sistemas de tv digital: análisis y consideraciones rfs febrero 2008
TRANSCRIPT
Sistemas de TV Digital: Análisis y Consideraciones
RFS
Febrero 2008
1. Objetivo
• Discutir los principales aspectos que deben ser considerados para una correcta elección de los componentes de un sistema digital que aseguren el mejor rendimiento de acuerdo al plan de frecuencia: – Permitir difusión simultánea (TV análoga Vs digital)
– Asegurar una mejor (o al menos igual) cobertura comparada con los servicios existentes o mejorando el rendimiento en caso que el plan de frecuencia lo permita
2. Aspectos del Sistema de Potencia Radiante
• Construcción – Costos Vs Calidad (Mantenimiento, carga de viento,
integraciones internas para los splitters y paneles de potencia radiante, topología considerando la antena dentro de los diferentes niveles con objetivos redundantes)
• Cobertura– Diagrama de la antena e influencias de la torre en los planes
H y V– Aspectos del terreno, condiciones de clima, montaje y el tipo de
antena elegido – Interferencias en el diagrama, considerando parámetros
diferentes como son los niveles de recepción
IMPORTANTE !
• Evite aislar el análisis del sistema de la antena del conjunto total del proyecto digital
• No adquiera sistemas que no permitan un mantenimiento fácil a menos que se tenga un plan de contingencia
• Muchas veces una mejor ganancia de la antena le traerá ahorros a lo largo del tiempo, por la posibilidad de utilizar amplificadores de bajo poder, así como una infraestructura de bajo costo y diseño simple.
3. Donde Iniciar?
• Cobertura existente (Estadísticas, medidas de terreno simulaciones)
• Canal definido (u opciones posibles)
• Diseño de la Antena Digital con la cobertura equivalente al sistema existente de TV análoga
• Detalles y costos del proyecto
• Implementación
La mejor Antena ElegidaHorizontal Radiation Pattern
Date : 8/09/2006Station : Santos
Model : PHP12C
Polarisation : Horizontal
Frequency (MHz) : 500.00
Directivity : 2.43 dB
Elevation Angle : 5.1 degrees
Horizontal Unit Pattern
File = PHP-520.hupPat tern T olerance +/- 5% of Emax
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
180
270
0
90
E / Emax
Vertical Radiation PatternDate : 8/09/2006
Station : Santos
Model : PHP12C
Frequency (MHz) : 500.00
Directivity : 8.96 dBd
Tilt : 4.8 degrees
Azimuth Angle : 95 degrees
Vertical Unit Pattern : PHP-520.vup
Angle of Depression (degrees)
E / Emax
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
4. Sistemas y Componentes para DTV
• El diseño del cable considera la respuesta de la frecuencia, energía, pérdidas, costos, las distancias para transmisión a la antena, la torre, la locación y las limitaciones para la instalación (logística)
4. Sistemas para DTV
• Tipos de Antenas– Paneles (antenas en bloques, dan flexibilidad
a los diagramas deseados)– Superturnstile (circulatorio)– Slot (direccional)
• Tipos de Montaje– Superior (ominidireccional)– Apilado /Candelabro– Montaje lateral (direccional)
5. Consideraciones de Aislamiento
• Siempre considere la influencia del aislamiento de la torre en la transmisión de la antena – En el diagrama vertical el lóbulo principal o el lóbulo
secundario no pueden ser obstruídos por los lados de la torre en un montaje de apilado
– Para montajes laterales (sistema direccional), el ancho de la torre producirá interferencia en el diagrama horizontal, por lo tanto se hace necesario aislar este efecto
– Las antenas que transmiten señales polarizadas circulares sufrirán interferencia en ambos planos
6. Aspectos de montaje
• Montaje de apilamiento– Mínima interferencia entre las antenas, pero se hace
necesario chequear las limitaciones de la estructura– La dimensión de la antena tendrá influencia en la
ganancia (número de niveles de paneles, bays)
• Candelabro– Asegurar la distancia necesaria y correcta
entre las antenas para evitar la interferencia entre ellas (longitud de onda y equilibrio necesario)
7. Aspectos Técnicos en Sistemas Digitales
• Alineación de la respuesta en amplitud y fase
• Operabilidad del ancho de banda
• Estabilidad del diagrama de estabilidad
• La tasa promedio del pico de energía
• Baja variación de VSWR
• Baja variación de la ganancia
8. Aspectos Mecánicos
• Tipo de Montaje (Superior, Lateral)
• Carga del viento
• Peso (antena, hangers, columnas, cables, divisores)
• Logística para el transporte y la instalación: Un lugar seguro para el almacenamiento de los materiales, instalación, cableado, soporte y conductos de paso
