În acest articol vom prezenta staţia TP-521 produsă de firma ALCAD care
permite recepţia de la satelit a canalelor TV în format MPEG-2 şi transmisia PAL într-o reţea comunitară
INFORMAŢII GENERALE
Caracteristica principală a semnalului de televiziune digital este COMPRESIA DIGITALĂ. Semnalul analogic TV este convertit într-un semnal digital, iar apoi este comprimat folosind tehnica MPEG-2. Denumirea MPEG vine din abrevierea MOTION PICTURE EXPERT GROUP, de la un grup de cercetători americani care au pus bazele teoretice ale acestui sistem. Dacă pentru un transponder de satelit care permitea transmiterea unui singur program de televiziune analogic şi a câtorva programe de radio era necesară o bandă de 27Mhz, în tehnica digitală transponderul poate avea 27, 33, 36 sau 72Mhz şi permite transmiterea a 10 sau mai multe programe TV un număr foarte mare de programe de radio sau transmisii de date.
Pentru transmisia digitală prin satelit se foloseşte modulaţia de tip QPSK în benzile având lăţimile pentru transpodere indicate mai jos.
Un program de televiziune analogic foloseşte un transponder de pe satelit.
Un transpoder de pe satelit poate conţine până la 10 canale de televiziune comprimate digital.
Dacă ne referim la sistemul de sateliţi EUTELSAT HOT BIRD de pe poziţia orbitală 13 est care are în exploatare 128 transpondere acesta poate transmite teoretic 128 canale TV analogice sau 1280 canale digitale (pentru o compresie de 10 programe într-un transpoder).
Sateliţii cei mai importanţi în Europa, prin numărul foarte mare de programe TV şi radio transmise sunt sistemele ASTRA de pe poziţia 19 est şi EUTELSAT HOT BIRD de pe poziţia 13 est. Am spus “sisteme” deoarece pe aceste sloturi co-există 7 respectiv 5 sateliţi simultan şi care retransmit spre Europa în banda Ku după cum urmează:
– pentru banda LOW 10,70 – 11,70Ghz;
– pentru banda HIGH 11,70 – 12,75Ghz.
Ambele subbenzi au două polarităţi ORIZONTAL (H) şi VERTICAL (V). Astfel cele 4 benzi diferite au fost denumite:
– LOW HORIZONTAL
– LOW VERTICAL
– HIGH HORIZONTAL
– HIGH VERTICAL
Aceste 4 benzi sunt convertite de LNB (low noise block), LNC (low noise converter) sau pe scurt convertor care se află în focarul reflectorului parabolic (numit în mod eronat antenă parabolică) în banda IF SAT (intermediate frequency) şi este în domeniul 950 – 2150Mhz. De fapt, antena de recepţie este un mic ghid de undă (feedhorn) care se fixează de convertor şi este situat în focarul reflectorului.
DESCRIERE GENERALĂ
Staţia 912 TP-521 produsă de firma ALCAD este o staţie de recepţie a programelor de televiziune digitale care se emit liber (programe “free to air”) de la satelit şi transmiterea lor într-o reţea comunitară în format PAL BG în canale uzuale care pot fi vizionate cu un receptor de televiziune uzual. Într-un număr viitor vă vom prezenta şi o staţie care permite recepţia şi decodarea programelor digitale codate.
În principiu, funcţionarea este următoarea: dintr-un transpoder ce se recepţionează de la satelit în format digital este extrasă informaţia unui singur canal TV, prin decodare MPEG este refăcută informaţia video şi audio pentru canalul respectiv în format analogic după care este modulat într-un canal uzual care poate fi recepţionat cu un televizor obişnuit. Având în vedere că staţia este modulară, iar un singur modul poate recepţiona un singur canal TV vor fi necesare un număr de module egal cu numărul de canale care se doresc a fi recepţionate.
În figura 1 este reprezentată staţia 912 TP-521 care este formată în acest exemplu din 5 module (5 canale) programabile, amplificatorul de putere şi sursa de alimentare în comutaţie. Întreg ansamblul este fixat pe o ramă de 19 inch.
Principalele date tehnice ale modulelor sunt detaliate în tabelul 1.
Recepţia pentru format DVB-S (MPEG-2) este cu sinteză de frecvenţă având posibilitatea alegerii frecvenţei de intrare în paşi de 1Mhz, iar remodularea PAL în banda 47 – 862Mhz (practic toată recepţionabilă de un televizor) adică canalele din banda FIF 1 (canale 2 … 4), în banda FIF 3 (canale 5 … 12), UIF (Canale 21 – 69) respectiv banda S (canale S1 … S41). De asemenea, sunetul poate fi programat în funcţie de transmisie Mono, Stereo sau Dual. Particularitatea părţii de modulaţie este faptul că permite transmisia canalelor alăturate (vestigial side band) în acest fel putând fi utilizată mult mai eficient banda de transmisie.
Un parametru foarte important este raportul purtătoare/zgomot 58dB care indică calitatea semnalului la plecarea din staţie.
În tabelul 2 sunt prezentate principalele caracteristici tehnice ale amplificatorului de putere.
Din tabel se observă nivelul maxim de ieşire de 119dBuV (după norma DIN 45004B) suficient pentru atacul unei linii de distribuţie într-o reţea complexă de distribuţie.
