книги из ГПНТБ / Санкин Н.М. Принципы технического планирования передающих сетей телевизионного и УКВ ЧМ вещания информационный сборник

Ло

= 67 — 15,7 —• 29,5 — 2'+ 0 — 10 = 9,80 дб.

Для проверки произведём расчёт дифракционных множителей ослабле- -ния по более простому методу для случаев расчёта за препятствием клино­ видной формы.

1. Находим значения высот дифракции на рис. 22. Получим:

Как видим, результаты расчёта получились близкими к ранее найденным -значениям:

Sx = 15,7 дб, S2= 29,5 дб.

В этом случае напряжённость поля получается

Е (х0, х3) = Е (xq, х 3) S, — Sg + Лх + Л3 + Л3 =

= 67 — .16 — 30 — 2 + 0 — 10 = 9 дб.

При применении на взаимодействующих передатчиках раз­ ных поляризаций необходимые защитные отношения могут быть, уменьшены примерно на 10 дб [25].

Защитные отношения для телевидения при работе в совмещённых каналах

В соответствии с отчётом МКЖР № 82 норма защитного от­ ношения по совмещённому каналу, полученная эксперименталь­ ным путём, предусматривает необходимость превышения полез­ ного сигнала на входе телевизионного приёмника над мешающим на 45 дб. При этом допустимая нормой помеха на экране теле­ визора слабо заметна; норма получена при условии действия помехи в течение ограниченного процента времени (1 -г—10%).

Однако величина защитного отношения 45 дб требует зна­ чительного территориального разноса между передатчиками, ра­ ботающими в одинаковых каналах. Например, для передатчи­ ков с мощностью несущей видеоканала 2 кет при высоте антенн 200 м требуется разнос на 450 км друг от друга при напряжён­ ности принимаемого поля на границе зон их обслуживания

В целях уменьшения защитного отношения, необходимого для работы без взаимных помех, и, следовательно, сокращения допустимых расстояний между передатчиками, работающими в одном канале, применяется особый режим работы этих передат­ чиков —• взаимное смещение их несущих частот (СНЧ или offset) в пределах 10—12 кгц относительно номинальной частоты канала.

Метод СНЧ основан на использовании частотных свойств телевизионного сигнала. Телевизионный сигнал изображения формируется с помощью периодических процессов развёртки с частотой строк и полей, поэтому сигнал изображения содержит частотные составляющие, кратные этим частотам. Частотный спектр телевизионного сигнала изображения не является сплош­ ным, а носит дискретный характер и состоит из отдельных сос­ тавляющих, кратных кадровой частоте, и содержит частоты, кратные строчной частоте, около которых группируются состав­ ляющие с быстро убывающей амплитудой, отстоящие на mfn, т. е. на расстояния, кратные частоте полей /„=50 гц, так же как боковые частоты при модуляции (рис. 24).

Эти «боковые» частоты от соседних гармоник строчной часто­ ты переплетаются друг с другом, так что расстояние между со­ седними составляющими спектра равно кадровой частоте (/„},

т. е. 25 гц. Это возможно вследствие применения чересстрочной развёртки.

Такой дискретный характер спектра телевизионного сигнала изображения с наличием незаполненных промежутков исполь­ зуется в телевидении для помещения в спектр одного сигнала других сигналов, что уменьшает их мешающее действие, т. е. заметности помехи от этих сигналов на экране трубки. В част­ ности, такое совмещение спектров благодаря их переплетению

Рис. 24

используется в цветном телевидении, например в американской телевизионной системе (NTSC) для помещения добавочной цве­ товой информации. Эти принципы также используются при ра­ боте со смещением несущих частот.

В случае работы станций в одном частотном канале взаим­ ные помехи определяются в основном биениями между несущими частотами изображений обеих станций. Если частоты эти близ­ ки, то помехи проявляются в виде чередующихся тёмных и свет­ лых полос на изображении. Интенсивность помех будет менять­ ся с изменением разности между несущими частотами от нуля до строчной частоты и выше. Это изменение заметности помехи приводится на графике рис. 25 [46]. Заметность помехи имеет более быстрые изменения, происходящие с частотой кадровой развёртки fK= 25 гц, и более медленные изменения, происходя­ щие с частотой строчной развёртки fc= 15 625 гц (значения f Kи fc — соответствуют стандарту ОИР).

Максимальные значения помех при более быстрых измене­ ниях соответствуют частотам нечётным гармоническим кадровой частоты, минимальные — чётным. Максимальные значения по­ мех при более медленных изменениях соответствуют кратным частотам строчной частоты, а минимальные — кратным полови­ не строчной частоты.

