Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu Orbis pictus 21. století

OB21-OP-EL-ELN-JANC-U-2-033 Televizní vysílač OB21-OP-EL-ELN-JANC-U-2-033

Televizní přenosový řetězec Pojmem televize rozumíme přenos pohyblivého obrazu spolu s příslušným zvukovým doprovodem na libovolnou vzdálenost. Přenos se může uskutečnit buď bezdrátově, nebo po vedení. Televizní přenosový řetězec, který umožňuje přenos s vysokou věrností, je tvořen podobně jako rozhlasový přenosový řetězec částí vysílací a částí přijímací. Při přenosu pohyblivých dějů se využívá zkušeností z filmové techniky. Za jednotku času se přenáší tolik obrazů, aby je lidské oko vnímalo jako spojitý děj, bez rušivého blikání.

Televizní přenosový řetězec Na vysílací straně se každý snímek přenáší postupně, a to tak, že se rozloží na velký počet úzkých vodorovných pruhů – řádků. Jas (u barevné televize ještě barevný tón a sytost) jednotlivých bodů každého řádku se převede na elektrické napětí. Na přijímací straně se správným složením jednotlivých řádků zpětně vytvoří obraz snímané scény.

Televizní signál a televizní normy Televizní signál je signál složený a je tvořen úplným obrazovým signálem a signálem zvukovým. Úplný obrazový signál obsahuje informaci o průběhu jasu jednotlivých bodů každého řádku a řídící impulsy, které v přijímači umožňují rekonstrukci vysílaného obrazu. Jsou to synchronizační impulsy řádkové a snímkové, zatemňovací a vyrovnávací impulsy. Úplným obrazovým signálem se moduluje nosná vlna obrazu. Zvukovým signálem se moduluje nosná vlna zvuku, která má jinou frekvenci než nosná vlna obrazu.

Televizní signál a televizní normy Televizní normy stanoví přesně tvar a dobu trvání všech impulsů v úplném obrazovém signálu, počet řádků a snímků, druh modulace, frekvence nosné vlny obrazu a zvuku, šířku televizního kanálu a rozdělení frekvencí ve vlnových pásmech určených pro vysílání televize. V ČR se používá televizní norma (soustava) CCIR-D pro vysílání v I. až III. televizním pásmu a norma CCIR-K pro vysílání ve IV. a V. televizním pásmu. Podle těchto norem se za sekundu přenáší 25 snímků.

Televizní signál a televizní normy Každý snímek se rozkládá na 625 řádků prokládaným způsobem, což znamená, že každý snímek se přenáší jako dva půlsnímky. V lichém půlsnímku se přenášejí všechny liché řádky (označení 1 až 312,5) a v mezerách mezi nimi se přenášejí řádky sudého půlsnímku (označené 312,5 až 625). Tímto způsobem se ještě více potlačuje možnost vnímání rušivého blikání. Princip prokládaného řádkování je znázorněn na obr. 1

Televizní signál a televizní normy Obr. 1 Princip prokládaného řádkování

Televizní signál a televizní normy Řádková frekvence je 25 . 625 = 15 625 Hz, doba trvání jednoho řádku 64 s, půlsnímková frekvence je 50 Hz. Poměr šířky a výšky televizního obrazu je stanoven stejně jako u filmu, š/v = 4/3. Každý bod obrazu má šířku rovnou výšce řádku, takže jeden snímek obsahuje celkem bodů

Televizní signál a televizní normy Při snímkové frekvenci 25 Hz se za sekundu přenese celkem 25.N 13.106 bodů. Jestliže se budou pravidelně střídat bílé body s černými body (tomu odpovídá jedna perioda střídavého signálu), můžeme stanovit maximální frekvenci obrazového signálu fmax pro který platí MHz Pro přenos úplného obrazového signálu se používá negativní ampitudová modulace, což znamená, že většímu jasu odpovídá menší vf napětí a naopak. Průběh úplného televizního signálu jednoho řádku je na obr. 2.

Televizní signál a televizní normy Obr. 2 Průběh úplného televizního signálu v jednom řádku

Televizní signál a televizní normy Zvukový doprovod používá frekvenční modulaci a nosná vlna zvuku má frekvenci o 6,5 Mhz vyšší než nosná vlna obrazu. Šířka televizního kanálu (obraz + zvuk) je 8 MHz. Frekvenční rozsah jednotlivých televizních pásem, počet a čísla kanálů jsou uvedeny v tabulce na obr. 3.

