Curs 01 Principii Ale Radiodifuziunii

8/18/2019 Curs 01 Principii Ale Radiodifuziunii

1/15

Page 1

Cursul 1

PRINCIPII ALE COMUNICATIILORPRIN UNDE RADIO

Cuprins1.1 Legaturi si servicii de radiocomunicatii1.2 Domenii de frecventa utilizate în radiodifuziune1.3 Functii ale elementelor sistemelor de radiocomunicatii 1.4 Parametri de emisie in radiodifuziune

Introducere

Radiodifuziunea , în sensul precizarilor ETSI(European Telecommunication Standards Institute) cu privirela definirea termenului“ broadcasting service” , reprezintaserviciul de radiocomunicatii în care transmisiunile suntdestinate pentru receptia de catre publicul obisnuit. Suntincluse în transmisiunile de radiodifuziune transmisia radio(pentru sunet) si transmisia de televiziune (pentru sunet siimagine).

Obiective

Dupa parcurgerea acesteie unitati de invatare studentiivor fi in masura:

Ø Sa deseneze schema unei legaturi de radiodifuziuneØ Sa scrie limitele domeniilor de frecventa ale serviciilor

de radiodifuziuneØ Sa scrie relatiile de conversie frecventa - lungime de

undaØ Sa explice functiile elementelor unui sistem de

radiodifuziuneØ Sa defineasca parametri caracteristici ai comunicatiilor

de radiodifuziune

Timpul

mediude

studiu

Timpul mediu de studiu individualeste de 2 ore

1.1. Legaturi si servicii de radiodifuziuneServiciul de radiofuziune, potrivit reglementarilor in radiocomunicatii,

reprezinta un serviciu de radiocomunicatii în care transmisiunile sunt destinatereceptiei directe de catre marele public. Acest serviciu include transmisiunilesonore (radiofonice), de televiziune sau alte genuri de transmisiuni.


2/15

PRINCIPII ALE COMUNICAŢ IILOR PRIN UNDE RADIO

Page 2

Radiocomunicatiile, în sens larg, studiaza procesele de transmitere ainformatiilor prin unde radio. Din acest punct de vedere problematicaradiocomunicatiilor poate fi structurata astfel:

a) captarea informatiilor de natura sonora si / sau vizuala si transformarea

acestora în semnale electrice; b) prelucrarea si transmiterea la distanta a semnalelor electrice purtatoarede informatii;

c) receptia semnalelor electrice si extragerea din acestea a informatiilor.

Transmiterea informatiilor prin unde electromagnetice prezintaurmatoarele avantaje:

· informatia, element fundamental în diferite domenii, se transmite faraa avea nevoie de un canal fizic (suport material), deci este economica;

· posibilitatea de a transmite informatia simultan la mai multi beneficiari(utilizatori); transmiterea informatiei simultan la un numar arbitrar dereceptoare de la un loc emitator se numestedifuziune ;

· posibilitatea transmiterii simultane a mai multor informatii (sunet,imagine, etc.);

· raza de actiune foarte mare, între puncte fixe sau mobile. Transmiterea si receptia la distanta a unor sunete, date, sau imagini cu

ajutorul undelor electromagnetice reprezintalegaturile radio sauradiocomunicatiile – în general.

Un sistem de radiocomunicatii pentru radio sau pentru televiziune, deci pentru servicii de radiodifuziune, poate fi definit ca un complex de echipamentelegate între ele prin functiuni specifice, realizat în scopul stabilirii si mentineriiunui anumit tip de legaturi la distanta prin unde radio.

Sistemul de radiodifuziune este alcatuit dintr-unemitator si unul sau maimulte receptoare (fig.1.1), în compunerea carora se afla urmatoarele blocurifunctionale principale:

· 1 – dispozitiv de intrare;· 2 – instalatia de emisie;· 3 – antena de emisie;· 4 – antena de receptie;· 5 – instalatia de receptie;· 6 – dispozitiv de iesire.Emitatorul asigura captarea informatiilor de natura auditiva sau /si vizuala

pe care le transforma în semnale electrice prin intermediul dispozitivului deintrare. În instalatia de emisie se realizeazacodificarea informatiei,suprapunerea acesteia pe semnalul purtator prin procesul demodulare si seasigura prin amplificare energia necesara propagarii semnalelor prin undeelectromagnetice care sunt radiate deantena de emisie ..


