Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Телевизия сигналдарын тарату құрылғысы
Device for broadcasting television signals
Телевизия таратуы – жер бетіндегі (эфирдегі) телевизиялық хабар тарату үшін қолданылатын таратушы. Бұл – қозғалмалы бейнелерді бейнелейтін бейнесигналды алып жүретін радио толқындарын шығаратын, сонымен бірге синхронды дыбыс арнасы бар, оны көрермендерге тиесілі телевизия қабылдағыштары ("телевизорлар" немесе "ТВ") қабылдайды, олар бейнелерді экранға көрсетеді. Телевизия таратушы, контентті шығаратын хабар тарату студиясымен бірге, телевизия станциясы деп аталады. Телевизия таратушылар үкіметтермен лицензиялануы керек және олар белгілі бір жиілік арнасы мен қуат деңгейімен шектеледі. Олар VHF және UHF жолақтарындағы жиілік арналарында хабар таратады. Бұл жиіліктегі радио толқындары көру сызығы бойынша жүретіндіктен, олар таратушы станцияның биіктігіне байланысты 40–60 миль қашықтықтағы қабылдау қашықтығымен шектеледі. Телевизия таратушылар екі түрлі технологияны қолданады: аналогтық, онда сурет пен дыбыс радиотасымалдағы модульделген аналогтық сигналдармен беріледі, және цифрлық, онда сурет пен дыбыс цифрлық сигналдармен беріледі. Алғашқы телевизия технологиясы – аналогтық телевизия, 2006 жылдан бастап көптеген елдерде сандық телевизия (DTV) жүйелерімен ауыстырыла бастады. Бұл жүйелер HDTV (жоғары ажыратылатын телевизия) деп аталатын жаңа форматта суреттерді таратады, ол аналогтықтан жоғары ажыратылуымен және экранның кеңірек пропорциясымен ерекшеленеді. DTV радиоспектрдің тапшы жолақ енін тиімді пайдаланады, өйткені бірнеше DTV арналарын бір аналогтық арна сияқты жолақтың ішінде таратуға болады. Аналогтық және цифрлық телевизияда әртүрлі елдер бейне және аудио сигналдарын радиотасымалдағы толқынға қосу үшін бірнеше үйлесімсіз модуляция стандарттарын қолданады. Негізінен аналогтық жүйелердің принциптері қысқаша сипатталған, өйткені олар VSB және FM модуляция сатыларының мультиплекстеуіне байланысты цифрлық таратушылардан күрделірек.
A television transmitter is a transmitter that is used for terrestrial (over the air) television broadcasting. It is an electronic device that radiates radio waves that carry a video signal representing moving images, along with a synchronized audio channel, which is received by television receivers ('televisions' or 'TVs') belonging to a public audience, which display the image on a screen. A television transmitter, together with the broadcast studio which originates the content, is called a television station. Television transmitters must be licensed by governments, and are restricted to a certain frequency channel and power level. They transmit on frequency channels in the VHF and UHF bands. Since radio waves of these frequencies travel by line of sight, they are limited by the horizon to reception distances of 40–60 miles depending on the height of transmitter station. Television transmitters use one of two different technologies: analog, in which the picture and sound are transmitted by analog signals modulated onto the radio carrier wave, and digital in which the picture and sound are transmitted by digital signals. The original television technology, analog television, began to be replaced in a transition beginning in 2006 in many countries with digital television (DTV) systems. These transmit pictures in a new format called HDTV (high definition television) which has higher resolution and a wider screen aspect ratio than analog. DTV makes more efficient use of scarce radio spectrum bandwidth, as several DTV channels can be transmitted in the same bandwidth as a single analog channel. In both analog and digital television, different countries use several incompatible modulation standards to add the video and audio signals to the radio carrier wave. The principles of primarily analog systems are summarized as they are typically more complex than digital transmitters due to the multiplexing of VSB and FM modulation stages.
Жүйелік стандарт
Халықаралық телекоммуникация одағының (ITU) халықаралық эфирлік стандарттар жоспары, көбінесе Стокгольм жоспары (1961) деп аталады, ол эфирде тарату стандарттарын анықтайды. Осы жоспарда хабар тарату станциялары үшін ең маңызды параметрлер – радиожиілік, дыбыстық және бейнесигнал тасымалдаушылары арасындағы жиілік аралығы және жолақтың ені болып табылады.
An international plan by ITU (International Telecommunication Union) on broadcast standards which is usually known as Stockholm plan (1961) defines standards used in broadcasting. In this plan, most important figures for transmitters are radio frequency, frequency separation between aural and visual carriers and band width.
