Pasmo radiowe i źródła zakłóceń
INFOGRAFIKA
Infografika przedstawia pasma radiowe i źródła zakłóceń. Ilustracja składa się z siedemnastu znaczników znajdujących się planszach tytułowych.
Znacznik 1 powiązany ze znacznikiem 2:
Rodzaje fal elektromagnetycznych i ich zastosowanie.
Ilustracja przedstawia kolejne rysunki od lewej od prawej. Pod nimi znajduje się wykres dążący przemiennie w górę i dół ze zmienną częstotliwością. Pierwsze rysunki przedstawiają wieżę radiową, radio, monitor i podpisane są: fale radiowe. Pod nimi znajduje się wykres i ze słabą częstotliwością. Następnym rysunkiem jest mikrofala, antena z podpisem: mikrofale. Pod nimi znajduje się wykres z większą częstotliwością. Kolejnym rysunkiem jest pilot podpisany: podczerwień. Pod nim wykres ma znacznie większą częstotliwość. Następny rysunek to słońce oraz żarówka podpisane jako: światło widzialne. Rysunek ten jest w ramce tęczowego koloru i opada na wykres. Kolor wykresu w tym miejscu zmienia się. Po lewej stronie jest czerwony, a na prawo od tego jest fioletowy. Po prawej stronie jest podpis ultrafiolet. Następnym rysunkiem jest obraz rentgenowski człowieka i widoczny jest szkielet klatki piersiowej, rąk i bioder, podpisano to jako: promienie rentgenowskie. Pod tym znajduje się wykres o wysokiej częstotliwości. Następnym rysunkiem jest okrąg z pomarańczowym środkiem przepleciony z czarnymi trzema czworokątnymi elementami, w samym środku jest czarny okrąg. Jest to symbol promieniowania gamma i podpisano to jako: gamma. Poniżej wykres ma bardzo wysoką częstotliwość.
Następny rysunek przedstawia tabelę składającą się z pięciu kolumn i ośmiu wierszy. Nagłówki w pierwszym wierszu przedstawiają kolejno nazwę promieniowania, długość fali lambda, częstotliwość f w hercach, energię w dżulach w jednostkach oraz energię w dżulach przykłady. Drugi wiersz: nazwa promieniowania: fale radiowe, długość fali lambda: więcej niż 30 centymetrów, częstotliwość f: mniej niż 10 do potęgi dziewiątej i mniej niż jeden gigaherc, energia: mniej niż sześć i sześć dziesiątych razy 10 do potęgi minus dwadzieścia pięć, energia: generator L C, wyładowanie atmosferyczne, radiogalaktyki. Trzeci wiersz: nazwa promieniowania: mikrofale, długość fali lambda: od jednego milimetra do trzydziestu centymetrów, częstotliwość f: 10 do potęgi 9 - 3 razy 10 do potęgi 11, energię: sześć i sześć dziesiątych razy 10 do potęgi minus dwadzieścia pięć minus 2 razy 10 do potęgi minus 22, energię: maser, magnetron. Czwarty wiersz: nazwa promieniowania: podczerwień, długość fali lambda: 780 nanometrów 1 milimetr, częstotliwość f: 3 razy 10 do potęgi 11 - 3 i 8 dziesiątych razy 10 do potęgi czternastej, energię: dwie dziesiąte razy 10 do potęgi minus 21 - 2 i 5 dziesiątych razy 10 do potęgi minus 19, energię: rozgrzane ciała powyżej zera bezwzględnego. Piąty wiersz: nazwa promieniowania: światło widzialne, długość fali lambda: 380 nanometrów - 780 nanometrów, częstotliwość f: 3 i 8 dziesiątych razy 10 do potęgi 14 - 7 i 9 dziesiątych razy 10 do potęgi 14, energię: 2 i 5 dziesiątych razy 10 do potęgi minus 19 - 5 i 2 dziesiąte razy 10 do potęgi minus 19, energię: żarówka, dioda, laser, słońce. Szósty wiersz: nazwa promieniowania: ultrafiolet, długość fali lambda: 10 nanometrów - 380 nanometrów, częstotliwość f: 7 i 9 dziesiątych razy 10 do potęgi czternastej - 3 razy 10 do potęgi 16, energię: 52 setnych razy 10 do potęgi minus 18 - 2 razy 10 do potęgi minus 17, energię: lampa kwarcowa, słońce. Siódmy wiersz: nazwa promieniowania: promienie rentgenowskie, długość fali lambda: 5 pikometrów - 10 nanometrów, częstotliwość f: 3 razy 10 do potęgi 16 - 6 razy 10 do potęgi 19, energię: 2 razy 10 do potęgi minus 17 - 2 razy 10 do potęgi minus 14, energię: lampa rentgenowska, akcelerator. Ósmy wiersz: nazwa promieniowania: fale krótkie, długość fali lambda: mniej niż 120 pikometrów, częstotliwość f: powyżej 2 i 5 dziesiątych razy 10 do potęgi 18, energię: 2 razy 10 do potęgi minus 14 - 8 razy 10 do potęgi minus 14, energię: izotopy promieniotwórcze, akcelerator.