3/15


Page 3

Receptorul capteaza undele electromagnetice cu ajutorulantenei dereceptie , selecteaza semnalele electrice din canalul ce contine informatiile utile,le amplifica si le decodifica , apoi prin demodulare extrage semnalul deinformatie pe care îl converteste în semnal sonor sau vizual, cu ajutorul

dispozitivului de iesire (difuzor, tub catodic, etc.).Legaturile radio, care se stabilesc între corespondenti, pot functionanumai într-un singur sens, de la emitator la receptor, asa cum este reprezentat înfigura 1.1 sau în ambele sensuri, daca fiecare corespondent dispune atât deemitator cât si de receptor

. Comunicatiile prin unde radio, care se desfasoara într-un singur senssunt caracteristice transmisiilor deradiodifuziune si de televiziune , prin care setransmit informatii destinate marelui public. În aceste situatii se foloseste unsingur emitator si mai multe receptoare dispuse în teritoriu la distante si directiidiferite.

Dupa sensul în care se efectueaza comunicatiile acestea pot fi:· directionale;· omnidirectionale.

Radiocomunicatii directionale sunt legaturile în care transmisia undelorelectromagnetice între punctul emisie si cel de receptie se realizeaza pe directii bine determinate, folosind antene directive si statii intermediare de receptie – emisie denumite statii de retranslatie sau relee (fig.1.2.).

ReceptorEmiţă torMediu de propagare

3

1 2

4

5 6

Underadio

Fig.1.1. Schema unei legaturi de radiodifuziune

1 2 3 4

Fig.1.2. Schema unei radiocomunicatii directionale1 ş i 4 – statii terminale; 2ş i 3 – statii intermediare


4/15


Page 4

Radiocomunicatiile omnidirectionale sunt legaturile curent utilizate întransmisiile de radiodifuziune, situatie în care de la punctul de emisie undeleelectromagnetice sunt radiate cu aceeasi intensitate în toate directiile. În acestcaz sunt utilizate antene omnidirectionale, iar în functie de distanta si domeniul

ce trebuie acoperit în cadrul transmisiei pot fi utilizate si statii de retranslatie.În functie de tipul informatiei transmise, radiocomunicatiile pot fi:· pentru transmitere de sunet (vorbire, muzica) prin telefonie, radiodifuziune,

în care informatia se capteaza si se reda prin traductoare electroacustice(microfoane si difuzoare);

· pentru transmitere de text prin telegrafie, teletext;· pentru transmitere de imagini fixe prin telefax, videotext;· pentru transmitere de imagini mobile prin televiziune;· pentru transmitere de date în sisteme teleinformatice.

Sistemul de comunicatii cuprinde ansamblul mijloacelor tehnice alinstalatiilor de emisie si de receptie pentru realizarea legaturilor între sursa sidestinatie.

În cazul transmisiilor analogice marimea fizica corespunzatoareinformatie modifica parametri semnalului purtator (amplitudine, frecventa, faza) proportional cu legea de variatie a semnalului de informatie. Spre deosebire deacestea, comunicatiile digitale transmit informatia dupa ce aceasta a fostconvertita în semnal digital (numeric) care la apoi asigura modularea(codificarea) unei purtatoare de radiofrecventa.

În sistemele de radiocomunicatii sunt necesare blocuri functionale care saasigure la emisie: prelucrarea informatiilor de la sursa de informatie,transformarea acestora în unde electromagnetice si emiterea lor în spatiu, iar lareceptie refacerea informatiei initiale. În acest scop sistemele deradiocomunicatii contin:· antene de emisie si receptie;· oscilatoare pentru generarea frecventelor de lucru;· modulatoare pentru introducerea semnalului de informatie pe semnalul

purtator;·

filtre pentru introducerea sau extragerea numai a anumitor componente asemnalului de informatie;· blocuri de multiplexare atunci când se urmareste introducerea a mai multor

semnale de intrare pe acelasi semnal purtator;· demodulatoare pentru extragerea informatiei din semnalul purtator;· amplificatoare pentru marirea puterii semnalelor;· circuite de conversie analog-digitale si digital-analogice în cazul transmisiilor

digitale.Pentru transmiterea semnalelor vocale (vorbire, muzica) acestea se aplica

unui traductor acustoelectric (microfon) care le transforma în semnale deaudiofrecventa în domeniul 30… 20000 Hz. Aceste semnale se amplifica, se


5/15


Page 5

filtreaza o parte din spectru de frecvente, apoi se aplica modulatorului (codatesau nu) care le suprapune pe semnalul purtator. Oscilatia de radiofrecventa(semnalul purtator) modulata se amplifica si apoi semnalul rezultat, dupaamplificarea finala, se aplica antenei de emisie.

