Передатчик вещания

редактировать

A Передатчик вещания - это передатчик, используемый для вещания, электронного устройства который излучает радиоволны, модулированные информационным содержанием, предназначенным для приема широкой публикой. Примеры: передатчик радиовещания, который передает звук (звук) на радиоприемники (радио), принадлежащие общественности, или телевизионный передатчик, который передает движущиеся изображения (видео ) на телевизионные приемники (телевизоры). Этот термин часто включает в себя антенну, излучающую радиоволны, а также здания и сооружения, связанные с передатчиком. вещательная станция (радиостанция или телевизионная станция ) состоит из вещательного передатчика вместе с производственной студией, которая производит передачи. Радиовещательные передатчики должны иметь лицензию правительства и ограничиваться определенными частотами и уровнями мощности. Каждому передатчику присваивается уникальный идентификатор, состоящий из строки букв и цифр, называемый позывным, который должен использоваться во всех трансляциях.

Антенная вышка передатчика Crystal Palace, Лондон
Содержание
  • 1 Возбудитель
  • 2 Источник питания
  • 3 Регулировка частоты
  • 4 Охлаждение конечных ступеней
  • 5 Защитное оборудование
  • 6 Здание
  • 7 Юридические и нормативные аспекты
  • 8 Планирование
  • 9 Главный и релейный (ретрансляционные) передатчики
  • 10 Передатчики в культуре
  • 11 Записи
  • 12 См. Также
  • 13 Ссылки
  • 14 Внешние ссылки
Exciter

В радиовещании и телекоммуникациях часть, которая содержит генератор, модулятор и иногда аудиопроцессор, называется «возбудителем». ". Большинство передатчиков используют принцип гетеродина, поэтому в них также есть блоки преобразования частоты. Как ни странно, усилитель большой мощности, на который затем подается возбудитель, инженеры вещания часто называют «передатчиком». Окончательный результат определяется как выходная мощность передатчика (TPO), хотя это не то, что оценивает большинство станций.

Эффективная излучаемая мощность (ERP) используется при расчете покрытия станции, даже для большинства станций, не ведущих вещание. Это TPO за вычетом любого затухания или излучаемых потерь в линии к антенне, умноженных на усиление (увеличение ), которое антенна направлена ​​в сторону горизонта. Это усиление антенны важно, потому что достижение желаемого уровня сигнала без него привело бы к огромным счетам на электроэнергию на передатчик и чрезмерно дорогому передатчику. Для большинства крупных станций в диапазонах VHF и UHF мощность передатчика составляет не более 20% от ERP.

Для VLF, LF, MF и HF ERP обычно не определяется отдельно. В большинстве случаев мощность передачи, указанная в списках передатчиков, является значением выходной мощности передатчика. Это верно только для всенаправленных антенн с длиной четверти длины волны или меньше. Для других типов антенн существуют коэффициенты усиления, которые могут достигать значений до 50 для коротковолновых направленных лучей в направлении максимальной интенсивности луча.

Поскольку одни авторы учитывают коэффициенты усиления антенн передатчиков для частот ниже 30 МГц, а другие нет, часто возникают расхождения в значениях передаваемых мощностей.

Источник питания

Датчики иногда получают питание от сети с более высоким уровнем напряжения, чем это необходимо, чтобы повысить надежность электроснабжения. Например, передатчики Allouis, Konstantynow и Roumoules питаются от высоковольтной сети (110 кВ в Алуисе и Константинове, 150 кВ в Roumoules) даже хотя источник питания от сети среднего напряжения (около 20 кВ) сможет обеспечить достаточную мощность.

Регулирование частоты
Охлаждение конечных ступеней

Передатчики малой мощности не требуют специального охлаждающего оборудования. Современные передатчики могут быть невероятно эффективными, с эффективностью, превышающей 98 процентов. Однако радиовещательный передатчик с мощностью в мегаватт, передающей 98% мощности в антенну, также можно рассматривать как 20-киловаттный электрический нагреватель.

