В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Марк Локшин
НИИР
Предлагаем вашему вниманию вторую часть статьи, посвященной техническим аспектам организации приема цифрового ТВ населением.
Качество приема телевизионного сигнала во многом зависит от того, какие приемные антенны применяет телезритель. Вспомним время, когда в нашей стране начало развиваться аналоговое телевизионное вещание, вспомним состояние промышленности в тот период и то, какими были доходы большинства граждан. Неудивительно, что появившиеся тогда первые приемные антенны индивидуального пользования - полуволновой диполь 1-го или 2-го каналов -сохранились на десятилетия и многие телезрители применяют их по сей день даже для приема в диапазоне ДМВ.
При цифровом вещании культура приема ТВ-сигнала обретает особо важное значение. Подавляющее большинство антенно-фидерных устройств, находящихся в пользовании у населения России, имеют небольшое усиление, низкую помехозащищенность, большие потери в кабеле снижения. Они позволяют принимать аналоговые сигналы (с невысоким качеством), но совершенно непригодны для удовлетворительного приема сигналов цифрового телевидения, особенно вблизи границ зоны обслуживания. Население России не имеет информации о том, какие приемные антенны индивидуального пользования нужно устанавливать в конкретных условиях. Кроме того, в настоящее время в продаже представлены многие модели приемных антенн, которые по ряду параметров далеко не везде могут обеспечить качественный прием сигналов цифрового телевидения. Что же касается такого параметра, как коэффициент шума телевизора (или приставки для приема сигналов цифрового телевидения), то нужно учесть, что в настоящее время в России значения этого параметра перестали нормировать, поэтому нет правовых оснований для предъявления претензии к характеристикам оборудования, поставляемого из-за рубежа или производимого в нашей стране. Следовательно, нет гарантий того, что вблизи расчетных границ зон обслуживания передающих станций будет возможен прием программ цифрового телевизионного вещания.
При планировании отечественной сети телевизионного вещания России руководствовались минимальными медианными значениями напряженности поля, вычисленными в предположении приема на многоэлементные антенны; они практически совпадают со значениями, которые рекомендует МСЭ для планирования сетей наземного цифрового телевидения. Но нужно учесть, что если предполагается прием лишь в одном из диапазонов волн (I-II, III или дециметровом), то установка индивидуальной антенны с такими параметрами не вызовет трудностей. Антенна, обеспечивающая большое усиление принимаемых сигналов в двух диапазонах (метровых и дециметровых волн), - это достаточно сложная двухэтажная конструкция, аналогичная типовой приемной антенне системы коллективного приема телевидения. Видимо, по этой причине в России для приема цифрового телевидения устанавливают широкополосные антенны индивидуального пользования, подобные антенне типа "Дельта" (рис. 1). Но эта антенна непригодна для приема сигналов цифрового телевидения вблизи расчетных границ зоны обслуживания, как это видно из данных табл. 1.
Очевидно, что в местах, где напряженность поля близка к граничным значениям, нужно применять диапазонные антенны, обладающие более высоким усилением, чем всеволновые. Применение диапазонных антенн оправдано еще и тем фактом, что на РПС могут размещать передатчики диапазонов MB и ДМВ разной номенклатуры мощностей (где-то равной мощности, где-то мощность передатчика диапазона ДМВ будет значительно больше мощности передатчика диапазона MB, где-то меньше). Соответственно и напряженности поля этих передатчиков в месте приема также будут разными, поэтому и комплектация приемных установок, предназначенных для использования в зонах обслуживания разных отдельных РПС, будет различной. Поэтому некорректна идея создания универсальной типовой приемной установки для повсеместного индивидуального пользования в сетях цифрового телевидения (в отличие от сети аналогового вещания, в которой различие значений напряженности поля в разных диапазонах волн не столь существенно). Речь может идти о рекомендациях общего характера для комплектации приемных установок индивидуального пользования в зонах обслуживания конкретных РПС.
Вычислить значение напряженности поля, при котором допустимо использование конкретной приемной антенны, можно по формуле:
Емин - 20 lg UMHH - Од - 20 lg rip + 20 lg 2к/1 = К -Од (дБ/мкВ/м).
С приближением, допустимым при практических расчетах, при приеме сигналов цифрового телевидения с модуляцией 64-QAM и скоростью внутреннего кодирования 5/6 можно принять значение коэффициента К (К = 20 lg UMHH -20 lg г|ф + 20 lg 2ж/Х) равным:
Соответственно, зная значение напряженности поля, можно вычислить коэффициент усиления антенны, которую допустимо применить для приема в конкретном пункте, по формуле Ga = К-Ei, дБд (Ei - наименьшее значение напряженности поля, измеренное в данном населенном пункте).
Как следует из всего изложенного выше, для того чтобы сохранить возможность приема сигналов цифрового телевидения, особенно в дециметровом диапазоне волн, вблизи границ зон обслуживания передатчиков аналогового телевидения, потребуется применение установок, включающих антенные усилители (активные антенны). Распространенное мнение, что, укомплектовав приемную антенну усилителем с высоким коэффициентом усиления, можно решить все проблемы приема в местах с малыми значениями напряженности поля, справедливо лишь при соблюдении ряда условий. Если напряжение шумов антенного усилителя, поступающих на вход телевизора, будет значительно больше напряжения шумов самого телевизора, то выигрыш от применения антенного усилителя численно будет равен Q = NTB - NA - rip, дБ (NTB и NA - коэффициенты шума телевизора и усилителя соответственно, г|ф - коэффициент передачи фидера). Расчеты показывают, что при NA > 3 дБ, г|ф > - 5 дБ и 8 дБ увеличение коэффициента усиления (КА) антенного усилителя свыше 20 дБ не приводит к ощутимому эффекту.
Эффект от применения антенного усилителя иллюстрирует табл. 2 на примере нескольких вариантов построения приемной установки в диапазоне ДМВ (частота 600 МГц), в которой приведены результаты расчетов значений минимальной напряженности поля, требуемой для приема сигналов цифрового телевидения с параметрами 64-QAM-5/6. Как видно, применение простейшего антенного усилителя (вариант 1) позволяет снизить значение минимальной необходимой напряженности поля почти на 7 дБ по сравнению с базовым вариантом; увеличение коэффициента усиления свыше 20 дБ снижает значение Емин всего до 0,2-0,3 дБ. в Эффект от улучшения характеристик приемной установки прямо пропорционален уменьшению коэффициента шума антенного усилителя, снижению потерь фидера и увеличению коэффициента усиления приемной антенны. Для приема в сложных условиях рекомендуется применять многоэлементные антенны типа "волновой канал" (рис. 2).
При переходе на цифровой формат сигнала для сохранения охвата населения ТВ-вещанием потребуется реализовать следующий комплекс мероприятий:
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #1, 2009
Посещений: 18905
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
