Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Сравнение зон обслуживания аналоговых и цифровых передатчиков

В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Сравнение зон обслуживания аналоговых и цифровых передатчиков

Юрий Носов
Начальник отдела ФГУП "РТРС"

При переходе на цифровое телевидение часто возникает вопрос, при какой мощности цифрового передатчика размеры обслуживаемой зоны будут равны обслуживаемой зоне заменяемого аналогового передатчика. Определим значения мощностей аналогового и цифрового передатчиков при равенстве размеров их обслуживаемых зон.

Исходные данные

Рассмотрим частный случай. Будем считать, что значения коэффициентов усиления антенн при аналоговом и цифровом сигнале равны 6 дБд и высота подвеса передающей антенны равна 150 м. В качестве главного фидера - коаксиальный кабель типа HF 3". Значения КПД этого фидера равны: 0,73 - в I телевизионном диапазоне; 0,66 - во II диапазоне; 0,62 - в III диапазоне; 0,39 - в IV диапазоне; 0,26 - в V диапазоне частот.

При вычислениях радиуса обслуживаемой зоны будем использовать кривые распространения МККР, построенные отдельно для диапазонов метровых и дециметровых волн, а также приведенные в табл.1 минимально допустимые значения напряженности поля на границе зоны обслуживания в городских условиях.

Как видно из анализа данных табл.1, аналоговые передатчики I, II, III, IV и V телевизионных диапазонов могут быть заменены цифровыми передатчиками III, IV и V диапазонов частот. Также рассмотрим случаи возможного применения аналого-цифровых или гибридных передатчиков, которые при замене формирователя сигналов могут работать в аналоговом или цифровом режимах. В режиме аналогового вещания выходная мощность отечественных передатчиков равна 0,5; 1; 2; 5 и 25 кВт, а в режиме цифрового вещания - 0,1; 0,25; 0,5; 1 и 5 кВт. Следовательно, при переходе с аналогового на цифровое вещание мощность передатчика снижается в 4-5 раз.

В настоящее время отечественная промышленность выпускает цифровые передатчики максимальной мощностью 5 кВт, которые, с учетом вышепринятых условий, обеспечивают радиус обслуживаемой зоны 60 км для III диапазона, 40 км для IV диапазона и 32 км для V телевизионного диапазона длин волн.

Замена аналоговых передатчиков I диапазона цифровыми передатчиками

Результаты расчета показали, что для сохранения размеров обслуживаемой зоны, соответствующей аналоговым передатчикам I телевизионного диапазона мощностью от 0,1 до 50 кВт, необходимо мощность цифровых передатчиков по сравнению с мощностью соответствующих аналоговых передатчиков:

  •  уменьшить примерно в 1,35 раза для III телевизионного диапазона;
  •  увеличить примерно в 8-20 раз для IV телевизионного диапазона;
  •  увеличить примерно в 30-77 раз для V телевизионного диапазона.     

В табл. 2 приведены значения максимального радиуса обслуживаемой зоны (R) и соответствующие им мощности аналогового передатчика I диапазона и мощности цифровых передатчиков в III, IV и V телевизионных диапазонах.

Анализ данных табл. 2 показывает, что применение в III, IV и V диапазонах цифрового передатчика мощностью 5 кВт позволит сохранить зону обслуживания аналоговых передатчиков I диапазона мощностью, соответственно равной 6,8 кВт, 0,7 кВт и 0,13 кВт. Замена аналоговых передатчиков большей мощности цифровым 5-кВт передатчиком приведет к уменьшению радиуса обслуживаемой зоны. Например, замена аналогового передатчика I диапазона мощностью 50 кВт на 5-кВт цифровой передатчик приведет к уменьшению радиуса обслуживаемой зоны на 25 км в III диапазоне, уменьшению на 45 км в IV диапазоне и уменьшению на 53 км в V диапазоне.

Использование гибридных передатчиков для замены аналоговых передатчиков I диапазона цифровыми передатчиками III диапазона приведет к уменьшению значений R на 5-17 км по сравнению с данными, приведенными в табл. 2. Для других случаев применение гибридных передатчиков нецелесообразно.