În figura 1.3 se prezinta schema bloc a unui sistem de radiocomunicatii(canal radio) format din instalatia de emisie (sus) si din partea de receptie (jos). Instalatia de emisie asigura transmiterea semnalului de informatie, preluat de

la sursa de informatie, prin intermediul undelor electromagnetice transmise deantena de emisie. Contine urmatoarele blocuri functionale:

- Bloc de conversie a informatiei – transforma informatia în semnaleelectrice prin intermediul unui traductor (de sunet, de imagine, etc.) siadapteaza semnalele electrice la valoarea impusa de blocul de codare;

- Codor (bloc de codare) – acest bloc, care se utilizeaza numai latransmisiile codificate (sunete, imagini, date, etc.), transforma, pe bazaunui algoritm de corespondenta, semnalele electrice de informatie în altesemnale electrice analogice sau în semnale digitale;

- Modulatorul – asigura suprapunerea informatiei din domeniul audio sauvideo pe oscilatia de radiofrecventa;

- Generatorul de RF – asigura generarea si amplificarea oscilatiilor deradiofrecventa (frecventa purtatoare) la un nivel suficient pentru transferullor în antena;

- Antena de emisie – transforma curentii de radiofrecventa în undeelectromagnetice.

Antenă de emisie Unde

radio

Instala ţ ia de emisie

Sursade

informaţie

Bloc deconversie Codor Modulator

Generatorde RF

Amplificatorselectiv

Detector Decodor Amplificator

Antenă de recepţie

Circuitde

intrare

Blocde

conversie

Instala ţ ia de recep ţ ie

Fig. 1.3. Schema bloc a unui sistem de radiocomunicatii


6/15


Page 6

Canalul de transmisie asigura propagarea undelor electromagnetice carecontin informatia de la sursa la destinatar. În cazul radiocomunicatiilor canalulde transmisie îl constituie atmosfera terestra (eterul). Pe acest canal alaturi desemnalul util se suprapun semnale parazite (perturbatii de natura

electromagnetica, zgomote). Instalatia de receptie extrage din canalul de transmisie semnalul dereceptie dorit si asigura reconstituirea acestuia. Contine urmatoarele blocurifunctionale:- Antena de receptie - capteaza undele radio si le transforma în curenti de

radiofrecventa;- Circuit de intrare – asigura alegerea semnalelor corespunzatoare postului

cautat;- Amplificator selectiv – amplifica semnalul de radiofrecventa ( RF ) care

contine semnalul util;- Detector (demodulator) – extrage semnalul util (sunet, imagine sau date) din

semnalul de radiofrecventa;- Decodor – decodifica semnalul, în cazul în care acesta a fost codificat la

transmisie, folosind procedura de reconstituire a informatiei;- Amplificatorul – mareste semnalele electrice purtatoare de informatii pentru a

putea fi prelucrate de catre dispozitivele finale de conversie;- Bloc de conversie - transforma semnale electrice în informatii finale prin

intermediul unui traductor (difuzor, casti, tub catodic, etc.).În stabilirea legaturii de radiocomunicatii dintre instalatia de emisie si

instalatia de receptie se folosesc undele radio, care sunt unde electromagneticece se propaga cu viteza luminii, în mediul de propagare pot suferi fenomene dedifractie si de reflexie caracteristice luminii, ca urmare a influentei reliefului de pe directia de propagare.

Unda electromagnetica se caracterizeaza prin componentele de câmp,inseparabile si perpendiculare între ele: câmpul electric – E -, si câmpulmagnetic – H . Unda electromagnetica se propaga dupa o directie perpendiculara pe planul determinat de componentele de câmp magnetic si câmp electric si estecaracterizata prin lungime de unda (l ), perioada de repetitie (T ) si frecventa ( f ).

Conversia lungime de unda-frecventa consta în transformare lungimiide unda a undelor radio folosite în radiocomunicatii în frecventa [2]. Lungimea de unda - l -, reprezinta spatiul parcurs de unda

electromagnetica în decurs de o perioada – T – si se determina cu relatia:

Relatia de legatura dintre lungimea de unda si frecventa de propagare aundei electromagnetice poarta denumirea deecuatia de conversie lungime deunda-frecventa [1].

