1. Сети телевизионного вещания

1.1. Частотные каналы телевизионного и ОВЧ ЧМ вещания.

Описания различных типов антенн и других антенно-фидерных устройств, а также связанное с этим рассмотрение теоретических вопросов ведется с использованием классификации колебаний по длинам волн (табл. 1.1) в соответствии с регламентом Радиосвязи, принятым Международым Консультативным Комитетом по радио (МККР).

Таблица 1.1. Радиоспектр частотных диапазонов

ном	Диапазон частот (исключая нижний предел, включая верхний предел)	Условное буквенное обозначение полос	Метрическое название в соответствии с Регламентом радиосвязи	Название радиоволн, используемое в литературе
4	3 - 30 кГц	ОНЧ (VLF)	Мириаметровые	Сверхдлинные (СДВ)
5	30 - 300 кГц	HЧ(LF)	Километровые	Длинные (ДВ)
6	0,3 - 3 МГц	CЧ(MF)	Гектометровые	Средние (СВ)
7	3 - 30 МГц	ВЧ(HF)	Декаметровые	Короткие (KB)
8	30 - 300 МГц	ОВЧ (VHF)	Метровые	Ультракороткие (УКВ)
9	0,3 - 3 ГГц	УВЧ(UHF)	Дециметровые	Ультракороткие (УКВ)
10	3-З0ГГц	СВЧ (SHF)	Сантиметровые	Ультракороткие (УКВ)
11	30 - 300 ГГц	КВЧ(EHF)	Миллиметровые	Ультракороткие (УКВ)
12	300 -3000 ГГц	ГВЧ	Децимиллиметровые	Ультракороткие (УКВ)

Для ОВЧ ЧМ радиовещания и телевидения используются восьмая полоса метровых и девятая полоса дециметровых волн. Весь отведенный для ТВ вещания и ОВЧ ЧМ радиовещания диапазон частот разбит на диапазоны, обозначаемые римскими цифрами I - V (табл. 1. 2). Для наземного ТВ вещания предусмотрено освоение десятой и одиннадцатой полосы - VI диапазон (12 ГГц, 40, 5... 42, 5 ГГц и 84... 86 ГГц). Ширина полосы одного ТВ канала

(по стандарту МОРТ) 8 МГц, разнос между несущими частотами сигналов изображения и звукового сопровождения составляет 6. 5 МГц.

Таблица 1. 2. Диапазоны радиоволн и полосы частот

Частотный диапазон вещания	Номер ТВ канала		lср канала, м	fср канала, МГц	Полоса частот	Частота несущей.
					канала, МГц	изображения, МГц	звука, МГц
MEТРОВЫЕ			ВОЛНЫ	ОВЧ		(VHF)
I	1		5,72	52,5	48,5-56,5	49,75	56,25
I	2		4,84	62	58-66	59,25	65,75
	ОВЧ ЧМ РАДИОВЕЩАНИЕ
66-73	Стандарт МОРТ (Восточная Европа)
87, 5-108	Стандарт МККР (Западная Европа)
MEТРОВЫЕ	ВОЛНЫ ОВЧ (VHF)
II	3		3,75	80	76-84	77,25	83,75
II	4		3,41	88	84-92	85.25	91,75
II	5		3,13	96	92-100	93,25	99,75
1-КАБЕЛЬНАЯ	ПОЛОСА				(СК-1 ...8	или S-1 ... 8)
	S-1			114	110-118	111.25	117.75
	S-2			122	118-126	119.25	125.75
	S-3			130	126-134	127.25	133.75
	S-4			138	134-142	135.25	141.75
	S-5			146	142-150	143.25	149.75
	S-6			154	150-158	151.25	157.75
	S-7			162	158-166	159.25	165.75
	S-8			170	166-174	167.25	173.75
MEТРОВЫЕ	ВОЛНЫ				ОВЧ	(VHF)
III	6		1.69	178	174-182	175.25	181.75
III	7		1.61	186	182-190	183.25	189.75
III	8		1.55	194	190-198	191.25	197.75
III	9		1.49	202	198-206	199.25	205.75
III	10		1.43	210	206-214	207.25	213.75
III	11		1.38	218	214-222	215.25	221.75
III	12		1.33	226	222 - 230	223.25	229.75
2-КАБЕЛЬНАЯ					(СК-11 . 18	или S-11 ...19)
	S11				230 - 238	231.25	237.75
	S12				238 - 246	239.25	245.75
	S13				246 - 254	247.25	253.75
	S14				254 - 262	255.25	261.75
	S15				262 - 270	263.25	269.75

Продолжение табл. 1.2.

