Системи MMDS (Microwave Multipoint Distribution Service) отримали в останні роки широке поширення як альтернатива класичним кабельним мережам, в яких розподільча мережа будується за рахунок прокладки коаксіальних або оптичних кабелів. Вже кілька років система MMDS працює у Воронежі. Антена воронезького MMDS передавача встановлена ​​телевізійній щоглі ОРТПЦ. Сигнал з прийнятною якістю приймається на відстані до 10 кілометрів (при умовах прямої видимості). Передаються 24 телеканалу. Для їх трансляції використовується груповий MMDS передавач потужністю близько 100 Вт.
Застосування MMDS має ряд незаперечних переваг перед кабельними мережами.

  • Чи не потрібна дорога прокладка підземних або повітряних кабельних ліній.
  • Система MMDS в порівнянні з кабельною мережею більш компактна і мобільна, не вимагає змісту великого штату співробітників для експлуатації та ремонту мережі.
  • Мережа на основі MMDS розгортається всього за кілька днів.
  • Для розширення мережі в межах зони обслуговування передавача MMDS не потрібно перепроектування або переробка передавального обладнання.
  • При необхідності розширення зони обслуговування достатньо або збільшити потужність передавача, або збільшити висоту підвіски антени.
  • При виникненні технічної або комерційної необхідності система може бути в короткі терміни демонтована і встановлена ​​в іншому місці або продана.

Як видно з блок схеми, система полягає в простому випадку з групи модуляторів (по числу каналів), суматора і конвертора-передавача. На вхід системи можуть бути подані сигнали з прийомних телевізійних антен метрового або дециметрового діапазону, з супутниковою приймальної системи або сигнал місцевої телевізійної студії. Кожна з програм, поданих на вхід системи, конвертується таким чином, щоб можна було сформувати груповий сигнал з шириною смуги до 200 МГц, що дозволяє в загальному випадку передавати до 25 телепрограм. Далі груповий сигнал фільтрується і конвертується в діапазон 2500 – 2700 МГц, посилюється і подається на передавальну антену. Оскільки прийом сигналу на цих частотах можливий тільки в межах прямої видимості, дуже важливо розмістити передавальну антену на достатній висоті для якісного обслуговування необхідної території.

Приймальна частина обладнання виконана дуже компактно. Вона складається з невеликої приймальної антени і понижуючого конвертера, який переносить груповий сигнал з діапазону 2,5-2,7 ГГц в необхідний діапазон метрових або дециметрових хвиль (найбільш часто використовуються конвертори конвертують на початок або кінець ДМВ – діапазону). Так як при передачі застосовується амплітудна модуляція, схвалена в ефірному телебаченні, на виході приймального конвертера виділяються сигнали телевізійних програм у звичайному вигляді. Вихід конвертера можна підключити безпосередньо до телевізора абонента (при індивідуальному прийомі), до будинкової розподільчої мережі (при багатоповерховій забудові) або до входу головної станції локальної кабельної мережі, якщо встановити приймальну антену на кожен будинок неможливо).

Радіус зони обслуговування передавача MMDS

Радіус зони обслуговування системи MMDS визначається висотою підвісу передавальної антени, потужністю передавача, кількістю переданих каналів, втратами в антенно-фідерних тракті і коефіцієнтами посилення передавальної і приймальної антен. Технічно можна реалізувати зону обслуговування в радіусі 50 – 60 км. Передавачі MMDS бувають групові і одноканальні. Групові передавачі роблять зазвичай потужністю від 50 до 200 Вт При цьому можна домогтися гарантованої зони обслуговування до 20 км.