Aceasta poate fi scrisa sub una din relatiile:

T c×=l unde: c - viteza luminii (3x108 m/s) T = 1/f

f – frecventa ;

(1.1)


7/15


Page 7

Pentru efectuarea conversiei lungime de unda-frecventa si frecventa-lungime de unda, se are în vedere sistemul de unitati de masura. În practica sefolosesc relatiile:

[ ][ ] Hz f

m300000

=l [ ][ ] MHz f

m300

=l [ ][ ]GHz f

cm30

=l (1.3)

Conversia lungime de unda-frecventa poate fi realizata si cu ajutoruldiagramei de conversie (fig.1.4.), în care prin utilizarea adecvata a factorului de

multiplicare prezentat în tabelul alaturat diagramei, este acoperit spectrulundelor electromagnetice cuprins între 0,03 MHz¸ 300GHz, respectiv 10Km̧ 1mm.

Undele electromagnetice fac parte din categoria radiatiilorelectromagnetice in care sunt incluse:

· Radiatiile in infrarosu, având lungimea de undal = 0,04 cm ¸ 0,00007cm;

· Radiatiile luminoase, având lungimea de undal = 7000 A0 ¸ 40000A0 (A0 este unitatea de masura denumitaangstron, 1 A0 = 10-8 cm) ;

· Radiatiile in ultraviolet, având lungimea de undal = 4000 A0

¸ 120 A0

;· Razele X, având lungimea de undal = 120 A0 ¸ 0,06 A0;· Razele gama, având lungimea de undal = 1,4 A0 ¸ 0,01A0;· Radiatiile cosmice, având lungimea de unda de aproximativ 0,0001 A0.

Exemplu:

Sa se determine frecventa de emisie a unei statii care lucreaza pelungimea de unda de 351 m.

Rezolvare :Cu relatia (1.2) se determina frecventa corespunzatoare de emisie a statiei.

Aceasta valoare a frecventei corespunde comunicatiilor radio dindomeniului undelor medii.

(1.2) f c=l

l

c f =sau

[ ] [ ][ ]

kHz m

skmvkHz f 70,854

351300000/

===l


8/15


Page 8

Aplicarea relatiei de conversie permite determinarea domeniuluilungimilor de unda corespunzator domeniului de frecvente din tabelul 1.2.(ultima coloana).

Tabelul 1.1. Factori de multiplicareFrecvente [MHz]

Multiplica f cu

Multiplical cu

0,03-0,3 0,01 1000,3-3 0,1 103-30 1 130-300 10 0,1300-3000 100 0,013000-30000 1000 0,00130000-300000

10000 0,0001

1.2. Domenii de frecventa utilizate în radiodifuziune

Pentru o buna exploatare, fara interferente sau suprapuneri aleutilizatorilor de frecvente din spectrul radio, s-a recurs la împartirea acestuia în benzi de frecventa. Uniunea Internationala a Telecomunicatiilor este organismulspecializat al O.N.U ., care coordoneaza activitatea în domeniulradiocomunicatiilor, stabileste reglementarile privind utilizarea frecventelor decomunicatii din spectrul radio.

Potrivit articolului nr.2 din Regulamentul radiocomunicatiilor, spectrul defrecvente radio a fost împartit în 9 benzi de frecvente prezentate în tabelul 1.2.În acest tabel coloana corespunzatoaredomeniului lungimilor de unda l [m] seva completa de catre studenti dupa calculul efectuat cu una din relatiile (1.3).

Frecventele radio sunt atribuite în raport cu serviciul de radiocomunicatie si pozitia acestuia pe globul pamântesc. Potrivit Regulamentuluiradiocomunicatiilor globul pamântesc a fost împartit în trei Regiuni de utilizarea frecventelor radio.

Având în vedere caracteristicile de propagare a undelor electromagnetice pe diferite lungimi de unda, acestea se pot redistribui dupa anumite distante(zone). România face parte din Regiunea 1 , care cuprinde în principal Islanda, oserie de insule din bazinul oceanului Atlantic fara sa se depaseasca meridianul500 vest, Europa, Africa, Orientul Mijlociu cu exceptia Iranului, Turcia, Asia si

Mongolia.

f [MHz]

l [m]

3020

10

5

3

10 20 30 50 100

Fig. 1.4. Diagrama de conversie lungime de unda-frecventa si tabelulfactorilor de multiplicare