Montarea staţiei se poate face pe perete caz în care trebuie ales un loc cu ventilaţie naturală bună sau într-un cabinet livrat de producător care asigură o ventilaţie forţată prin intermediul unui ventilator.
Menţionăm de asemenea câteva “amănunte” aparent fără importanţă, dar care atârnă foarte greu în funcţionarea unui sistem care trebuie să funcţioneze 24 ore din 24. Este vorba de o serie de sisteme de protecţie care sunt incluse atât în partea de alimentare cât şi în partea de semnal.
Sursa de alimentare este inteligentă permiţând monitorizarea sistemului din punct de vedere al unor parametrii electrici. Astfel în cazul unei supratensiuni apărute în reţeaua de alimentare sau a unui scurt-circuit sistemul se opreşte automat protejând staţia. Repornirea se face automat după încetarea defectului.
Dacă se semnalează erori de recepţie de la satelit datorită condiţiilor meteo sau erori de decodare MPEG care duc la blocarea funcţionării receptoarelor, acestea sunt detectate. După oprirea automată a modulelor care prezintă această anomalie se iniţiază secvenţa de iniţializare a softului şi repornirea canalului. Cu alte cuvinte sistemul este proiectat să funcţioneze neîntrerupt fără supraveghere directă a unui operator uman.
Am menţionat acest lucru deoarece de cele mai multe ori operatorii de cablu au în staţii receptoare de satelit digitale destinate utilizării casnice. Acest tip de aparate sunt destinate utilizării casnice, adică să funcţioneze în medie câteva ore pe zi şi în caz de blocare să fie resetate de proprietar.
APLICAŢII PRACTICE
În figura 2 este prezentat modul de instalare a sistemului.
În acest exemplu sunt reprezentate următoarele: FA-300 sursa de alimentare, PA-700 amplificatorul de putere iar TP-521 sunt modulele de recepţie. Pe partea superioară sunt prezente bornele de conectare la convertor. Fiecare modul are două borne, una de intrare una de ieşire permiţând conectarea în diverse configuraţii. În acest exemplu sunt folosite 2 antene parabolice cu 2 convertoare. Unul din convertoare are o singură ieşire şi asigură semnal pentru două module (în partea stângă), celălalt convertor cu 2 ieşiri atacă 1 respectiv 2 module.
Alimentarea convertoarelor se face din modulele TP-521, fiecare fiind prevăzut pe partea superioară cu un comutator care permite alimentarea sau nu a LNB-lui. Ieşirea semnalului PAL modulat pentru fiecare modul se face pe partea frontală, în acelaşi mod, fiecare modul are 2 borne permiţând însumarea canalelor transmise şi conectarea la amplificatorul de putere PA-700. Acesta din urmă are pe partea de jos borna de ieşire de putere de la care semnalul pleacă în linia de distribuţie.
Fiecare modul permite reglarea soft a gradului de modulaţie, iar dintr-un potenţiometru se poate regla nivelul RF individual pentru fiecare modul. Reglajul general al semnalului la ieşirea de putere se face din amplificatorul PA-700.
Programarea tuturor parametrilor atât de intrare, semnal MPEG, cât şi de iesire, PAL, pentru fiecare modul se face cu ajutorul unei telecomenzi PS-002 în IR. Aceasta poate fi văzută în figura 3.
Această telecomandă are o facilitate interesantă. Dacă operatorul care asigură întreţinerea deserveşte mai multe staţii care recepţionează aceleaşi canale poate memora în telecomandă parametrii de recepţie de la o staţie după care poate programa celelate staţii printr-o singură comandă fără a mai fi obligat să reprogrameze pas cu pas.
În figura 4 este prezentat modul de conectare a două staţii TP-521 şi o altă staţie suplimentară.
Amplificatorul de putere este prevăzut cu 2 borne de intrare de semnal mic în acest caz însumându-se 5 module cu alte 5 module. La intrarea notată EXT poate fi montată o altă staţie de semnal.
În figura 5 este prezentat un sistem la care sunt utilizate 4 staţii.
În final vă prezentăm o combinaţie de două staţii de semnal care permite însumarea a 6 canale TV recepţionate terestru şi a 5 canale TV digitale recepţionate de la satelit.
În acest exemplu sunt recepţionate 6 canale TV terestru cu o singură antenă de bandă largă, iar 5 canale sunt recepţionate de la satelit. Se observă lipsa amplificatorului de putere în staţia cu recepţie de la satelit. Modulele TP-521 sunt programate pentru 5 canale ale staţiei ZG-401/601.
Modulele ZG sunt amplificatore de canal având amplificarea de 53dB şi un nivel maxim transmis de 123,5dBuV. În continuare semnalul din staţie după însumarea canalelor este transmis într-o reţea comunitară folosind distribuitoare de atenuări diferite şi prize terminale la care se conectează receptoarele TV. Capătul liniei este închis cu rezistenţă de 75 ohmi.
CONCLUZII
Acest tip de sisteme poate fi folosit atât în staţiile de cablu cât şi în instalaţii comunitare care pot deservi instituţii, hoteluri, imobile cu birouri sau blocuri de locuinţe.
Ing. Adrian Andrei
aandrei@mailbox.ro