Морозов А. А., Ракитянський Ф. А., Дементенко С. А., Татаринська С. Н., Потиліцин Н. П., Поляков С. В., Бритко А. В., Мозговий Ю. В., Торбанов Н . А., ЗАЯНЧУКОВСЬКИЙ В. В., Свириденко В. І., Зайцев О. В. ТОВ «Бета ТВ ком» м. Донецьк, вул. Університетська, 112, оф.15 тел. / Факс: 062-381-81-85, e-mail: betatvcom & dptm. donetsk. иа

Анотація Розглядаються технічні рішення, що застосовуються в РРЛ, створеної за принципом конструктора «LEGO». Набір модулів РРЛ дозволяє вирішувати питання телефонії передавати потоки Е1, Е2, інтернету ETHERNET 10 BASE Т, телебачення передача ТБ каналів від материнської головної станції (ГС) (в кабельному ТБ) веденої ГС [1].

I. Вступ

Вживаний вид модуляції в РРЛ ЧС диктується необхідністю передачі аналогового (вих) ТВ сигналу (ів). Відомо, що передача цифрових даних за допомогою PSK (ФМ2) дозволяє отримувати виграш у відношенні сигнал / шум на приймальному кінці ЗдБ в порівнянні з ЧМН, при тій же ймовірності помилок. Однак ЧМН робота підсилювального каскаду передавача в класі В, а ФМ в класі А, тому цей факт не є визначальним. (Смугу ЧМН можна приблизно вважати рівною ФМ2, якщо попередньо піддати цифровий потік гауссовой фільтрацією з В-Т = 0,7). Виграш в займаної смузі дає QPSKФМ4 (смуга ФМ4 в два рази менше, ніж ФМ2 при тих же приблизно енергетичних характеристиках відношенні сигнал / шум на приймальному кінці). І цей факт програш пропонованої РРЛ по займаній смузі в 2-3 рази, в порівнянні з широко використовуваному РРЛ відображений в назві статті РРЛ останньої милі, де сумарна швидкість потоку ще не велика і питання з економією смуги стоять не так гостро. Тут не розглядається багатопозиційна ФМ, QAM, в яких виграш ще більше, але досягається він істотним обміном на ставлення сигнал / шум на приймальному кінці. Дані види модуляції застосовуються в основному в високошвидкісних РРЛ, зокрема й тому, що широкі модулирующие смуги важко отримати практично.

II. Основна частина

Перша проміжна частота РРЛ 1000 … 2000 МГц формується Гуном охопленим інерційної ФАПЧ (частота ГУН програмується) модуль 1, фіг. 2. Гранична частота пропорциональноинтегрирующего фільтра ФАПЧ (Гуна) встановлена ​​значно менше 50 Гц (частота повторення кадрів в ТВ) з метою виключення небажаної частотної модуляції, забезпечуючи в той же час довготривалу стабільність ГУН. Висока ПЧ має дві переваги:

а) великий рівень сигналу ПЧ (ГУН формує сигнал з вихідним рівнем «10 мВт) вимагає в подальшому невеликого додаткового посилення, близько 26 дБ для передачі даних по ефіру (в діапазоні першої ПЧ частоти 1 … 2 ГГц). Додаткове посилення здійснюється модулем 2 фіг. 2. Підсилювач потужності має дві модифікації 950 … 1300 МГц (транзистори BLT 81-PHILIPS, КТ 919 А), 1300 … 2000 МГц (мікросхема MGA-83563 Agilent Technologies, транзистор SHF-0589 Stanford microdevices) і налаштовується на замовлену частоту підприємством. Його 4-х ватний вихід дозволяє використовувати недорогий кабель зниження типу RG6,

RG11 з можливістю втрат в кабелі до -15 дБ. (В підсилювачі транзистори працюють в класі В, при цьому різниця в собівартості підсилювачів 4 Вт і 0,4 Вт не перевищує 50 $. Це дозволяє збільшити вихідну потужність підсилювача, заклавши запас на втрати в кабелі, як альтернатива малопотужного підсилювача, розташованому зовні біля антени.)

б) РРЛ діапазону 1 … 2 ГГц дозволяє використовувати технічні рішення, використовувані при прийомі сигналів в «побутових» супутникових тюнерах типу НТВ3000 і т.д., що працюють в діапазоні частот

950 … 2150 МГц.