9/15


Page 9

Serviciul de radiocomunicatii implica o transmisie radio, întelegându-se prin aceasta, emisia sau/si receptia undelor radio pentru nevoi specificetelecomunicatiilor. Regulamentul radiocomunicatiilor stabileste titulatura sispecificul serviciilor de radiocomunicatii. Din cele 37 de servicii de

radiocomunicatii exemplificam urmatoarele servicii [1]:1. Serviciu fix: serviciu de radiocomunicatii între doua puncte fixe determinate.2. Serviciu fix prin satelit: serviciu de radiocomunicatii între statii de sol

amplasate în puncte fixe determinate, folosind unul sau mai multi sateliti;serviciul poate include uneori legaturi intersatelit, precum si legaturile deconexiuni pentru alte servicii de radiocomunicatii spatiale.

3. Serviciu mobil: serviciu de radiocomunicatii între statii mobile si terestre sauîntre statii mobile.

Tabelul 1.2. Benzile de frecventa ale spectrului radio

Nr.Banda

Simbol Domeniulfrecventelor

Subdiviziuneametrica

Abrevierea

metrica

Domeniullungimilor de

unda l [m]

4 VLF 3-30 kHz Unde miriametrice B. Mam *5 LF 30-300 kHz Unde kilometrice B. km *6 MF 300-3000 kHz Unde hectometrice B. hm *7 HF 3-30 MHz Unde decametrice B. dam *8 VHF 30-300 MHz Unde metrice B. m *9 UHF 300-3000 MHz Unde decimetrice B. dm *

10 SHF 3-30 GHz Unde centimetrice B. cm *11 EHF 30-300 GHz Unde milimetrice B. mm *12 - 300-3000 GHz U. decimilimetrice B. dmm **Calculati limitele domeniului folosind relatia de conversie 1.3

Serviciu de radiodifuziune : serviciu de radiocomunicatii în caretransmisiunile sunt destinate receptiei directe de catre marele public; Acestserviciu include transmisiunile sonore (radiofonice), de televiziune sau altegenuri de transmisiuni.4. Serviciu de radiodifuziune prin satelit: serviciu de radiocomunicatii în care

semnalele transmise prin statiile spatiale sunt destinate receptiei directe decatre marele public. Prin receptie directa se întelege receptia individuala sicea colectiva.

5. Serviciu de radioreperaj: serviciu de radiocomunicatii în scopuri deradioreperaj.

6. Serviciu meteorologic prin satelit7. Serviciu de amator: serviciu de radiocomunicatii având ca obiect instruirea

individuala, intercomunicatia si studii tehnice efectuate de catre radioamatori,adica de persoane autorizate legal, interesate în radiotehnica pentru scopuristrict personale si fara alte interese pecuniare.


10/15


Page 10

8. Serviciu de securitate: orice serviciu de radiocomunicatii cu functionare permanenta sau temporara pentru a asigura salvarea vietilor omenesti si a bunurilor materiale.

Serviciului de radiodifuziune îi sunt atribuite anumite domenii de

frecventa pentru transmisiile sale anlogice si digitale. In tabelul 1.2 suntspecificate aceste domenii atât pentru transmisiile de radio cât pentrutransmisiile de televiziune.

Tabelul 1.2. Domeniile de frecventa atribuite serviciului de radiodifuziune

Nr.Banda

si Simbol

Pentru Radio Pentru Televiziune

Unde AnalogDigital Banda

Analog

Digital

4 - VLF - - - - -5 - LF UL - - - -6 - MF UM - - - -7 HF US - - - -

8 - VHF

UUS – Low(68-87)MHzUUS-High

(87-108)MHz

B III(174-230)MHz

I (47-68)MHzIII (174- 230)MHz

9 - UHF Banda L

(1452-1492)MHz -IV (470-606)MHzV (606-862)MHz

10 - SHF - - - Satelit (10-40)GHz -

1.3. Functii ale elementelor sistemelor de radiocomunicatiiUn sistem de radiocomunicatii este format dintr-o instalatie de emisie si

una sau mai multe instalatii de receptie. Blocurile electronice din structurainstalatiei de emisie realizeaza functii de prelucrare a semnalului electric sauneelectric de intrare pentru a facilita transmiterea la distanta a informatieicontinuta de acest semnal.