Частотный диапазон вещания	Номер ТВ канала	lср канала. м	fср канала, МГц	Полоса частот канала, МГц	Частота несущей.
					изображения, МГц	звука. МГц
2-КАБЕЛЬНАЯ		ПОЛОСА		(СК-11 .. 18	или S-11 ... 19)
	S16			270-278	271.25	277.75
	S17			278- 286	279.25	285.75
	S18			286-294	287.25	293.75
	S19			294- 302	295.25	301.75
3 -КАБЕЛЬНАЯ	Полоса	диапазон		Super	bond
	S20			302-310	303.25	309.75
	S21			310-318	311.25	317.75
	S22			318-326	319.25	325.75
	S23			326 -334	327.25	333.75
	S24			334 - 342	335.25	341.75
	S25			342-350	343.25	349.75
	S26			350 -358	351.25	357.75
	S27			358-366	359.25	365.75
	S28			366 -374	367.25	373.75
	S29			374 - 382	375.25	381.75
	S30			382 - 390	383.25	389.75
	S31			390-398	391.25	397.75
	S32			398-406	399.25	405.75
	S33			406-414	407.25	413.75
	S34			414-422	415.25	421.75
	S35			422-430	423.25	429.75
	S36			430-438	431.25	437.75
	S37			438 -446	439.25	445.75
	S38			446-454	447.25	453.75
	S39			454-462	455.25	461.75
	S40			462-470	463.25	469.75
Дециметровые	волны			ОВЧ	(U Н F)
IV	21	0,632	474	470-478	471.25	477.75
IV	22	0,622	482	478-486	479.25	485.75
IV	23	0,612	490	486-494	487.25	493.75
IV	24	0,602	498	494 - 502	495.25	501.75
IV	25	0.592	506	502 - 510	503.25	509.75
IV	26	0,583	514	510-518	511.25	517.75
IV	27	0,574	522	518-526	519.25	525.75
IV	28	0,566	530	526 - 534	527.25	533.75
IV	29	0,557	538	534 - 542	535.25	541.75
IV	30	0,549	546	542-550	543.25	549.75
IV	31	0,541	554	550 -558	551.25	557.75
IV	32	0,533	562	558- 566	559.25	565.75
IV	33	0,526	570	566 -574	567.25	573.75
IV	34	0,519	578	574 -582	575.25	581.75

Продолжение табл. 1.2.

Частотный диапазон вещания	Номер ТВ канала	lср кана-ла.м	fср канала. МГц	Полоса	Частота несущей.
				канала, МГц	изображения, МГц	звука, МГц
ДЕЦИМЕТРОВЫЕ ВОЛНЫ					ОВ Ч (U H F)
V	35	0,512	586	582- 590	583.25	589.75
V	36	0,505	594	590 -598	591.25	597.75
V	37	0,498	602	598 - 606	599.25	605.75
V	38	0,491	610	606-614	607.25	613.75
V	39	0,485	618	614-622	615.25	621.75
V	40	0,479	626	622-630	623.25	629.75
V	41	0,473	634	630-638	631.25	637.75
V	42	0,467	642	638-646	639.25	645.75
V	43	0,461	650	646- 654	647.25	653.75
V	44	0,456	658	654 - 662	655.25	661.75
V	45	0,450	667	662-670	663.25	669.75
V	46	0,445	674	670-678	671.25	677.75
V	47	0,440	682	678-686	679.25	685.75
V	48	0,435	690	686-694	687.25	693.75
V	49	0.430	698	694 - 702	695.25	701.75
V	50	0,425	706	702-710	703.25	709.75
V	51	0,420	714	710-718	711.25	717.75
V	52	0,415	722	718 - 726	719.25	725.75
V	53	0,411	730	726-734	727.25	733.75
V	54	0,406	738	734- 742	735.25	741.75
V	55	0,402	746	742-750	743.25	749.75
V	56	0,398	754	750-758	751.25	757.75
V	57	0,393	762	758-766	759.25	765.75
V	58	0,389	770	766-774	767.25	773.75
V	59	0,385	778	774-782	775.25	781.75
V	60	0,381	786	782- 790	783.25	789.75
V	61	0,378	794	790-798	791.25	797.75
V	62	0,374	802	798-806	799.25	806.75
V	63	0,370	810	806-814	807.25	813.75
V	64	0,367	818	814-822	815.25	821.75
V	65	0,363	826	822-830	823.25	829.75
V	66	0,359	834	830- 838	831.25	837.75
V	67	0,356	842	838-846	839.25	845.75
V	68	0,353	850	846-854	847.25	853.75
V	69	0,349	858	854-862	855.25	861.75
V	70	0,346	866	862 - 870	863.25	869.75
V	71	0,343	874	870-878	871.25	877.75
V	72	0.340	882	878- 886	879.25	885.75
V	73	0,337	890	886 - 894	887.25	893.75
V	74	0,334	898	894 - 902	895.25	901.75
V	75	0,331	906	902-910	903.25	909.75

