Абонентская розетка уровень сигнала
Часто читатели интересуются оптимальным уровнем сигнала на входе телевизионного приемника или на выходе стоякового абонентского разветвителя TV-сигналов. Попытаемся в доступной форме разобраться в настоящем вопросе.
Некоторые начинающие операторы кабельных сетей коллективного телевизионного приема (КСКТП) неоправданно стремятся завысить уровни TV-сигналов на выходах телевизионных абонентских розеток (TV AP) в силу бытующего мнения, что «кашу маслом не испортишь», т.е. чем выше уровень сигнала, тем лучше качество изображения телевизионного приемника. Иногда доводят уровень до 85…95 dBmV. Такое решение не только не оправдано экономически (чем выше выходной уровень, тем выше требования к оконечному стояковому или домовому усилителю, а следовательно, и выше его цена), но иногда и портит качество доставляемого сигнала. Разберемся в этом вопросе.
Логично предположить, что идеальным уровнем сигнала на выходе TV AP является тот уровень, который необходим для качественной работы самого телевизионного приемника. Именно с данной точки зрения и формируется оптимальный выходной уровень сигнала. Согласно отечественному ГОСТ 28324-89 «Сети распределительные приемных систем телевидения и радиовещания. Классификация приемных систем, основные параметры и технические требования», уровни полезных сигналов на выходах абонентских розеток должны находиться в пределах 57-83 dBmV для диапазона МВ (30-300 МГц) и 60-83 dBmV для диапазона ДМВ (300-1000 МГц).
Согласно европейскому стандарту EN 50083-7 (Кабельные сети для телевизионных сигналов, звуковых сигналов и интерактивных услуг), утвержденному Европейским комитетом по электрической стандартизации CENELEC, минимальные и максимальные уровни несущих изображения при частотной расстановке между каналами в 7 МГц (европейский стандарт CCIR B/G) соответственно составляют 60 dBmmV и 80 dBmV. При частотной расстановке 8 МГц (диапазон ДМВ, а также восточноевропейский стандарт OIRT D/K), минимальный уровень снижается до 57 dBmV. При трансляции в КСКТП более 20 каналов максимальный уровень не должен превышать 77 dBmV. Во Франции (напомним, что во Франции, как и в России, используется система кодирования цветности SECAM) для всех случаев уровни сигналов на выходе TV AP должны лежать в пределах 57…74 dBmV.
Следует также упомянуть, что, согласно тому же стандарту CENELEC EN 50083-7, максимальное различие в уровнях сигналов на выходе TV AP должно быть не более 12 dB во всем диапазоне рабочих частот (47-862 МГц) и не более 6 dB в интервале 60 МГц в любой точке диапазона. Попытаемся разобраться, чем же регламентируются приведенные выше значения.
Минимальный уровень сигнала обусловлен чувствительностью телевизионного приемника S. Различают чувствительность, ограниченную усилением, реальную и пороговую чувствительность приемника. Первый вид чувствительности достигается увеличением коэффициента усиления до требуемого значения (как правило, обеспечивается всеми современными телевизорами с большим запасом). Реальная чувствительность учитывает влияние его собственных шумов и определяется минимальным уровнем полезного сигнала при заданном отношении сигнал/шум (или сигнал/помеха) на модуляторе кинескопа. Для удовлетворительного воспроизведения сигналов в цветном телевидении (граница срыва цветности или синхронизации при сильной зашумленности) отношение сигнал/шум (h2 = Pc/Pш) на входе телевизора должно быть не менее 26 dB. Пороговая чувствительность определяется критерием различимости (например, h2 = 1) и в телевизионной технике не используется.
Минимальный уровень сигнала, при котором наблюдается входное отношение сигнал/шум h2 = 26 dB (на электродах кинескопа h2 = 20 dB в силу двуполосности амплитудного демодулятора), именуется чувствительностью телевизионного приемника S, приводимой в его паспортных данных. Для современных TV приемников S Ј 40 mV (32 dBmV) для диапазонов МВ (47-300 МГц) и S Ј 70 mV (37 dBmV) для диапазонов ДМВ (470-862 МГц). Чувствительность, ограниченная усилением, как правило, превышает реальную чувствительность (т.е. имеет меньшее численное значение) и обычно в паспортных параметрах не приводится (за исключением некоторых «недобросовестных» азиатских фирм, не указывающих вид чувствительности в погоне за высокими цифровыми показателями в рекламных целях).
Учитывая, что идеальное качество телевизионного изображения наблюдается при h2 =46 dB, минимальный уровень сигнала на входе TV приемника Uвх.min должен превысить величину его чувствительности S на 20 dB, т.е. должен составлять не менее 52-57 dBmV. Таким образом, минимальный уровень сигнала на выходе TV AP (EN 50083 допускает ее отсутствие) с некоторым технологическим запасом должен составлять 57 dBmV.
| А.Шишов, генеральный директор ЗАО “V-LUX” ,С.Песков, главный конструктор ЗАО “V-LUX” | Теле-Спутник — 3(53) Март 2000 г. |
Часто читатели интересуются оптимальным уровнем сигнала на входе телевизионного приемника или на выходе стоякового абонентского разветвителя TV-сигналов. Попытаемся в доступной форме разобраться в настоящем вопросе.