Rysunek podpisano: Rodzaje fal elektromagnetycznych wytwarzanych przez urządzenia i ich zastosowanie
Opanowanie z biegiem lat kolejnych pasm częstotliwości zwiększyło możliwości transmisyjne całego systemu telekomunikacyjnego.
Ilustracja przedstawia dwie osie. Jedna skierowana jest strzałką w lewo i ma kolejno wypisane odległości jako 1 kilometr, 1 metr, 1 milimetr, 1 mikrometr. Poniżej oś jest skierowana strzałką w prawo z podpisami 1 megaherc, 1 gigaherc, 1 teraherc, 1 petaherc. Pomiędzy 1 km a 1 m i 1 MHz jest podpis długość fali, C A T V oraz radio AM i FM. Pomiędzy 1 m a 1 mm oraz 1 GHz i 1 THz są podpisy telemobilna, t v satelitarna. Pomiędzy 1 mm i 1 mikrometr i 1 THz i 1 PHz są podpisy światłowód, światło widzialne, teop, THz.
Rys. Zakres widma promieniowania elektromagnetycznego od fal radiowych długich do ultrafioletu, z zaznaczeniem wybranych pasm. Telemobilna telekomunikacja komórkowa, THz - pasmo częstotliwości 0,3‑30 THz, TeOp - telekomunikacja optofalowa
Źródło: Akademicka seria WWSI, Bogdan Galwas „Podstawy telekomunikacji optofalowej”
Fale zostały uszeregowane według rosnącej częstotliwości i malejącej długości, im fala jest dłuższa, tym ma mniejszą częstotliwość.
W szeroko rozumianej branży elektronicznej uważa się powszechnie, że określone pasmo częstotliwości jest opanowane, gdy:
umiemy wytwarzać sygnały elektryczne w tym paśmie,
potrafimy je wzmacniać na małych i dużych poziomach mocy,
umiemy modulować, czyli nakładać informacje na sygnał sinusoidalny (fala nośna) oraz demodulować, to znaczy odzyskiwać informacje po usunięciu fali nośnej.
Znacznik 2:
Zastosowanie fal radiowych
Fala radiowa to promieniowanie elektromagnetyczne o umownym zakresie od częstotliwości „fal słyszalnych” do częstotliwości „fal widzialnych”. Rozróżnienie poszczególnych właściwości oraz zastosowań fal w całym tym zakresie, ułatwia podział na podzakresy.
Ilustracja przedstawia dwie osie. Jedna skierowana w lewo podpisana jest jako: wzrost długości fal. Druga jest skierowana w prawo i podpisana jako: wzrost częstotliwości. Od lewej strony znajdują się jednostki 100 km - 10 km oraz 3 kHz -30 kHz obrazek przypisany do tego to słup telekomunikacyjny oraz statek. Obrazek podpisano V L F. Dla jednostek 10 km - 1 km, 30 kHz - 300 kHz jest obrazek z dwoma słupami telekomunikacyjnymi oraz podpis L F. Dla wartości 1 km - 100 m oraz 300 kHz - 3 MHz jest radio z podpisem MF. Dla wartości 100 m - 10 m oraz 3 MHz - 3- MHz jest obrazek radia i podpis: H F. Dla wartości 10 m - 1 m oraz 30 MHz - 300 MHz jest obrazek monitora oraz podpis V H F. Dla wartości 1 m - 10 cm oraz 300 MHz - 3 GHz jest obrazek monitora oraz telefonu z podpisem U H F. Dla wartości 10 cm - 1 cm oraz 3 GHz - 30 GHz jest obrazek anteny satelitarnej z podpisem S H F. Dla wartości 1 cm - 1 mm oraz 30 GHz - 300 GHz jest obrazek anteny okrągłej z podstawą na ziemi i podpisem E H F.
Fale VLF (ang. Very Low Frequency, bardzo długie, pasmo nr 1)
Fale LF (ang. Low Frequency, długie, pasmo nr 2)
Fale MF (ang. Medium Frequency, średnie, pasmo nr 3)
Fale HF (ang. High Frequency, krótkie, pasmo nr 4)
Fale VHF (ang. Very High Frequency, ultrakrótkie, pasmo nr 5)
UHF (ang. Ultra High Frequency, ultrakrótkie - mikrofale, pasmo nr 6)
SHF (ang. Super High Frequency, mikrofale, pasmo nr 7)
EHF (ang. Extremely High Frequency, mikrofale, pasmo nr 8)
Znacznik 3 powiązany ze znacznikami 4, 5, 6, 7, 8:
Klasyfikacja sposobów propagacji fal radiowych
Propagacja fal radiowych to inaczej rozprzestrzenianie się fal radiowych. Zjawisko to zależne jest od właściwości fali (np. częstotliwość) jak i od warunków panujących w środowisku (materiale), w którym te fale propagują. Fale radiowe docierają z nadajnika do odbiornika wzdłuż różnych dróg, dlatego dokonujemy klasyfikacji sposobów rozchodzenia się fal.