Продолжение табл. 1.2.

Частотный диапазон вещания	Номер ТВ канала	lср канала, м	fср канала, МГц	Полоса частот канала, МГц	Частота несущей.
					изображения, МГц	звука, МГц
Дециметровые	волны				ОВ Ч (UHF)
V	76	0,328	914	910-918	911.25	917.75
V	77	0,325	922	918-926	919.25	925.75
V	78	0,322	930	926 - 934	927.25	933.75
V	79	0,379	938	934-942	935.25	941.75
V	80	0,317	946	942 - 950	943.25	949.75

1. 2. Передача телевизионных сигналов

Передача телевизионных сигналов ведется на строго закрепленных частотах, выделенных на основании сетки частотных каналов для данного места установки передающей станции. Сетка частот для данного места установки телевизионных передающих центров строится с таким расчетом, чтобы охватить максимальную территорию вещания и исключить взаимные помехи приема от телецентров, работающих на смежных каналах. Поэтому расстояния между передающими телевизионными станциями, работающими на одинаковых ТВ каналах, для исключения взаимных помех, составляют примерно 300-400 км.

Кроме этого, каждая страна планирует передающие сети исходя из своих экономических возможностей, в результате чего появляются отдельные частотные несовместимости.

При планировании телевизионной сети используют данные [1. 1], определяющие зону обслуживания телевизионным вещанием (при соответствующих значениях усиления приемных телевизионных антенн). Для удовлетворительного качества принимаемого изображения необходимо использовать антенны, усиление которых указано в табл. 1. 3. Здесь Е - минимальные значения напряженности поля излучения радиосигнала изображения на высоте 10 м от поверхности Земли, - приняты в децибелах относительно 1 мкВ/м.

В телевизионном вещании используется два вида поляризации волн -горизонтальная и вертикальная. Применение в телевизионном вещании вертикальной поляризации волн позволяет снизить защитные отношения для станций и ретрансляторов, работающих на совмещенных и соседних каналах, что позволяет дополнительно использовать ТВ каналы либо уменьшить взаимные помехи от близко расположенных телецентров. Использование различной поляризации позволяет уменьшать допустимые расстояния между ними на I, II диапазоне вещания на 20%, а на III диапазоне — до 25%... 30%.

Таблица 1. 3. Минимальные значения напряженности поля излучения радиосигнала

Частотный диапазон	частота передачи, МГц	Е, мкВ/м	Е, ДБ	усиление антенны, ДБ
¦	48, 5-66	316	50	4
II	76-100	501	54	4, 5
III	174-230	708	57	8
IV	470-582	3162	70	10
V	582-790 (958)	5000	74	15- 18

1. 2. 1. Передающие станции и ретрансляторы

Телевизионные станции делятся на программные и передающие. Программные ТВ станции - это телевизионные центры, оборудование которых обеспечивает прием сигналов телевизионного вещания с последующей их передачей по телевизионной передающей сети. Передающие телевизионные станции обеспечивают передачу программ, созданных в телевизионных центрах.

По мощности сигнала изображения на выходе телевизионного передатчика станции условно подразделяют на мощные (или большой мощности) — более 1 кВт и малой мощности — менее 1 кВт. Дальность передачи программ телевизионными центрами незначительно превышает расстояние прямой видимости между передающей и приемной антеннами, поэтому передающие станции размещают на расстоянии 70.. Л 20 км.

Для охвата телевизионным вещанием возможно большей территории телевизионные передающие антенны устанавливают на высоких опорах с использованием естественных высот местности. Антенная опора - это высотное сооружение, которые по конструкции разделяют на башни (Н=150... 550 м) и мачты (H=200... 350 м).

