В настоящее время спутниковые каналы являются основными при организации глобальных телекоммуникационных сетей. Большинство сетей строится в стандарте DVB-S, где принята цифровая QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), при которой информацию несет фаза сигнала. Ключевыми факторами при приеме сигналов цифровых спутниковых каналов являются уровень сигнала и качество фазовой синхронизации. Требуемое значение отношения сигнал/шум определяется вероятностью ошибки приема и значением параметра FEC (Forward Error Correction), который зависит от степени избыточности кодирования. Приемная спутниковая система обладает пороговым эффектом, уровень которого зависит от чувствительности ресивера, вида модуляции и способа демодуляции. Чувствительность приемника, в свою очередь, ограничивается уровнем шума конвертора.
Современные конверторы оптимизируются под минимальный фазовый шум. Даже малые вариации фазы могут вывести систему синхронизации из локальной устойчивости, что приводит к невозможности правильного декодирования сигнала. Таким образом, в приемной системе присутствует дополнительный источник ошибок, количество которых не зависит от отношения сигнал/шум на входе, а зависит от шумов гетеродина конвертора. При увеличение размера антенны возрастают ее направленные свойства. Поэтому, увеличивается мощность полезного сигнала и уменьшается мощность помехи, но растет стоимость всей системы. Очень эффективный способ увеличения запаса по качеству – использование конвертеров с более низким значением фазового шума. В конверторах используется две схемы стабилизации частоты гетеродина: на основе диэлектрического резонатора и синтезатора частоты PLL (Phase Lock Loop). Их основное отличие – достижимый уровень стабильности частоты и фазы. При более узких несущих используются более стабильные PLL конвертеры с внутренней или внешней опорной частотой 10 ГГц. Величина фазового шума показывает, как быстро понижается дисперсия фазы сигнала относительно необходимой центральной частоты. Рекомендуемое значение фазового шума конвертора: -50 dBc/Hz @ 1 kHz, -75 dBc/Hz @ 10 kHz, -95 dBc/Hz @ 100 kHz. Перед поступлением сигнала на детектор уровня в демодуляторе ресивера, необходимо осуществить хронирование и фазовую синхронизацию по несущей. Это действие выполняется с помощью PLL, которая оценивает фазовый сдвиг и синхронизирует фазу несущей по входящему сигналу. Получаемый сдвиг по фазе используется для выработки управляющего сигнала. В демодуляторе необходимо добиться инвариантности по фазе, путем включения в цепь управления PLL дополнительного интегратора, реализуемого в виде схемы накопления заряда. Тогда при любой начальной расстройке ГУН (генератора управляемого напряжением) не будет статической ошибки по фазе, её установившееся значение будет нулевым.
© Nesterenko Ann, 2011