Tài liệu trạm thu phát truyền hình

Truyền hình kỹ thuật số VTC phát chương trình kỹ thuật số DVB T, hệ PAL. Các kênh còn lại được thu trên đầu thu kỹ thuật số, truyền hình cáp. Trong đó có một số kênh mã hóa irdeto đòi hỏi phải dùng thẻ giải mã. Đài THKTS VTC sản xuất 15 kênh truyền hình quảng bá theo tiêu chuẩn SD, 4 kênh truyền hình trả tiền theo tiêu chuẩn HD. Hiện nay trong chiến lược phát triển của Tổng công ty VTC, truyền hình số vẫn giữ vai trò trung tâm, trong một vài năm gần đây, vai trò này có phần suy giảm vì khi hệ thống truyền thông của VTC mất đi tính cạnh tranh, vai trò trung tâm vốn thuộc về Truyền hình số đang chuyển dần sang lĩnh vực thanh toán điện tử] mà cụ thể là hệ thống Thanh toán trực tuyến VTC Pay.

Công ty Cp truyền thông Elcom 18 Nguyễn Chí Thanh, Ba đình, Hà nội Văn phòng : 25/53 Linh Lang, Hà Ni ĐT: 04.37667331; Fax:04.37667332 Ti liệu kỹ thuật Trạm thu phát lại truyền hình từ vệ tinh (Tỏi bn ln th hai ) Tác giả: Thạc sĩ lê Hồng Mạnh H nội - 2009 VTV1 VTV3 VTV2 V tinh Parabol Đầu thu A /V Máy phát hình Ct anten Fiđ ơ TV 2 Lời nói đầu Năm 2007, tài liệu kỹ thuật Trạm thu phát lại truyền hình từ vệ tinh cùng lớp tập huấn cho cán bộ chiến sỹ toàn quân đã đóng góp một cách thiết thực và hiệu quả cho công tác lắp đặt, sử dụng và bảo quản các trạm thu phát hình tại đơn vị. Cho đến nay, sự thay đổi về mặt công nghệ, thiết bị đã và đang diễn ra mạnh mẽ, nhất là khi vệ tinh Vinasat 1 của chúng ta đợc đa và sử dụng. Nhằm chỉnh lý, bổ sung các kiến thức mới một cách có hệ thống, Phòng Vật t CTĐ - CTCT Tổng cục Chính trị Bộ Quốc phòng phối hợp với Công ty Cổ phần truyền thông ELCOM ( Đơn vị cung cấp trang thiết bị) đã tiến hành tái bản lại bộ tài liệu này. Bộ tài liệu này bao gồm 05 phần: Phần I : Nguyên lý và kỹ thuật thu phát lại tín hiệu truyền hình từ vệ tinh. Phần II: Phơng pháp lắp đặt trạm thu tín hiệu truyền hình. Phần III: Mạng truyền hình cáp. Phần IV: Phơng pháp lắp đặt, hiệu chỉnh trạm phát hình đơn kênh, đa kênh. Phần V: Bảo quản, khai thác và xử lý các sự cố thờng gặp. Do thời gian biên soạn hạn chế, nội dung khá nhiều nên khó tránh khỏi sai sót. Tác giả rất mong nhận đợc sự góp ý, phê bình của các cán bộ, chiến sĩ nhằm ngày càng hoàn thiện bộ tài liệu này. Mọi đóng góp xin gửi về: - Phòng Vật t CTĐ - CTCT Tổng cục Chính trị. 61 Cửa Đông, Hà Nội. - Công ty Cổ phần Truyền thông ELCOM; VP: 26/53 Linh Lang, Ba Đình, Hà nội. Tel : 04.37667331; Email : manh2k@yahoo.com Tác giả 3 Phần I Nguyên lý v kỹ thuật thu phát lại tín hiệu truyền hình từ vệ tinh. I. Nguyên lý thu phát lại tín hiệu truyền hình từ vệ tinh. Hình 1.1: Nguyên lý hệ thống thu và phát lại truyền hình từ vệ tinh Tín hiệu truyền hình sau khi biên tập và dàn dựng đợc chuyển tới máy phát phát lên trên vệ tinh theo tiêu chuẩn truyền hình số DVB-C và chuẩn nén MPEG2 * . Vệ tinh