На основі цих рішень був розроблений модуль прийому 3 (фіг. 2), що має такі характеристики: діапазон перебудови 950. .. 2150 МГц, проміжна частота 480 МГц, преселектор по входу пригнічує частоту дзеркального каналу не менш ніж на 40 дБ (змішувач і ГУН виконані на транзисторах BFG-67, синтезатор частоти на TSA-5055, преселектор на мікросполоскових лініях (МПЛ) з Варикап ВВ-837 вся комплектація фірми PHILIPS), ПАР фільтр на ПЧ (В-611 Epcos) із смугою прозорості 27 МГц і 8 МГц (ФТКП23-1М Бутіс-М, Росія) для потоків Е1 і Е2 відповідно. Високі характеристики ПАР по загасання при відбудові від смуги прозорості змушують привести дані тільки по перевантаженню вхідної частини модуля 3IMD не гірше 77 дБ / мкВ (вхідні рівні двухтонового сигналу з частотами fi і f2), при рівні комбінації на виході 2frf2 мінус 54 дБ, АРУ по входу (pin-діод HSMP-3830 Hewlett Packard) дозволяє збільшити динамічний діапазон по сигналу на 10 дБ. Чутливість модуля 30 дБ / мкВ, при ймовірності помилки 10 ‘8 (Для потоку Е1). Детектування ЧС сигналу здійснюється за допомогою мікросхеми TDA8012, плюс додатково, якщо ведеться прийом аналогового ТВ сигналу, проводиться обробка звукового каналу з допомогою мікросхеми TDA8745 (вибирається поднесущая звуку від 5 до 9 МГц, ширина смуги звуковий піднесе 130, 280 кГц, режим моно, стерео, вибір частоти корекції 50 мкс, 75 мкс, J17).

Модулюють сигналами модуля 1 є або сигнали «Відео» і «Аудіо», або сигнали потоку Е1 по G703 (код HDB3 або AMI) або Е2. У разі використання модуля 1 для передачі ТВ зображення є додаткова можливість передачі до трьох піднесуть звуку, частоти яких розташовуються в діапазоні 5 … 9 МГц.

При використанні модуля 1 для передачі потоку Е1, останній (потік Е1) надходить попередньо на модуль 4 регенератор потоку Е1, ядро ​​якого виконаному на мікросхемі LXT 360 QE фірми INTEL (USA), а потім на модуль 1. Модуль 4 також перетворює «однополярний сигнал» з приймача (модуль 3, фіг. 2) в «двополярний сигнал» для передачі потоку Е1 в лінію.

Передача / прийом потоку Е2 здійснюється з використанням модуля 5 (фіг. 2), який здійснює операції аналогічні модулю 4 (фіг. 2), але з потоком Е2. Додаткова функція цього модуля ущільнювач потоків 4хЕ1-> Е2 і навпаки Е2-> 4хЕ1

Fig. 1. Stream multiplexer 4хЕ1-> Е2 and reverse E2 ^ 4xE1

Передача / прийом сигналів ETHERNET специфікації 10 BASE T із застосуванням модулів 1,2,3 здійснюється з використанням модуля 6 (фіг. 2) (мікросхема LXT-905 QC). Для забезпечення роботи сільських АТС, де часто застосовуються потоки ІКМ15, розроблено модуль 7 (конвертор ІКМ-15 ^ Е1; швидкість потоку ІКМ-15 1,024 Мбіт / с, Е1 2,048 Мбіт / с). Вищенаведені сім модулів основа дуплексної PPJ1, при цьому зв’язок в діапазоні

1000 … 1600 МГц здійснюється на основі антен хвильової канал з КУСант «14 дБ (розрахунок антен проведений за допомогою програми-аналізатора антен” Мтапа “[2] і не виявив відхилення з експериментальними даними), а в 1600. .. 2000 МГц за допомогою побутових офсетних супутникових тарілок, в цьому діапазоні частот мають Доус= 19 дБ для діаметру тарілки 0,6 м і Кус= 26 дБ для діаметра 0,9 м.

Фіг. 2. Зовнішній вигляд модулів РРЛ Fig. 2. Appearance of RRL module

Розв’язка між передавальної і приймальні антенами за рахунок поляризації складає 25 дБ. (Опромінювач супутникових тарілок показаний на фіг. 3 і являє собою два схрещених півхвильових вібратора один на передачу, інший на прийом з апериодическим рефлектором. Вібратори виконані на фольгованим текстоліті. Симетрування харчування вібраторів виконано за схемою компенсації струму на зовнішній оболонці кабелю.) Додаткова розв’язка між передавачем і приймачем здійснюється шляхом установки на вході приймача (модуль 3, фіг. 2) фільтра, виконаного на зустрічних стержнях (фіг. 4) [3] і має крутизну ската фільтра 1 дБ / 1 МГц. Це дозволяє рознести частоти передачі і прийому (поста) на 30 МГц, без впливу передавача на приймач. Займана смуга при передачі ТБ сигналу 27 Мгц, для потоку Е1 6 МГц за рівнем мінус 30 дБ, для потоку Е2, Ethernet 27 МГц за рівнем мінус 30 дБ.

