книги из ГПНТБ / Санкин Н.М. Принципы технического планирования передающих сетей телевизионного и УКВ ЧМ вещания информационный сборник
.pdfЗащитные отношения |
61 |
приёмника к дополнительному мешающему сигналу удалённой станции.
Так, из сравнения кривых А и В можно видеть, что при сов падении частоты мешающего удалённого передатчика с частотой полезного передатчика защитное отношение требуется увели чить почти на 16 дб, и при разносе частот на ± 150 кгц это уве личение становится ещё больше, а именно 26 -е- 32 дб.
Кроме того, увеличение защитного отношения зависит также от разноса несущих частот полезного и соседнего мешающего передатчиков; оно сильно возрастает с уменьшением разноса частот. При разносе несущих 200 кгц (кривая Б) требуются зна чительно меньшие защитные отношения, чем при разносе 20 кгц (кривая А). Отсюда следует, что применение малого разноса частот между соседними передатчиками нецелесообразно из-за большого повышения требуемых величин защитных отношений.
Следует заметить, что применение разноса частот менее 100 кгц между полезным и соседними мешающими передатчи ками, даже при передаче одинаковых программ, требует обязательного фазирования программы по низкой частоте. Трёхсигнальная кривая при разносе несущих частот полезного и соседнего мешающего передатчиков на 120 кгц в зоне, где напряжённости поля имеют одинаковые уровни, как было уста новлено выше, при передаче одинаковых программ будет распо лагаться между кривыми А к Б.
Такие трёхсигнальные кривые [48] снимались по блок-схеме, изображённой на рис. 32. Один из генераторов имитирует УКВ
Рис. 32
ЧМ передатчик полезного сигнала, второй — имитирует пере датчик соседней станции, третий — удалённый мешающий пе редатчик.
Сдвиг несущих частот f\ и /2 соответственно между первым и вторым генераторами устанавливается равным 120 кгц; они имеют равные выходные уровни и модулируются одинаковой
62 Глава I'll
программой от внешнего источника. Во время опыта эти пара метры не меняются. Третий генератор с несущей частотой /Ч, скользящей в отношении первого генератора вправо и влево, модулируется от внутреннего источника частотой 1000 гц с де виацией ± 15 кгц, что соответствует среднему значению уровня
модуляции. |
Выходной |
|||
уровень |
третьего |
гене |
||
ратора в процессе из |
||||
мерения |
|
изменяется |
||
для |
получения различ |
|||
ных |
отношений |
сиг- |
||
нал/помеха на входе ис |
||||
пытуемого |
приёмника. |
|||
При |
снятии зависи |
|||
мости |
величин |
трёх |
||
сигнальных |
защитных |
|||
отношений |
от разности |
|||
несущих |
частот |
перво |
||
го и третьего генераторов частота третьего генератора (рис. 33) |
изменялась скачкообразно на 25, 50, 75, 100 кгц и т. д. в ту или другую сторону по отношению к частоте fь
Величины защитных отношений определялись эксперимен тально субъективным методом: путём сравнения прослушивае мой программы при работе и выключении третьего генератора по критерию заметности искажений. Характер программы внеш него источника специально подбирался для выявления наиболь шей заметности искажений. Эффект искажений прослушиваемой программы при работе третьего генератора с уровнем, соответ ствующим критерию «заметность», зависит от сдвига несущих частот между первым и третьим генераторами, причём при сдви ге меньше ±50 кгц этот эффект воспринимается экспертами, как увеличение гладкого шума, а при сдвигах больше ±50 кгц воспринимается в виде слабых кратковременных поскрипыва ний, тресков и т. п.
На рис. 34 и 35 приведены трёхсигнальные кривые соответ ственно для приёмника «Волга», имеющего полосу пропускания 330 кгц, и приёмника «Жигули» с полосой 230 кгц. Из сопостав ления этих кривых следует, что при разносе несущей частоты мешающего передатчика на 150 кгц относительно одного полез ного передатчика защитные соотношения в левой части графи ков соответственно равны 30 и 14 дб.
