Sistemas de TV Digital: Análisis y Consideraciones RFS Febrero 2008 5

1. Objetivo Discutir los principales aspectos que deben ser considerados para una correcta elección de los componentes de un sistema digital que aseguren el mejor rendimiento de acuerdo al plan de frecuencia: Permitir difusión simultánea (TV análoga Vs digital) Asegurar una mejor (o al menos igual) cobertura comparada con los servicios existentes o mejorando el rendimiento en caso que el plan de frecuencia lo permita

2. Aspectos del Sistema de Potencia Radiante Construcción Costos Vs Calidad (Mantenimiento, carga de viento, integraciones internas para los splitters y paneles de potencia radiante, topología considerando la antena dentro de los diferentes niveles con objetivos redundantes) Cobertura Diagrama de la antena e influencias de la torre en los planes H y V Aspectos del terreno, condiciones de clima, montaje y el tipo de antena elegido Interferencias en el diagrama, considerando parámetros diferentes como son los niveles de recepción

IMPORTANTE ! Evite aislar el análisis del sistema de la antena del conjunto total del proyecto digital No adquiera sistemas que no permitan un mantenimiento fácil a menos que se tenga un plan de contingencia Muchas veces una mejor ganancia de la antena le traerá ahorros a lo largo del tiempo, por la posibilidad de utilizar amplificadores de bajo poder, así como una infraestructura de bajo costo y diseño simple.

3. Donde Iniciar? Cobertura existente (Estadísticas, medidas de terreno simulaciones) Canal definido (u opciones posibles) Diseño de la Antena Digital con la cobertura equivalente al sistema existente de TV análoga Detalles y costos del proyecto Implementación

La mejor Antena Elegida

4. Sistemas y Componentes para DTV El diseño del cable considera la respuesta de la frecuencia, energía, pérdidas, costos, las distancias para transmisión a la antena, la torre, la locación y las limitaciones para la instalación (logística)

4. Sistemas para DTV Tipos de Antenas Tipos de Montaje Paneles (antenas en bloques, dan flexibilidad a los diagramas deseados) Superturnstile (circulatorio) Slot (direccional) Tipos de Montaje Superior (ominidireccional) Apilado /Candelabro Montaje lateral (direccional)

5. Consideraciones de Aislamiento Siempre considere la influencia del aislamiento de la torre en la transmisión de la antena En el diagrama vertical el lóbulo principal o el lóbulo secundario no pueden ser obstruídos por los lados de la torre en un montaje de apilado Para montajes laterales (sistema direccional), el ancho de la torre producirá interferencia en el diagrama horizontal, por lo tanto se hace necesario aislar este efecto Las antenas que transmiten señales polarizadas circulares sufrirán interferencia en ambos planos

Montaje de apilamiento 6. Aspectos de montaje Montaje de apilamiento Mínima interferencia entre las antenas, pero se hace necesario chequear las limitaciones de la estructura La dimensión de la antena tendrá influencia en la ganancia (número de niveles de paneles, bays) Candelabro Asegurar la distancia necesaria y correcta entre las antenas para evitar la interferencia entre ellas (longitud de onda y equilibrio necesario)

7. Aspectos Técnicos en Sistemas Digitales Alineación de la respuesta en amplitud y fase Operabilidad del ancho de banda Estabilidad del diagrama de estabilidad La tasa promedio del pico de energía Baja variación de VSWR Baja variación de la ganancia

8. Aspectos Mecánicos Tipo de Montaje (Superior, Lateral) Carga del viento Peso (antena, hangers, columnas, cables, divisores) Logística para el transporte y la instalación: Un lugar seguro para el almacenamiento de los materiales, instalación, cableado, soporte y conductos de paso

9. Parámetros del Sistema Diagrama de la radiación especificado y medido La cobertura considerando aspectos topográficos (edificios, áreas urbanas o rurales o mar son considerados en simulación) La influencia de la torre en las características eléctricas y su consecuencia en la cobertura Redundancia y los aspectos de mantenimiento