Некоторые начинающие операторы кабельных сетей коллективного телевизионного приема (КСКТП) неоправданно стремятся завысить уровни TV-сигналов на выходах телевизионных абонентских розеток (TV AP) в силу бытующего мнения, что «кашу маслом не испортишь», т.е. чем выше уровень сигнала, тем лучше качество изображения телевизионного приемника. Иногда доводят уровень до 85…95 dBmV. Такое решение не только не оправдано экономически (чем выше выходной уровень, тем выше требования к оконечному стояковому или домовому усилителю, а следовательно, и выше его цена), но иногда и портит качество доставляемого сигнала. Разберемся в этом вопросе.
Логично предположить, что идеальным уровнем сигнала на выходе TV AP является тот уровень, который необходим для качественной работы самого телевизионного приемника. Именно с данной точки зрения и формируется оптимальный выходной уровень сигнала. Согласно отечественному ГОСТ 28324-89 «Сети распределительные приемных систем телевидения и радиовещания. Классификация приемных систем, основные параметры и технические требования», уровни полезных сигналов на выходах абонентских розеток должны находиться в пределах 57-83 dBmV для диапазона МВ (30-300 МГц) и 60-83 dBmV для диапазона ДМВ (300-1000 МГц).
Согласно европейскому стандарту EN 50083-7 (Кабельные сети для телевизионных сигналов, звуковых сигналов и интерактивных услуг), утвержденному Европейским комитетом по электрической стандартизации CENELEC, минимальные и максимальные уровни несущих изображения при частотной расстановке между каналами в 7 МГц (европейский стандарт CCIR B/G) соответственно составляют 60 dBmmV и 80 dBmV. При частотной расстановке 8 МГц (диапазон ДМВ, а также восточноевропейский стандарт OIRT D/K), минимальный уровень снижается до 57 dBmV. При трансляции в КСКТП более 20 каналов максимальный уровень не должен превышать 77 dBmV. Во Франции (напомним, что во Франции, как и в России, используется система кодирования цветности SECAM) для всех случаев уровни сигналов на выходе TV AP должны лежать в пределах 57…74 dBmV.
Следует также упомянуть, что, согласно тому же стандарту CENELEC EN 50083-7, максимальное различие в уровнях сигналов на выходе TV AP должно быть не более 12 dB во всем диапазоне рабочих частот (47-862 МГц) и не более 6 dB в интервале 60 МГц в любой точке диапазона. Попытаемся разобраться, чем же регламентируются приведенные выше значения.
Минимальный уровень сигнала обусловлен чувствительностью телевизионного приемника S. Различают чувствительность, ограниченную усилением, реальную и пороговую чувствительность приемника. Первый вид чувствительности достигается увеличением коэффициента усиления до требуемого значения (как правило, обеспечивается всеми современными телевизорами с большим запасом). Реальная чувствительность учитывает влияние его собственных шумов и определяется минимальным уровнем полезного сигнала при заданном отношении сигнал/шум (или сигнал/помеха) на модуляторе кинескопа. Для удовлетворительного воспроизведения сигналов в цветном телевидении (граница срыва цветности или синхронизации при сильной зашумленности) отношение сигнал/шум (h2 = Pc/Pш) на входе телевизора должно быть не менее 26 dB. Пороговая чувствительность определяется критерием различимости (например, h2 = 1) и в телевизионной технике не используется.
Минимальный уровень сигнала, при котором наблюдается входное отношение сигнал/шум h2 = 26 dB (на электродах кинескопа h2 = 20 dB в силу двуполосности амплитудного демодулятора), именуется чувствительностью телевизионного приемника S, приводимой в его паспортных данных. Для современных TV приемников S Ј 40 mV (32 dBmV) для диапазонов МВ (47-300 МГц) и S Ј 70 mV (37 dBmV) для диапазонов ДМВ (470-862 МГц). Чувствительность, ограниченная усилением, как правило, превышает реальную чувствительность (т.е. имеет меньшее численное значение) и обычно в паспортных параметрах не приводится (за исключением некоторых «недобросовестных» азиатских фирм, не указывающих вид чувствительности в погоне за высокими цифровыми показателями в рекламных целях).
Учитывая, что идеальное качество телевизионного изображения наблюдается при h2 =46 dB, минимальный уровень сигнала на входе TV приемника Uвх.min должен превысить величину его чувствительности S на 20 dB, т.е. должен составлять не менее 52-57 dBmV. Таким образом, минимальный уровень сигнала на выходе TV AP (EN 50083 допускает ее отсутствие) с некоторым технологическим запасом должен составлять 57 dBmV.