Групові передавачі MMDS

Для обслуговування зони радіусом до 10 км доцільне застосування одного багатоканального (групового) передавача. Для порушення такого передавача використовується набір телевізійних модуляторів, що формують сигнал в діапазоні МВ (222-350 МГц). Сигнали модуляторів складаються звичайним комбайнером (сумматором) і подаються на вхід багатоканального передавача, в якому груповий сигнал конвертується в діапазон 2,5 – 5,7 ГГц і посилюється. Такі системи мають малі вага і габарити, коштують набагато дешевше, ніж канальні, і дозволяють отримати вихідну потужність до 4 Вт на канал.
В якості збудників можуть бути використані будь телевізійні модулятори, що формують АМ сигнал з частково пригніченою нижній бічній смугою. Замість модуляторів і комбайнера можна підключити до входу багатоканального передавача кабельну головну станцію, налаштувавши її лінійки на потрібні канали. Однак для того, щоб повністю виключити перехресні перешкоди, особливо у разі використання сусідніх ТБ каналів, модулятори повинні бути синхронізовані єдиним опорним сигналом.
Багатоканальні передавачі не рекомендується використовувати для трансляції цифрових телевізійних програм в MPEG-2 або передачі даних (наприклад, Internet). Для передачі великих потоків даних у смузі стандартного телевізійного каналу використовується багаторівнева квадратурно-амплітудна модуляція (QAM), дуже чутлива до нелінійних спотворень тракту. Досягти прийнятного рівня нелінійних спотворень при роботі в широкій смузі на кількох каналах вкрай складно і не завжди вдається.

Одноканальні передавачі MMDS

Для отримання великої вихідної потужності (більше 5 Вт на канал), а також для організації цифрових видів сервісу (Internet, трансляція цифрових програм телебачення і радіо) необхідно використовувати системи з канальними передавачами. У таких системах сигнал кожного телевізійного каналу конвертується в діапазон 2,5 – 2,7 ГГц і посилюється до номінальної потужності окремим передавачем. Вихідні сигнали канальних передавачів складаються хвилеводним комбайнером безпосередньо на вході антенно-фідерного тракту. Такі системи коштують досить дорого, але саме вони знайшли найбільше застосування в Європі та Сполучених штатах завдяки кращим якісними показниками (порівняно з груповими системами), придатності для передачі сигналів з QAM і високої надійності. Для порушення канальних передавачів немає необхідності формувати телевізійний сигнал у діапазоні МВ, з виходу модуляторів знімається сигнал проміжної частоти 38,9 МГц. Який потім конвертується безпосередньо в діапазон MMDS (2500 – 2700) МГц.

Передавальні антени

Передавальна антена діапазону 2,5 ГГц являє собою вертикальну фазованого антенну решітку. Разом з радіопрозорим кожухом антена має діаметр приблизно 0,2 м і висоту від 1,5 до 4 м (залежно від коефіцієнта підсилення). Як правило, застосовуються антени з круговою (у горизонтальній площині) діаграмою спрямованості. Посилення антени досягається звуженням діаграми спрямованості у вертикальній площині. Чим більше коефіцієнт підсилення антени, тим більше її розміри і, відповідно, вартість. Всеспрямована (у горизонтальній площині) антена зазвичай має коефіцієнт посилення близько 12дБ. Іноді застосування всеспрямованої антени недоцільно – наприклад, у приморських містах, які зазвичай займають вузьку смугу вздовж берега, або в тому випадку, якщо передавальну станцію MMDS з яких-небудь причин можливо розмістити тільки поза передбачуваної зони обслуговування. Для таких випадків застосовується одна або кілька спрямованих антен, щоб створити діаграму спрямованості заданої форми.

Елементи волноводного тракту

На частотах діапазону 2,5 ГГц загасання сигналу в волноводном тракті значно, тому, для того, щоб підвести потужність від передавача до антени з мінімальними втратами, доводиться застосовувати спеціальні коаксіальні фідери з повітряним діелектриком, а при великій довжині тракту – жорсткі хвилеводи. Вартість таких фідерів часто порівнянна з вартістю самого передавача. Для електричного і механічного з’єднання таких ліній з антеною і передавачем використовуються спеціальні роз’єми і перехідники.

Ретранслятори

За складного рельєфу місцевості або висотної забудови можуть виникнути «мертві зони», в яких пряма видимість передавальної антени не забезпечується. Для охоплення мовленням таких зон використовуються ретранслятори. Ретранслятор являє собою невелику необслуговується приймально-передавальну систему, що складається з приймальні антени, широкосмугового малошумні підсилювача і передавальної антени. Сигнал випромінюється ретранслятором на тій же частоті, на якій і прінімается.Чтоби виключити перешкоди абонентам, що знаходяться в зоні обслуговування і ретранслятора, і основного передавача, передача програм з ретранслятора організується в іншій поляризації. В якості передавальної антени використовуються секторна антена через специфічну діаграми спрямованості для покриття заданого сектора з рівномірним розподілом щільності потоку електромагнітних хвиль. Місце встановлення і потужність ретранслятора вибираються, виходячи з розмірів зони його обслуговування.

Джерело: vrtp.ru