Rysunek przedstawia sfery Ziemi. Pierwszą najciemniejszą i półokrągłą warstwą jest: ziemia, kolejną błękitna troposfera, trzecią białą jest jonosfera. W troposferze znajdują: trapez ze strzałką poziomą oraz pod skosem w prawy dół. Podpisano ten fragment fala przestrzenna. Promień, który szedł w dół odbił się i podążą w prawy górny róg trapezu, łącząc się z wcześniejszą poziomą strzałką. Promień odbity nazwany jest: promień odbity. Pozioma strzałka podpisana jest: promień bezpośredni. Po lewej stronie są strzałki w prawo wzdłuż ziemi nazwane: fala powierzchniowa. Inna strzałka w tej sferze, ale dłuższa, nazwana jest fala troposferyczna. Fala nazwana jonosferyczną jest największa i zaczyna się po lewej stronie idzie pół okręgiem aż do jonosfery a potem opada do końca troposfery.
Rysunek podpisano: schemat propagacji fal radiowych.
Podział
Fala powierzchniowa, nadawana przez anteny umieszczone nisko na powierzchni Ziemi, która rozchodzi się wzdłuż tej powierzchni.
Fala przestrzenna, nadawana przez anteny umieszczone nad powierzchnią Ziemi.
Fala bezpośrednia, rozchodząca się bezpośrednio od nadajnika do odbiornika.
Fala odbita, docierające do odbiornika po odbiciu się od powierzchni Ziemi.
Fala jonosferyczna, dociera do odbiornika dzięki istnieniu jonosfery. Wraca na Ziemię po odbiciu od jonosfery lub rozchodzi się w przestrzeni ograniczonej powierzchnią Ziemi i dolną granicą jonosfery.
Fala troposferyczna, dociera do odbiornika dzięki refrakcji w troposferze.
Znacznik 4:
Propagacja fal radiowych w środowisku
Najistotniejszy wpływ na rozchodzenie się fal radiowych ma powierzchnia Ziemi, troposfera oraz jonosfera.
Ilustracja przedstawia ziemię, troposferę oraz jonosferę. Fala rozproszona przedstawiona jest jako wielopromienisty kształt w jonosferze, z którego dwa promienie docierają w strzałce skierowanej w stronę ziemi na ziemię. Fala rozproszona troposferyczna przedstawiona jest jako wielopromienisty kształt w troposferze. Jeden jego promień dociera z ziemi do niego w formie strzałki a inny od niego na ziemię. Promień otacza owalny kształt. Fala odbita od śladu meteoru przedstawiona jest jako strzałka od ziemi biegnąca do jonosfery, odbijająca się tam i wracająca na ziemię.
Rysunek podpisano: propagacja fal rozproszonych w jonosferze, troposferze oraz odbitych od śladu meteoru.
Znacznik 5:
Propagacja fal radiowych - wpływ powierzchni Ziemi
Powierzchnia Ziemi ma głównie wpływ na rozchodzenie się fali przyziemnej. Rozprzestrzenianie się tego rodzaju fali zależy od ukształtowania terenu oraz parametrów elektrycznych warstw powierzchniowych. Właściwości elektryczne gleby zależą m.in. od temperatury, wilgotności, częstotliwości fali radiowej.
Na rozchodzenie się fali przyziemnej wpływ mają następujące zjawiska:
odbicie fal od powierzchni (szczególnie dla fal krótkich i ultrakrótkich),
tłumienie fal wnikających w powierzchniowe warstwy Ziemi,
rozproszenie fal wskutek odbić od nierównej powierzchni, interferencja fali bezpośredniej i odbitej w okolicach anteny odbiorczej,
skokowe zmiany natężenia pola elektromagnetycznego na granicy ośrodków o różnych parametrach elektrycznych,
refrakcja brzegowa (zmiana kierunku propagacji fal), zachodząca np. na brzegu morza,
dyfrakcja fal na krawędzi przeszkód terenowych.
Praktyczny zasięg fali przyziemnej to:
do kilku tysięcy km dla zakresów VLF i LF,
do kilkuset km dla zakresu MF,
do kilkudziesięciu km dla zakresu HF.
Znacznik 6:
Propagacja fal radiowych - wpływ troposfery
Propagacja fal radiowych w troposferze jest uzależniona głównie od warunków atmosferycznych i odbywa się kanałach falowodowych tzw. duktach. Fale ultrakrótkie i mikrofale rozprzestrzeniają się tutaj na znaczne odległości przy małym tłumieniu.