Pentru transmisiile de sunet, în prima faza are loc transformarea acestuiaîn semnal electric prin intermediul unui traductor acustoelectric (microfon).Semnalul de microfon, dependent de presiunea sonora aplicata, se aplica unuilant de amplificare (amplificator de audiofrecventa) si rezulta o tensiuneelectrica variabila ce constituie purtatoarea de informatie. Spectrul de frecventaal semnalului se situeaza în banda de audiofrecventa ( f = 30Hz… 20kHz,l =104km… 15.103 km), adica de ordinul miilor de kilometri. Transmitereadirecta a unui asemenea semnal este practic imposibil, deoarece dimensiunilefizice ale unei antene sunt comparabile cu lungimea de unda a semnalului radiat,ceea ce în cazul sus mentionat antena ar avea marimea de ordinulkm. Întransmisia digitala (de exemplu în transmisiaGSM ) semnalul acustic estedigitalizat de catre vocoder sau COdor DECodor (CODEC ).

Pentru transmisiile de imagini prelucrarea semnalelor de culoare siluminanta este mai complexa, fiind necesare si semnale auxiliare pentru ca la


11/15


Page 11

receptie sa se poata reface imaginea statica sau secvential, cadru cu cadruimaginea dinamica.

Elementele componente ale sistemului de radiocomunicatii îndeplinescurmatoarele functiuni:

Generarea oscilatiilor de radiofrecventa (semnalul RF) . Oscilatoarelesunt circuite electronice capabile sa genereze semnale periodice de o anumitaforma (sinusoidale, dreptunghiulare, triunghiulare, etc.). În functie de circuitulutilizat, semnalele produse de un oscilator pot avea amplitudinea si frecventaconstante sau reglabile. Pâna în anii’70 în constructia oscilatoarelor s-au folositcircuite de acord cu condensatoare variabile. La emitatoare unde se impunestabilitatea ridicata a frecventei de lucru se foloseau aproape exclusiv oscilatoarecu rezonatoare (cu cristale) de cuart. Odata cu aparitia primelor circuite cu calare pe faza ( PLL ) acestea au început sa se utilizeze tot mai mult atât în instalatiile deemisie cât si în instalatiile de receptie.

Modulatia este procesul de grefare a semnalului de informatie pesemnalul purtator (semnalul de RF ). Prin modulatie spectrul semnalului deintrare este transformat într-o banda de frecventa plasata în jurul frecventei purtatoare. Acest semnal având frecventa mult mai mare decât frecventasemnalului de audiofrecventa, se poate transmite prin unde electromagnetice prin intermediul unor instalatii de antena.

Multiplexarea reprezinta procesul de transmitere a semnalelor de intrarede la mai multe surse pe acelasi semnal purtator, prin construirea unui semnalmodulator complex. Banda de frecventa care corespunde acestui semnal estemai larga decât banda fiecarui semnal de intrare luat separat.

De exemplu, un semnal complex este cel de televiziune care contineinformatii multiplexate de la mai multe surse: imagine, sunet si sincronizare si acarui banda este de (6 – 8) MHz.

Filtrarea consta în ajustarea domeniului de variatie a semnalelor deinformatie transmise pentru încadrarea caracteristicilor de amplitudine sifrecventa în anumite limite. Astfel, pentru semnalele de audiofrecventa si devideofrecventa se filtreaza spectrul pentru încadrarea lor în benzi tipizate defrecventa conform indicatiilor din tabelul 1.3.

Amplificarea de putere constituie procesul de crestere al puteriisemnalului de emisie pâna la nivelul necesar injectarii în antena. Antena deemisie radiaza în spatiu puterea injectata de catre etajul final al emitatorului(partial sau total) sub forma de câmp electromagnetic.

Realizarea unei comunicatii pe un canal radio (o banda de RF ) presupunetransmiterea prin radiere în spatiu de la emitator spre receptor a undelorelectromagnetice. Pe canalul de comunicatie se produce atenuarea progresiva asemnalului transmis, adica descresterea progresiva a puterii odata cu cresterea

distantei de la sursa. În acelasi timp semnalul util este alterat prin:


12/15


Page 12

- zgomote datorate unor fenomene atmosferice care genereaza impulsurielectrice perturbatoare având spectru de putere cu banda larga;

- interferenta datorata patrunderii în canal a unor semnale cu altadestinatie, dar cu parametri asemanatori celor ai semnalului util.

