Televisietechniek

Technische artikels

Van zendantenne naar ontvangstantenne.

De hoogste modulatiefrequentie van een TV signaal is afhankelijk van het aantal lijnen en de beelden per seconde begrepen tussen 2.5 en 5.5MHz. Het ligt dus voor de hand dat de draaggolf frequentie minstens enkele malen groter moet zijn. Een TV zender zal zijn draaggolf frequentie nooit lager kiezen dan 40MHz. De voornaamste reden is het feit dat draaggolf frequenties onder de 40MHz teruggekaatst worden door de geïoniseerde luchtlagen. Dit heeft als gevolg dat de golfcomponenten die ieder een andere weglengte afleggen ten gevolge van het verschil in looptijd de ontvangstantenne op verschillende tijdstippen bereiken. Hierdoor zullen op het beeldscherm verschillende beelden van hetzelfde voorwerp in horizontale richting naast elkaar ontstaan. Men duidt deze meervoudige beelden aan met de naam echobeelden of spookbeelden. Hetzelfde verschijnsel kan zich voordoen wanneer in de nabijheid van de ontvangstantenne een terugkaatsend voorwerp is opgesteld. (vb een kerktoren)

Uit het feit dat men voor TV zenders dus draaggolf frequenties toepast die niet door de ionosfeer worden teruggekaatst, volgt dat de reikwijdte van een TV zender beperkt is tot de optische horizon. Trillingen met een frequentie hoger dan 40MHz worden dus niet teruggekaatst.

Bij benadering kan men zeggen dat de zendkracht van een TV zender zal afhangen van de hoogte van de zend en ontvangstantenne en van de kromming van het aardoppervlak.

Er bestaat evenwel de mogelijkheid om een zender te ontvangen welke op een grotere afstand dan de normale zenddracht is gelegen. Dit wordt dan meestal veroorzaakt door buiging van de draaggolf (vb door bergen) wanneer deze langs het aardoppervlak strijkt, ofwel wanneer de TV draaggolf teruggekaatst wordt door een grensvlak tussen warme vochtige lucht en koude droge lucht. De overdrachtsverschijnselen van de golven zijn zeer ingewikkeld zodat men hier nog steeds voor verassingen komt te staan.

Er bestaan voor TV uitzendingen op het ogenblik vier frequentiebanden:

1) band I van 40MHz tot 68MHz

2) band III van 174MHz tot 223MHz

3) band IV van 470MHz tot 582MHz

4) band V van 606MHz tot 790MHz

De band II van 87.5MHz tot 108MHz is voorbehouden aan de radio FM zenders.

Ingenomen bandbreedte van een TV signaal. (éénzijband techniek)

Een TV zendsysteem zal dus normaal een frequentieband beslaan die ingenomen is door het beeld en het geluidssignaal met hun beide zijbanden. Het geheel wordt de totale bandbreedte genoemd. (fig. 5.1)

Het spreekt vanzelf dat het grootste gedeelte van de totale bandbreedte opgeëist wordt door de beeldzender met zijn brede zijbanden. Met het oog op de selectiviteit in de ontvanger is het dan nog gewenst dat de draaggolf van het geluid minstens een ½ MHz van één van de zijbanden van het beeldsignaal verwijderd blijft. Een dergelijk zendsysteem kan er vb als volgt uitzien. Dit systeem wordt een twee zijbandensysteem genoemd. Het is een zeer oneconomische transmissiemethode omdat beide zijbanden niet alleen ruimte in het frequentiespectrum innemen maar ook zendenergie opeisen, terwijl de beide zijbanden toch dezelfde informatie overbrengen. Indien men vb slechts één zijband zou uitsturen dan zou men een veel grotere detailrijkheid kunnen weergeven, terwijl de nodige breedte in het TV kanaal niet zou vergroten.

Spijtig genoeg bestaat er geen modulatiemethode die slechts één zijband heeft, zodat men moet overgaan tot het gebruik van filters die één van de twee zijbanden onderdrukken. Het is praktisch onmogelijk filters met oneindig steile flanken te construeren. Willen we de draaggolf onaangetast laten, dan moeten we een deel van de te onderdrukken zijband, vlak naast de draaggolf gelegen, toch doorlaten. Hierdoor zal er voor de lage frequenties een dubbele zijband aanwezig zijn en voor de hogere frequenties slechts één enkele. Dit zou aanleiding kunnen geven tot vervorming indien men zowel in de zender als in de ontvanger geen bijzondere voorzorgen zou nemen voor de gebruikte filters.

Praktisch worden de filters van de zenders zo vervaardigd dat hun doorlaatkarakteristiek zowel de draaggolf en één van de zijbanden alsook nog een vierde deel van de tweede zijband onverzwakt doorlaat. Het frequentiegebied van een TV zender volgens het Europese systeem ziet er dan als volgt uit. (fig. 5.2)

Om nu echter vervorming tegen te gaan moet de ontvangstkarakteristiek zodanig zijn dat de beelddraaggolf tot op de helft wordt verzwakt. Hierdoor zullen de lage zijbandfrequenties die links en rechts van de draaggolf gelegen zijn, tesamen, na detectie juist dezelfde amplitude opleveren als de hogere zijbandfrequenties die slechts éénmaal voorkomen. Dit kan als volgt voorgesteld worden. (fig. 5.3) 

Hoewel het probleem van de selectiviteit van de ontvanger, door het dicht bij elkaar liggen van de beeldzijband en het geluidssignaal, er niet eenvoudiger op geworden is, bezit dit systeem toch twee belangrijke voordelen:

» de gebruikte ruimte in het frequentiegebied is tot het strikte minimum herleid.

» het is mogelijk om, praktisch zonder verlies aan versterking, zowel de geluidsband als de beeldband met één enkele antenne te ontvangen en in de eerste trappen van de ontvanger de beide signalen gezamenlijk te versterken.

Zodra de versterkte HF signalen zodanige amplitudes krijgen dat er kans op kruismodulatie ontstaat, worden beide draaggolven met hun zijbanden met behulp van filters gesplitst.

(De BB van 7MHz slaat op het gebruik van zenders in het VHF gebied. In de UHF band wordt er 8 MHz BB gebruikt. Zie rapport CCIR 624-2) 



Begin pagina

Technische artikels

Updated: 24/06/2012 ON1BEW ©