Для передатчиков средней мощности до нескольких десятков киловатт, включая 50 кВт AM и 20 кВт FM, обычно используется принудительное воздушное охлаждение. При уровнях мощности выше этих некоторые передатчики имеют выходной каскад, охлаждаемый принудительной системой жидкостного охлаждения, аналогичной автомобильной системе охлаждения. Поскольку охлаждающая жидкость непосредственно касается высоковольтных анодов трубок, в охлаждающем контуре можно использовать только дистиллированную деионизированную воду или специальный диэлектрический охлаждающий агент. Этот хладагент высокой чистоты, в свою очередь, охлаждается теплообменником, где во втором охлаждающем контуре может использоваться вода обычного качества, поскольку она не контактирует с частями, находящимися под напряжением. Для трубок очень большой мощности и небольших физических размеров может использоваться испарительное охлаждение водой, контактирующей с анодом. Производство пара обеспечивает высокий тепловой поток в небольшом пространстве.

Защитное оборудование

Высокое напряжение, используемое в передатчиках большой мощности (до 40 кВ), требует обширного оборудования защиты. Также передатчики могут быть повреждены молнией. Передатчики могут быть повреждены при работе без антенны, поэтому схемы защиты должны обнаруживать потерю антенны и немедленно выключать передатчик. К ламповым передатчикам необходимо подавать питание в правильной последовательности, при этом напряжение накала накаливания должно предшествовать анодному напряжению, в противном случае лампы могут быть повреждены. Выходной каскад должен контролироваться на предмет стоячих волн, которые указывают на то, что генерируемая мощность не излучается, а вместо этого отражается обратно в передатчик.

Между передатчиком и антенной требуется молниезащита. Он состоит из искровых разрядников и газонаполненных разрядников для ограничения напряжения, которое появляется на клеммах датчика. Контрольный прибор, который измеряет коэффициент стоячей волны по напряжению, отключает передатчик на короткое время, если после удара молнии обнаруживается более высокое напряжение стоячей волны, поскольку отражения, вероятно, вызваны повреждением молнии. Если это не удастся после нескольких попыток, антенна может быть повреждена, и передатчик должен оставаться выключенным. На некоторых передающих установках детекторы УФ устанавливаются в критических местах, чтобы выключить передатчик при обнаружении дуги. Рабочие напряжения, коэффициент модуляции, частота и другие параметры передатчика контролируются в целях защиты и диагностики и могут отображаться локально и / или в удаленной диспетчерской.

Здание

На коммерческой площадке передатчика обычно есть здание управления, чтобы укрыть компоненты передатчика и устройства управления. Обычно это чисто функциональное здание, которое может содержать аппаратуру как для радио-, так и для телевизионных передатчиков. Для уменьшения потерь в линии передачи здание передатчика обычно находится непосредственно рядом с антенной для станций VHF и UHF, но для более низких частот может быть желательно иметь расстояние в несколько баллов или несколько сотен метров между зданием и антенной. Некоторые передающие башни имеют корпуса, встроенные в вышку, для размещения передатчиков радиорелейной линии или других передатчиков с относительно малой мощностью. Некоторые здания передатчиков могут включать ограниченные средства радиовещания, чтобы позволить станции использовать здание в качестве резервной студии в случае выхода из строя основного объекта.

Правовые и нормативные аспекты

Поскольку радиоволны пересекают границы, радиопередачи контролируются международными соглашениями. В европейских странах, таких как Германия, часто национальное почтовое отделение является регулирующим органом. В США вещательные и промышленные передатчики регулируются Федеральной комиссией по связи (FCC). В Канаде технические аспекты вещания и радиопередатчиков контролируются Министерством промышленности Канады, но контент вещания регулируется отдельно Канадской комиссией по радио, телевидению и электросвязи ( CRTC). В Австралии передатчики, спектр и контент контролируются Австралийским управлением связи и СМИ (ACMA). Международный союз электросвязи (ITU) помогает управлять радиочастотным спектром на международном уровне.