Фіг. 3. Опромінювач супутникових тарілок Fig. 3. Satellite antenna feed

Фіг. 6а. Структурна схема конвертораусілітеля

Плата конвертора-підсилювача (фіг. 7, 8, 9) виконані на матеріалі DUROID R040031 (0,2 “) з 8 = 3,37 хімічним позитивним методом (травленням друкованої плати) по 4 класу точності (попередньо було підтверджено моделюванням за допомогою програми “Microwave office”), металізація отворів типова осадженням хлористого паладію.

Фіг. 9. Крайовий підсилювач Fig. 9. Power amplifier

Додатковий режекторний фільтр на ДР

Фіг. 8. Смуговий фільтр з режекциі Fig. 8. Bandpass rejection filter

Фіг. 1. Змішувач-гетеродин Fig. 1. Mixer-heterodyne

Фіг. 66. Конвертор-підсилювач модуль 8 Fig. 66. Converter-amplifier: module 8

Гетеродин і змішувач (фіг. 7) виконані на одному транзисторі ТС-2381 фірми TRANSCOM (Taiwan), при цьому стабілізація гетеродина здійснюється за допомогою діелектричного резонатора ДР 0 5,7 x1, 6 мм, h = 2,0 мм з матеріалу АЛТК з 8 = 41, Q = 5400 (сигнал подається на затвор транзистора ізи = -0,5 В, іси = 5,3 В, 1з = 75мА, коефіцієнт перетворення змішувача +2 дБ). Догляд частоти гетеродина не перевищив 1,5 МГц при зміні температури навколишнього середовища від 25 … 70 ° С. Смуговий фільтр ПФ1 (фіг. 8) розрахований за допомогою

Microwave office на сумарну частоту fc+ Fg = 11,05 Ггц із смугою прозорості Af = 300Mn_ \, втратами в ній -2,5 дБ. Додатковий режекторний фільтр на ДР дозволяє в підсумку придушити сигнал гетеродина на виході фільтра на 40 дБ. Смуговий фільтр ПФ2 налаштований на частоту прийому fnp = fn3n +530 МГц, і аналогічний ПФ1 (його ДР здійснює додаткову режекциі частоти fM3n). При цьому розв’язка передавач / приймач становить більше 60 дБ (при рознесенні частот передачі та прийому на 530 МГц з урахуванням додаткового ослаблення за рахунок поляризації 25 … 30 дБ)

Два двохкаскадний підсилювача (див. фіг. 9), виконаних на транзисторах ТС-2181, ТС-2281, ТС2381 і мають кожен по 15 дБ підсилення при вихідної потужності Р-|дБ= 24дБ/мВт (дані для транзистора ТС-2381 при струмі спокою 80 мА). Це дозволяє здійснити передачу групового сигналу з 10 телевізійних каналів з вихідною потужністю кожного з них -2 мВт. Для прийому даних застосовується побутової супутниковий конвертор фірми MICROELECTRONICS TECHNOLOGY АР8-74С, в якому був виключений (з метою підвищення динаміки) вихідний каскад по ПЧ.

III. Висновок

Розвиток «побутового» супутникового телебачення дозволяє використовувати відпрацьовані технічні рішення і знизити вартість РРЛ передачі даних.

IV Список літератури

[1] А Бітелева Новинки техніки Теле-Супутник, 2001, № 9.

[21 http://www.radio.ru/mmana

[3] Довідник по елементах Полоскова техніки. М.: Зв’язок. 1979., С. 218-219

LAST-MILE DATA-TRANSFER RRL

Morozov A. A., Rakityanskiy F. A., Dementenko S. А., Tatarinskiy S. N., Potylitsyn N. P., Polyakov S. V., Britkov A. V., Mozgovoy Yu. V., Gorbanov N. A., Zayanchukovskiy W. W., Sviridenko V. I., Zaytsev О. V.

Beta TV com Co.

Office 115, 112 Universitetskaya St., Donetsk, Ukraine, 83004 phone/fax +380 (62) 3818185 e-mail: betatvcom@dptm.donetsk. ua

Abstract Technical solutions for a RRL that occupies an intermediate position between the TV and telephony markets are considered.

A last-mile data-transfer RRL is proposed. Since the overall stream rate is not high, the issue of frequency band saving is not acute.

The RRL group signal shaping is achieved at the first intermediate frequency of 1-2GHz with the 2-13GHz conversion. The RRS module set provides the transfer of E1/E2 telephony streams, Internet Ethernet 10 Base T data flows, TV channels transmission from one head-end to others.

The implementation of home satellite television techniques has enabled the use of well-established technical solutions offering reduced costs of the RRL data transfer.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.