Замена аналоговых передатчиков II диапазона цифровыми передатчиками

Для сохранения размеров зон обслуживания заменяемых аналоговых передатчиков II телевизионного диапазона мощностью от 0,1 до 50 кВт необходимо мощность цифровых передатчиков по сравнению с мощностью соответствующих аналоговых передатчиков:

  •  уменьшить примерно в 2,36 раза для III телевизионного диапазона;
  •  увеличить примерно в 3-13 раз для IV телевизионного диапазона;
  •  увеличить примерно в 12-48 раз для V телевизионного диапазона.

В табл. 3 приведены значения R и соответствующие им значения мощности аналогового передатчика II диапазона и мощности цифровых передатчиков в III, IV и V диапазонах.

Анализ данных табл. 3 показывает, что применение в III, IV и V диапазонах цифрового передатчика мощностью 5 кВт позволит сохранить зону обслуживания аналоговых передатчиков II диапазона мощностью 12, 1,2 и 0,4 кВт.

Соответственно замена аналоговых передатчиков большей мощности цифровым 5 кВт-передатчиком приведет к уменьшению радиуса обслуживаемой зоны. Например, замена аналогового передатчика II диапазона мощностью 50 кВт на 5-кВт цифровой передатчик приведет к уменьшению радиуса обслуживаемой зоны: на 19 км - в III диапазоне; на 39 км - в IV диапазоне и уменьшению на 47 км - в V диапазоне. Использование гибридных передатчиков для замены аналоговых передатчиков II диапазона цифровыми передатчиками III диапазона приведет к уменьшению значений R на 0-4 км по сравнению со значениями, показанными в табл. 3. Для других случаев применение гибридных передатчиков нецелесообразно.

Замена аналоговых передатчиков III диапазона цифровыми передатчиками

Для сохранения размеров зон обслуживания при замене аналоговых передатчиков III телевизионного диапазона мощностью от 0,1 до 50 кВт необходимо мощность цифровых передатчиков по сравнению с мощностью соответствующих аналоговых передатчиков:

  •  уменьшить примерно в 5 раз для III телевизионного диапазона;
  •  увеличить примерно в 1,6-4 раз для IV телевизионного диапазона;
  •  увеличить примерно в 6-15 раз для V телевизионного диапазона.

В табл. 4 приведены значения R и соответствующие им значения мощности аналогового передатчика III диапазона и мощности цифровых передатчиков в III, IV и V диапазонах.

Анализ данных табл. 4 показывает, что применение в III, IV и V диапазонах цифрового передатчика мощностью 5 кВт позволит сохранить зону обслуживания аналоговых передатчиков III телевизионного диапазона мощностью 25, 2,5 и 0,5 кВт соответственно. Замена аналоговых передатчиков большей мощности цифровым 5 кВт-передатчиком приведет к уменьшению радиуса обслуживаемой зоны. Например, замена аналогового передатчика III диапазона мощностью 20 кВт йа 5-кВт цифровой передатчик приведет к увеличению радиуса обслуживаемой зоны: на 1 км - в III диапазоне; на 19 км в - IV диапазоне; на 27 км -в V диапазоне.

Целесообразно использовать гибридные передатчики III диапазона для замены аналоговых передатчиков III диапазона. Для других случаев использование гибридных передатчиков нецелесообразно.

Замена аналоговых передатчиков IV диапазона цифровыми передатчиками

Для сохранения размеров зон обслуживания заменяемых аналоговых передатчиков IV телевизионного диапазона мощностью от 0,1 до 50 кВт необходимо мощность цифровых передатчиков по сравнению с мощностями соответствующих аналоговых передатчиков:

  •  уменьшить примерно в 100-250 раз для III телевизионного диапазона;
  •  уменьшить примерно в 16 раз для IV телевизионного диапазона;
  •  уменьшить примерно в 4 раза для V телевизионного диапазона.

При условии сохранения размеров обслуживаемых зон замена аналоговых передатчиков V диапазона осуществляется цифровыми передатчиками III, IV и V диапазонов с малыми значениями мощностей

В табл. 5 приведены значения R и соответствующие им значения мощности аналогового передатчика IV диапазона и мощности цифровых передатчиков в III,  IV и V диапазонах.