Планирование

Как и в любом дорогостоящем проекте, планирование площадки передатчика большой мощности требует большой осторожности. Это начинается с места. Минимальное расстояние, которое зависит от частоты передатчика, мощности передатчика и конструкции передающих антенн, необходимо для защиты людей от радиочастотной энергии. Антенные вышки часто бывают очень высокими, поэтому необходимо оценивать траектории полета. Для передатчиков большой мощности должно быть достаточно электроэнергии. Передатчики для длинных и средних волн требуют хорошего заземления и почвы с высокой электропроводностью. Идеально подходят места на море или в долинах рек, но следует учитывать опасность наводнения. Передатчики для UHF лучше всего подходят для высоких гор для увеличения дальности (см. распространение радиоволн ). Необходимо учитывать диаграмму направленности антенны, поскольку изменение диаграммы направленности длинноволновой или средневолновой антенны является дорогостоящим.

Антенная вышка с оттяжками

Передающие антенны для длинных и средних волн обычно выполняются в виде мачтового излучателя . Аналогичные антенны с меньшими размерами используются также для коротковолновых передатчиков, если они используются на предприятии с круглым распылителем. Для размещения излучения на отдельно стоящих стальных опорах используются скрепленные планарные решетки. Радиомачты для передатчиков УВЧ и ТВ в принципе могут быть реализованы как заземленные конструкции. Башни могут быть стальными решетчатыми мачтами или железобетонными мачтами с антеннами, установленными наверху. Некоторые передающие башни для УВЧ имеют высотные операционные и / или объекты, такие как рестораны и смотровые площадки, до которых можно подняться на лифте. Такие башни принято называть телебашнями. Для микроволн часто используются параболические антенны. Их можно настроить для приложений радиорелейных линий на передающих вышках для FM на специальные платформы. Например, большие параболические антенны диаметром от 3 до 100 метров необходимы для передачи сигналов на телевизионные спутники и космические аппараты. Эти установки, которые при необходимости могут использоваться также как радиотелескопы, устанавливаются на отдельно стоящих конструкциях, при этом существует также множество специальных конструкций, таких как радиотелескоп в Аресибо.

Не менее важно, чем планирование конструкции и размещения передатчика, как его выход соответствует существующим передачам. Два передатчика не могут вещать на одной и той же частоте в одной и той же области, так как это вызовет помехи в совмещенном канале. Хороший пример того, как планировщики каналов согласовали выходы различных передатчиков, см. В разделе Распределение телеканалов УВЧ Кристал Пэлас. Эта ссылка также представляет собой хороший пример сгруппированного передатчика, в данном случае группы A. То есть вся его продукция находится в нижней трети диапазона британского телевизионного вещания UHF. Две другие группы (B и C / D) используют среднюю и верхнюю треть полосы, см. график. Реплицируя эту группировку по всей стране (используя разные группы для соседних передатчиков), можно минимизировать межканальные помехи, и, кроме того, те, которые находятся в предельных зонах приема, могут использовать более эффективные сгруппированные приемные антенны. К сожалению, в Великобритании эта тщательно спланированная система была скомпрометирована с появлением цифрового вещания, которое (по крайней мере, в период переключения) требует еще большего пространства каналов, и, следовательно, дополнительные каналы цифрового вещания не всегда могут быть размещены внутри передатчика. существующая группа. Таким образом, многие передатчики в Великобритании стали «широкополосными», что привело к необходимости замены приемных антенн (см. Внешние ссылки). Как только произойдет цифровое переключение (DSO), планируется, что большинство передатчиков вернутся к своим исходным группам, источник Ofcom июль 2007.

Дальнейшие сложности возникают, когда соседние передатчики должны передавать на одной и той же частоте и в этих обстоятельствах диаграммы направленности радиовещания ослабляются в соответствующем направлении (ах). Хорошим примером этого является Великобритания, где передающая станция Waltham осуществляет вещание с высокой мощностью на тех же частотах, что и передающая станция Sandy Heath с высокой мощностью, с два находятся всего в 50 милях друг от друга. Таким образом, антенная решетка Уолтема [1] не транслирует эти два канала в направлении Сэнди-Хит и наоборот.

