Сети кабельного телевидения для самых маленьких. Часть 2: Состав и форма сигнала

Сигнал, передаваемый по сети кабельного телевидения представляет из себя широкополосный, частотно разделённый спектр. Параметры сигнала, в том числе частоты и номера каналов в России регламентируются ГОСТ 7845-92 и ГОСТ Р 52023-2003, но наполнение каждого из каналов оператор волен выбирать на своё усмотрение.

Напомню, что я пишу не учебник, а ликбез для расширения кругозора и вхождения в мир кабельного ТВ. Поэтому стараюсь писать простым языком, оставляя ключевые слова для заинтересовавшихся и не углубляться в описание технологий, которые и без меня прекрасно описаны сотни раз.

Чем измеряем

Для получения информации о сигнале в коаксиальном кабеле наш технический персонал пользуется в основном прибором Deviser DS2400T

По сути это телеприёмник, но вместо изображения и звука мы видим количественные и качественные характеристики как всего спектра, так и отдельных каналов. Приведённые в дальнейшем иллюстрации являются скриншотами с этого прибора.

Такой Deviser имеет даже несколько избыточный функционал, но бывают приборы и покруче: с экраном, показывающим непосредственно телеизображение, приёмом оптического сигнала и, чего не хватает Deviser`у, приёма спутникового сигнала DVB-S (но это совсем другая история).

Спектр сигнала

Быстро оценить состояние сигнала «на глаз» позволяет режим отображения спектра

В этом режиме прибор производит сканирование каналов в соответствии с заданным частотным планом. Для удобства из полного спектра убраны неиспользуемые в нашей сети частоты, поэтому получившееся изображение представляет из себя частокол каналов.

Синим цветом обозначены цифровые каналы, жёлтым — аналоговые. Зелёная часть аналогового канала — звуковая его составляющая.

Хорошо заметна разница в уровнях разных каналов: отдельная неравномерность зависит от настроек транспондеров на головной станции, а общее различие между верхними и нижними частотами имеет определённый смысл, о котором я расскажу ниже.

В этом режиме хорошо будут заметны сильные отклонения от нормы и если в сети есть серьёзные проблемы, то это сразу станет видно. Например, на приведённом изображении виден пропуск двух цифровых каналов в зоне высоких частот: они присутствуют лишь в виде коротких полосок, едва доходящих до уровня 10дБмкВ (вверху указан опорный уровень 80дБмкВ — это верхняя граница графика), что фактически есть шум, который кабель принимает на себя как антенна или вносимый активным оборудованием. Эти два канала — тестовые и были выключены на момент написания статьи.

Недоумение может вызвать неравномерность расположения цифровых и аналоговых каналов. Это конечно не является правильным и произошло из-за эволюционного развития сети: в частотный план просто добавляли дополнительные каналы в свободную часть спектра. При создании частотного плана с нуля было бы правильно расположить весь аналог в нижней части спектра. Кроме того, у станционного оборудования, предназначенного для формирования сигнала для европейских стран существуют ограничения на использование частот для трансляции цифрового сигнала и, хоть в нашей стране таких ограничений нет, используя такое оборудование приходится размещать цифровые каналы в спектре вопреки логике.

Форма сигнала

Как известно из фундаментальной физики, чем выше частота волны, тем сильнее её затухание по мере распространения. При передаче такого широкополосного сигнала, как имеющийся в сети КТВ затухание в распределительной сети может достигать десятков децибел на плечо, причём в нижней части спектра оно будет в несколько раз меньше. Поэтому отправив в стояк из подвала ровный сигнал, на 25 этаже мы увидим примерно следующее:

Уровень верхних частот заметно меньше нижних. В реальной ситуации телевизор, не разобравшись, может счесть более слабые каналы просто шумом и отфильтровать их. А если в квартире установлен усилитель, то при попытке настроить его для качественного приёма каналов из верхней части диапазона возникнет переусиление в нижней. Стандарты регламентируют разницу не более 15 дБмкВ на весь диапазон.

Чтобы избежать этого, при настройке активного оборудования изначально закладывается более высокий уровень в зоне высоких частот. Это называется «прямой наклон», или просто «наклон». А то, что показано на изображении — «обратный наклон», и такая картина — это уже авария. Или, как минимум, указание на то, что с кабелем до точки измерения — беда.

Бывает и обратная ситуация, когда низкие частоты практически отсутствуют, а верхние еле пробиваются выше уровня шумов:

Это так же говорит нам о повреждении кабеля, а именно его центральной жилы: чем выше частота, тем ближе к краю волновода она распространяется (скин-эффект в коаксиальном кабеле). Поэтому мы видим только те каналы, что распространяются на верхних частотах, но, как правило, телевизор принять их с таким уровнем уже не сможет.

Автор: BAHEK794

Источник