Na rozchodzenie się fali wpływ mają następujące zjawiska:
refrakcja fal radiowych (rysunek poniżej), czyli zmiana kierunku propagacji fal wraz z wysokością, wskutek zmian przenikalności elektrycznej:
refrakcja ujemna, odchylenie fal od Ziemi,
refrakcja zerowa, brak refrakcji,
refrakcja dodatnia, odchylenie fal w stronę Ziemi,
refrakcja krytyczna, bieg fal równolegle do powierzchni, •
superrefrakcja, powrót fal na Ziemię. •
rozpraszanie fal radiowych, spowodowane ruchami mas powietrza w troposferze, umożliwiające dalekosiężną komunikację na falach ultrakrótkich (zakres VHF),
tłumienie fal krótszych od 10 cm, powodowane opadami atmosferycznymi i absorpcją molekularną w troposferze,
tłumienie fal z zakresu bliskiego falom optycznym, spowodowane rozpraszaniem na cząsteczkach i tłumieniem w cząsteczkach twardych.
Ilustracja przedstawia rodzaje refrakcji troposferycznej.
1
Refrakcja ujemna
Strzałka zaczyna pionowo w górę od powierzchni zaokrąglonej. Następnie lekko opada ale idzie w górę.
2
Brak refrakcji
Strzałka zaczyna pionowo w górę od powierzchni zaokrąglonej. Następnie ugina się pod kątem prostym i odbiega w bok.
3
Refrakcja dodatnia
Strzałka zaczyna pionowo w górę od powierzchni zaokrąglonej. Następnie zagina się wzdłuż powierzchni.
4
Refrakcja krytyczna
Strzałka zaczyna pionowo w górę od powierzchni zaokrąglonej. Następnie zagina się wzdłuż powierzchni a potem tworzy idealną prostą.
5
Superrefrakcja
Strzałka zaczyna pionowo w górę od powierzchni zaokrąglonej. Następnie zagina się i opada w dół, dotyka powierzchni i odbija w górę.
Znacznik 7:
Propagacja fal radiowych - wpływ jonosfery
Jonosfera składa się z obszarów o różnych właściwościach fizycznych: D (40‑60 km), E (90‑170 km), F1 (200‑300 km) oraz F2 (300‑500 km). wykazują słabsze własności w nocy niż w ciągu dnia. Przejście fal elektromagnetycznych przez jonosferę jest uzależnione od długości fal i kąta ich padania na tę powierzchnię. Obszary Di F1 występują tylko w ciągu dnia (F1 tylko w porze letniej), pozostałe warstwy Pasma, w których jest możliwa łączność z obiektami w przestrzeni kosmicznej, nazywamy oknami radiowymi. Wielokrotne odbicia fal od jonosfery i powierzchni Ziemi umożliwiają rozchodzenie się na bardzo duże odległości (zasięg globalny).
Propagacja zależy od częstotliwości granicznej:
MUF (ang. Maximal Usable Frequency) przy której fala jest w stanie odbić się od jonosfery,
LUF (ang. Lowest Usable Frequency) - przy której tłumienie jeszcze pozwala na łączność. Częstotliwości graniczne leżą w zakresie fal krótkich. Na rozchodzenie się fal radiowych w jonosferze wpływ mają następujące zjawiska:
załamanie fal, powrót fal na Ziemię (zakres VLF),
dyspersja, różnica w szybkości fal o różnych częstotliwościach,
absorpcja, spowodowana zderzeniami elektronów z cząsteczkami gazów i jonami, również połączona ze zjawiskiem refrakcji (zakres MF jest tłumiony przez warstwę D).
Ilustracja przedstawia propagacje fali w jonosferze. Ilustracja przedstawia zaokrągloną część ziemi, obok jest kwadrat z antenką i podpisem N. U F K zasięg bezpośredni (fala przyziemna) określona jest strzałka podążająca w prawo. Kolejna strzałka leci w górę i zaczyna opadać w sferze D (6‑90 kilometrów), kolejna w sferze E (90‑130 kilometrów). Obie podpisano, że mają mniejszą częstotliwość K F. Kolejna strzałka wznosi się w górę i zaczyna opadać w sferze F 2 (zima 250‑500 kilometrów) i podpisano, że ma większą częstotliwość K F. Punkt F 1 podpisano: lato (170‑230 kilometrów). Ostatnie dwie strzałki docierają do okręgu przesłoniętego falą. Podpisano to jako: zorza polarna (księżyc, satelita‑transponder). Strzałka z tego punktu podpisana U K F wskazuje prawy dolny róg, ale nie dociera do żadnej sfery.
Znacznik 8:
Wpływ pozostałych zakłóceń na propagację fal radiowych
Fale radiowe ulegają wpływowi różnego rodzaju zakłóceń radioelektrycznych, które powodują obniżenie jakości sygnału w transmisji.