9. Parámetros del Sistema
• Diagrama de la radiación especificado y medido
• La cobertura considerando aspectos topográficos (edificios, áreas urbanas o rurales o mar son considerados en simulación)
• La influencia de la torre en las características eléctricas y su consecuencia en la cobertura
• Redundancia y los aspectos de mantenimiento
10. Energía y voltaje en Sistemas Digitales
• Los picos de voltaje y rms en los sistemas digitales son más altos que en los sistemas análogos
• Para los sistemas análogos, la tasa promedio del pico de energía es alrededor de 2dB
• En sistemas digitales, el pico promedio puede alcanzar 7,5 dB en 8VSB (5,6 veces) y 10 dB para COFDM (10 veces) – ISDB-T
• Amplificadores de energía aplican para la necesidad de DTV:– Operan en saturación cercana – Esté preparado para manejar una combinación de las señales
digitales que pueden generar voltajes más altos en las antenas teniendo límites más altos comparados con los existentes
Combinando Energía y Voltajes
Energia voltaje (V)Canal 1 10 KW 707Canal 2 10 KW 707Canal 3 10 KW 707Canal 4 10 KW 707
Total 40 KW 2.828
Energia voltaje (V)
Canal 1 40 KW 1.414
Total 40 KW 1.414
Ejemplo 1 (rms) Ejemplo 2 (rms)
Impedancia 50 OhmsEnergía = voltaje2/50
Voltaje= Energia x 50
Combinando 4 señales COFDM Pico de Energía y Voltajes
Energía voltajes (V)canal 1 100 KW 2.236canal 2 100 KW 2.236canal 3 100 KW 2.236canal 4 100 KW 2.236
Total 400 KW 8.944
Energía voltajes (V)
canal 1 400 KW 4.470
Total 400 KW 4.470
Ejemplo 1 (picos) Ejemplo 2 (picos)
Impedancia 50 OhmsEnergía = voltaje2/50
Voltaje= Energia x 50
Note que la energía es propocional al cuadrado del voltaje, dividido entre la impedanciaEspecial atención en los límites del voltaje en el sistema digital, ya que éstos son mucho más altos que el sistema análogo
Recuerda las tasas de voltaje
11. Combinando Señales: Simultáneamente (Digital y Análoga) en un Montaje de Apilamiento
TX 1 TX 2
Comparten la misma antena (Antena dividad)
Señal Análoga Señal Digital
11. Combinando Señales
TX 1
TX 2
Entrada Análoga
Entrada Digital
Utilice la misma antena con señales multiplexadas, utilizando un combinador balanceado
Balance decarga
3dBAcoplador
3 dBAcoplador
FiltrosPasdores de
Banda
Antena detransmisiónpara la combinación deseñales
CH 20
CH 37
CH 38
0,68 m
Diagrama Horizontal de Multi-CanalLa antena necesita tener una buena operación en la frecuencia de la anchura de banda para permitir una combinación de señales!
11. Combinando Señales
Parámetros del Sistema
• TX Power: 1KW to 15KW (debe ser ajustado de acuerdo al ERP definido en el plan de frecuencia)
• Ganancia de la Antena: 10 to 13 dBd (igual nota)
• Pérdidas de Retorno: mejor que 26dB en el ancho de banda (26 dB representa un VSWR de 1,10) con una energia reflejada de 0,2%. En caso de tener pérdidas de retorno de 32dB (VSWR igual a 1,05), la energía reflejada podría ser 0,1%
• Lineamientos de amplitud en el ancho de banda (interferente en la constelación)
• Fase de Lineamiento en la operación de la banda ancha
• Estabilidad en la Ganancia
• La impedancia de la antena tiene que ser siempre constante en la operación de la banda ancha
Paso a PasoEs suficiente
la bandade la
antena?
Los picospromedio de
energía estánOK?
Es económicocambiar la capacidad? Es
económicoreemplazar la
antena?
Analice la cadena de RF(revision completa)
Reutilización del sistema
existente
Modificarel sistema existente
para la energíarequerida
Reemplazarla antena existente
guardando los servicios
Adicionarnueva antena
para DTV
SÍ NO
SÍ
SÍ
NO
Analice las condiciones
del sitio
SÍ
NO
NO
Conclusión
• Antes de cualquier propuesta de sistema de antena o componentes de RF es necesario analizar:– La infraestructura existente– Los parámetros de transmisión – Decidir la cobertura para entender las necesidades
reales
De esta manera, el paso siguiente será sugerir la mejor solución técnica, así como optimizar la implementación con el fin de ahorrar en inversiones, siempre considerando el sistema digital dentro de un conjunto total
RFS – SoluciónTotal• Análisis del sistema• Antenas Digitales/Análogas (TV and Radio)• Cables, Conectores y dispositivos de alto
rendimiento• Switch frames• Combinadores• Filtros• Gerencia en la Instalación, Logística y
Supervisión• Soporte Técnico
GRACIAS
Colombia y Región AndinaEduardo Olaya Clara Marcela Olaya
Key Account Manager Andean Region Business Director Andean Region
PBX: 57 (1) 620 19 33 PBX: 57 (1) 620 19 33 Mobile: 57 (317) 403 20 82 Mobile: 57 (316) 471 33 59