thực hiện việc khuếch đại, đổi tần rồi phát trở lại xuống mặt đất. Phía mặt đất dùng trạm thu lại tín hiệu này, chuyển đổi thành tín hiệu tơng tự (A/V), điều chế thành sóng cao tần , khuếch đại đủ lớn rồi bức xạ ra không gian dới dạng sóng điện từ. Sóng điện từ này đợc TV chuyển đổi thành âm thanh và hình ảnh mà con ngời nghe và nhìn đợc( hình 1.1). VTV1 VTV3 VTV2 V tinh Parabol Đầu thu A/V Máy phát hình Ct anten Fiđơ TV 4 II. Kỹ thuật thu phát lại tín hiệu truyền hình từ vệ tinh. 2.1. thu tín hiệu truyền hình từ vệ tinh. Vệ tinh nhân tạo là một thiết bị do con ngời tạo ra có quỹ đạo quay quanh trái đất. Khi vệ tinh chuyển động trong mặt phẳng quỹ đạo cùng chiều quay với trái đất với bán kính 35.800 km ta gọi là vệ tinh địa tĩnh ( hình 1.2). Khi đó tại một điểm của trái đất, vị trí của vệ tinh là không thay đổi. Lợi dụng đặc điểm này, ngời ta gắn lên vệ tinh những bộ phát đáp để truyền thông tin. Việc sử dụng vệ tinh cho truyền hình quảng bá và CATV đợc bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ trớc và ngày nay đã phát triển mạnh mẽ cả số lợng và chất lợng. Một hệ thống truyền hình qua vệ tinh có nhiều u điểm, trong đó nổi bật là: Khoảng cách truyền xa, vùng phủ sóng rộng. Không bị ảnh hởng của địa hình, địa lý. Thời gian thiết lập đờng truyền nhanh chóng. Hình 1.2: Vệ tinhvà trái đất Các thành phần chính của hệ thống truyền hình qua vệ tinh cho ở hình 1. 3. Hình 1.3: Hệ thống thu phát vệ tinh 35.800km Vệ tinh Trạm phát l Vùng phủ sóng Trạm thu 5 Một trạm mặt đất thực hiện phát tín hiệu lên vệ tinh (uplink) bằng anten có búp sóng hẹp. Tín hiệu đợc thu nhận, khuếch đại và dịch chuyển tần số xuống dải tần số phát xuống qua một bộ chuyển đổi (transponder) gọi là bộ phát đáp. Tín hiệu đợc truyền xuống mặt đất bằng bộ phát xuống ( downlink). Tần số phát lên và phát xuống ở các băng tần đợc cho ở bảng 1.1. Bảng 1.1 : Băng tần vệ tinh dùng cho truyền hình: FSS : Fixed Satellite Service : Dịch vụ truyền thông cố định DBS: Direct Broadcast Satellite. Băng tần Phát lên (GHz) Phát xuống (GHz) C-FSS 5,925 -6,425 3,7 4,2 K U -FSS 14 14,5 11,7 12,2 Phát trực tiếp - DBS 17,3 17,8 12,2 12,7 Các thuật ngữ thờng dùng: - Mpeg2: Tiêu chuẩn nén Video số - DVB (Digital Video Broadcasting) là một tổ chức gồm trên 200 thành viên của hơn 30 nớc nhằm phát triển kỹ thuật phát số trong toàn Châu Âu và cho các khu vực khác. Tổ chức DVB phân ra nhiều phân ban, trong đó có các phân ban chính : - DVB-S - Phát triển kỹ thuật truyền số qua vệ tinh: Hệ thống DVB -S sử dụng phơng pháp điếu chế QPSK (Quadratue Phase - Shift Keying), mỗi sóng mang cho một bộ phát đáp. Tốc độ bit truyền tải tối đa khoảng 38,1Mbps. Bề rộng băng thông mỗi bộ phát đáp từ 11 đến 12 Ghz - DVB-C - Phát triển phát số qua cáp: Sử dụng các kênh cáp có dung lợng từ 7 đến 8 MHz và phơng pháp điều chế 64_QAM (64 Quadratue Amplitude Modulation). DVB-C có mức SNR (tỉ số Signal/noise) cao và điều biến kí sinh (Intermodulation) thấp. Tốc độ bit lớp truyền tải MPEG - 2 tối đa là 38,1 Mbps - DVB-T - Phát triển mạng phát hình số mặt đất : Với việc phát minh ra điều chế ghép đa tần trực giao (COFDM) sử dụng cho phát thanh số (DAB) và phát hình số mặt đất (DVB). 