Ze względu na lokalizację źródła zakłóceń rozróżniamy:
zakłócenia własne, związane ze strukturą urządzeń nadawczo odbiorczych,
zakłócenia obce, pochodzące z otoczenia:
zakłócenia wywołane wzajemnym zakłócaniem się nadajników (zakłócenia interferencyjne),
zakłócenia spowodowane przez pola elektromagnetyczne i elektrostatyczne w zakładach produkcyjnych (zakłócenia przemysłowe),
zakłócenia od sieci GSM, LTE, 5G, radia CB itp. (zwłaszcza jeśli anteny są blisko siebie)
zakłócenia wywołane wyładowaniami atmosferycznymi; lokalnie w postaci silnych trzasków powtarzających się w nieregularnych odstępach czasu oraz zakłócenia dalekie w postaci ciągłego szumu o niskim poziomie,
zakłócenia będące skutkiem promieniowania galaktycznego i słonecznego (zakłócenia kosmiczne),
zorze polarne.
Rysunek przedstawia ziemię z dwoma dodatkowymi sferami. Na ziemi stoi okrągła antena oraz słup telekomunikacyjny. Nad sferami znajduje się satelita. Antena oraz słup nadają sygnał do satelity. Słup daje sygnał w lewo oraz odbijającą się wale w prawy górny róg, odbija się od drugiej powłoki i opada w dół, następnie odbija się od ziemi i leci w górę. Słup puszcza dodatkowy sygnał sinusoidalny w bok wzdłuż ziemi.
Rysunek podpisano: Zadaniem układu decyzyjnego jest zdekodowanie zdemodulowanego sygnału i przekształcenie go na przykład w ciąg bitów danych sygnału cyfrowego.
Znacznik 9:
Struktura radiowego systemu transmisyjnego
Fale radiowe wykorzystujemy przy transmisji danych cyfrowych. Możliwe jest to po odpowiednim przetworzeniu na postać, którą „zrozumieją” pozostałe systemy transmisyjne w torze. Przetworzenie to (podobnie jak dla transmisji analogowej) wykorzystuje technikę modulacji. Sygnał wyjściowy z modulatora kierowany jest do nadajnika (rysunek poniżej), następnie poprzez fale radiowe do odbiornika (przy pomocy systemu antenowego). Aby „wydobyć” przesyłane dane, stosujemy demodulator (składający się on z detektora oraz układu decyzyjnego).
Stosujemy dwa rodzaje detekcji:
detekcja koherentna, wymagająca sinusoidalnego sygnału odniesienia zsynchronizowanego w fazie i częstotliwości z odebranym sygnałem nośnym,
detekcja niekoherentna, niewymagająca takiego sygnału odniesienia.
Rysunek przedstawia kilka rubryk połączonych ze sobą. Najpierw jest wejście danych strzałka w prawo modulator strzałka w prawo nadajnik strzałka w prawo i górę. Piorunek opadający z góry w prawy dolny róg. Strzałka w lewo. odbiornik, strzałka w lewo detektor strzałka w lewo układ decyzyjny strzałka w lewo wyjście danych.
Rysunek podpisano: zadaniem układu decyzyjnego jest zdekodowanie zdemodulowanego sygnału i przekształcenie go na przykład w ciąg bitów danych sygnału cyfrowego.
Znacznik 10:
Wykorzystanie fal radiowych do transmisji danych
Do transmisji danych cyfrowych wykorzystuje się najczęściej fale radiowe z zakresów VHF (30‑300 MHz) i UHF (300‑3000 MHz), rzadziej SHF (3‑30 GHz).
Wykorzystanie fal z zakresów LF i MF (30‑3000 kHz), jakkolwiek atrakcyjne ze względu na bardzo duże zasięgi, ograniczone jest szerokością pasma częstotliwości dostępnego do transmisji, a co za tym idzie, małą szybkością transmisji. Z kolei fale z zakresu HF (3‑30 MHz) podlegają dużym i częstym zmianom propagacji, tak więc uzyskanie niezawodnej transmisji przy ich wykorzystaniu jest znacznie utrudnione.
Fale z zakresów VHF i UHF nie podlegają już tak wielkim ograniczeniom na szerokość pasma częstotliwości. W zakresie SHF wykorzystuje się najczęściej częstotliwości niższe, ze względu na znaczny wzrost tłumienia fal radiowych powyżej 10 GHz, częstotliwości wyższe, ze względu na korzystne właściwości, znajdują zastosowanie w urządzeniach do transmisji w bezprzewodowych sieciach lokalnych. Fale z zakresu UHF nadają się znacznie lepiej niż VHF do realizacji transmisji radiowej w budynkach fabrycznych, ponieważ zakłócenia elektromagnetyczne, charakterystyczne dla tego środowiska, o wiele bardziej wpływają na częstotliwości poniżej 1 GHz. W zależności od posiadanego sprzętu do transmisji radiowej można uzyskać prędkości od kilku kb/s do kilkunastu Mb/s.