1.4. Parametri de emisie in radiodifuziune Potrivit Regulamentului radiocomunicatiilor emisiunile radio sunt

desemnate în functie de largimea de banda de frecventa necesara si declasificarea emisiunii din punct de vedere al serviciului desfasurat [1]. Pentruradiocomunicatii in general si pentru radiodifuziune sunt definiti parametrii:

1) Frecventa de emisie – f s – Referitor la freceventa de emisei au fost definite freceventele [1]:Frecventa asignata (atribuita) reprezinta frecventa centrala a benzii

alocate unei anumite statii de radioemisie. Deseori este notata f s – [Hz] SI Frecventa caracteristica reprezinta frecventa care poate fi identificata cu

usurinta în cadrul emisiunii unei statii de radio.Frecventa de referinta reprezinta o valoare precizata cu privire la

frecventa asignata.Potrivit prevederilor din Regulamentului radiocomunicatiilor, toleranta

de frecventa pentru emitatorii radio este specificata în functie de banda defrecventa, categoriile de statii, puterea de emisie a acestora.

2) Toleranta de frecventa În activitatea de radiocomunicatii sunt admise numai anumite tolerante de

frecvente, la emisie, pentru emitatorii radio. În sensul normativelorinternationale prin toleranta de frecventa se întelege abaterea maxima afrecventei centrale din banda de frecvente ocupata de o anumita emisiune fata defrecventa destinata emisiunii respective. Toleranta de frecventa se poate defini si prin abaterea maxima a frecventei caracteristice unei emisiuni fata de frecventade referinta. Potrivit prevederilor Regulamentului de radiocomunicatii tolerantade frecventat se exprima în unitati de frecventa sau adimensional în milionimi[ppm].

×D

=D= ][10][ 6 ppm f f

t sau Hz f t (1.7)

unde: D f reprezinta abaterea frecventei de lucru fata de valoarea alocatacarea are valori mici, de pana la ordinul Hertilor.

3) Frecventa semnalului modulatorSemnalul modulator, rezultata al transformarii informatie in semnalelectric prezinta variatii intr-un anumit domeniu in functie de natura

informatie. Domeniul de frecventa al semnalului modulator este prezenta in tabelul 1.3.


13/15


Page 13

Tabelul 1.3. Domeniul de frecventa al semnalelor de modulatieSemnal modulator Banda de frecventa

Vorbire (telefonie) 300 Hz… 3400 HzVorbire, muzica (radiodifuziune cu MA) 300 Hz… 4500 HzMuzica (radiodifuziune cu MF) 30 Hz… 15 kHzImagini mobile (televiziune) 25 Hz… 6 sau 5 MHz

4) Banda de frecventaPotrivit prevederilor regulamentare pentru o anumita transmisie radio se

face distinctie întrebanda de frecventa necesara si banda de frecventa ocupata .Banda de frecventa necesara ( B n) corespunde domeniului de frecventa

necesar pentru a asigura transmiterea tuturor componentelor informatiei cuviteza si în conditiile de calitate specificate prin normative.

Banda de frecventa ocupata reprezinta largimea de banda de frecventa peste a carei limite se emite doar 0,5 % din puterea medie a emisiei respective(daca nu sunt alte precizari privind clasa emisiunii).

Pentru caracterizarea emisiunilor radio si pentru evaluarea interferentelor pe care le poate provoca o emisiune radio este necesar sa se determine banda de frecventa necesara (B n).

Relatiile de calcul pentru determinarea benzii necesare ( Bn)transmisiunilor radio sunt precizate în Regulamentul radiocomunicatiilor si îndocumenteleCCIR (Comitetul Consultativ International de Radiocomunicatii).

Pentru exemplificare sunt prezentate astfel de relatii de calcul pentru

câteva tipuri de sisteme de radiocomunicatii.a) Sisteme de radiocomunicatii cu modulatie în amplitudine,

- radiodifuziune sonora cu dubla banda laterala:

Bn = 2M [Hz]unde: M este frecventa maxima de modulatie.Pentru M = 4000 – 10000 Hz, în functie de calitatea dorita, se obtine o

banda necesara Bn = (8 – 20) kHz.

Exemplu:

In comunicatiile prin radiodifuziune Bn= 9KHz pentru M= 4,5 KHz. - transmisiune de televiziune (imagine si sunet) în normaCCIR D/K :

Bn = f max – f min [MHz]

unde: f max = f 0 + 6,75 [MHz];

f min = f 0 -1,25 [MHz]; f 0 = frecventa centrala a canalului [MHz].