Отечественные телевизоры второго поколения (а таковые еще имеются в эксплуатации) обладают чувствительностью в диапазонах МВ 100 mV (40 dBmV) и в диапазоне ДМВ 140 mV (43 dBmV). Для качественного воспроизведения TV сигнала (h2 = 43 dB) для таких приемников Uвых.min = 60 dBmV. Таким образом, минимальный уровень сигнала на выходе TV AP должен составлять величину Uвх.min = 57…60 dBmV.
Рассматривая максимальный уровень сигнала на выходе TV AP, необходимо брать во внимание два важнейших параметра селектора телевизионных каналов, устанавливаемого на входе телевизора. Это канальная кроссмодуляция между несущей изображения и поднесущими звука и цветности и взаимная кроссмодуляция между двумя (или несколькими) ближайшими несущими изображения отдельных каналов. Метод измерения кроссмодуляции детально рассмотрен в Стандарте EN 50083-3,7.
Все приводимые далее численные значения заимствованы из каталога крупнейшего поставщика селекторов телевизионных сигналов концерна Philips. В рассмотрение принимались последние «ходовые» модели селекторов FE618Q, FS916E, FQ816, UV617, UV751, UV815, UV916, UV933. В отечественных телевизорах в подавляющем большинстве использованы селекторы каналов от фирмы Banga (Литва, г.Каунас), являющиеся полным аналогом селекторов фирмы Philips.
Канальная кроссмодуляция глубиной в 1% (регламентированное требование CENELEC для TV приемников) наблюдается при входном уровне полезного сигнала величиной 72…84 dBmV в любом из частотных диапазонов и зависит от типа рассматриваемого селектора телевизионных каналов. Отметим, что при оценке глубины канальной кроссмодуляции не следует придерживаться правила квадратичной функции. Причина для этого следующая. Первый каскад селектора каналов обычно выполняется на двухзатворном малошумящем транзисторе (например, BF994, BF996 или BF998), несущем в себе не только функцию усилительного устройства, но и исполнительного устройства системы автоматической регулировки усиления (АРУ). Отрицательное напряжение АРУ подается на второй затвор полевого транзистора, вызывая уменьшение тока стока и, как следствие, его коэффициента усиления. А при уменьшении тока транзистора снижается его динамический диапазон и максимальная величина канальной интермодуляции. Поэтому значения 72…84 dBmV можно воспринимать как пороговые, с некоторым технологическим запасом.
Значение максимального выходного уровня для 1% взаимной кроссмодуляции зависит от избирательности входного контура, от частотного диапазона и частотной расстановки между каналами. Обычно значения приводят при воздействии двух несущих, частотно разнесенных на N ±1, N ±2 (диапазон 47-100 МГц), N ±3 (диапазон 118-300 МГц) и N ±5, N ±9 и N ±11 (диапазон 470-862 МГц). Значение максимального входного сигнала при многочастотном воздействии составляет 66…70 dBmV для N ±1, N ±2, 74…80 dBmV для N ±3 и 84…92 dBmV для N ±5, N ±9, N ±11.
Исходя из вышеизложенного, следует вывод, что уровень сигнала на входе телевизора не должен превышать величины 72…74 dBmV с точки зрения реализации максимального отношения сигнал/помеха. С точки зрения реализации максимального отношения сигнал/шум, оптимальным уровнем на входе TV приемника является значение 64±2 dB (вывод следует из детального анализа более 200 моделей селекторов телевизионных каналов отечественного и импортного производства).
Учитывая, что потери абонентского кабеля (от выхода абонентского ответвителя до выхода TV AP) не превышают 8-10 dB (типовые потери кабеля типа RG-6 длиной 50-60 м на верхней частоте 862 МГц), можно рекомендовать оптимальный уровень на выходе абонентского разветвителя величиной 72…74 dBmV.
Для равномерного распределения уровней сигналов между абонентами используют предварительное эквалайзирование по стоякам, величиной 2-4 dB. В многоэтажных телефицируемых объектах это не облегчает задачу. В общем случае выравнивание наблюдается в какой-либо конкретной точке. Более рациональным является оптимальный выбор абонентских разветвителей, выполняющих одновременно функции распределенного кабельного эквалайзера при минимальных потерях. В таких ответвителях (например, от Hirschmann, см. рисунок) частотно-зависимое ослабление на отвод имеет разный наклон в зависимости от величины заданного ослабления. Также слабо выраженный наклон имеют и ослабления (потери) на проход. Такое рациональное решение позволяет выровнять уровни сигналов (в разумных пределах) по всем абонентам.
Таким образом, при выборе домового (стоякового) усилителя следует ориентироваться на оптимальный уровень сигнала на выходе TV AP. Это позволяет не только сохранить качество транслируемых каналов (особенно при малых частотных пробелах между каналами), но и снизить затраты при построении домовых цепей.
Источник