W Polsce w ramach Naziemnej Telewizji Cyfrowej wykorzystuje się:
- w paśmie VHF (174 MHz - 230 MHz) kanały od 6 do 12 (MUX 8)
w paśmie UHF (470 MHz - 790 MHz) kanały od 21 do 60 (MUX 1, MUX 2, MUX 3, MUX‑6)
Aby „odbierać wszystkie multipleksy”, należy posiadać antenę lub zestaw antenowy odbierający kanały w paśmie UHF I VHF.
Znacznik 11:
Zawartość programowa multipleksów w Polsce
D Nadajniki cyfrowe DVB‑T/T2 (ang. Digital Video Broadcasting - Terrestrial Second Generation) w porównaniu do emisji analogowej mogą transmitować większą liczbę programów telewizyjnych w obrębie jednego kanału. Aktualnie na jednym kanale odbieramy tzw. multipleks, czyli zespolony strumień danych cyfrowych składających się z dwóch, lub więcej strumieni zawierających dane o programach radiowych, telewizyjnych, dostępu warunkowego i usługach dodatkowych.
Multipleks 1 nadawany w paśmie UHF - przeznaczony dla kanałów komercyjnych. DVB- T2/HEVC (ang. High Efficiency Video Coding) sygnał HD (ang. High Definition) MUX 1 (ang. Multiplex):
StopklatkaTV - pierwszy bezpłatny i ogólnodostępny kanał filmowy w Polsce,
ESKA TV - muzyczny,
TTV - program informacyjno‑publicystyczno‑poradnikowy,
Polo TV - muzyczny, popularyzujący polską muzykę,
Antena HD kierowany do osób powyżej 50. roku życia,
TV Trwam - program religijny,
TVP ABC dla dzieci,
Fokus TV program edukacyjny.
Multipleks 2 nadawany w paśmie UHF - przeznaczony dla kanałów komercyjnych. DVB- T2/HEVC sygnał HD .
MUX‑2
Polsat
Super Polsat - powtórki najpopularniejszych seriali oraz programów rozrywkowych z anteny POLSATU,
TVN,
TVN7 - kanał telewizyjny o profilu filmowo‑serialowym,
TV Puis,
TV Puls 2,
TV4 - programy popularnonaukowe oraz seriale, filmy i dokumenty,
TV6 programy rozrywkowe,
seriale,
animacje dla dzieci.
Multipleks 3 nadawany w paśmie UHF w całości przeznaczony na kanały Telewizji Polskiej. DVB‑T/MPEG4 (ang. Digital Video Broadcasting - Terrestrial)/(ang. Moving Picture Experts Group‑4) sygnał SD (ang. Standard Definition) i HD MUX‑3:
TVP1 HD,
TVP2 HD,
TVP Regionalna
TVP Info - kanał informacyjny Telewizji Polskiej,
TVP Historia - historia Polski i świata,
TVP Sport HD stacja o tematyce sportowej TVP.
Multipleks 6 nadawany w paśmie UHF w całości przeznaczony na kanały Telewizji Polskiej. DVB T2/HEVC sygnał HD.
MUX‑6:
TVP World HD całodobowy kanał TVP informacyjny Telewizji Polskiej nadający w języku angielskim,
TVP Nauka HD - Kanał TVP nadaje programy popularnonaukowe,
Alfa TVP - kanał skierowany do nastolatków
TVP Rozrywka - stacja rozrywkowa TVP,
TVP Dokument - stacja TVP,
TVP Polonia - kanał Telewizji Polskiej, skierowany głównie do Polaków mieszkających za granicą,
TVP Kobieta - stacja rozrywkowa
TVP skierowana głównie do kobiet, przeznaczona do emisji programów lifestyle'owych, poradnikowych i rozrywkowych
TVP Kultura - artystyczno‑kulturalny,
TV Belsat - program nadawany specjalnie dla mieszkańców Białorusi.
Multipleks 8 nadawany w paśmie VHF przeznaczony dla kanałów TVP i komercyjnych. DVB‑T/MPEG4, sygnał SD i HD MUX‑8:
Metro TV - kanał ogólnotematyczny. Właścicielem jest Agora S.A., .
Zoom TV - kanał o charakterze uniwersalnym,
Nowa TV - kanał o profilu filmowo‑rozrywkowym z programami informacyjnymi,
WP1 - kanał obejmuje trzy pasma tematyczne: publicystyczne, lifestylowe i informacyjne. Właścicielem jest Wirtualna Polska Holding.
MUX‑4 POLSAT BOX kodowany kanały kodowane:
Eleven Sports 1 HD, Eleven Sports 2 HD, Eurosport 1 HD, Eurosport 2 HD, Polsat News HD, Polsat Sport HD, Polsat Sport Extra HD, TVN 24 HD, TVN Style i TVN Turbo HD, kanał ogólnodostępny:
Wydarzenia 24.