В качестве передающих используются панельные, турникетные и антенны с радиальным и уголковыми вибраторами.

Основные требования, которым должны удовлетворять передающие антенны, это безыскаженное излучение радиосигналов и создание максимально равномерной напряженности. электромагнитного поля в зоне обслуживания.

К наиболее важным параметрам передающих телевизионных антенн относятся:

- коэффициент усиления или коэффициент направленного действия;

- форма диаграммы излучения (направленности) в горизонтальной и вертикальной плоскостях;

- поляризация излучаемых волн и др.

Для создания максимальной напряженности поля в зоне обспуживания увеличивают мощность излучения, но при малых высотах подъема антенны напряженность поля в ближней зоне может превысить допустимые санитарные нормы.

Коэффициент усиления передающих антенн (относительно изотропного излучателя) в 1-11 диапазонах составляет 6... 10, в III диапазоне - до 25, а для ДМВ диапазона IV-V - до 50.

У антенн с большим коэффициентом усиления в диаграмме излучения в вертикальной плоскости увеличивается число боковых лепестков, из-за чего на близких расстояниях от передающей станции появляются зоны с недостаточной напряженностью поля для нормального приема телепередач.

Важное значение имеет постоянство входного сопротивления антенны в пределах полосы передачи, определяемое КОЭФФИЦИЕНТОМ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ (КБВ) в питающем фидере. Передающие антенны должны обеспечивать КБВ около 0, 9 в полосе передачи.

Для расширения зоны обслуживания и увеличения уровня телевизионного сигнала в районах, где имеется неуверенный прием от основных телевизионных станций, применяют телевизионный ретранслятор. Являясь разновидностью телевизионных станций, телевизионный ретранслятор предназначен для приема и передачи программ удаленных телецентров с возможностью перемены направления излучения. Ретрансляторы подразделяются на активные и пассивные.

Пассивные ретрансляторы позволяют менять направление распространения телевизионного сигнала. Однако они значительно ослабляют напряженность поля, поэтому использовать их возможно лишь при достаточном уровне сигнала в месте установки (рис. 1. 1). Пассивные ретрансляторы могут выполняться в виде отражающих плоскостей (металлическое зеркало) или фазированных решеток. В первом случае - это плоские проволочные однолинейные сетки с достаточно высоким коэффициентом отражения, с ячейками размером 0.1l ( l - средняя длина волны переизлучаемых волн), а для изменения его положения предусматривают поворотное устройство. Такие ретрансляторы могут работать в широком диапазоне частот и переизлучать принятую энергию нескольких каналов одновременно. Во втором случае — это антенны, например, типа "волновой канал", образующие две решетки, соединенные между собой. Энергия сигнала, принятая одной решеткой, излучается другой идентичной решеткой в нужном направлении. Рабочий диапазон частот определяется примененными в нем антеннами. Для получения хорошего качества приема от пассивного ретранслятора, прямой сигнал в месте приема должен быть достаточно слабым и не создавать заметных повторов на изображении.

Рис. 1. 1. Применение пассивного ретранслятора

В эксплуатации находится большое количество активных ретрансляторов, различных по своему назначению и эксплуатационным параметрам, предназначенных для использования во всех телевизионных диапазонах и имеющих мощность на выходе от 0, 1 Вт до 1 кВт. Основными их разновидностями являются ретранслятор-усилитель, ретранслятор-преобразователь и ретранслятор-передатчик. Телесигнал поступает на ретранслятор так же, как и на мощные передающие станции — по радиорелейным линиям, высокочастотным кабелям, системам спутниковой связи или непосредственно по эфиру. Тип передающих антенн выбирается с учетом расположения обслуживаемой территории и места установки ретранслятора. Если ретранслятор установлен в центре населенного пункта, то применяется передающая антенна с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, равномерно излучающая мощность во всех направлениях. Передающие антенны с направленным излучением обычно устанавливают на ретрансляторах, находящихся на окраинах или вне населенных пунктов. Дальность действия ретрансляторов ограничивается их выходной мощностью, Рвых (см. табл. 1. 4).

Таблица 1. 4. Дальность действия ретрансляторов.

Pвых, Вт	Дальность, км
	ОВЧ	УВЧ
1	5... 6	2...3
10	10... 12	4...5
100	20... 30	8...10

Вернуться к оглавлению Части 3