Televizní signál a televizní normy Obr. 3 Televizní pásma a kanály

Televizní vysílače Televizní vysílač představuje první základní část televizního přenosového řetězce. Pojmem televizní vysílač rozumíme nejen vlastní vysílač, ale i všechna další potřebná zařízení, která se nacházejí v jiném místě, v televizním středisku. Mezi tato zařízení patří zdroje obrazového a zvukového signálu, řídící a kontrolní zařízení a zařízení pro přenos televizního signálu ze střediska k vlastnímu vysílači. Blokové schéma zapojení televizního vysílače je na obr. 4. Z obrázku je zřejmé, že televizní vysílač má dvě samostatné části, a to vysílač obrazu a vysílač zvuku.

Obr. 4 Blokové schéma zapojení televizního vysílače ZOS – zdroj obrazového signálu, KZS – korekční a synchronizační zesilovač, SR – synchronizátor, MO – modulační zesilovač vysílače obrazu, VOZ – výkonový zesilovač vysílače obrazu, BO – budič nosné vlny obrazu, SD – sdružovací obvod, ZZ – zvukový zesilovač, MZ – modulační zesilovač vysílače zvuku, BZ – budič nosné vlny zvuku, VZZ – výkonový zesilovač vysílače zvuku

Televizní vysílače Prvním článkem obrazové části je zdroj obrazového signálu ZOS, např.televizní kamera. V té se objektivem promítá obraz snímané scény na čelní stěnu vhodné snímací elektronky. V ní se obraz postupně, bod po bodu, přeměňuje na elektrický signál. Rozklad obrazu ve snímací elektronce je řízen synchronizátorem SR. Ten je zdrojem všech druhů řídících impulsů, které zaručují dodržení platné normy televizního signálu a zabezpečují synchronní chod rozkladů nejen ve snímacím zařízení, ale i v přijímačích.

Televizní vysílače Již v kameře se obrazový signál zesiluje a vede dále do korekčního a synchronizačního zesilovače KSZ, ve kterém se upravuje a doplňuje synchronizačními a zatemňovacími impulsy řádkovými i snímkovými. Do modulačního zesilovače obrazu MO, který je už v místě vlastního televizního vysílače, se obrazový signál přenáší pomocí souosého kabelu nebo (na větší vzdálenosti) směrovými spoji.

Televizní vysílače Nosná vlna obrazu z budiče nosné vlny obrazu BO je amplitudově modulována ve výkonovém zesilovači obrazu VOZ. Modulovaný vf signál postupuje do sdružovače SD, který umožňuje vysílat signály obrazového i zvukového vysílače pomocí jedné antény.

Televizní vysílače Zvuková část televizního vysílače je podstatně jednodušší. Zvukový signál, např. z mikrofonu, je po potřebném zesílení a úpravě ve zvukovém zesilovači ZZ veden (stejnými spoji jako obrazový signál) do modulačního zesilovače vysílače zvuku MZ. V budiči nosné frekvence zvuku BZ se uskuteční frekvenční modulace a po zesílení ve výkonovém zesilovači vysílače zvuku VZZ postupuje modulovaný vf signál opět do sdružovače SD.

Televizní vysílače Výkony televizních vysílačů jsou desítky až stovky kW. Poměr výkonu obrazové části vysílače k výkonu zvukové části je 10: 1. Členitost terénu znemožňuje dokonale pokrýt území republiky televizním signálem.

Televizní vysílače Situace se řeší pomocí televizních převaděčů. Tato zařízení umožňují televizní příjem na malých částech území. Převaděč zpracovává současně obraz i zvuk. Úplný televizní signál z jeho přijímací antény je zesílen převeden na jinou frekvenci a vyzářen vysílací anténou. Výkony televizních převaděčů bývají jednotky až desítky wattů.

Děkuji za pozornost Ing. Ladislav Jančařík

Literatura J. Chlup, L. Keszegh: Elektronika pro silnoproudé obory, SNTL Praha 1989 M. Bezděk: Elektronika I, KOPP České Budějovice 2002