Как видно из табл. 5, при замене аналоговых передатчиков IV диапазона мощность цифровых передатчиков III, IV и V диапазонов значительно снижается при условии сохранения размеров обслуживаемых зон. Например, аналоговый передатчик мощностью 20 кВт может быть заменен цифровым передатчиком мощностью 0,1, 1,3 и 4,8 кВт в III,

IV,  и V диапазоне частот соответственно. При уменьшении обслуживаемой зоны не более чем на 2 км целесообразно использовать гибридные передатчики для замены аналоговых передатчиков IV диапазона цифровыми передатчиками V диапазона. Для других случаев использование гибридных передатчиков нецелесообразно.

Замена аналоговых передатчиков V диапазона цифровыми передатчиками

Для сохранения размеров зон обслуживания заменяемых аналоговых передатчиков V телевизионного диапазона мощностью от 0,1-50 кВт необходимо мощность цифровых передатчиков по сравнению с мощностью соответствующих аналоговых передатчиков:

  •  уменьшить примерно в 300-500 раз для III телевизионного диапазона;
  •  уменьшить примерно в 47 раз для IV телевизионного диапазона;
  •  уменьшить примерно в 13 раза для V телевизионного диапазона.

В табл. 6 приведены значения R и соответствующие им значения мощности аналогового передатчика V диапазона и мощности цифровых передатчиков в III, IV и V диапазонах.

Из табл. 6 следует, что при условии сохранения размеров обслуживаемых зон замена аналоговых передатчиков V диапазона осуществляется цифровыми передатчиками III, IV и V диапазонов с малыми значениями мощностей. Например, аналоговый передатчик мощностью 20 кВт может быть заменен цифровым передатчиком мощностью 0,05, 0,4 и 1,6 кВт в III, IV, V диапазоне частот соответственно.

При уменьшении обслуживаемой зоны не более чем на 5 км целесообразно использовать гибридные передатчики для замены аналоговых передатчиков V диапазона цифровыми передатчиками V диапазона. Для других случаев использование гибридных передатчиков нецелесообразно.

Выводы

  1.   Применение гибридных передатчиков оправдано при замене аналоговых передатчиков I, II и III диапазонов цифровыми передатчиками III диапазона, при замене аналоговых передатчиков IV и V диапазонов цифровыми передатчиками V диапазона.
  2.  Аналоговые передатчики I телевизионного диапазона заменяются цифровыми передатчиками при значительном увеличении их мощности в IV и V диапазонах и незначительном (в 1,35 раза) уменьшении мощности в III диапазоне. Это приводит к тому, что применение в III,  IV и V диапазонах цифрового передатчика мощностью 5 кВт позволит сохранить зону обслуживания аналоговых передатчиков I диапазона мощностью 6,8, 0,7 и 0,13 кВт соответственно.
  3.   Аналоговые передатчики II телевизионного диапазона заменяются цифровыми передатчиками при увеличении их мощности в IV и V диапазонах и уменьшении в 2,36 раза мощности в III диапазоне. Применение в III, IV и V диапазонах цифрового передатчика мощностью 5 кВт позволит сохранить зону обслуживания аналоговых передатчиков II диапазона мощностью 12, 1,2 и 0,4 кВт соответственно.
  4.   Аналоговые передатчики III телевизионного диапазона заменяются цифровыми передатчиками при увеличении их мощности в IV и V диапазонах и уменьшении в 5 раз мощности в III диапазоне. Использование в III, IV и V диапазонах цифрового передатчика мощностью 5 кВт позволит сохранить зону обслуживания аналоговых передатчиков III диапазона мощностью 25, 2,5 и 0,5 кВт соответственно.
  5.   Аналоговые передатчики IV диапазона заменяются цифровыми передатчиками III, IV и V диапазонов при снижении мощностей цифровых передатчиков. Например, аналоговый передатчик мощностью 20 кВт может быть заменен цифровым передатчиком мощностью 0,1, 1,3 и 4,8 кВт в III, IV, V диапазоне частот.
  6.  Аналоговые передатчики V диапазона заменяются цифровыми передатчиками III, IV и V диапазонов при значительном снижении мощностей цифровых передатчиков. Например, аналоговый передатчик мощностью 20 кВт может быть заменен цифровым передатчиком мощностью 0,05, 0,4 и 1,6 кВт в III, IV, V диапазоне частот соответственно.

Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #3, 2008
Посещений: 20347

  Автор

 

Ю. Носов

Начaльинк отдела ФГУП PTРС

Всего статей:  4

В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций