūkumiem ir tas, ka atkarībā no antenas ģeogrāfiskās atrašanās vietas, vienmēr vajag precīzi noregulēt konvertora stiprinājuma leņķi. Gadījumā ar cirkulāro polarizāciju, nekas tāds nav vajadzīgs - pietiek tikai ielikt konvertoru antenas fokusā. Mazāk zināma, bet daudz vairāk jūtama, ir arī cita lineārās polarizācijas īpašība -  signālu atkarība no polarizācijas plaknes magnētiskās, jeb Faradeja rotācijas parādības, ko izsauc Zemes magnētiskais lauks. Taču, pieaugot frekvencei, Faradeja efekts būtiski mazinās un tāpēc atšķirībā no C diapazona, Ku diapazonā faktiski nav pamanāms. Tieši tāpēc, izmantot lineāro polarizāciju C diapazonā ir riskanti - īpaši vēl, ja teritorija atrodas pie Zemes magnētiskajiem poliem. Ja tam visam vēl pievieno klāt satelītu nestabilitātes orbītās (svārstības) un, to faktu, ka krievi, bez ģeostacionārās orbītas, sākumā izmantoja televīzijai arī augsti eliptiskās orbītas, tad cirkulārās polarizācijas izvēle šķiet gana pamatota lieta.

C diapazona konvertors ar apstarotāju un polarizācijas transformatoru (no Didža Puča kolekcijas)

Turklāt tas vēl nebūt nebija viss, kas bija nepieciešams Krievijas televīzijas programmu sekmīgai uztveršanai. Publikācijā Kā tas bija: Satelītu televīzija PSRS – Ekrāns, Raduga, Horizonts un Maskava jau pieminēju to faktu, ka, lai neradītu traucējumus virszemes radio releju līnijām, kas strādāja tajā pašā frekvenču diapazonā, tika pielietota speciāla mākslīgā enerģijas izkliedes (dispersijas) sistēma – signāla attēla nesējfrekvence tika papildus modulēta (FM) ar zāģveidīgu 2 Hz signālu. Uztvērēja traktā bija jālieto attiecīga videosignāla „melnā” līmeņa fiksācijas shēma. Skaņas pavadījumam 7 MHz frekvencē un radio programmai 7,5 MHz, izmantoja dubulto frekvences modulāciju (FM) un, lai uzlabotu vāja signāla parametrus, lietoja audio kompanderu. Tas ļāva iegūt audio signāla izejā par 15 - 18 dB labāku attiecību signāls - troksnis. Tāpēc kvalitatīvam skaņas pavadījumam ar parastu satelītuztvērēju vēl nepietika un nācās lietot ārēju bloku - espanderu. Skaņas signāla spektrs sistēmā Москва bija ierobežots ar 10 kHz frekvenci, bet pats signāls saspiests, lai samazinātu deviācijas lielumu. Savukārt informācija par to, kā mainās dinamiskais diapazons, tika pārraidīta 11 kHz frekvencē ar amplitūdas modulācijas (AM) metodi kopā ar skaņas signālu. Espanderā bija jālieto filtru sistēma, kas šos signālus atdalīja vienu no otra - zemo frekvenču filtrs 0 - 10 kHz un 125 Hz platas frekvenču joslas filtrs ar centrālo frekvenci 11 kHz. Ja tā nerīkojās, tad skaņas pavadījuma klausīšanos traucēja augstfrekvences troksnis, kas izpaudās svilpiena veidā. Latvijā bija vairākas firmas, kas šos analogos skaņas procesorus taisīja, piemēram, viena bija VISANTS. Tā ražoja VSD-12. Arī es 90. gados piepelnījos, lodējot detaļas audio espanderos kādā firmā (pie Viktora), kas toreiz darbojās "Zālītes darbnīcas" ēkā. Tas nebija ilglaicīgs projekts, tomēr elektronika aizvien vairāk tad noteica manas dzīves izvēles. 

Satelīttelevīzijas skaņas procesora (espandera) principiālā shēma

Satelīttelevīzijas skaņas procesors (espanders) VSD-012 VISANTS (no Didža Puča kolekcijas)

Krievu Horizonti nostrādāja orbītā vēl ilgus gadus un, daudzi pēc PSRS sabrukšanas Latvijā turpināja skatīties programmas krievu valodā tā, it kā nekas pat nebūtu mainījies. To pie mums nodrošināja satelītu televīzija. Arī tagad viss ir tāpat, tikai programmas tiek izplatītas ciparu veidā, bet katrs atrod sev vajadzīgo. Satelītu televīzija nojauca visas robežas - arī tās, kas bija austrumu virzienā, patīk tas vai ne...

Rīga, Ziepniekkalns, pamesta (bez kabeļa) antena ar C diapazona konvertoru