Телевизионный передатчик — это передатчик , который используется для наземного (эфирного) телевизионного вещания . Это электронное устройство, которое излучает радиоволны , несущие видеосигнал , представляющий собой движущиеся изображения, вместе с синхронизированным аудиоканалом , который принимается телевизионными приемниками («телевизорами» или «телевизорами»), принадлежащими общественной аудитории, которые отображают изображение на экране. Телевизионный передатчик вместе со студией вещания , которая создает контент, называется телевизионной станцией . Телевизионные передатчики должны иметь лицензию от правительства и ограничены определенным частотным каналом и уровнем мощности. Они передают на частотных каналах в диапазонах VHF и UHF . Поскольку радиоволны этих частот распространяются по прямой видимости , они ограничены горизонтом на расстоянии приема в 40–60 миль в зависимости от высоты передающей станции.
Телевизионные передатчики используют одну из двух различных технологий: аналоговую , в которой изображение и звук передаются аналоговыми сигналами, модулированными на несущей радиоволне , и цифровую , в которой изображение и звук передаются цифровыми сигналами . Первоначальная телевизионная технология, аналоговое телевидение , начала заменяться в переходе, начавшемся в 2006 году во многих странах системами цифрового телевидения (DTV). Они передают изображения в новом формате, называемом HDTV ( телевидение высокой четкости ), который имеет более высокое разрешение и более широкое соотношение сторон экрана, чем аналоговый. DTV более эффективно использует дефицитную полосу пропускания радиоспектра , поскольку несколько каналов DTV могут передаваться в той же полосе пропускания, что и один аналоговый канал. Как в аналоговом, так и в цифровом телевидении, разные страны используют несколько несовместимых стандартов модуляции для добавления видео- и аудиосигналов к несущей радиоволне .
Обобщены принципы работы преимущественно аналоговых систем, поскольку они, как правило, сложнее цифровых передатчиков из-за мультиплексирования каскадов модуляции VSB и FM.
Существует много типов передатчиков в зависимости от
Международный план МСЭ ( Международный союз электросвязи ) по стандартам вещания, который обычно известен как Стокгольмский план (1961), определяет стандарты, используемые в вещании . В этом плане наиболее важными показателями для передатчиков являются радиочастота , частотное разделение между звуковыми и визуальными носителями и ширина полосы . [1]
Аудиовход ( AF ) (или входы в случае стереофонического вещания) обычно представляет собой сигнал с максимальной полосой пропускания 15 кГц и максимальным уровнем 0 дБм. Постоянная времени предыскажений составляет 50 мкс. Сигнал после прохождения буферных каскадов подается на модулятор , где он модулирует промежуточную несущую частоту (IF). Метод модуляции обычно представляет собой частотную модуляцию (FM) с типичным максимальным отклонением 50 кГц (для 1 кГц. входа на уровне 0 дБм).
Видео (VF) вход представляет собой композитный видеосигнал (видеоинформация с синхронизацией ) максимум 1 вольт на сопротивлении 75 Ом. (Ограничение 1 В установлено для сигнала яркости . Некоторые операторы могут принимать наложенные цветовые сигналы немного выше 1 В.) После буферизации и схем ограничения 1 В сигнал подается на модулятор, где он модулирует сигнал промежуточной частоты (который отличается от того, который используется для звукового сигнала.) Модулятор представляет собой амплитудный модулятор , который модулирует сигнал ПЧ таким образом, что 1 В VF соответствует низкому уровню ПЧ, а 0 вольт VF соответствует высокому уровню ПЧ. Модулятор AM создает две симметричные боковые полосы в модулированных сигналах. Таким образом, ширина полосы ПЧ в два раза больше ширины видеополосы. (т. е. если полоса пропускания VF составляет 4,2 МГц, полоса пропускания ПЧ составляет 8,4 МГц.) Однако за модулятором следует специальный фильтр, известный как фильтр боковой полосы Vstigal (VSB). Этот фильтр используется для подавления части одной боковой полосы, таким образом, сужая полосу пропускания. (Поскольку обе боковые полосы содержат одинаковую информацию, это подавление не приводит к потере информации.) Хотя подавление вызывает проблемы с задержкой фазы, каскад VSB также включает в себя схемы коррекции для выравнивания фазы.
Модулированный сигнал подается на смеситель (также известный как преобразователь частоты ). Другой вход смесителя, который обычно создается в кварцевом генераторе, называется поднесущей . Два выхода смесителя представляют собой сумму и разность двух сигналов. Нежелательный сигнал (обычно сумма) отфильтровывается, а оставшийся сигнал представляет собой радиочастотный ( РЧ ) сигнал. Затем сигнал подается на каскады усилителя . Количество последовательных усилителей зависит от требуемой выходной мощности . Конечный каскад обычно представляет собой усилитель, состоящий из множества параллельных силовых транзисторов . Но в старых передатчиках также используются тетроды или клистроны .
В современных твердотельных VHF и UHF передатчиках LDMOS- транзисторы мощности являются предпочтительным устройством для выходного каскада, а в последних продуктах используются 50-вольтовые LDMOS-устройства для более высокой эффективности и плотности мощности. Еще более высокая энергоэффективность возможна при использовании Envelope Tracking , который в вещательной отрасли часто называют «модуляцией стока».
Есть два метода:
Выходная мощность передатчика определяется как мощность во время синхроимпульса (реальная выходная мощность варьируется в зависимости от содержимого). Количественно определяемая мощность от передающего оборудования и антенны отличается друг от друга. Выходная мощность антенны известна как ERP , которая представлена формулой
где P o представляет собой выходную мощность, а G a представляет собой коэффициент усиления антенны.