Если конкретная услуга должна иметь широкий охват, это обычно достигается за счет использования нескольких передатчиков в разных местах. Обычно эти передатчики работают на разных частотах, чтобы избежать помех там, где покрытие перекрывается. Примеры включают национальные сети вещания и сотовые сети. В последнем случае переключение частоты автоматически выполняется приемником по мере необходимости, в первом случае более распространена ручная перенастройка (хотя Radio Data System является примером автоматического переключения частот в широковещательных сетях). Другой системой для расширения зоны покрытия с использованием нескольких передатчиков является квазисинхронная передача, но в настоящее время она используется редко.

Главный и ретрансляционный (ретранслятор) передатчики

Передающие станции обычно классифицируются как главные станции или ретрансляторы (также известные как ретрансляторы, трансляторы или иногда «транспозеры»).

Основные станции определяются как станции, которые генерируют свой собственный модулированный выходной сигнал из модулирующего (немодулированного) входа. Обычно главные станции работают на большой мощности и покрывают большие площади.

Релейные станции (трансляторы) принимают уже модулированный входной сигнал, обычно путем прямого приема родительской станции из эфира, и просто ретранслируют его на другой частоте. Обычно ретрансляционные станции работают на средней или малой мощности и используются для заполнения очагов плохого приема в пределах или на краю зоны обслуживания материнской главной станции.

Обратите внимание, что главная станция также может принимать свой входной сигнал непосредственно из эфира от другой станции, однако этот сигнал сначала будет полностью демодулирован в основной полосе частот, обработан, а затем повторно модулирован для передачи.

Передатчики в культуре

Некоторые города Европы, например Мюлакер, Исманинг, Лангенберг, Калундборг, Хёрби и Аллуис стали известны как места расположения мощных передатчиков. Например, передатчик Голиафа был VLF передатчиком Кригсмарине нацистской Германии во время Второй мировой войны, расположенного около Кальбе-ан-дер-Мильде. в Саксония-Анхальт, Германия. Некоторые передающие башни, такие как радиовышка Берлин или телебашня Штутгарт, стали достопримечательностями городов. Многие передающие станции имеют очень высокие радиовышки, являющиеся шедеврами инженерной мысли.

Наличие самого высокого здания в мире, нации, штата / провинции / префектуры, города и т. Д. Часто считалось чем-то, чем можно похвастаться. Часто строители высотных зданий использовали антенны передатчиков, чтобы претендовать на звание самого высокого здания. Историческим примером была вражда между «самым высоким зданием» между Крайслер-билдинг и Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке, Нью-Йорк.

В некоторых башнях есть доступ к смотровой площадке туристам. Примером может служить Останкинская башня в Москве, строительство которой было завершено в 1967 году к 50-летию Октябрьской революции для демонстрации технических возможностей Советского Союза. Поскольку очень высокие радиомачты любого типа конструкции являются заметными ориентирами, требующими тщательного планирования и строительства, а мощные передатчики, особенно в длинноволновом и средневолновом диапазонах, могут приниматься на большие расстояния, такие сооружения часто упоминались в пропаганде. Другими примерами были Deutschlandsender Herzberg / Elster и Варшавская радиомачта.

Башня KVLY-TV, расположенная около Бланшара, Северная Дакота, была самым высоким искусственным сооружением в мир, когда он был завершен в 1963 году. Его превзошла в 1974 году радиомачта Варшава, но вернула себе свое название, когда последняя рухнула в 1991 году. Ее превзошла Бурдж-Халифа небоскреб в начале 2009 года, но мачта КВЛИ-ТВ по-прежнему остается самым высоким передатчиком.

Записи
См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
Поиск трансляция передатчик в Викисловаре, бесплатный словарь.
Последняя правка сделана 2021-05-13 13:15:47
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте