МИКРОВОЛНОВАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ТЕЛЕРАДИОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА МИТРИС КОМ

Изобретение относится к специальной технике связи, обеспечивающей доведение программ радиовещания и телевидения к пользователям по каналам радиосвязи.
В данное время распросфанены системы телевещания с использованием мощных до 1 Мвт передатчиков, которые располагаются на высоких (150 300м) телевыппсах, дислоцированные по всей территории страны. Информация от студий подводится к передатчикам по каналам радиорелейной сети. Каждая телевизионная программа предусматривает отдельный радиопередатчик. Информация излучается в виде радиосигнала в частотном диапазоне, выделенном для эфирного вещания (метровый или дециметровый диапазон длин волн) антенной, которая расположена на выщке и к которой подключены выходы передатчиков. Эта система рядом с положительными качествами имеет недостатки, к которым могут быть отнесены:
высокая стоимость проектных, строительных, монтажных работ и высокая стоимость oбqpyдoвaния;
высокая стоимость обслуживания транспортной сети;
низкая эффективность использования ресурса передатчиков значительная часть энергии расходуется на территории, где нет пользователей -поля, леса и т.п., а в непосредственной близости от телевышки уровень сигнала значительно превышает нужный уровень;
значительный уровень облучения населения. Этот уровень может превышать санитарно допустимые нормы;
такая система не обеспечивает полное покрытие территории страны, оставляя участки с населением, где или отсутствует телевидение, или качество его очень низкое.
Спутниковые системы телевещания являются довольно дорогими и требуют дорогого абонентского оснащения и распространяют далеко не все желаемые программы.
Телевещание с помощью передатчиков низкой мощности (1-10 Вт), как правило, в дм диапазоне волн в радиусе до 10 км (ТВ - деревня) обеспечивает обслуживание локального населенного пункта, не создавая при этом уровней электромагнитного колебания, которое создает угрозу для здоровья. Информацию при этом получают или от спутника, или из эфира. Проектных работ обычно не требуется, стоимость оснащения значительно низкая, надежность передатчиков значительно высокая.
Недостатком является маленькая территория зоны обслуживания, которая в ряде случаев не полностью покрывает территорию большого села или городка.
Этих недостатков разрешает избегнуть мшфоволновая интегрированная телерадиоинформационная система МИТРИС 1, 2, которая является прототипом объекта заявки на изобретение.
Микроволновая интегрированная телерадиоинформационная система МИТРИС, состоящая из подсистем приема, формирования и обработки информации, центральной станции, которая содержит многоканальный СВЧпередатчик, работающий на частотах 11-13 ГГц с блоками частотной модуляции, соединенными с блоками фильтрации, усиления и преобразования частотно-модулированных сигналов в коротковолновую часть сантиметрового диапазона волн, все каналы СВЧ передатчика объединены с подключением СВЧ выходов отдельных каналов к общему СВЧ выходу передатчика через соответствующие прямые плечи последовательно включенных ферритовых циркуляторов, а также антенны, соединенной с указанным СВЧ-передатчиком, абонентских станций, каждая из которых содержит зеркальную антенну с конвертором и тюнер, а также ретранслятор (при необходимости) сигналов центральной станции для расщирения зоны приема.
За счет повьппения помехоустойчивости канала (частотномодулированный сигнал, повьапенный коэффициент усиления антенн центральной и абонентской станций) зона покрытия расширяется практически к линии горизонта.
Недостатком прототипа есть то что, он обеспечива ет зону обслуживания лишь в границах прямой видимости. Кроме того, при расширении зоны обслуживания развертыванием ряда таких же систем стоимость комплекса средств возрастает пропорционально квадрату увеличения радиуса зоны обслуживания и не является экономически эффективным. Необходимость установки абонентской станции также требует дополнительных затрат абонента. Это уменьшает число абонентов.
Задачейданного изобретения являяется создание системы
распределения информации, которая обеспечивает возможность обслуживания 100% населения региона за счет того, что информацию можно получать в разных участках СВЧ диапазона (сантиметровый - диапазон работы центральной станции и дециметровый - диапазон работы комплекса вещания, которая разрешает прием на бытовые приемные антенны эфирного вещания), при этом в значительно меньшей мере возрастает стоимость развертывания системы для увеличения площади по1фытия и числа абонентов.
Поставленная задача решается тем, что в состав микроволновой интегрированной системы МИТРИС, состоящей из подсистем приема, формирования и обработки информащш, центральной станции, которая содержит многоканальный СВЧ-передатчик с блоками частотной модуляции, соединенными с блоками фильтрации, усиления и преобразования частотномодулированных сигналов в коротковолновую часть сантиметрового диапазона волн, все каналы СВЧ-передатчнка объединены с подключением СВЧ выходов прямые плечи последовательно включешвмх ферритовых циркуляторов, а
также антенны, соединенной с указанным СВЧ- передатчиком, абонентских станций, каждая из которых содержит зеркальную антенну с конвертором и тюнер, а также ретранслятор (при необходимости), в предложенном техническом решении в состав системы введен комплекс вещания (KB), состоящий из многоканальной приемной системы, в состав которой входят: приемная антенна сантиметрового диапазона волн, конвертор, N тюнеров, подключенных к общему выходу конвертора, и многоканальной передающей системы, в состав которой входят: N передатчиков, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего тюнера многоканальной приемной системы, а выходы к общему входу передающей антенны дещ1метрового диапазона волн.
Разработанная авторами комбинированная микроволновая интегрированная телерадиоинформационная система МИТРИС КОМ состоит из подсистем приема, формирования и обработки информации, центральной станции (ЦС), которая содержит многоканальный СВЧ- передатчик, работающий на частотах 11-13 ГГц с блоками частотной модуляции, соединенными с блоками фильтрации, усиления и преобразования частотномодулированных сигналов в коротковолновую часть сантиметрового диапазона волн, все каналы СВЧ передатчика объединены с подключением СВЧ выходов отдельных каналов к общему СВЧ выходу передатчика через соответствующие прямые плечи последовательно включенных ферритовых
абонентских станций, каждая из которых coдq)жит зеркальную антенну с конвертором и тюнер, а также ретранслятор (при необходимости), комплекса вещания , состоящего из многоканальной приемной системы, в состав которой входят: приемная антенна сантиметрового диапазона волн, конвертор, N тюнеров, подключенных к общему выходу конвертора, и многоканальной передающей системы, в состав которой входят: N-передатчиков, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего тюнера многоканальной приемной системы, а выходы к общему входу передающей антенны дещ1метрового диапазона волн
Заявленная система отличается от прототипа тем, что в состав системы МИТРИС вводится комплекс вещания (KB).
На фиг.1изображена структурная схема комбинированной
микроволновой интегрированной телерадиоинформационной системы МИТРИС КОМ; на фиг. 2 показаны варианты использования системы МИТРИС КОМ.
Заявленная системы МИТРИС КОМ, представленная на фиг. 1, состоит из подсистем приема, формирования и обработки информации 1, центральной станции (ЦС) 2, которая содержит многоканальный СВЧ- передатчик 3, работающий на частотах 11-13 ГГц с блоками частотной модуляции 4 соединенными с блоками фильтрации, усиления и преобразования частотномодулированных сигналов в коротковолновую часть сантиметрового диапазона волн 5, все каналы СВЧ п юдатчика 3 объединены с подключением
соответствующие прямые плечи последовательно включенных ферритовых
циркуляторов 7, передающей антенны 8, соединенной с общим СВЧ выходом 6, абонентских приемных станций (АС) 9, каждая из которых содержит прнемную зеркальную антенну 10 с конверпгором 11 и тюнер 12, ретранслятор 13 (при необходимости) сигналов центральной станции для распшрения зоны приема, комплекса вещания (KB) 14, который состоит из многоканальной приемной системы 15, в состав которой входят: приемная антенна 16 сантиметрового диапазона волн, конвертор 17, N тюнеров 18, подключенных к общему выходу конвертора 17, и многоканальной передающей системы 19, в состав которой входят: N-передатчиков 20, вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего тюнера 18 многоканальной приемной системы 15, а выходы к общему входу 21 передающей антенны 22 дециметрового диапазона волн.
Предложенная система МЩРИС КОМ работает следующим образом: информационный сигнал, принятый, обрабопганный и излучаемый центральной станцией 2 принимается абонентскими станциями 9 и приемной системой 15 комплекса вещания 14, которая функционально аналогична абонентским станциям 9, за исключением того, что каждый N тюнер 18 KB 14 настроен на отдельную телепрограмму. Видеосигнал из выхода N тюнера 18 подается на вход соответствующего N передатчика 20, который переносит сигнал в диапазон дециметровых длин волн. После этого информация излучается передающей антенной 22ICB 14.
сигнал в диапазоне 11-13 ГГц, который принимается АС и подается на вход телевизионного или радио - приемника абонента. Число телевизионных программ может превышать 50;
сигнал в дециметровом диапазоне, который принимается абонентской антенной дециметрового диапазона и подается на вход приемника абонента. Число телевизионных программ, как правило, составляет до 10.
Первый тип продукции обеспечивает высокий уровень услуг по номенклатуре, количеству и качеству, получаемых программ. При этом предполагается установка у абонента абонентской станции.
Второй тип продукции при меньшем количестве программ и несколько ниже по качеству, что связано с включением в цепь передачи участка переприема, обеспечивает довольно высококачественным обслуживанием абонентов, которые принимают телевизионные программы на бытовые антенны дециметрового диапазона. При этом качество, во всяком случае, не ниже, чем в традиционном варианте с использованием мощных передатчиков. Этот тип продукции разрешает обеспечить довольно качественной продукцией 100 % населения с отсутствующим информационным обслуживанием при минимальных затратах абонента.
Па фиг. 2 показаны в ианты использования системы МИТРИС КОМ. Условно показаны: зона 1-1 - зона обслуживания центральной станции (ЦС) 2 системы МИТРИС КОМ, в которой прием СЕСгнала выполняется абонентскими станциями 9 системы МИТРИС КОМ, и зоны 2-1, 2-2, 2-3 - зоны обслуживания
KB 14, в которых прием сигнала выполняется имеющимися у пользователей телевизионными антеннами.
Показанные на фиг. 2 варианты включают в себя случаи:
зона обслуживания KB находится в границах зоны обслуживания ЦС. В этом случае прием сигнала ведется приемочной системой KB класса АС (2-1). Решается задача доведения услуг меньшей стоимости населению в зоне обслуживания системы МИГГРИС КОМ и охвату обслуживанием до 100% населения в этой зоне.
KB дислоцированный за пределами зоны обслуживания ЦС, но все еше в границах линии горизонта (2-2). Этот вариант может быть, если зона обслуживания ЦС ограничена условиями энергетики (реализация необходимого значения эквивалентной изотропно излучаемой мошности невозможна по причинам электромагнитной ситуации) или локальным препятствием.
В этом случае прием сигнала приемной системой KB может потребовать антенную систему с коэффициентом усиления большим, чем у АС. Этот вариант решает те же проблемы что и в первом варианте, а, кроме того, доводятся услуги населению, которые вообще невозможно получить другим способом.
KB дислоцированный за пределами зоны обслуживания ЦС и за пределами линии горизонта (2-3). В этом случае для связи отдаленного KB с ЦС используется ретрансляционная станция 13. К отдаленному пункту
приходит комплект качественной информации, возможно, в несколько меньшем объеме, чем в зоне обслуживания ЦС.
Таким образом, предложенное техническое решение решает поставленные задачи, а именно:
расширяет количество потенциальных абонентов, предоставляя возможность выбора между услугами разной стоимости при разных качествах;
расширяет зону обслуживания при эффективном использовании ресурса, что в свою очередь снижает стоимость услуг и охватывает большее количество населения, тем самым, увеличивая количество потенциальных абонентов;
уменьшает стоимость расширения за счет того, что стоимость KB значительно ниже, чем ЦС;
решает социальную проблему обеспечения высококачественными информационными услугами граждан страны независимо от места их проживания.
Источники информации
1.Т.Н. Н ытник, В.П. Бабак, М.Е. Ильченко, С. А. Кравчук Микроволновые технологии в телекоммуникационных системах, Киев - Техника, 2000 г., стр. 131
2.Патент Украины ХаЗООООА, 15,11. 2|WOr. )р ОАО Радиофизика с | У,4ЩД-1Р
/У/ . V/ ТигТ1Г:Т Jy -. /