6 Телевізійне мовлення

1. Мета занять за даною темою – засвоїти методику енергетичних розрахунів за формулою Введенського.

2. Необхідний для самостійної підготовки матеріал викладений [4, с. 305-313].

Нижче наведені формули, необхідні для розв`язання задач.

Напруженість поля біля приймальної антени обчислюється згідно з формулою Введенського, як

, (6.1)

де h₁ – висота передавальної антени, м;

h₂ – висота приймальної антени, м;

Р – потужність передавача, кВт;

G₁ – коефіціент підсилення передавальної антени;

 – довжина хвилі, м;

D – відстань між антенами, км;

Е – напруженість поля, мВ/м.

Напруженість поля та сигнал в приймальній антені пов`язані формулою

, (6.2)

де G₂ – коефіціент підсилення приймальної антени.

6.3 Задачі.

6.3.1 Обчислити напругу на вході телевізійного приймача, якщо передавач працює на 3 телевізійному каналі з потужністю 1 кВт, h₁=100 м, G₁=3, h ₂ =10 м, G₂ = 1,64, а відстань між ними дорівнює 30 км.

6.3.2. Обчислити радіус зони обслуговування телевізійного передавача, якщо його потужність 2 кВт, коефіцієнт підсилення антени G₁=3, а висота щогли h₁= 200 м. Передавач працює на 9 телевізійному каналі. Чутливість приймача дорівнює 300 мкВ, висота приймальної антени h₂=10 м, а G₂ = 3.

3. Обчислити потрібну для забезпечення дальності дії 3 км потужність передавача телевізійного ретранслятора, який працює на 23 каналі, якщо висота його антени h₁ = 30 м, G₁ = 2. Чутливість приймача дорівнює 300 мкВ, висота приймальної антени h₂ = 10 м, G₂ = 5.

7 Методичні вказівки та зразки розв`язків

1.3.4 Слід врахувати, що F_к =n_к.

1.3.5 Перш за все необхідно обчислити максимально можливе значення n_к, користуючись формулою (1.1). Оскільки воно нижче за F_кр, слід застосувати черезрядкову розгортку з  = 3. З метою зменшення помітності фонових завад необхідно обрати F_к = 50 Гц. Далі потрібно обчислити нове значення n_к та перевірити, чи відповідає значення Z формулі (1.5).

1.3.6 Слід врахувати, що 26 пар смуг створюють 26 періодів відеосигналу, розташованих на прямому ході рядкової розгортки, тобто тривалість 26 періодів відеосигналу дорівнює Т_{1 р} = Н – Т_{2 р} = 64 – 12 = 52 мкс.

1.3.7 З урахуванням того, що тривалість зворотного ходу по кадру дорів-нює 25 Н, кількість мінімальних елементів по вертикалі у повному кадрі буде N_B = Z – 225 = 575, а по горизонталі . Тобто, 767/2 періодів відеосигналу розташовані на прямому ході рядкової розгортки, тривалість якого Т_1р = Н – Т_2р = 64 – 12 = 52 мкс. Отже, верхня частота відеосигналу обчислюється як МГц.

1.3.8 – 1.3.9. При розв`язанні цих задачі слід використовувати ті самі співвідношення, які наведені у розв`язку задачі 1.3.7.

1. 3.13 Згідно з формулою (1.6), m = 188. Розрядність двійкового коду M = log ₂ m. Інформаційна ємність одного кадру може бути обчислена, як С_к= М р Z _c², де Z _с - кількість спостережуваних рядків.

2.3.1 Слід врахувати, що при форматі р = 4/3 діагональ екрана кінескопа має довжину 5 умовних одиниць (так званий єгипетський трикутник), а також взяти до уваги тривалість зворотного ходу рядкової розгортки.

В задачах 2.3.2 – 2.3.9 перш за все слід з`ясувати, до якого поля належать та як розташовані зазначені рядки відносно кадрового імпульсу гасіння.

Для спрощення при розв’язанні цих задач можна прийняти тривалість кадрового імпульсу гасіння 1600 мкс, а також зневажити інтервалом між фронтами імпульсів гасіння та синхронізації.

2.3.2 Повна тривалість кадрового імпульсу гасіння дорівнює 25Н, рахунок рядків починається з переднього фронту кадрового імпульсу синхронізації, а загальна тривалість першої послідовності зрівнюючих імпульсів дорівнює 2,5Н. Отже, задній фронт кадрового імпульсу гасіння лягає на рядок, номер якого дорівнює 25–2,5=22,5, тобто на середину рядка з номером 23. Таким чином, рядок 22 повністю чорний, бо він весь належить кадровому імпульсу гасіння . З тієї ж причини чорною буде ліва (перша) половина рядка 23, а відеосигнал другої (правої) половини рядка 23 та повністю рядка 24 має відповідати зображенню на екрані – права третина чорна, залишок – білий. Тривалість прямого ходу рядкової розгортки Т_{1 р} = Н – Т_{2 р} = 64 – 12 = 52 мкс. Третина прямого ходу, тобто тривалість чорного в рядках 23 та 24, дорівнюватиме 52/3  17,3 мкс, залишок білого в рядку 23 матиме тривалість мкс.

2.3.3 Перш за все слід врахувати, що одне поле містить Z/2=312,5 рядків. Перша послідовність зрівнюючих імпульсів має тривалість 2,5 рядка. Отже, рядок 311 весь чорний, бо він належить кадровому імпульсу гасіння, а сигнал в рядку 310 повністю відповідає зображенню на екрані.

