Historie vysílání na VKV  prosinec 1958 - z Petřína v Praze zahajuje pokusné vysílání první VKV vysílač  1. ledna 1959 - vysílání Československo II.

Prezentace na téma: "Historie vysílání na VKV  prosinec 1958 - z Petřína v Praze zahajuje pokusné vysílání první VKV vysílač  1. ledna 1959 - vysílání Československo II."— Transkript prezentace:

1

2 Historie vysílání na VKV  prosinec 1958 - z Petřína v Praze zahajuje pokusné vysílání první VKV vysílač  1. ledna 1959 - vysílání Československo II. první oficiální vysílání na VKV  1. 3. 1964 první stereofonní vysílání  Vysílání v pásmu OIRT – 66 MHz – 73 MHz  Od 12/1984 do 31.7.1995 přechod na CCIR

3 Od 1. ledna 1959 vysílání v pásmu OIRT – 66 MHz – 73 MHz Od 12/1984 do 31.7.1995 přechod na CCIR 87,5 MHz – 108 MHz Používané kmitočty

4 Vlnová délka a frekvence rychlost šíření kmitání λ [m] počet kmitů za sekundu kmitočet f [Hz]

5 Frekvence – délka vlny  frekvence je přehlednější  délka vlny – lepší názornost pro:  antény  způsob šíření  odrazy  délky spojů  … 300 f = λ 300 λ = f nebo f – kmitočet (frekvence) [ MHz ] λ – délka vlny [ m ] VKV FM: 87,5 MHz až 108 MHz, což je vlnová délka 3,4 m – 2,8 m

6 Elektromagnetické kmitočtové spektrum 100 kHz 1 MHz 10 MHz 100 MHz 1 GHz 10 GHz 100 GHz 1 THz 10 THz 100 THz 1 PHz 10 PHz 100 PHz 1 EHz 10 EHz 100 EHz 1 ZHz 3 km 300 m 30 m 3 m 30 cm 3 cm 3 mm 300 µm 30 µm 3 µm 300 nm 30 nm 3 nm 300 pm 30 pm 3 pm 300 fm DV SV KV VKV III. IV.+V. TV TV sat Radiové vlny Mikrovlny Infračervené záření Ultrafialové Gama záření Světelné Rentgenové

7 FM modulace 87,5 MHz 93 MHz CR1 96,2 MHz Zlín … atd … 108 MHz Kanály FM rozhlasu  povolený zdvih */- 75 kHz  šířka kanálu 150 kHz  neobsazují se vedlejší kanály „v doslechu“

8 Šířka jednoho kanálu Nosný kmitočet např. 96,2 MHz -105 -90 -75 -60 -45 -30 -15 15 30 45 60 75 90 105 kHz 100% 80% 5% Modulační kmitočet 15 kHz Šířka kanálu – 210 kHz pro modulační zdvih +/- 75 kHz

9 Příklad pokrytí Radiožurnálu CR1

10 Antény VKV vysílače Černá hora, Uherský Brod

11 Tlustá hora - Zlín

12 Silné stanice VKV v okolí SPŠOA UB  87,6 MHz Impulz  88,0 MHz Jemné melódie  89,6 MHz Rock max  92,1 MHz Čas  93,0 MHz ČR 1  96,2 MHz Zlín  98,9 MHz Kiss radio publikum  99,5 MHz ČR 1  102,0 MHz ČR 3 Vltava  104,5 MHz F1  105,7 MHz Proglas  107,3 MHz ČR Brno

13 Šíření kmitočtů FM rozhlasu  Velmi krátké vlny 87,5 – 108 MHz (3,4 – 2,8 m)  šíří se přímou vlnou (jako světlo)  mírně se ohýbají přes velké překážky (jako světlo v mlze)  do vzdálenosti desítek km až asi 120 km Zeměkoule Příjmový stín OK

