A телевизионный передатчик - это передатчик, который используется для наземного (более -эфир) телерадиовещание. Это электронное устройство, которое излучает радиоволны, которые несут видеосигнал, представляющий движущиеся изображения, вместе с синхронизированным аудиоканалом, который принимает телевизионные приемники («телевизоры» или «телевизоры»), принадлежащие широкой аудитории, которые отображают изображение на экране. Телевизионный передатчик вместе с студией вещания, которая создает контент, называется телевизионной станцией. Телевизионные передатчики должны быть лицензированы государством и ограничены определенной частотой каналом и уровнем мощности. Они передают на частотах каналы в диапазонах VHF и UHF. Поскольку радиоволны этих частот распространяются по линии прямой видимости, они ограничены горизонтом до расстояний приема 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 несущую волну радио и цифровой, в котором изображение и звук передаются с помощью цифровых сигналов. Первоначальная телевизионная технология, аналоговое телевидение, начала заменяться в ходе перехода , начиная с 2006 года, во многих странах с системами цифрового телевидения (DTV). Они передают изображения в новом формате, называемом HDTV (телевидение высокой четкости ), который имеет более высокое разрешение и более широкий экран с соотношением сторон, чем аналоговый. DTV позволяет более эффективно использовать ограниченный радиоспектр ширину полосы, поскольку несколько каналов DTV могут передаваться в той же полосе пропускания, что и один аналоговый канал. Как в аналоговом, так и в цифровом телевидении, в разных странах используются несколько несовместимых стандартов модуляции для добавления видео- и аудиосигналов к радио несущей.
Принципы аналоговых систем кратко изложены в том виде, в котором они обычно более сложный, чем цифровые передатчики, из-за мультиплексирования каскадов модуляции VSB и FM.
В зависимости от
Международный план ITU (Международный союз электросвязи ) по стандартам вещания, который обычно известен как Стокгольмский план (1961 г.) определяет стандарты, используемые в вещании. В этом плане наиболее важными показателями для передатчиков являются радиочастота, разделение частот между слуховой и визуальной несущей и ширина полосы.
Аудиовход (AF) (или входы в случае стереофонического вещания) обычно представляет собой сигнал с максимальной полосой пропускания 15 кГц и максимальным уровнем 0 дБм. Предварительное выделение постоянная времени 50 мкс. Сигнал после прохождения буферных каскадов подается на модулятор, где он модулирует несущую промежуточной частоты (IF). Методом модуляции обычно является частотная модуляция (FM) с типичным максимальным отклонением 50 кГц (для входного сигнала 1 кГц при уровне 0 дБмВт).
Вход видео (VF) представляет собой композитный видеосигнал (видеоинформация с синхронизацией ) с максимальным напряжением 1 вольт на сопротивлении 75 Ом. (Ограничение в 1 В для сигнала яркости . Некоторые операторы могут принимать наложенные цветовые сигналы чуть более 1 В.) После буфера и цепей ограничения 1 В сигнал применяется к модулятору, 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 IF и 0 вольт VF соответствует высокому уровню IF. Модулятор AM создает две симметричные боковые полосы в модулированных сигналах. Таким образом, ширина полосы ПЧ в два раза больше ширины полосы видеосигнала. (т.е. если полоса частот VF составляет 4,2 МГц, ширина полосы IF составляет 8,4 МГц.) Однако за модулятором следует специальный фильтр, известный как фильтр боковой полосы Vestigal (VSB). Этот фильтр используется для подавления части одной боковой полосы, поэтому ширина полосы уменьшается. (Поскольку обе боковые полосы содержат идентичную информацию, это подавление не вызывает потери информации.) Хотя подавление вызывает проблемы с фазовой задержкой, каскад VSB также включает в себя схемы коррекции для выравнивания фазы.
Модулированный сигнал подается на смеситель (также известный как преобразователь частоты ). Другой вход в смеситель, который обычно создается в кварцевой печи генератора, известен как поднесущая. Два выхода микшера представляют собой сумму и разность двух сигналов. Нежелательный сигнал (обычно сумма) отфильтровывается, а оставшийся сигнал является радиочастотным (RF ) сигналом. Затем сигнал подается на каскады усилителя . Количество последовательных усилителей зависит от требуемой выходной мощности. Последний каскад обычно представляет собой усилитель, состоящий из множества параллельных мощных транзисторов. Но в более старых передатчиках тетроды или клистроны также используются.
В современных твердотельных передатчиках VHF и UHF, LDMOS power транзисторы являются предпочтительным устройством для выходного каскада, а в последних продуктах используются 50V LDMOS-устройства для более высокий КПД и удельная мощность. Еще более высокая энергоэффективность возможна при использовании Envelope Tracking, которое в индустрии вещания часто называют «модуляцией стока».
Существует два метода:
Выходная мощность передатчика определяется как мощность во время синхроимпульса. (Реальная выходная мощность меняется в зависимости от содержимого.) Но выходная мощность передающего оборудования и выходная мощность антенны - это две разные величины. Выходная мощность антенны известна как ERP, которая фактически равна мощности передатчика, умноженной на усиление антенны.