Таким образом, наименьшие помехи будут при условии, что разность несущих частот взаимодействующих передатчиков бу­ дет кратна чётной гармонической кадровой частоты и одновре­

менно будет ближайшей к частоте, соответствующей половине строчной частоты. Этим условиям удовлетворяют частоты 7800 и 7850 гц, являющиеся соответственно 312 и 314 гармониками кадровой, частоты и ближайшими частотами к половине строч­ ной 15 625/2 = 7812 гц. Следующие минимумы помех будут соот­ ветствовать 316, 318 и т. д. гармоникам кадровой частоты, одна­ ко в дальнейшем заметность помех при каждом последующем

минимуме возрастает с увеличением разности несущих частот относительно половины строчной частоты.

Что касается количественной стороны, то на рис. 26 даётся график [26], показывающий соответствующее уменьшение Л за­ щитного отношения в децибелах, в зависимости от сдвига меж­ ду несущими частотами принимаемого и мешающего сигнала (в килогерцах) относительно случая работы без СНЧ. График по­

частот на 1/2 строчной частоты, что соответствует картине, изо­ бражённой на рис. 25. Смещение частоты на 2/3 строчной часто­ ты (т. е. на 10 400 гц) и 4/3 строчной частоты (т. е. на 20 800 гц) обеспечивает уменьшение защитного отношения на 15 дб. Ука­ занные цифры защитного отношения рекомендованы МККР (от­ чёт № 82 )для использования. Работа передатчиков при смеще­ нии на 2/3 и 4/3 строчной частоты при поддержании стабильно-

48 Глава ///

можно лишь при расположении передатчиков в одну линию, т. е. при обслуживании узко вытянутой территории. Для обслужива­ ния заданной площади передатчики располагаются по верши­ нам треугольника и в этом случ.ае обычно используют СНЧ на 2/3 или 4/3 строчной частоты.

Из каждых трёх телевизионных станций, работающих в од­ ном канале, одной станции присваивается номинальное значе­

лучают разнос на 4/3 строчной частоты. При таком разносе ча­ стот все три передатчика требуют одинаковых защитных отно­ шений, хотя и не минимальных (соответствующие сдвигу частот на 1/2 строчной частоты), но всё же значительно меньших в сравнении с теми, которые они должны были бы иметь при ра­ боте в одном канале без СНЧ.

Точная частота, кратная чётной гармонической кадровой ча­

Однако получение максимального выигрыша, соответствую­ щего смещению, кратному чётным гармоническим кадровым ча­ стотам, требует высокой степени стабильности, так как при из­ менении этой разницы всего лишь на 25 гц приводит к наиболь­ шей заметности помехи (в пределах быстрых изменений замет­

ности).

По данным, приведённым в материалах, представленных в МККР различными странами и опубликованным в литературе [46] при так называемом «прецизионном» методе СНЧ, требуется поддерживать стабильность несущих в пределах ±2-г- 5 гц, что

не ниже 5 • 10 13.

В этом случае может быть получено дополнительное сниже­ ние защитного соотношения примерно на 10 дб.

Указанный режим работы телевизионных передатчиков бе­ зусловно является весьма перспективным. Указанная стабиль­ ность передатчиков при современном уровне техники вполне до­ стижима и реализована на некоторых станциях в США.

Однако при стабильности существующих в настоящее время передатчиках, равной 1000 гц, и относительно низкой стабиль­ ности строчной частоты использовать полностью преимущества метода смещения несущих частот оказывается невозможным: необходимо резкое повышение стабильности несущих частот.

50 Глава III

На рис. 27, отчёт МККР № 82, показана зависимость необ­ ходимого защитного отношения на входе телевизионного приём­ ника от расстройки приёмника относительно частоты видеонесу­ щей мешающего передатчика, работающего в пределах спектра

чительно медленнее. Уменьшение требуемого защитного соотно­ шения с увеличением частоты мешающего сигнала происходит за счёт увеличения частоты биений между несущими, что, в свою очередь, приводит к измельчению структуры помехи на экране кинескопа. Следовательно, помеха становится менее заметной

для глаза.

Возникновение помех от передатчиков, работающих на ча­ стотах вне спектра телевизионных каналов, объясняется биения­ ми между спектрами мешающих передатчиков и несущими зву­ ка или изображения. Эти биения выделяются в приёмнике после видеодетектора и могут попасть в спектр частот изображения. Так, например, могут возникнуть помехи от передатчиков УКВ ЧМ вещания при приёме телевидения в каналах ТВ-2 и ТВ-3.

На рис. 28 показаны частотные расположения второго и тре­ тьего телевизионного каналов и полосы рабочих частот УКВ ЧМ вещания (для удобства изображения полосы частот УКВ ЧМ вещания изображены в виде прямоугольников), а также необ­ ходимые защитные отношения [на входе приёмника — пунктир­ ная линия А (кривая МККР) и на входе видеодетектора приём­ ника — пунктирная линия Б]. На рис. 28 представлена также исходная кривая Д избирательности телевизионного приёмника [47], на частоте несущей изображения она проходит через нача­ ло координат. Средняя часть кривой Д проходит ниже оси абс­ цисс, поскольку принято, что на несущей частоте изображения