14 VKV – do vzdálenosti desítek km až do 120 km zcela vyjímečně od vrstvy F2 vzdálenost 120 km bez signálu

15 Antény VKV vysílače Černá hora, Uherský Brod

16 Základní pojmy Frekvenční modulace Superhet Demodulace, detekce Mezifrekvenční, nízkofrekvenční kmitočet Šířka pásma

17 Frekvenční modulace Nízkofrekvenční signál – řeč, hudba … Kmitočet vysílače – to, co ladíme na rádiu; takto to vypadá, když se právě vysílá ticho. Modulace FM ( modulace AM ) na VKV +/- 75 kHz

18 Superhet FM Mezifrekvenční zesilovač Směšovač Vysokofrekvenční zesilovač Oscilátor Nízkofrekvenční zesilovač U AV C Mezifrekvenční zesilovač Směšovač Vysokofrekvenční zesilovač Oscilátor Nízkofrekvenční zesilovač U AV C Vstupní frekvence Oscilační frekvence Vstupní a oscilační obvod se přelaďují současně. Oscilační obvod kmitá stále o f mezifrekvenční výš. Platí: f mezifrekvenční = f oscilační - f vstupní Mezifrekvenční kmitočet pro FM je 10,7 MHz. demodulátor FM

19 Požadavky na jednotlivé díly superhetu Vstupní laděný obvod – 87,5 až 108 MHz Rozkmitává se signálem z antény Zhruba vybírá přijímaný kmitočet Umožňuje ladění Transformuje signál

20 Laděný obvod  3 – 5 závitů drátu o průměru 1 mm  kostřička o průměru 5 mm  ladící kondenzátor nebo varikap o kapacitě do 15 až 30 pF

21 Požadavky na jednotlivé díly superhetu Vysokofrekvenční zesilovač: rozsah nejméně 87 – 108 MHz Zesiluje 2 – 10 x Vyrovnává ztráty laděného obvodu a směšovače Umožňuje změnu zesílení pomocí AVC Co nejmenší šum

22 Požadavky na jednotlivé díly superhetu Oscilátor – 89,2 až 118,7 MHz Kmitá vždy o mezifrekvenční kmitočet výš, než je vstupní (přijímaný) signál Přesně sinusové kmity – velmi malé zkreslení a šum Stálost výstupního napětí v celém rozsahu kmitočtů Stabilita naladění

23 Požadavky na jednotlivé díly superhetu Směšovač Mísí vstupní a oscilační signál Co nejmenší ztráty – hlavně pro vstupní signál Malý šum Na jeho výstupu je: 1)f vst 2)f osc 3)f osc + f vst f MF = 10,7 MHz 4) f osc - f vst = f MF = 10,7 MHz

24 Požadavky na jednotlivé díly superhetu Mezifrekvenční zesilovač 10,7 MHz / 180 až 350 kHz Zesiluje 10 x až 100 000 x Řízení zesílení pomocí AVC Vybírá pouze přijímaný kanál Malý šum

25 Mezifrekvenční filtr přijímače  Zajišťuje selektivitu přijímače (výběr jedné stanice)  Šířka fitru při středním kmitočtu 10,7 MHz  150 – 210 kHz pro monofonní přijímač  210 – 350 kHz pro stereofonní přijímač - 3dB 10,7 MHz 150 – 210 kHz - 3dB 10,7 MHz 210 – 350 kHz Mono Stereo co nejlepší rovina pro kvalitní stereoefekt

26 Mezifrekvenční filtr Keramický a cívkový mezifrekvenční filtr 10,7 MHz.

27 Požadavky na jednotlivé díly superhetu Demodulátor Z FM mezifrekvenčního signálu demoduluje nízkofrekvenční signál Dodává napětí pro AVC podle síly přijímaného signálu Malý šum

28  poměrový detektor  nepotřebuje napájení  drahá výroba  nestálost naladění  koincidenční demodulátor  nejčastější (k roku 2009)  Nejlevnější  fázový závěs  nejlepší parametry  složitější konstrukce Demodulátory FM

29 Poměrový detektor  nepotřebuje napájení  diody je třeba párovat  vinutí musí být přísně symetrické Nízkofrekvenční signál 40 Hz až 15 kHz Mezifrekvenční signál 10,7 MHz