Znacznik 12:
Ilustracja przedstawia przykładowy wykaz nadajników MUX - 1. Składa się on wielu wierszy z wypełnionymi danymi z nagłówków. 1: typ. 2: lokalizacja. 3: województwo. 4: częstotliwość. 5: kanał. 6: Ch‑tyka. 7: Polar. 8: E R P [kW]
Znacznik 13:
Wykaz częstotliwośći kanałów TV
Tabela przedstawia zakres dla fali krótkich dwa, dolnego pasma specjalnego, zakresu trzy, górnego pasma specjalnego, rozszerzonego pasma specjalnego zakresu 4 oraz zakresu 5. Następne kolumny przedstawiają pasmo częstotliwości w megahercach, oznaczenie kanałów i szerokość kanału dla D/K wykazu częstotliwości kanałów TV w Polsce. Kolejne kolumny przedstawiają pasmo częstotliwości w megahercach, oznaczenie kanałów i szerokość kanału dla D/K wykazu częstotliwości kanałów w Europie.
Znacznik 14:
Wykaz zakresów częstotliwości poszczególnych kanałów TV
Pasmo BIII uwzględnia rastry kanałowe dostosowane do emisji cyfrowego radia DAB oraz cyfrowej telewizji DVB‑T (szerokość kanału 7 MHz - tak jak w standardzie B/G) Kolorem oznaczono zakresy częstotliwości z zakresu BV zwolnione na rzecz usług telefonii komórkowej w ramach tzw. dywidend cyfrowych (kanały od 49‑60 oraz 61 - 69). W tych zakresach telewizja nie jest emitowana drogą rozsiewczą. Możliwe jest jednak wykorzystanie tych częstotliwości w sieciach kablowych i instalacjach z modulatorami TV.
Tabela przedstawia Standard D/K (CCIB) z kolumnami: pasmo, numer kanału, zakres częstotliwości w megahercach, częstotliwość środkowa w megahercach, wizja w megahercach, fonia w megahercach. W wierszach kolejno wymieniono: kanał zwrotny (dane), kanał zwrotny (TV), B 1, B 1/FM, pasmo kablowe 1, B 3 TV/DAB, pasmo kablowe 2, B 4, B 5.
Wzmacnianie sygnałów DVB‑T/T2 w praktyce
„Ze względu na wspomniane wcześniej różnice w poziomie sygnałów analogowych i cyfrowych należy zwrócić szczególną uwagę przy ich jednoczesnym wzmacnianiu. Efekty powstałe na skutek wzmocnienia dwóch lub większej liczby nośnych (kanałów telewizyjnych) mogą skutecznie zakłócić odbiór niektórych z nich. Zakłócenia powstałe po wzmocnieniu silnych kanałów analogowych na wejściu wzmacniacza mogą znacząco wpłynąć na odbiór kanałów DVB‑T/T2. Nie należy stosować wzmacniaczy o większym niż wymagane wzmocnieniu”.
Źródło: Dipol, https://www.dipol.com.pl/
Na rysunku przedstawiono przykładową charakterystykę widmową sygnału na wyjściu wzmacniacza szerokopasmowego. Wykres po lewej stronie w pionie ma wartości od minus pięćdziesięciu decybeli do 0 decybeli. 0 znajduje się z góry. U dołu wartości przedstawione są od 21 do 67 rosnąco. Wykres jest kolumnowy. Czerwona kolumna przedstawia analog, niebieska DVB‑T, szara hałas. Kolumny analog dla wartości 37, 40, 43, 47 przyjmują wartości pomiędzy minus 40 a 30 decybeli do 0 decybeli. Dla 50 przyjmuje minus 50 do 0 decybeli. DVB‑T dla wartości 41, 45, 47, 52, 55 kolumny znajdują się pomiędzy minus 20 a minus 40 decybeli. Dla wartości 51 kolumna jest pomiędzy minus 50 a minus 20 decybeli. Kolumny z hałasu znajdują się przy wartościach: 24, 27, 28, 30, 31, 33, 34, 36, 37, 39, 40, 41, 42, 43, 46, 47, 49, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 59, 60, 63, 65 znajdują się w większości pomiędzy - 50 a - 40 decybeli. Niektóre osiągają wysokość pomiędzy - 50 a minus 30 decybeli.
Poziom powstałych po wzmocnieniu sygnału zniekształceń intermodulacyjnych może przewyższyć poziom użytecznego sygnału DVB‑T. Im większa różnica w poziomie odbieranych sygnałów analogowych oraz cyfrowych, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia problemów po ich wzmocnieniu. W związku z tym niezmiernie ważne jest dokonywanie pomiaru wszystkich sygnałów (również gdy instalacja przeznaczona jest tylko pod telewizję DVB‑T). Praktyczne zastosowanie znajduje tutaj opcja użycia tłumików sygnału na najsilniejsze kanały analogowe.
