(一)接收载噪比c/n的计算 接收电平与c/n的关系如下:pr=c/n+n|+pn;式中,pn为热噪声功率电平pn=10lgk+10lgbw+10lgt;公式中,(1)k为波耳兹曼常数1.38×10-23j/k;(2)t为绝对温度,在20°c时t=293k;(3)bw为等效噪声带宽,以7.56mhz(8mhz信道带宽)代入公式得:pn=-135.2dbw=-105.2dbm; 信号传输系统c/n计算公式为:c/n=pt-lt+gt-l0+gr–lr-n|-pn-n-fm;公式中:(1)pt为发射机每频道的输出功率;(2)lt为发射机至发射天线的传输损耗,含频道合成器的损耗、传输波导的损耗、连接跳线的损耗以及多发射天线方案中功率分配器的损耗等;(3)gt为发射天线增益; (4)l0为微波自由空间传输损耗,其计算公式为:l0=32.44+20lgd+20lgf(db);公式中,d为接收点与发射天线间的距离(km),f为传输的频率(mhz)。(5)gr为接收天线增益;(6)lr为接收天线的传输损耗;(7)nr为接收天线的噪声系数;(8)pn为热噪声功率电平;(9)由于收发设备、连接器、天线和馈线等标称精度和调整误差影响,在设计中要预留的通道损耗裕量,称为现场系数,一般选取n=2db; (10)fm为衰落储备。衰落储备(fm)=接收电平(pr)–门限电平(pl).实践证明,在传输距离小于10km时,一般可不考虑衰落储备(水面、稻田除外);传输距离在10km~60km范围内,衰落储备可取1~6db(漫反射地形除外)。接收天线对应的输出电平(75w输出阻抗):p0=pr+gd-ld+108.75(dbmv); 其中,gd为接收天线增益;ld为接收天线输出连接缆线的损耗。整个传输系统的载噪比(c/n)为:c/n=-10lg[si=1,n10-(c/ni/10);这里省略繁杂计算过程,采用17单元uhf八木天线接收可获得18db的信号场强,c/n值能满足地面数字电视广播接收门限要求。 (二)覆盖半径rmax估算
按照上述系统配置,发射系统不同距离接收电平如上图.依据发射天线标称增益计算,计算中未考虑天线水平方向图和垂直波束图以及传输路由等因素引起的增益变化。固定接收90公里时的c/n值为24db,达到系统要求值19.29db,可保证正常接收。而100公里时的c/n值为21.41db,接近系统要求值19.29db(瑞利信道),几乎没有衰减储备。 三、准备工作 十多年以前,在增城广播电视台曾安装抛物面天线,接收香港青山发射站发射的香港翡翠台等节目,后使用省网有线电视网络统一发送的信号后将其拆除。经查询资料,现香港青山发射站转播的地面数字电视广播信号,采用320w小功率定向发射,不再覆盖珠三角地区。要接收到新增的地面数字电视信号,可选择的只有九龙坑山1000w的信号。 电视台技术人员先用uhf波段17单元高增益八木天线在广电大厦18层楼顶试收香港方向无线信号,能收到图像模糊的深圳、香港模拟电视信号,根据信号频率判断是深圳梧桐山及香港九龙坑山信号,实测模拟电视信号电平在30db左右。因未配备地面数字电视场强场强仪,普通模拟电视专用场强仪无法检测处数字电视场强,故检测不到数字电视信号强度。 直接换上地面数字电视专用接收机,输入相应频率,有信号强度及质量显示,能短暂收到深圳和香港电视节目,但很卡。这表明是可以通过改善接收条件将信号收下来的。增城当地也有不少业余爱好者,进行过远程接收香港地面数字电视广播的实验,大多数失败,但也偶有成功案例。 从地图及接收效果来看,增城与九龙坑山、深圳梧桐山基本处于一条直线上。但由于香港数字电视采用水平极化发射,而深圳采用垂直极化发射,信号强度传到增城时已成强弓之末,无法用一副天线兼容接收。故计划采用一个直径3米的抛物面天线接收香港信号,另架设一副按垂直极化安装的八木天线,接收深圳地面数字电视信号。 |