(1.4)

(1.5)


14/15


Page 14

Pentru canalul IV (banda II)CCIR D/K , cu f 0 = 85,25 MHz, se obtine o banda necesara Bn = 92 – 84 = 8 MHz

b) Sisteme de radiocomunicatie cu modulatie în frecventa,- radiodifuziune sonora:

Bn = 2M +2DK [kHz] (1.6) unde K = 1 - valoare tipica

D - valoarea de vârf a deviatiei de frecventa, respectiv jumatatea diferentei dintre valoarea maxima si minima a frecventei instantanee.

Exemplu:

Pentru o transmisie monofonica cu D = 75000 Hz si M = 15000 Hz, seobtine o banda necesara

Bn = 2×15000+2×75000 = 180000 Hz = 180 kHz

Banda necesara ( Bn), determinata potrivit reglementarilor internationale,ca în exemplele de mai sus, se identifica printr-o codificare formata din treicifre si o litera. Litera din cadrul codificarii ocupa pozitia virgulei zecimale sireprezinta unitatea largimii de banda, potrivit urmatoarelor reglementari:

între: 0,001 – 999 Hz se exprima în Hz si se foloseste litera H;1,00 – 999 kHz se exprima în kHz si se foloseste litera K;1,00 – 999 MHz se exprima în MHz si se foloseste litera M;1,00 – 999 GHz se exprima în GHz si se foloseste litera G.

5) Puterea de emisieÎn sensul reglementarilor actuale, puterea de emisie P E dintr-un sistem de

radiocomunicatii este indicata prin: Puterea medie , prin care se întelege media puterii furnizata la intrarea

liniei de alimentare a antenei, evaluata pe un interval de timp suficient de lung încomparatie cu componenta semnalului modulator cu frecventa cea mai joasa.

Puterea de vârf , prin care se întelege media puterii furnizate la intrarea

liniei de alimentare a antenei, pe durata unui ciclu de radiofrecventa la vârfulanvelopei (înfasuratoarei) de modulatie în conditii de functionare normala aemitatorului.

6) Codificari (simboluri) ale transmisiilor radioReglementarile actuale din domeniul radiocomunicatiilor prevad

clasificari si simbolizari ale emisiunilor radio în functie de caracteristicile lorfundamentale si anume [1]:

- tipul modulatiei purtatoarei principale (primul simbol);

-

natura semnalelor care moduleaza purtatoarea (al doilea simbol);- tipul informatiei care se transmite ( al treilea simbol);


15/15


Page 15

- precum si alte caracteristici suplimentare înscrise optional înurmatoarele doua simboluri (al patrulea si al cincilea).

Rezumat

Televiziunea este componenta a radiodifuziunii si asigura

transmisia unidirectionala de informatii video, audio si date.Radiocomunicatiile prin televiziune se fac in domeniulmicroundelor in cadrul unor canale, domenii, si benzi defrecventa standardizate.

Sistemul de televiziune cuprinde subsisteme functionalecare asigura procese de captare a informatiei audio, video si adatelor, obtinerea semnalelor corespunzatoare si codificareaacestora, transmisia, receptia, decodificarea si refacereainformatie.

Serviciul de televiziune prin unde radio este caracterizat de parametri specifici care vizeaza frecventa de emisie si tolerantaacesteia, domeniul frecventelor pentru semnalul modulator, banda de frecevnta necesara, banda ocupata la emisie si putereade emisie.

Bibliografie

[1] Nicolau E., Manualul inginerului electronist. Radiotehnica , vol.II, Editura Tehnica, Bucuresti,1987

[2] Nicolae G., Oltean I., Radiocomunicatii. Bazelecomunicatiilor prin radio si televiziune , vol.I, UniversitateaTransilvania, Brasov

[3] Mitrofan, Gh.: Introducere în televiziune . EdituraTeora, Bucuresti, 1993

Intrebari: Bifati casuta potrivita:

Adevarat

Fals

Test deautoevaluare

1. Un sistem de radiodifuziune are o instalatiede emisie si una de receptie

2. Domeniul de frecventa pentru serviciul deteleviziune este 100kHz-100GHz3. Puterea de emisie dintr-un sistem deradiocomunicatii este indicata prin: Putereamedie si Puterea de varf 4. Domeniul UHF de televiziune cuprinde benzile:IV si V - (470-862)MHz5. In televiziune relatia de conversie lungimede unda - frecventa este: [ ]

[ ] MHz f m

300=l

Raspuns corect: 1 – adevarat; 2 – fals; 3 – adevarat; 4 – adevarat; 5 – adevarat;

Curs 01 Principii Ale Radiodifuziunii

Documents

Transcript of Curs 01 Principii Ale Radiodifuziunii