10. Energía y voltaje en Sistemas Digitales Los picos de voltaje y rms en los sistemas digitales son más altos que en los sistemas análogos Para los sistemas análogos, la tasa promedio del pico de energía es alrededor de 2dB En sistemas digitales, el pico promedio puede alcanzar 7,5 dB en 8VSB (5,6 veces) y 10 dB para COFDM (10 veces) – ISDB-T Amplificadores de energía aplican para la necesidad de DTV: Operan en saturación cercana Esté preparado para manejar una combinación de las señales digitales que pueden generar voltajes más altos en las antenas teniendo límites más altos comparados con los existentes

Combinando Energía y Voltajes Ejemplo 1 (rms) Ejemplo 2 (rms) Energia voltaje (V) Canal 1 10 KW 707 Canal 2 Canal 3 Canal 4 Total 40 KW 2.828 Energia voltaje (V) Canal 1 40 KW 1.414 Total Impedancia 50 Ohms Energía = voltaje2/50 Voltaje= Energia x 50

Combinando 4 señales COFDM Pico de Energía y Voltajes Ejemplo 1 (picos) Ejemplo 2 (picos) Energía voltajes (V) canal 1 100 KW 2.236 canal 2 canal 3 canal 4 Total 400 KW 8.944 Energía voltajes (V) canal 1 400 KW 4.470 Total Impedancia 50 Ohms Energía = voltaje2/50 Voltaje= Energia x 50 Note que la energía es propocional al cuadrado del voltaje, dividido entre la impedancia Especial atención en los límites del voltaje en el sistema digital, ya que éstos son mucho más altos que el sistema análogo

Recuerda las tasas de voltaje

11. Combinando Señales: Simultáneamente (Digital y Análoga) en un Montaje de Apilamiento Comparten la misma antena (Antena dividad) TX 1 TX 2 Señal Análoga Señal Digital

11. Combinando Señales Utilice la misma antena con señales multiplexadas, utilizando un combinador balanceado Entrada Digital Balance de carga TX 2 3dB Acoplador Filtros Pasdores de Banda 3 dB Acoplador TX 1 Antena de transmisión para la combinación de señales Entrada Análoga

11. Combinando Señales Diagrama Horizontal de Multi-Canal CH 20 CH 37 La antena necesita tener una buena operación en la frecuencia de la anchura de banda para permitir una combinación de señales! CH 20 CH 37 CH 38 0,68 m Antenas Painel faixa larga não necessariamente apresentam BW de diagrama, propriedade intrínseca do array.

Parámetros del Sistema TX Power: 1KW to 15KW (debe ser ajustado de acuerdo al ERP definido en el plan de frecuencia) Ganancia de la Antena: 10 to 13 dBd (igual nota) Pérdidas de Retorno: mejor que 26dB en el ancho de banda (26 dB representa un VSWR de 1,10) con una energia reflejada de 0,2%. En caso de tener pérdidas de retorno de 32dB (VSWR igual a 1,05), la energía reflejada podría ser 0,1% Lineamientos de amplitud en el ancho de banda (interferente en la constelación) Fase de Lineamiento en la operación de la banda ancha Estabilidad en la Ganancia La impedancia de la antena tiene que ser siempre constante en la operación de la banda ancha

Paso a Paso SÍ NO Los picos promedio de energía están OK? Es suficiente la banda de la antena? Los picos promedio de energía están OK? Es económico cambiar la capacidad? reemplazar la antena ? Analice la cadena de RF (revision completa) Reutilización del sistema existente Modificar el sistema existente para la energía requerida Reemplazar la antena existente guardando los servicios Adicionar nueva antena para DTV SÍ NO Analice las condiciones del sitio

Conclusión Antes de cualquier propuesta de sistema de antena o componentes de RF es necesario analizar: La infraestructura existente Los parámetros de transmisión Decidir la cobertura para entender las necesidades reales De esta manera, el paso siguiente será sugerir la mejor solución técnica, así como optimizar la implementación con el fin de ahorrar en inversiones, siempre considerando el sistema digital dentro de un conjunto total

RFS – SoluciónTotal Análisis del sistema Antenas Digitales/Análogas (TV and Radio) Cables, Conectores y dispositivos de alto rendimiento Switch frames Combinadores Filtros Gerencia en la Instalación, Logística y Supervisión Soporte Técnico

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