Берушінің кіріс сатысы
Аудио (AF) кірісі (немесе стереофониялық хабар тарату кезінде кірістер) әдетте 15 кГц максималды жолақтығы және 0 дБм максималды деңгейі бар сигнал болып табылады. Алдынғы басты мәнді уақыт константасы 50 мкс. Буферлік сатылардан өткеннен кейін сигнал модуляторға жіберіледі, онда ол аралық жиілік тасымалдаушысын (IF) модуляциялайды. Модуляция әдісі әдетте 50 кГц максималды ауытқумен жиілік модуляциясы (FM) болып табылады (1 кГц кіріс үшін, 0 дБм деңгейінде). Видео (VF) кірісі – 75 Ом кедергісі бар, максималды 1 вольт құрама бейне сигналы (бейне ақпарат синхронизациямен). (1 В шегі – жарықтық сигналы үшін. Кейбір операторлар 1 В-тан сәл жоғары түсті сигналдарды қабылдай алады.) Буферлік және 1 В кесу тізбектерінен кейін сигнал модуляторға жіберіледі, онда ол аралық жиілік сигналын модуляциялайды (бұл аудио сигнал үшін қолданылатыннан өзгеше). Модулятор – бұл амплитудалық модулятор, ол IF сигналын 1 В VF төмен деңгейлі IF-ке сәйкес және 0 вольт VF жоғары деңгейлі IF-ке сәйкес етіп модуляциялайды. АМ модуляторы модульденген сигналдарда екі симметриялық бүйірлік жолақ тудырады. Осылайша, IF жолағының ені бейне жолағының енінен екі есе көп. (Мысалы, егер VF жолағының ені 4,2 МГц болса, IF жолағының ені 8,4 МГц болады.) Дегенмен, модулятордан кейін Vestigal sideband (VSB) фильтрі деп аталатын арнайы сүзгі орналасқан. Бұл сүзгі бір бүйірлік жолақтың бір бөлігін басу үшін қолданылады, осылайша жолақтың ені азаяды. (Екі бүйірлік жолақта да бірдей ақпарат болғандықтан, бұл басу ақпаратты жоғалтуға әкелмейді.) Басу фазалық кешігу проблемаларын тудырса да, VSB сатысына фазаны теңестіруге арналған түзету тізбектері де кіреді.
The audio (AF) input (or inputs in case of stereophonic broadcasting) is usually a signal with 15 kHz maximum bandwidth and 0 dBm maximum level. Preemphasis time constant is 50 μs. The signal after passing buffer stages is applied to a modulator, where it modulates an intermediate frequency carrier (IF). The modulation technique is usually frequency modulation (FM) with a typical maximum deviation of 50 kHz (for 1 kHz. input at 0 dBm level). The video (VF) input is a composite video signal (video information with sync) of maximum 1 volt on 75 Ω impedance. (1 V limit is for luminance signal. Some operators may accept superimposed color signals slightly over 1 V.) After buffer and 1 V clipping circuits, the signal is applied to the modulator where it modulates an intermediate frequency signal (which is different from the one used for aural signal.) The modulator is an amplitude modulator which modulates the IF signal in a manner where 1 V VF corresponds to low level IF and 0 volt VF corresponds to high level IF. AM modulator produces two symmetrical side bands in the modulated signals. Thus, IF band width is two times the video band width. (i. e. if the VF bandwidth is 4.2 MHz, the IF bandwidth is 8.4 MHz.) However, the modulator is followed by a special filter known as Vestigal sideband (VSB) filter. This filter is used to suppress a portion of one side band, thus bandwidth is reduced. (Since both side bands contain identical information, this suppression doesn't cause a loss in information.) Although the suppression causes phase delay problems the VSB stage also includes correction circuits to equalise the phase.
Өндірістің кезеңдері
Модуляцияланған сигнал араластырғышқа (жиілік түрлендіргіш деп те аталады) қолданылады. Араластырғыштың тағы бір кірісі, әдетте кристалл пеш осцилляторында жасалады және ол субтасушы деп аталады. Араластырғыштың екі шығысы – екі сигналдың қосындысы мен айырмасы. Қажетсіз сигнал (әдетте қосынды) сүзгіленеді және қалған сигнал радиожиілік (RF) сигналы болып табылады. Содан кейін сигнал күшейткіш сатыларына жіберіледі. Күшейткіштердің тізбегінің саны қажетті шығыс қуатына байланысты. Соңғы саты әдетте көптеген параллель қуат транзисторларынан тұратын күшейткіш болып табылады. Бірақ ескірген берілістерде тетродтар немесе клистрондар да қолданылады. Қазіргі заманғы қатты күйдегі VHF және UHF берілістерінде LDMOS қуат транзисторлары шығыс сатысы үшін таңдау құрылғысы болып табылады, ал соңғы өнімдер жоғары тиімділік және қуат тығыздығы үшін 50В LDMOS құрылғыларын қолданады. Энергия тиімділігін одан да арттыруға Envelope Tracking (қаптаманы қадағалау) арқылы қол жеткізуге болады, бұл хабар тарату саласында көбінесе "ағынды модуляция" деп аталады.
The modulated signal is applied to a mixer (also known as frequency converter). Another input to the mixer which is usually produced in a crystal oven oscillator is known as subcarrier. The two outputs of the mixer are the sum and difference of two signals. Unwanted signal (usually the sum) is filtered out and the remaining signal is the radio frequency (RF) signal. Then the signal is applied to the amplifier stages. The number of series amplifiers depends on the required output power. The final stage is usually an amplifier consisting of many parallel power transistors. But in older transmitters tetrodes or klystrons are also utilized. In modern solid state VHF and UHF transmitters, LDMOS power transistors are the device of choice for the output stage, with the latest products employing 50V LDMOS devices for higher efficiency and power density. Even higher energy efficiency is possible using Envelope Tracking, which in the broadcast industry is often referred to as 'drain modulation'.
Шығаратын қуат
Бергіштің шығыс қуаты синхронды импульс кезіндегі қуат ретінде анықталады (нақты шығыс қуаты мазмұнға қарай өзгереді). Бергіш жабдықтан және антеннадан таралатын өлшенетін қуат өзара ерекшеленеді. Антеннаның шығыс қуаты ERP деп аталады, ол мына формула арқылы көрсетіледі:
The output power of the transmitter is defined as the power during sync pulse (Real output power is variable depending on the content). The quantifiable power from the transmitting equipment and antenna are different from one another. The output power of the antenna is known as ERP, which is represented by the formula
мұнда Po – шығыс қуатын, ал Ga – антеннаның күшейту коэффициентін білдіреді.
where Po represents output power, and Ga represents antenna gain.