6 Anten thu tín hiệu từ vệ tinh dạng parabol hội tụ sóng thu đợc về tiêu cự của nó. Đặt tại tiêu cự là bộ khuếch đại tạp âm thấp (LNB), nó có chức năng khuếch đại và đổi xuống tần số thấp hơn (950-2150MHz). Một đầu thu vệ tinh tiếp nhận tín hiệu này rồi thực hiện việc tách sóng, giải mã thành tín hiệu truyền hình tơng tự ( A/V). Các bớc thu một chơng trình truyền hình từ vệ tinh gồm: Xác định chơng trình truyền hình muốn thu, loại vệ tinh phát chơng trình và tọa độ vệ tinh và các thông số lắp đặt. Vùng phủ sóng, băng tần (C, Ku ) Lựa chọn Parabol, LNB, receiver. Lựa chọn vị trí lắp đặt Parabol thích hợp Dựng Parabol, lắp LNB, cable, đầu thu và monitor Cài đặt thông số của đầu thu. Điều chỉnh các góc của Parabol, LNB và quan sát trên monitor sao cho cờng độ tín hiệu thu đợc là lớn nhất và hình ảnh thu đợc nh mong muốn. 2.2. Phát lại tín hiệu truyền hình vệ tinh Tín hiệu A/V sau khi thu đợc từ vệ tinh đa tới đầu vào của một máy phát hình. Máy phát hình thực hiện việc điều chế tín hiệu này thành sóng cao tần, khuếch đại cao tần đủ lớn rồi bức xạ ra không gian thông qua dây dẫn fiđơ và anten phát (đợc gắn trên một cột anten đủ độ cao). Phía TV dùng anten thu đợc tín hiệu cao tần này rồi chuyển đổi thành âm thanh và hình ảnh. Máy phát hình là một trong những bộ phận quan trọng nhất của kỹ thuật vô tuyến truyền hình. Nguyên lý cơ bản của máy phát hình là biến điệu tín hiệu hình ảnh và âm thanh thành sóng cao tần, khuếch đại đủ lớn và bức xạ vào không gian. Mỗi máy phát hình chỉ phát đợc một kênh nhất định. Ngời ta phân định thành những dải tần số dành cho máy phát hình. Theo tiêu chuẩn OIRT PAL D/K dải thông sử dụng cho truyền hình quảng bá từ 48 MHz đến 960 MHz, bao gồm 5 dải băng đợc phân bổ nh sau: 7 - Dải băng I : Từ 48 64 MHz ( Băng VHF L). - Dải băng II : Từ 76 100 MHz(Băng VHF L). - Dải băng III : Từ 174 230 MHz(Băng VHF H). - Dải băng IV : Từ 470 606 MHz(Băng UHF). - Dải băng V : Từ 606 958 MHz(Băng UHF). Mỗi băng tần lại đợc phân thành các kênh theo một số thứ tự nhất định, độ rộng mỗi kênh là 8 MHz và khoảng cách giữa tần số mang hình và tần số mang tiếng trong mỗi kênh là 6,5 MHz. Mỗi tiêu chuẩn truyền hình khác nhau thì sự phân chia, độ rộng kênh, khoảng cách giữa tần số mang hình và tần số mang tiếng cũng khác nhau. Ví dụ theo tiêu chuẩn CCIR, độ rộng kênh là 7 MHz, khoảng cách giữa tần số mang hình và tần số mang tiếng là 5,5 MHz, tiêu chuẩn FCC, độ rộng kênh là 6 MHz, khoảng cách giữa tần số mang hình và tần số mang tiếng