Отсюда следует, что большая зависимость трёхсигнальных защитных отношений от избирательности применяемых приём1ников, а именно использование приёмников с более широкой полосой пропускания, приводит к резкому увеличению величин
Защитные отношения |
63- |
di
защитного отношения из-за мешающего действия удалённой станции, чем на приёмниках с менее широкой полосой.
Величина полосы пропускания при наличии одного мешаю щего сигнала на входе приёмника оказывает значительно меньшее влияние, чем в случае приёма полезного сиг нала и двух мешающих сигналов от соседней и удалённой станций.
В первом случае да же при неоправданно широкой полосе про пускания тракта УПЧ приёмника принципи ально можно обеспе чить необходимую из бирательность асим метричной настройкой. Во втором случае это невозможно.
Очевидно, что для более полного исполь зования частотного
64 |
Глава 111 |
спектра надо стремиться к уменьшению необходимых защит ных отношений. Последнее оказывается возможным при рацио нальном выборе избирательности, которую должны иметь вы пускаемые промышленностью вещательные приёмники.
Экспериментальные работы показали, что в радиовещатель ных приёмниках, не обладающих хорошим подавлением ампли-
дб
as
тудной модуляции, оптимальное значение полосы пропускания должно быть порядка 120 кгц. При лучшем подавлении ампли тудной модуляции оптимальная полоса пропускания приёмника может быть несколько сужена.
На рис. 36 приводятся двухсигнальная (пунктирная) и трёх сигнальная (сплошная) кривые защитных отношений, снятые при использовании приёмника с полосой пропускания 100 кгц по хритерию «заметность» в соответствии с методикой, изло женной выше, и при разных программах.
На рис. 37 приведены аналогичные кривые, снятые при ис пользовании приёмника с полосой пропускания 120 кгц; усло вия эксперимента те же.
На рис. 38 для сравнения приведены две трёхсигнальные кривые защитных отношений для приёмника «Волга» с полосой 330 кгц и исследовательского приёмника с полосой 120 кгц. Из их сравнения видно, что в области отрицательных частотных
Защитные отношения |
65 |
разносов приёмник «Волга» требует недопустимо больших ве личин защитных отношений. Так, например, для разноса 150 кгц требуется величина защитных отношений 30 дб против
2 дб для исследовательского приёмника.
Следует заметить, что, как показывают эксперименты, добав
ление последующих мешающих удаленных передатчиков не тре бует увеличения величин защитных отношений.
Т р ё х с и г н а л ь н ы е к р и в ые , п р и н я т ы е при п л а н и р о в а н и и . При разработке трёхсигнальных кривых защит ных отношений, положенных в основу технического планирова ния сетей УКВ ЧМ вещания, кроме экспериментальных резуль татов, принимались во внимание также следующие соображения:
1)повышенные требования к величинам защитных отноше ний приводят к сокращению числа радиовещательных программ, возможных для размещения в заданном частотном диапазоне;
2)площадь, где могут наблюдаться искажения принимаемых
программ из-за наличия удалённых помех, мала по сравнению С общей обслуживаемой площадью, так как влияние этих по мех может проявляться на краях зон обслуживания, К тому же
5-626
66 Глава III
в этих зонах возможно применение наружных антенн, направ ленные свойства которых в большинстве случаев резко снижают вероятность появления искажений принимаемых программ;
3) полученные в лабораторных условиях защитные отнош ния по критерию «заметности» могут быть уменьшены в связи со следующими обстоятельствами:
а) планирование сетей производится на основе защитных от ношений, полученных по критерию «допустимости» помех;
б) наблюдаемые помехи, в отношении которых определялись трёхсигнальные защитные отношения, даже в пределах малых площадей обслуживания проявляются нерегулярно: их появле ние связано с тропосферным распространением. В этом случае (для 1% времени) в рекомендации МККР № 263 (Лос-Анжелос., 1959 г.) указывается на возможное снижение требуемого защит ного отношения на 8 дб по сравнению с защитным отношением, требующимся в случае постоянно действующей помехи;
в) эксперименты также показывают, что большая часть прог раммного материала практически не восприимчива к рассматри ваемым искажениям;
г) уровень модуляции принимаемой программы должен быть в определённых и минимальных пределах;
д) с развитием и совершенствованием радиоприёмной техни ки появятся радиоприёмники с большой избирательностью и по вышенным качеством приёма.
На основании изложенных обстоятельств с учётом результа тов экспериментов для планирования УКВ ЧМ вещательной сети принята изображённая на рис. 39 трёхсигнальная кривая
защитных отношений, предусматривающая защиту для |
90% |
по времени. |
|
Требование обеспечить население многопрограммным |
УКВ |
ЧМ вещанием при сравнительно узкой полосе частот, отведён ной для этого, вызывает необходимость экономного распределе ния частот с относительно частыми повторениями одинаковых и особенно соседних каналов.
Целесообразность использования метода разноса несущих частот при планировании сети УКВ ЧМ вещания непосредствен но следует из рассмотрения кривой рис. 39 или табл. 6. При раз носе несущих частот на 60 кгц защитное отношение резко уменьшается, а следовательно, сокращается требуемый терри ториальный разнос между передатчиками.
Ещё большая экономия получается при работе передатчи ков с одинаковыми программами- В этом случае защитное от ношение, равное 0 дб и менее, получается при разносе рабочих частот на 120 кгц. Для разных программ защитное отношение, равное 0 дб, соответствует разносу несущих частот на 180 кгц.
|
|
|
Защитные отношения |
|
|
|
|
67 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
6 |
|
|
Разная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разнос |
прог |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
240 |
300 |
360 |
рамма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
несущих |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
частот |
Одина |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кгц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ковая |
0 |
30 |
60 |
90 |
— |
— |
120 |
— |
— |
— |
|
|
прог |
||||||||||
|
рамма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Защитное отноше |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ние, дб |
|
31 |
27 |
20 |
12 |
10 |
4 |
0 |
—5 |
-1 0 |
—15 |
Из сопоставления этих цифр следует, что для передачи раз ных программ требуется полоса частот примерно в 1,5 раза
Рис. 39
большая, чем для передачи одинаковых программ. Однако, учи тывая возможность перекрытия зон обслуживания соседних пе редатчиков, полосу частот для местных программ следует рас ширить в 2 раза по сравнению с полосой, отведённой для пере датчиков одинаковой программы.
68 Глава. I ll
- Распределение рабочих частот в полосе, отведённой для УКВ ЧМ вещания
. Распределение рабочих: частот в пределах выделенной поло сы частот, должно производиться,^ исходя из необходимости обе спечит!, максимально возможное, число программ. ,,
Исходя из вышеизложенного,'распределение рабочих частот между передатчиками УКВ ЧМ вещания предусматривает раз
нос несущих частот: |
; |
! |
а) для-передатчиков, модулированных одинаковой програм |
||
мой, \— на 60 кгц; |
.модулированных разными программа |
|
б | для передатчиков, |
||
ми, — на 120 кгц. |
|
|
Практика построения различных вариантов сетей УКВ ЧМ |
||
вещания, предусматривающих |
сплошное обслуживание терри |
тории общей программой, показала, что при мощностях-, йередатчиков порядка 3,5—7,5 кет и.высоте антенных опор порядка 200 м число рабочих частот при указанном разносе должно быть около 20.
В этом случае полоса частот,' необходимая для передачи од ной общей программы, оказывается примерно равной
20 X 0,060 = 1,2 Мгц,
а для передачи местных программ необходима полоса частот, примерно в 2 раза большая, т. е.
