8.4. Расчет мощности телевизионных радиопередатчиков

В точках приема на входные цепи телевизоров воздействуют полезный сигнал, наведенный в антенне электромагнитным полем телевизионного радиопередатчика, и помехи, например, флуктуационные (тепловые) шумы. Флуктуационные шумы возникают в процессе преобразования оптического изображе­ния в электрический сигнал, при усилении видеосигнала, при преобразова­нии видеосигнала в радиосигнал и его передаче по радиоканалу. Источни­ком флуктуационного шума является и сам телевизор. В телевидении при­нято учитывать не абсолютный результирующий уровень флуктуационных шумов, а соотношение сигнал/шум , оцениваемое в дБ. Практически параметр  определяется следующим выражением:

, дБ

Рис. 8.10.Зависимости необходимых значений напряженности электромагнитного поля радиосигналов изображения в зависимости от качества воспроизводимого телевизионного изображения:

1 – IV,Vчастотные диапазоны; 2 –IIIчастотный диапазон; 3 –IIчастотный диапазон; 4 –Iчастотный диапазон

где –размах видеосигнала от уровня черного до уровня белого;– эффективное значение флуктуационного шума в заданной полосе частот.

В аналоговых сетях телевизионного вещания необходимая величина минимально допустимой напряженности элек­тромагнитного поля радиосигнала изображения , которая должна быть создана в точке приема для наведения ЭДС требуемого уровня в антенных цепях телевизоров с целью обеспечения заданного качества воспроизводимого телевизионного изображения, может быть определена из графиков, представленных на рис. 8.10. Приведенные графические зависимости получены на основании теоретических расчетов и экспериментальных исследований. В данном случае по оси абсцисс откладываются оценки качества полученных телевизионных изображений. Причем шкала качества воспроизведенных телевизионных изображений ставит в соответствие оценкам= 2,5; 3; 3,5; 4 и 4,5 величины отношения сигнал/шум на выходе телевизионного приемника, равные= 28; 29; 31; 33,5 и 36 дБ. Для удобства расчетов минимально допустимые значения напряженности электромагнитного поля, откладываемые по оси ординат, выра­жаются в децибелах по отношению к 1 мкВ/м. Зная, при заданной мощности радиопередатчикаРпо формуле Б.А. Введенского можно определить радиус зоны уверенного приема. Можно решить и обратную задачу, а именно: определить мощность радиопередатчика, обеспечивающего требуемое значение напряженности поля в пределах заданной площади, имеющей форму круга, находящегося в зоне прямой видимости. Для этого необхо­димо воспользоваться выражением , полученным из соотношения

Таблица 8.3

Требуемые значения напряженности электромагнитного поля для различных диапазонов радиоволн

Вид модуляции	Напряженность поля, дБ/мкВ/м, для диапазона волн
		III	IV	V
Аналоговая	По ГОСТ	55	65	68
	Реальная	51,9–54,0	60,6–64,7
Цифровая	По МСЭ	48	53	57
	Реальная	46,5–48,6	55,2–59,3

.

Очень часто данное выражение называют квадратичной формулой Б.А. Введенского. Входящий в соотношение коэффициент усиления передающей антенны имеет следующие значения. Для первого и второго телевизионных каналов D= 2,2, третьего – 3,4, четвертого и пятого – 4,4, шестого – двенадцатого – 6,1.

Мощности излучения на дециметровых волнах (ДМВ) обычно бывают более высокие (примерно на 10 дБ выше подобной мощности у телевизионных радиостанций метровых волн). Это объясняется менее благоприятными усло­виями распространения ДМВ по сравнению с метровыми из-за сильного отражения от городских сооружений и частичного поглощения в атмос­фере.

Сегодня реальные зоны обслуживания аналоговыми телевизионными радиопередатчиками превышают ранее установленные (расчетные), которые были определены на основании значений технических параметров телевизоров производства 50-х годов прошлого столетия. С учетом использования более современной элементной базы телевизионные приемники последних лет выпуска способны принимать аналоговый сигнал при напряженности поля значительно ниже действующей нормы, заложенной в ГОСТ. Например, в табл. 8.3 приведены экспериментально установленные реальные значения напряженностей электромагнитного поля, достаточные для приема телевизионных сигналов современными телевизорами [78].

Из данных табл. 8.3 следует, что реальные значения напряженности электромагнитного поля для приема сигналов цифровых телевизионных систем в среднем на 5,4 дБ меньше соответствующих значений при приеме аналоговых сигналов. Таким образом, на практике была доказана принципиальная возможность уменьшения мощности цифровых телевизионных радиопередатчиков почти в пять раз, то есть на 7 дБ, по сравнению со значениями, полученными из квадратичной формулы Б.А. Введенского [выражение ], справедливой для аналоговых радиопередатчиков, при одинаковых размерах зоны уверенного приема.