là 4,5 MHz Hình 1.6: Đặc tuyến tần số kênh truyền hình hệ PAL D/K Đặc tuyến biên độ tần số của tín hiệu truyền hình ( hệ OIRT PAL D/K ) trên một kênh truyền hình đợc mô tả trên hình 1.6. Dải tần truyền tín hiệu hình : 6 MHz. Dải tần truyền tín hiệu tiếng : 0,25 MHz. Độ rộng kênh : 8MHz. Khoảng cách giữa tần số mang hình Và tiếng là 6,5 MHz. Phần dốc biên dới :0,5 MHz. Phần dốc biên trên : 0,5 MHz. f h : tần số mang hình. f t : tần số mang tiếng. f m : tần số mang màu = 4,43 MHz. b f(MHz) U th f t dB 4,43 6,5 f h f m 0-1,25 6 8 -0,75 6,75 8 Từ nguyên lý của máy phát hình, có nhiều phơng pháp để chế tạo máy phát hình. Loại công suất lớn thì thờng là một máy phát tín hiệu hình và một máy phát tín hiệu tiếng riêng sau đó qua bộ phối hợp để đa ra anten. Loại công suất nhỏ thờng thực hiện điều chế hình và tiếng ở mức công suất thấp sau đó đa và khuếch đại rồi bức xạ ra không gian qua anten ( hình 1.7). Hình1.7: Sơ đồ khối của máy phát hìnhcông suất nhỏ Điều chế là quá trình ghi tin tức vào dao động cao tần nhờ việc biến đổi một thông số nào đó (biên độ, tần số, pha, độ rộng xung. . . ) của dao động cao tần theo tin tức. Thông qua điều chế, tin tức ở miền tần số thấp đợc chuyển lên miền tần số cao để truyền đi xa.Để truyền tín hiệu truyền hình, ta phải tiến hành điều chế tín hiệu truyền hình theo một tần số mong muốn đồng thời ghép tín hiệu hình và tiếng với nhau tạo thành tín hiệu truyền hình hoàn chỉnh.Đối với tiêu chuẩn OIRT PAL D/K ngời ta sử dụng điều biên (AM) cho điều chế tín hiệu hình và điều tần (FM) cho điều chế tín hiệu tiếng. Hình 1.8 mô tả phổ của tín hiệu truyền hình. Hình1.8 : Phổ tín hiệu truyền hình Điều ch ế Khuếch đại Fiđơ Hình ảnh Anten âm thanh Tiếng Phổ của một kênh truyền hình Hình Hình Tiếng Tiếng Tiếng Hình Hình 9 Phần II Phơng pháp lắp đặt trạm thu tín hiệu truyền hình từ vệ tinh vinasat1 2.1. Giới thiệu Vệ tinh Vinasat 1 đợc phóng lên quỹ đạo ở tọa độ 132 0 E là vệ tinh thông tin đầu tiên của Việt nam. Với vùng phủ sóng bao trùm toàn bộ lãnh thổ nớc ta trên cả hai băng tần Ku và C, Vinasat 1 đang và sẽ là vệ tinh chủ lực, lâu dài cho việc phát các chơng trình truyền hình vệ tinh. Hiện nay, hầu hết các chơng trình truyền hình quốc gia và một số đài khác nh VTC, HTV đang đợc phát trên vệ tinh Vinasat 1 này. Vệ tinh Vinasat 1 phát ở băng tần Ku, phân cực H với vùng phủ sóng và công suất phát xuống vùng lãnh thổ Việt nam từ ~54 dBW ( nh ở hình 2.1). Với công suất nh vậy chỉ cần parabol thu có đờng kính > 50cm là có thể thu tín hiệu tốt. ở băng tần Ku, tần số phát rất cao 11,7 12,2 GHz nên yêu cầu phải là chảo đặc và để tránh bị ảnh hởng của thời tiết nh mây, ma, sơng mù, cần phải sử dụng chảo có đờng kính lớn hơn. Với băng tần C, phân cực V với vùng phủ sóng và công suất phát xuống vùng lãnh thổ Việt nam 44 dBW ( nh ở hình 2.2). Với công suất nh vậy