2.3.4 Перше поле містить 312,5 рядків, тобто передній фронт кадрового імпульса синхронізації лягає на середину 313 рядка. Від цієї точки до заднього фронту кадрового імпульсу гасіння 25 – 2,5 = 22,5 рядка (див. 2.1). Отже, рядок за номером 312,5 + 22,5 = 335 повністю належить кадровому імпульсу гасіння, а рядок за номером 336 повністю відповідає зображенню на екрані.

335 336

4,7

64 34,7 17,3 12

Нижче наведен зразок малюнка-відповіді.

2.3.5 Повний кадр закінчується рядком за номером 625. Перша група зрівнюючих імпульсів займає 2,5 рядка. Отже, друга (права) половина рядка за номером 623 належить кадровому імпульсу гасіння, а перша половина рядка 623 та весь рядок 622 повністю відповідають зображенню на екрані.

Для задач 2.3.6 – 2.3.9 можна записати таке співвідношення

де  _В – тривалість рівня білого в рядку з номером N;

Т_{1 р} – тривалість прямого ходу рядкової розгортки;

N _x – кількість спостережуваних на екрані рядків від верхнього до рядка з номером N;

N_П – кількість спостережуваних на екрані рядків одного поля.

При розв’язанні цих задач насамперед слід з’ясувати, до якого поля належить рядок з номером N.

Якщо, наприклад, N = 80, розв’язання виглядає так.

Оскільки задній фронт кадрового імпульсу гасіння лягає на рядок з номером 25–2,5=22,5 (див. вказівки до варіантів 1–4), N_x =80–22,5=57,5. N_П = Z :2 – 25 = 287,5, а Т_{1 р} = 64 –12 = 52 мкс. Отже, тривалість рівня білого мкс. Тривалість рівня чорного 52 – 10,4 = 41,6 мкс.

Нижче наведен зразок малюнка-відповіді.

4,7 10,4 41,6 12

3.3.1 З урахуваням комутації фази в кодері завада на екрані матиме вигляд, близький до шахового поля. Кількість пар чорно-білих рисочек вздовж рядка можна обчислити як

N_Ч-Б = f₀  T_1p ,

де f₀ - частота колірної піднесійної;

T_1p - тривалість прямого ходу рядкової розгортки.

Для червоного рядка N_Ч-Б = 4,4062552 = 229 пар.

Існує інший шлях розв`язання цієї задачі. Відомо, що колірні піднесійні є гармоніками рядкової частоти. Наприклад, f_0B = 272  f_p (для синього рядка). Слід врахувати втрати на зворотний хід розгортки (див. розд. 1). Для синього рядка N_Ч-Б = 2720,812 = 221 пара.

Склад кольорів (відносні значення) в смугах восьмикольорового випробувального сигналу наведен в таблиці 7.1.

Таблиця 7.1

Колір	ER	EG	EB	Колір	ER	EG	EB
Білий	1	1	1	Пурпуровий	1	0	1
Жовтий	1	1	0	Червоний	1	0	0
Голубий	0	1	1	Синій	0	0	1
Зелений	0	1	0	Чорний	0	0	0

3.3.5 – 3.3.11 При розв`язанні цих задач слід пам’ятати, що результат множення амплітуди сигналу на крутість модуляційної характеристики – не частота, а девіація частоти.

4.3.1 Перш за все треба обчислити опір для некоректованої схеми згідно з формулою 4.1. Одержане значення слід збільшити в 3² = 9 разів.

4.3.2 Слід зазначити, що в схемі складної протишумової корекції ємності С₁ та С₂ , щодо частоти контура згідно з формулою Томсона, з`єднані послідовно.

4.3.3 Спочатку треба обчислити опір навантаження для некоректованої схеми R₁ . Покращання дорівнює 5,8.

4.3.5  = 10 мс.

4.3.6 Фіксатор рівня спрацьовує під час рядкових імпульсів гасіння, тому можна вважати, що перекіс =0,02 треба забезпечити за час прямого ходу рядкової розгортки. До 0,95 Е ємність заряджається за час 3.

4.3.7 Обравши попередньо тип транзистора, знаходимо з довідника ємність колектора. Через сумарну ємність та F_В знаходимо опір R_К. Обчислюємо потрібний розмах току колектора. Врахувавши потрібні запаси зверху та знизу, знаходимо потрібне значення напруги живлення каскада. Краще зробити це за допомогою вихідних характеристик транзистора. Перевіряємо вибір транзистора.

4.3.8 До відносного рівня 0,9 ємність заряджається за час 2,3. Стала часу розряду базового кола повинна бути набагато більшою за період рядків. Звичайно її обирають близько 10 мс.

5.3.1 Для розрахунків кутів відхилення по горизонталі 2_р та по вертикалі 2_к слід врахувати, що при форматі р = 4/3 діагональ екрана кінескопа має довжину 5 умовних одиниць (єгипетський трикутник).

5.3.4 – 5.3.6 Необхідно врахувати, що відповіді до задачі 5.3.3 - це амплітуда току, яка забезпечує відхилення на половину екрана. Тривалість зворотного ходу рядкової розгортки слід приймати рівною тривалості рядкового імпульсу гасіння, а кадрової розгортки – в межах 0,9...1,1 мс. Обираючи напругу живлення вихідних каскадів, слід взяти коефіцієнт запаса в межах 1,05...1,1.

6.3.1 - 6.3.3. Нижче наведені середні частоти деяких телевізійних каналів. Інтервал між каналами в межах діапазона дорівнює 8 МГц.

3 канал – 80 МГц.

6 канал – 178 МГц.

21 канал – 474 МГц.