20 X 0,120 = 2,40 Мгц.
Таким образом, в отведённой полосе частот для УКВ ЧМ ве щания можно разместить четыре программы. Три из них обще государственного значения (союзная 1, союзная 2 и республи канская) и одна программа местного значения (областная)-
Если при составлении плана будет обеспечено необходимое расстояние между передатчиками с общей программой, то для совмещённых с ними передатчиков местной программы это расстояние обеспечивается автоматически со значительным за пасом.
В табл. 7.» приведён перечень рабочих частот, выделенных УКВ ЧМ вещательным станциям в полосе частот 66—73 Мгц, обеспечивающих одновременную передачу четырёх программ: трёх одинаковых и одной местной. Каждой программе отводит ся двадцать частот. Частоты, расположенные по горизонтали, образуют наборы частот для отдельных передатчиков, распола
гаемых на одном передающем центре. |
|
в |
полосе |
|||
Наборы |
ЧМ-1 — |
НМ-1-0, I |
расположенные • |
|||
66—69,5 Мгц, |
образуют |
первую, |
труппу |
частот,., |
а |
наборы |
ЧМ-11 — ЧМ-20, расположенные, в полосе |
69,5 т - |
73:Мгц, — |
||||
вторую группу частот. |
|
|
|
|
|
|
Защи’Ы кё отношения |
|
69 |
|
|
|
|
Т а б л и ц а 7 |
|
^^^П рограм м ы |
|
II |
ш |
IV |
|
|
|||
Набор |
Союзная 1 |
Областная |
Республик. |
Союзная 2 |
частот1) |
|
|
|
|
ЧМ-1 |
66,680 |
68,240 |
67,460 |
65,900 |
ЧМ-2 . |
66,740 |
68,360 |
67,520 |
65,960 |
ЧМ-3 |
66,800 |
68,480 |
67,580 |
66,020 |
ЧМ-4 |
66,860 |
68,600 |
67,640 |
66,080 |
ЧМ-5 |
66,920 |
68,720 |
67,700 |
66,140 |
ЧМ-6 |
66,980 |
68,840 |
67,760 |
66,200 |
ЧМ-7 |
67,040 |
68,960 |
67,820 |
66,260 |
ЧМ-8 |
67,100 |
69,080 |
67,880 |
66,320 |
ЧМ-9 |
67,160 |
69,200 |
67,940 |
66,380 |
ЧМ-10 |
67,220 |
69,320 |
68,000 |
66,440 |
ЧМ-11 |
71,660 |
69,560 |
70,880 |
72,440 |
ЧМ-12 |
71,720 |
69,680 |
70,940 |
72,500 |
ЧМ-13 |
71,780 |
69,800 |
71,000 |
72,560 |
ЧМ-14 |
71,840 |
69,920 |
71,060 |
72,620 |
ЧМ-15 |
71,900 |
70,040 |
71,120 |
72,680 |
ЧМ-16 |
7К 960 |
70,160 |
71,180 |
72,740 |
ЧМ-17 |
72,020 |
70,28Q |
71,240 |
72,800 |
ЧМ-18 |
72,080 |
7 0 ,4 # |
71,300 |
72,860 |
ЧМ-19 |
72,140 |
70,520 |
71,360 |
72,920 |
ЧМ-20 |
72,200 |
70,640 |
71,420 |
72,980 |
1) Несущие частоты в мегагерцах.
Правильный выбор набора частот первой или второй группы обеспечивает отсутствие помех от УКВ ЧМ вещания телевизион ным каналам ТВ-2 и ТВ-3 и обеспечивает необходимые условия для ретрансляции УКВ ЧМ программ на рабочих частотах, тре бующих минимального разноса частот около 0,8-ь- 1,0 Мгц.
На рис. 40 приводится график рабочих частот по програм мам, присваиваемых передатчикам УКВ ЧМ вещания.
Принятые защитные отношения обеспечивают организацию в выделенном частотном диапазоне четырёхпрограммного веща ния, при высоком качестве приёма во всех зонах обслуживания, за исключением небольших участков на границах этих зон, где
70 |
Глава III |
t-2
Рис. 40