cần phải có parabol thu có đờng kính > 80cm mới có thể thu tín hiệu tốt. Tuy nhiên vì băng tần C có tần số thấp (3,7 4,2 GHz) nên chỉ cần dùng chảo lới và ít ảnh hởng của thời tiết nh mây, ma cũng nh sơng mù 10 Hình 2.1 : Vùng phủ sóng và công suất phát (kích thớc tơng ứng chảo thu) của vệ tinh Vinasat 1- 132 0 E ( Ku band ) Ku band EIRP (dBW) Size (cm) >50 50 50 50-60 49 55-65 48 60-75 47 65-85 46 75-95 45 85-105 44 95-120 43 105-135 42 120-150 41 135-170 40 150-190 39 170-215 38 190-240 37 215-270 36 240-300 35 270-335 34 300-380 33 335-425 32 380-475 31 425-535 30 475-600 <30 >535 C band EIRP (dBW) Size (cm) >42 80 42 80-100 41 90-115 40 100-125 39 115-145 38 125-160 37 145-180 36 160-200 35 180-225 34 200-255 33 225-285 32 255-320 31 285-360 30 320-400 29 360-450 28 400-505 27 450-570 26 505-640 <26 >570 Hình 2.2 : Vùng phủ sóng và công suất phát (kích thớc tơng ứng chảo thu) của vệ tinh Vinasat-1 ở băng tần C [...]... anten Hình 2.3 : Anten Parabol Ku và một số góc điều chỉnh 12 2.2 Phơng pháp lắp đặt trạm thu tín hiệu truyền hình từ vệ tinh 2.2.1 Chuẩn bị: Để tiến hành lắp đặt trạm thu tín hiệu truyền hình từ vệ tinh cần có các thiết bị hỗ trợ: La bàn, dụng cụ cơ khí: Khoan, Cờ lê, tovit, keo chống nớc, Màn hình TV, Nguồn điện lới Các bớc thu một chơng trình truyền hình từ vệ tinh gồm: Xác định chơng trình truyền hình. .. các trạm phát vô tuyến khác Có khả năng cung cấp tốt dịch vụ truyền hình số và các dịch vụ hai chiều khác: Dải thông lớn của mạng truyền hình cáp hữu tuyến sẽ cho phép không chỉ cung cấp các dịch vụ truyền hình tơng tự mà còn cho phép cung cấp nhiều các chơng trình truyền hình số, truyền hình tơng tác và đặc biệt là khả năng cung cấp các dịch vụ viễn thông hai chiều, truy cập internet, truyền số liệu. .. tuyến riêng biệt, mạng truyền hình cáp đợc xây dựng sẽ cho phép cung cấp hàng chục chơng trình truyền hình mà không chiếm dụng cũng nh ảnh hởng đến phổ tần số vô tuyến đã chật chội, điều này càng trở nên quý giá khi càng ngày các đài phát thanh truyền hình mặt đất càng tăng số lợng chơng trình phát sóng Không gây can nhiễu cho các trạm phát sóng nghiệp vụ khác: Các tín hiệu truyền trên các sợi cáp... của truyền hình cáp là phân phát các chơng trình quảng bá tới những khu vực do các điều kiện khó khăn về địa hình không thể thu đợc bằng các anten thông thờng, gọi là vùng lõm sóng Truyền hình cáp hữu tuyến là hệ thống mà tín hiệu truyền hình đợc dẫn thẳng từ trung tâm chơng trình đến hộ dân bằng một sợi cáp ( đồng trục, sợi quang hoặc cáp xoắn) Nhờ đó ngời dân có thể đợc xem các chơng trình truyền hình. .. 