30 Koincidenční demodulátor Fázovací článek Ф = 0°- 180° Nízkofrekvenční signál 40 Hz až 15 kHz Mezifrekvenční signál 10,7 MHz Fázovací článek při: f MF = 10,6 MHz; Ф = 0° f MF = 10,7 MHz; Ф = 90° f MF = 10,8 MHz; Ф = 180° A B C UCUC UCUC UCUC UCUC A A A B B B CCC

31 Fázový závěs PLL  fázový komparátor  Pokud jsou signály na obou jeho vstupech ve fázi, má na výstupu střední napětí  Pokud je jedna fáze opožděná (= rozdílný kmitočet), pak se změní napětí na jeho výstupu; toto napětí:  dorovnává kmitočet oscilátoru tak, aby byl shodný se vstupním (MF kmitočtem)  je vedeno do NF zesilovače – protože přesně odpovídá změně kmitočtu - FM fázový komparátor napětím řízený oscilátor Mezifrekvenční signál 10,7 MHz Nízkofrekvenční signál 40 Hz až 15 kHz řídící napětí 10,7 MHz

32 Požadavky na jednotlivé díly superhetu Nízkofrekvenční zesilovač 30 Hz – 15 kHz Potenciometr umožňuje regulaci hlasitosti Nízkofrekvenční zesilovač dodává výkon k pohybu membrány reproduktoru Malý šum Malé zkreslení

33 Rozhlas FM, stereo

34 Kompatibilita  Stereofonní kompatibilita je schopnost přijímat stereofonní signál na monofonním přijímači a také obráceně.  Monofonní vysílání:  Menší nároky na přenosovou cestu  Jednodušší přijímač  Chybí prostorový efekt

35 Stereo max. 60°

36 Levý a pravý kanál  Vysílání dvou synchronizovaných, ale nezávislých nízkofrekvenčních signálů na jednom nosném kmitočtu  Levý kanál vysílá s menší hlasitostí i část pravého a obráceně

37 Vznik stereofonního efektu  Levé ucho slyší poněkud jiný signál než pravé a sloučením těchto vjemů v mozku vzniká prostorový dojem.  Lokalizace směru zvuku - zpoždění signálu. Levé ucho: 3,4 m to je 10 ms Pravé ucho: 3,7 m to je 10,88 ms Stereofonní vjem, určení směru - zpoždění 0,88 ms

38 Spektrum stereosignálu před vysílačem 30 Hz 15 23 38 53 57 [kHz] 100 % Pomocná nosná 38 kHz 38 kHz – 30 Hz 38 kHz + 30 Hz RDS L + R (mono) L - Rdiferenční signál) L - R (diferenční signál)

39 Spektrum stereosignálu vysílané vysílačem = přjímané přijímačem 30 Hz 15 19 23 38 53 [kHz] 100 % Potlačená pomocná nosná 38 kHz 38 kHz – 30 Hz 38 kHz + 30 Hz L + R (mono) L - Rdiferenční signál) L - R (diferenční signál) Pilotní kmitočet 19 kHz ( fázově přesná polovina z 38 kHz)

40 Spektrum stereosignálu ve stereodekodéru přijímače 100 % Obnovená pomocná nosná 38 kHz 38 kHz – 30 Hz 38 kHz + 30 Hz L + R (mono) Pilotní kmitočet 19 kHz ( fázově přesná polovina z 38 kHz) 30 Hz 15 23 38 53 57 [kHz] RDS L - Rdiferenční signál) L - R (diferenční signál)

41 Steodekodér a RDS VF, MF, detekceFM filtr 19 kHz násobična 38 kHz dekodér-součtovýarozdílovýobvod filtr 57 kHz dekodérRDS displej levý pravý např. 96,2 MHz 30 Hz až 57 kHz demfáz e

42 Dekódovací rovnice Mono: M = L + P Diferenční signál: D = L – P Levý kanál: M + D = L + P + L – P = 2L Pravý kanál: M – D = L + P – ( L – P ) = 2P

43 Premfáze a demfáze 10 100 1 k 10 k [Hz] +10 [dB] 0 -10 Zesílení výšek ve vysílači Zeslabení výšek v přijímači - 50 - 40 [dB] Odstup signál - šum Zlepšení odstupu signál – šum na vysokých kmitočtech