MÔJ KOŠÍK
Môj košík je prázdny

TV, TV-SAT

Merania

Meranie anténneho signálu
Parametre signálov, t.j. intenzita poľa vstupnej úrovne užitočných a nežiaducich signálov, potom ich úrovne vo vývodkách odberateľov, úrovne šumu a interferencie spôsobené prijímačmi odberateľov a nelineárnymi skresleniami, rovnako tak ako aktuálnou impedanciou jednotlivých súčasti vybavení, parametri zosilňovačov a kanálových konvertorov, spoločne so spoľahlivosťou komponentov, a mnoho ďalších parametrov - to všetko ovplyvňuje celkovú kvalitu anténneho systému. Znalosť parametrov je základom pre optimálne navrhnutie anténnej inštalácie.


Väčšinu z týchto parametrov je možné merať pomocou selektívnych meračov úrovne signálu. Robenie týchto meraní nie je plytvaním času, jedná sa o nevyhnutnou fázou správneho návrhu, a ďalej - čo je dokonca dôležitejšie - o preverenie vykonanej práce. Tieto merania umožňujú preskúšať správnosť návrhu a jeho vykonanie, rovnako tak ako rýchlo nájsť chyby vznikajúce ako vo fáze koncepcie, tak vo fáze realizácie.


Hlavné parametre signálu distribuovaného v anténnych/káblových inštaláciách:
Hladina výkonu v danom bode inštalácie. Hladina výkonu signálu je udávaná v dBuV (pozemné televízne vysielanie), a v dBm (satelitné televízne vysielanie). Obe jednotky predstavujú pomer aktuálnej úrovne signálu k referenčným bodom. Pre 1 dBuV je referenčný bod stratový výkon v 75 ohm rezistencii pri 1uV napätí, zatiaľ čo pre 1 dBm je to 1mW.


Každý merač úrovne umožňuje tiež meranie priemerného výkonu digitálneho signálu. Pre toto meranie je potrebné naladiť merač na stredný kmitočet skúmaného kanálu spoločne s prečítaním koeficientu korekcie daného v korektnej tabuľke poskytnuté so zariadením. Tento koeficient závisí na šírke pásma kanálu. U meračov, ktoré disponujú oddeleným režimom pre meranie digitálnych signálov, je výber tejto možnosti dostačujúci.
Minimálna Pmin a maximálna Pmax výstupná úroveň vo vývodkách odberateľov. Tieto merania úrovni signálu vo vývodkách odberateľov sú základnými, jednoduchými a ľahko interpretovanými pracovnými postupmi. Vykazované údaje by mali byť v rámci rozmedzí 62 dBuV a 80 dBuV. Minimálna hodnota je výsledkom dosť dobrého S/N parametru (odstup šumu), maximálna úroveň berie v do úvahy možnosť prebudenia IF zosilňovača v televíznej súprave. Prakticky, úrovne 55 dBuV a 90 dBuV, dostatočné, nie sú natoľko prekročené, nakoľko pre niektoré prijímače nemusia byť vhodné - veľmi sa odporúča skôr uvedený rozsah.


Rozsah výstupných úrovní vo vývodkách odberateľov
Minimálna úroveň na vstupu prvého zosilňovača v sieti (P ^INmin ^). Podobne ako ostatné úrovne v sieti je ich hlavným faktorom správny odstup šumu. Ako minimálna hodnota pre dobru kvalitu sa obecne predpokladá - 56 dBuV úroveň (v závislosti na pásmu). Je veľmi dôležité zaistiť dobré prevedenie inštalácie predpovedajúce určité kolísanie vstupnej úrovne a umožňujúce vyrovnávanie zmien, ktoré môžu dosiahnuť 2 - 4 dB. Tento odstup by mal byť v rámci povolenej odchýlky (tolerancie) dobe navrhnutého systému, aby bol tak chránený pred prebudením v akomkoľvek štádiu.
Odstup šumu - pomer signálu k šumu (S/N). Ten hovorí, koľkokrát je výkon signálu vyšší než výkon šumu vytvoreného v zosilňovači. Pomer závisí na úrovni signálu u aktívnych súčasti/súčasti zosilňovača a jeho vlastným šumovom činiteľovi, ktorý by mal byť stanovený v technických popisoch, spoločne s informáciami, či sa jedná o priemernú alebo maximálnu hodnotu. Príliš malá hodnota S/N sa prejavuje ako "sneženie" v obrazu a ďalšie možné zmiznutie farby, zvukového skreslenie, problémy so synchronizáciou. Vzorové normy udávajú minimálnu hodnoty od 43 do 45 dB v prípade televízneho a 55 dB v prípade FM vysielania. Väčšina meračov úrovne signálu poskytuje priame merania S/N pomeru, ostatné merače umožňujú nepriame merania popísané v ich užívateľských príručkách.
Ilustrácia S/N definícia