40 thế kỷ 20 Thu t ngữ CATV xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1948 tại Mỹ khi thực hiện thành công hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến ( Cable Television) Một năm sau, cũng tại Mỹ hệ thống truyền hình anten chung ( CATV Community Antenna Television) cung cấp dịch vụ thu bao bằng đờng truyền vô tuyến đã đợc lặp đặt thành công Từ đó thu t ngữ CATV đợc dùng để chỉ chung cho các hệ thống truyền hình áp vô... không phải sử dụng các cột anten (hình 3.1) Hệ thống thiết bị trungtâm (Headend System) Mạng phân phối tín hiệu (Distribution Network) Thiết bị thu bao (Customer System) Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình cáp hữu tuyến Về góc độ kỹ thu t, truyền hình cáp hữu tuyến có những u điểm vợt trội: ít chịu ảnh hởng bởi nhiễu công nghiệp và thời tiết: Do sử dụng phơng thức truyền dẫn bằng các sợi cáp quang... dựa trên các thông số kỹ thu t thiết bị, lợi ích kinh tế Một sơ đồ thiết kế đơn giản cho 16 TV với 4 kênh chơng trình thu từ vệ tinh Ku cho ở hình 3.2: 32 Yêu cầu các đầu thu vệ tinh sử dụng cho kiểu thiết kế này phải có đờng RF out và kênh điều chỉnh đợc ( đối với hệ thống truyền hình cáp lớn ngời ta thờng phải qua hệ thống điều chế riêng biệt) Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống truyền hình cáp 4 chơng trìnhvệ... vị đo thờng dùng trong truyền hình: ( Thông số trên phù hợp với tải 50 ôm, với tải 75 ôm thì tăng 20%) 34 Từ bảng tiêu chuẩn này kết hợp với khu vực lắp đặt ta có thể xác định đợc vị trí đặt bộ trung tâm (headend ), vị trí và số lợng các loại bộ chia, bộ khuếch đại sao cho phù hợp Hình3 .3: Sơ đồ hệ thống truyền hình cáp điển hình Hình3.4: Sơ đồ hệ thống thiết bị trung tâm truyền hình cáp 3.3 Bảo quản,... hình cáp Các mạng này đang từng bớc hiện đại hoá và cạnh tranh lẫn nhau Hà nội có hai mạng truyền hình cáp hữu tuyến là truyền hình Việt nam và Truyền hình Hà nội Các mạng truyền hình cáp nhỏ cũng ứng dụng ngày càng nhiều cho các khu chung c, khách sạn, doanh trại quân đội bởi tính kinh tế, hiệu quả và chất lợng hình ảnh tốt, ít phải duy tu, bảo dỡng 36 ... rệt nh vậy, hiện nay các mạng truyền hình cáp với quy mô từ nhỏ đến lớn đang đợc xây dựng và khai thác có hiệu quả 3.2 Thiết kế: Các mạng truyền hình cáp quy mô lớn đang đợc triển khai ở các thành phố, thị xã, khu công nghiệp Các mạng truyền hình cáp quy mô nhỏ đợc triển khai ở các tòa nhà, khách sạn, doanh trại quân đội Đối với một số đơn vị khi phải triển khai mạng truyền hình cáp nội bộ thì cần nghiên . Các bớc thu một chơng trình truyền hình từ vệ tinh gồm: Xác định chơng trình truyền hình muốn thu, loại vệ tinh phát chơng trình và tọa độ vệ tinh và các thông số lắp đặt. Vùng phủ sóng,. Các bớc thu một chơng trình truyền hình từ vệ tinh gồm: Xác định chơng trình truyền hình muốn thu, loại vệ tinh, tọa độ vệ tinh phát chơng trình đó và các thông số lắp đặt. Vùng phủ sóng,. ngẩng Miền Bắc 118 48 Miền Trung 114 53 Miền nam 109 54 14 - Lắp chảo thu: Có nhiều loại chảo thu, dới đây chỉ ra cách lắp loại chảo SVEC 90cm - Gá lắp chảo thu chắc chắn rồi điêu chỉnh sơ