Znacznik 16:
Antenowe instalacje zbiorcze (AIZ)
AIZ służy do odbioru (zestaw antenowy) i następnie odpowiedniego rozprowadzenia sygnałów radiowych i telewizyjnych (tor kablowy) do poszczególnych abonentów w budynkach mieszkalnych wielorodzinnych lub użyteczności publicznej.
Antenowa instalacja zbiorcza składa się z trzech głównych części:
zestaw antenowy służący do odbioru pożądanych sygnałów radiowych i telewizyjnych. Najczęściej stosuje się anteny do odbioru sygnałów radiowych UKF oraz sygnałów cyfrowej telewizji naziemnej DVB‑T/T2 i sygnałów telewizji satelitarnej,
stacja czołowa, czyli zestaw wzmacniający przeznaczony do selektywnej obróbki odbieranych sygnałów naziemnych,
sieć rozprowadzająca sygnały ze stacji czołowej do poszczególnych mieszkań.
AIZ powinna reemitować co najmniej:
1. radiofonię VHF‑FM w paśmie II (87,5‑108 MHz) analogowo,
2. radiofonię T‑DAB w paśmie III (174‑230 MHz) - cyfrowo,
3. telewizję DVB‑T/T2 w paśmie III (w rastrze 7 MHz) - cyfrowo,
4. telewizję DVB‑T/T2 z pasm IV/V (raster 8 MHz) w paśmie III (raster 7 MHz) - cyfrowo (do czasu wykonania pełnej modernizacji),
5. telewizję D1/PAL w pasmach III IV I V (przejściowo) - analogowo,
6. telewizję DVB‑T w pasmach IV i V (w rastrze 8 MHz) - cyfrowo.
Ilustracja przedstawia magistralną instalację multiswitchowa z odgałęzieniami dla jednej anteny satelitarnej składającą się z symboli anteny TV, anteny SAT, odgałęźników, multiswitchów, wzmacniaczy kanałowych, przyłącz abonenckich.
Znacznik 17:
Tłumienie kabli
„Analizując rozwiązania równań Maxwella, zauważono, że istnieje możliwość propagacji fali elektromagnetycznej EM falowodem dielektrycznym, bez obecności metalu. Jako materiał, z którego można wykonać falowód dielektryczny dla pasm optycznych, wybrano szkło kwarcowe (światłowód)”.
Rysunek przedstawia porównanie tłumień wyrażonych w dB/km dla trzech rodzajów prowadnic fal elektromagnetycznych: kabla współosiowego, falowodów prostokątnych wykonanych z aluminium i srebra oraz światłowodu kwarcowego w zakresie najmniejszego tłumienia. Linie przedstawione są na wykresie z tłumieniem w decybelach na kilometr oraz częstotliwość w gigahercach. Linia podpisana kabel specjalny pnie się ukośnie do góry między wartościami od 30 do 500. Linia podpisana kabel typowy pnie się ukośnie do góry między wartościami od 8 do 50. Znajduje się również kilka równolegle do siebie położonych lini opadających przez 3/4 ilustracji. Część podpisana jest Al a część AG i są to falowody prostokątne.
„Przedstawiono tłumienia trzech różnych typów prowadnic falowych. Linia współosiowa, dwuprzewodowa, w katalogach nazywana kablem, historycznie jedna z pierwszych prowadnic, wykorzystywana jest powszechnie w instalacjach telewizji kablowej CATV (ang. Cable TV). Dla zakresów częstotliwości powyżej 1 GHz traci swoją użyteczność ze względu na silne tłumienie. Falowody prostokątne mają szerokie pole zastosowań, wykorzystywane są w systemach radarowych, militarnych i przemysłowych. Tłumienie falowodów prostokątnych szybko rośnie w kolejnych pasmach częstotliwości. Ich pasma pracy są niewielkie, stosunek częstotliwości maksymalnej do minimalnej to zwykle 3: 2, z tego powodu nie są wykorzystywane w systemach telekomunikacyjnych.
Dla porównaniu na rys. powyżej pokazano wykres tłumienia światłowodu kwarcowego. skala tłumienia jest identyczna, natomiast dodano inną skalę długości fali (dla A=1,5 mum częstotliwość f = 200 THz). Porównując przedstawione parametry, widać zdecydowaną przewagę światłowodu kwarcowego nad innymi typami prowadnic falowych. Jednak opanowanie pasma częstotliwości z telekomunikacyjnego punktu widzenia to jeszcze konieczność opracowania źródeł promieniowania, detekcji, modulacji i wzmacniania”.
Źródło: Akademicka seria WWSI, Bogdan Galwas „Podstawy telekomunikacji optofalowej” http://akademickaseriawwsi.wwsi.edu.pl/book-1.html
Obecnie najczęściej stosowany jest światłowód, jednak ze względów finansowych nie wszystkie obszary wyposażane są dzisiaj w to medium transmisyjne. Inne technologie, np. radiowa, DVB‑T/T2, GSM/UMTS, xDSL itp. występują samodzielnie lub jako fragment kilku połączonych systemów.