Meranie S/N pomeru je možné dokonca i keď mrač touto funkciou nie je vybavený. Najprv zmeriame úroveň nosného obrazu, čím získame hodnotu z pomeru a potom pričítame korekciu z korekčnej tabuľky systematických chyb (čo závisí na rozsahu). Toto meranie musí byť prevedené u záujmového kanálu, bez filtrovania ďalších dostupných signálov.
V ďalšej fáze odpojíme vstupný obvod od inštalácie (nedostatok akéhokoľvek užitočného signálu), naladíme merač o 2 MHz od nosného obrazu, a vyčítame druhou hodnotu. Tento pomer (v logaritmickom meradle - rozdiel) je hľadaný S/N parameter.
Podobné merania sú prevádzané v prvom satelitnom IF pásme (950 -2150 MHz).
Pomer nosnej k šumu (C/N). Tento parameter popisuje kvocient výkonu nosného kmitočtu ku výkonu šumu. Jedná sa o základný parameter v satelitných systémoch, ako s frekvenčnou moduláciou (analógové satelitné inštalácie), tak s fázovou moduláciou (napr. QPSK, používaný v digitálnych DVB-S systémoch).
S/N pomer je možné vypočítať tiež vtedy, ak poznáme hodnotu C/N a vzorec popisujúci charakteristické znaky FM modulátora. Riadny príjem analógových programov s FM moduláciou je možný pre C/N pomer vyšší ako 5 až 10 dB, zatiaľ čo pre digitálne programy s QPSK moduláciou je odpovedajúci minimálny pomer 7 až 12 dB.
V prípade SMATV systémov je minimálna C/N hodnota 16 dB. Väčšina meračov úrovne signálu je vybavená priamou funkciou C/N meranie alebo poskytuje príslušnú nepriamu procedúru.
Bitová chybovosť (BER). BER je parameter udávajúci možnosť a kvalitu príjmu digitálneho vysielania (napr. s QPSK moduláciou, používaný pre Digital Video Broadcasting - Satellite: DVB-S).
Prakticky, tento pomer musí byť nižší než 10-3 aby bol možný akýkoľvek príjem, zatiaľ čo úroveň 10-9 zaručuje ideálny prenos (C/N - pomer nosnej k šumu - primerane sa rovná 7 dB a 12 dB).

Početnosť chýb 10-9 znamená, že iba jeden z miliardy prenášaných bitov môže byť skreslený. Kvôli Forward Error Correction (FEC) je hodnota BER zaisťujúca správny príjem premenlivá.
Meranie BER parametrov je možné previesť pomocou merača disponujúceho touto funkciou. BER je vzájomne závislý na C/N, t.j. pre daný C/N je možné vypočítať BER. V skutočnosti však, takzvaná implementačná strata (aktuálne charakteristické vlastnosti špecifických zariadení), ktorú je veľmi ťažké odhadnúť, robí tento odhad nepresným.


Vplyv C/N na BER a kvalitu obrazu

C/N[dB]

BER

Kvalita prenosu

5

10-3

neprijateľná

8

10-4

nedostatočná

10.5

10-5

uspokojivá

11.7

10-6

Dobrá

12.3

10-7

veľmi dobrá

12.8

10-8

výborná

13.2

10-9

perfektná


Rozdiely v úrovniach signálu. Rozdiely medzi úrovňami programov/kanálov v anténnej inštalácii by nemali presiahnuť 10 až 12 dB v rámci celého frekvenčného pásma. Kvôli obmedzenej selektivite televízorov, videorekordérov atd. sa neodporúča distribuovať signály na susedných kanáloch. Vo väčších inštaláciách rôznymi programami, je to nemožné, podobne ako u káblových televíznych systémov

Rozdiely v úrovniach medzi kanálmi


Pomer nosnej obrazu a pomocnej nosnej zvuku. Tento parameter udáva ďalší pomer, tento krát nosných signálov v rámci televízneho kanálu, významný pre kvalitu obrazov a zvuku, obzvlášť v anténnych systémoch využívajúcich susedných kanálov. Tento pomer by mal byť vyšší ako 10 dB, nakoľko sa optimálna hodnota rovná 16 dB. V prípade používania druhej pomocnej nosnej zvuku sa musí tento pomer zvýšiť na 18-20 dB. Nastavenie správnej hodnoty tohto parametru je dôležité, kvôli jeho dopadu na kvalitu zvuku (keď je príliš vysoký) a interferenciám v obrazu na susednom kanále (keď je príliš nízky).

Rozdiely v úrovniach nosných vĺn televízneho kanálu


SPEKTRÁLNE ANALYZÁTORY. Tieto zariadenia sú významnou kategóriou meracieho vybavenia. Sú veľmi vhodné pre rôzne RF merania a skúšky:
  • looking for parasitic signals generated by nonlinear elements of amplifiers, those being harmonics of generators in modulators, or even coming from heterodynes of improperly working tuners in TV sets,
  • testing separation of polarizations,
  • adjustment of angular displacement of converters,
  • testing multiswitches,
  • very quick, although not so precise adjustment of channel levels for a set of channel amplifiers or satellite receivers,
  • determining the actual source of interferences (amplifier or receiver).
Veľmi užitočná funkcia, ponúkaná prvotriednymi zariadeniami je možnosť sledovania horizontálnych synchronizačných impulzov televíznych signálov. Tvar tohto impulzu, t.j. odlišnosť od ideálu, pravouhlá podoba znázorňuje účinok viaccestného prenosu. Pomocou sledovania tohto impulzu je možné presne nastaviť anténu, minimalizujúce nežiaduce skreslenia a maximalizujúce hlavný signál.
Všetky merania by mali byť uvedené do správy vykonávajúcej všetky tieto aktivity. Takéto pravidelné správy sú v prípade väčších systémov v mnohých krajinách povinné (napr. cez 1000 odberateľov), avšak i pre menšie inštalácie sú takéto informácie veľmi užitočné pre údržbu a servis siete.
Všetky čísla sú založené na: