KHÁI QUÁT CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH cáp

Những hệ thống cáp chỉ có thể mang tới kênh 13 216MHZ , vì vậy sự lựa chọn hoạt động hệ thống truyền hình cáp để chuyển đổi tại head end của một số trạm UHF thành 9 kênh băng tần giữa c

PHẦN I KHÁI QUÁT CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH CÁP

I LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN TRUYỀN HÌNH CÁP:

_ Hệ thống truyền hình cáp ( CATV ) xuất hiện vào những năm cuối của thập niên

40 Thuật ngữ CATV xuất hiện 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 thuê bao bằng đường truyền vô tuyến đã được lắp đặt thành công Từ đó, thuật ngữ CATV được dùng để chỉ chung cho các hệ thống truyền hình cáp vô tuyến và hữu tuyến Mục tiêu ban đầu của truyền hình cáp là phân phát các chương trình quảng bá tới những khu vực do các điều kiện khó khăn về địa hình không thể thu được bằng các anten thông thường, gọi là vùng lõm sóng

_ Một hệ thống cáp đơn giản nối những tín hiệu truyền hình thu được từ anten tới

những thuê bao được tạo ra bởi cáp đồng trục và những bộ khuếch đại băng rộng Những bộ khuếch đại đầu tiên được chế tạo bằng việc sử dụng đèn điện tử và được cấp nguồn riêng 120 VAC , nguồn điện thế này thì rất nguy hiểm Những bộ khuếch đại này được sử dụng trong thời gian dài trước khi hội chăm sóc sức khoẻ và an toàn nghề nghiệp ( OSHA ) của sở lao động hoa kỳ thành lập Tầng khuếch đại cáp rất dẽ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, sự điều chỉnh liên tục của nhân viên kĩ thuật thì cần thiết để hạn chế độ lợi và đáp ứng tần số Sự suy giảm cáp gia tăng rõ rệt khi tần số mang hình tăng, điều này làm cho những hệ thống cáp ban đầu chỉ có thể mang từ kênh 2 đến kênh 6, và hệ thống này gọi là hệ thống năm kênh Những trạm truyền hình nhận tín hiệu ở tần số siêu cao ( UHF ) hoặc trên kênh từ 7 đến 13 và sau đó tại thiết bị đầu cuối

nó được biến đổi thành những kênh trong băng tần từ 2 đến 6 Tại thời điểm đó, vào đầu những năm 1950, năm kênh đã là nhiều và những người thuê bao phải chịu đựng nhiều sự lỗi thời và những vấn đề kỹ thuật của hệ thống hơn chúng ta ngày nay

_ Khi mà dây cáp trở nên khan hiếm và có thêm nhiều hệ thống được xây dựng, những nhà sản xuất đã đáp lại bằng việc cải thiện lại bộ khuếch đại và dây cáp Cáp với

vỏ bọc bằng nhôm bên trong được đổ đầy bột polyethelence và dây dẫn nhôm phủ đồng ở giữa sớm trở thành tiêu chuẩn công nghiệp Trong suốt những năm 60 và 70 kiểu dây cáp này có hai loại kích cở chính: loại có đường kính ngoài 0,412 inch và

0,500 inch Cáp 0,412 inch được sử dụng làm dây feeder và loại 0,500 inch được sử dụng cho những mục đích trung chuyển

_ Bên cạnh đó, việc thiết kế hệ thống cũng được cải thiện, thay vì nối những thuê bao tới một hệ thống khuếch đại cáp đơn thì một sơ đồ vận chuyển tín hiệu theo dạng

hệ thống trunk – feeder được phát triển Tại đây hệ thống cáp chính ( trunk ) cho những tín hiệu truyền hình từ thiết bị đầu cuối tới những đầu của hệ thống, mà những đầu này biến đổi theo khoảng cách và số lượng những đường chia hệ thống Những cáp dẫn ( feeder ) nối tới thuê bao được bắc cầu ra từ hệ thống đường cáp chính tại những bộ khuếch đại trung chuyển ( trunk amplifier ), do vậy nó cung cấp sự cách ly hệ thống thuê bao với hệ thống cáp chính Với sự phát triển của transistor , những bộ khuếch đại cáp sớm được cải thiện về hiệu suất và tiêu hao công suất thấp

_ Trong những năm 1960 mạng dây dẫn ( feeder ) đã cung cấp những tín hiệu tới thuê bao thì được gọi là pressure tap Về cơ bản, một lỗ được lấy lõi bên trong vỏ bọc ngoài bằng nhôm và chân trung tâm của bộ nối ra được đặt vào giữa lổ để nối tới dây dẫn trung tâm Những sợi nối ra cùng loại và một bộ giữ cung cấp áp suất để giữ chặt thiết bị nối ra với dây cáp Một mạch nhỏ của những điện trở và những tụ điện được cung cấp cáp trở kháng 75 ohm (Ω) để cho phù hợp với dây cáp và sự cách ly với dây dẫn tới thuê bao

_ Việc kết nối cáp cũng được cải thiện, nhiều kiểu thiết kế được dùng trong những năm 60 và 70 Vấn đề chính lúc đó là giử cho chổ nối được kính và có thể chịu đựng được thời tiết , để tránh hơi ẩm làm hư hỏng cáp cũng như hạn chế phản xạ và suy hao tín hiệu Bằng việc những hệ thống cáp được xây dựng bởi những công nghệ và sản phẩm được cải tiến, những hình ảnh được cung cấp tốt hơn, xác thực hơn Thêm vào

đó, những kênh tần số rất cao ( VHF), từ kênh 7 đến kênh 13 có thể sử dụng nâng tổng

số kênh lên 12 kênh

_ Khi hệ thống phát triển hơn thì bộ nối định hướng và bộ chia tín hiệu được cải thiện, điều này làm xuất hiện thiết bị nối ra nhiều đường tới thuê bao Những thiết bị nối ra này ban đầu chỉ có 2 hoặc 4 cổng tới thuê bao Ngày nay thiết bị nối ra có 8 cổng

là thông dụng, đặt biệt là ở những vùng dân cư đông đúc Những bộ khuếch đại cũng được cải thiện về hình thức và giá cả Từ khi bộ khuếch đại truyền âm không chuẩn từ kênh 2 đến kênh 6 giảm xuống băng tần giữa thì được loại ra bởi những bộ khuếch đại hiện đại, thường phổ của băng tần giữa có thể mang nhiều chương trình Nhiều hệ thống cáp nơi khu vực băng tần giữa được mang những sóng chuẩn được điều chế FM trong khoảng tần số từ 88 ÷108MHZ trong không gian Vẫn còn khoảng tần số từ 108 MHZ trở lên tới kênh 7 (175MHz ) thêm 9 tín hiệu truyền hình có thể được mang, như vậy là có một hệ thống 21 kênh

_ Vấn đề chính tại thời điểm này đó là người sử dụng những bộ thu hình có thể không chỉnh được những kênh này, bởi vì tất cả họ có là những kênh 2 đến kênh 13 và kênh UHF 14 đến 83 Làm sáng tỏ vấn đề này, một khối biến đổi được sử dụng Khối

biến đổi này lựa chọn băng tần giữa và biến đổi 9 kênh thành các kênh, ví dụ như UHF

27 đến 35 Kết nối khối chuyển đổi thì được biểu diễn trong hình 1 :

Hình 1: Kết nối chuyển đổi

_ Năm 1970 thời gian này số lượng trạm truyền hình UHF được gia tăng đáng kể Những hệ thống cáp chỉ có thể mang tới kênh 13 ( 216MHZ ), vì vậy sự lựa chọn hoạt động hệ thống truyền hình cáp để chuyển đổi tại head end của một số trạm UHF thành

9 kênh băng tần giữa có thể sử dụng được

_ Năm 1980 vào thời gian đầu các chương trình giải trí trở nên sẵn có thông qua các kênh vệ tinh Các chương trình này đầu tiên được chuyển đổi sang hệ NTSC để điều chế một số kênh sóng mang hướng lên vệ tinh và hệ thống phát của vệ tinh chuyển tới trạm anten thu mặt đất của một hệ thống truyền hình cáp địa phương Hệ thống thu tại thời điểm này dùng những anten lớn ( 10m ) bởi vì những bộ khuếch đại anten vi sóng có nhiễu và độ lợi bị hạn chế Suốt những 1980 đã cải thiện được những

bộ khuếch đại anten thu nhiễu thấp hay những bộ khuếch đại nhiễu thấp ( LNAS ) có kích thước nhỏ và chi phí thấp Những anten thu parabol được xuất hiện nhiều trong thời điểm này Sự ra đời của những bộ chuyển đổi nhiễu thấp ( LNBC ) sau những năm

1980 thì chất lượng được cải thiện và giá thành thấp LNBC về bản chất là bộ khuếch đại nhiễu thấp được lắp trên anten Tín hiệu tần số 4000 MHz (4GHz) thấp hơn bao gồm 24 kênh chương trình được chuyển đổi thành 24 kênh trong băng tần, ví dụ như

từ 950 đến 1450 MHz Vì thế cáp từ anten xuống bộ thu có suy hao thấp hơn tại 950 đến 1450MHz so với tại 3.7 đến 4.2 GHz

_ Bởi vì những kênh truyền hình vệ tinh là các kênh xem phải trả tiền nên một vài cách thức của việc chia tín hiệu tại đường nối ra tới thuê bao rất cần thiết để ngăn tín hiệu tới thuê bao không muốn trả tiền cho dịch vụ Một mạch gồm các điện trở, tụ điện

và cuộn dây được làm theo dạng ống như một bộ lọc bẫy và được cài đặt trong một cái hộp bằng kim loại Bộ lọc này có ý nghĩa loại bỏ các kênh không mong muốn từ nhà của thuê bao và nó được gọi là bộ bẫy tín hiệu kiễu negative Muốn làm thất bại kĩ thuật này thì chỉ cần loại bỏ cái bẫy này ra khỏi đường dây truyền dẫn, điều này rất khó

và dể bị phát hiện và nguy hiểm

_ Các chương trình vệ tinh xuất hiện ngày càng nhiều và vì vậy những hệ thống vệ tinh nhiều hơn 24 kênh được dùng, điều này làm cho những nhà khai thác hệ thống truyền hình cáp đặt kế hoạch tăng dung lượng kênh lên Dĩ nhiên, loại cáp chất lượng tốt nhất và những bộ khuếch đại được cải thiện, những hệ thống mới được thiết kế tới

30 kênh ( 55 đến 270 MHz ) 35 kênh ( 55 đến 300 MHz ), 40 kênh (55 đến 450 MHz ) , 52 kênh ( 55 đến 400 MHz ), 62 kênh ( 55 đến 450 MHz ), cho đến 78 kênh ( 55 đến

_ Với sự gia tăng số lượng kênh, các bộ thu hình có thể điều hưởng các kênh là cần thiết Vẩn còn nhiều bộ thu hình chỉ điều hưởng từ kênh 2 đến kênh 13 và UHF ( 14 đến 83 ) Những bộ thu mới hơn thường được gọi là cable-ready, thì có thể điều hưởng một số kênh mới Nó nhận tín hiệu từ cáp và được chuyển đổi lựa chọn thành kênh cố định, thường là kênh 2, 3 hoặc 4 và cung cấp những kênh này để đến truyền hình thu Hinh 2 minh hoạ một vài phương pháp kết nối với bộ chuyển đổi

Hình 2: Kết nối với bộ chuyển đổi

_ Trong những năm đầu 1980 đã phát triễn phương pháp triệt tiêu ( tiếng ồn ) làm cho đồng bộ tín hiệu Phương pháp này sữ dụng những mạch xử lý tín hiệu video tại đầu cuối ( head end ) để chuyển đổi hoặc khử nhiễu nằm ngang những xung đồng bộ từ tín hiệu video Những hình ảnh mong muốn được xem nếu giữ chặt tín hiệu nằm ngang trong máy thu hình thì được điều chỉnh Những mạch điện khôi phục lại tín hiệu thì được gắn vào mạch chuyển đổi thuê bao Những thuê bao yêu cầu dịch vụ chuyển đổi chương trình được cài sẵn của họ với chíp IC ( Intergrated circuit ) chương trình nhớ chỉ đọc ( PROM ) thì kích hoạt những mạch khôi phục lại để triệt tiêu tín hiệu nằm ngang làm cho tín hiệu đồng bộ

_ Sau những năm 1980 với sự phát triễn của máy tính cá nhân, có thể chuyển đổi điều chỉnh thuê bao với sự găn liền thiết bị xáo trộn âm mà có thể điều khiển được ( máy tính “ talks” đến bộ chuyển đổi, mỗi bộ chuyển đổi thì có một địa chỉ ) Những mạch điện được thêm vào để thuê bao chuyển đổi xử lý dữ liệu được mang bởi sóng mang dữ liệu xuôi dòng ( data carrier ) Sóng mang dữ liệu này thì trong hầu hết các trường hợp

ở đầu của băng tần sóng vô tuyến FM ( 106.250 MHz ) và được điều chế mà có thể điều khiển được dòng dữ liệu Khi bộ chuyển đổi thấy được địa chỉ của nó hiện ra trên dòng dữ liệu, nó được rút ra để mã hoá thành số theo lệnh Những lệnh đó về bản chất được thay thế chổ của PROM theo thông tin được cung cấp ban đầu Thuê bao sẽ tiếp xúc với công ty cáp, nếu họ muốn thay đổi dịch vụ thì người thư kí tại công ty cáp sẽ thêm vào những thay đổi trên máy tính thông qua một giao tiếp giữa máy tính và cáp (

computer-to-cable modem ) để chỉ dẫn bộ chuyển đổi để đáp ứng yêu cầu của thuê bao Vì vậy không cần thiết tới nhà của thuê bao để thực hiện việc thay đổi này

_ Tất cả các phương pháp cho việc bảo mật tín hiệu lúc này hay lúc khác có thể bị

hư hỏng Những người chỉ muốn xem mà không muốn trả tiền thì họ làm hoặc mua các bẫy positive trái phép và đặt chúng trong nhà của họ ở những nơi kính đáo Những người được gọi là “ người ăn cắp tín hiệu “, họ bán và cài đặt các con chip PROM trái phép để đánh bại bộ biến đổi giải trộn Ngoài ra những cái được gọi là hộp đen được bán cho những thuê bao và chúng được đặt giữa bộ biến đổi có thể định địa chỉ và bộ thu hình Hầu hết các công ty truyền hình cáp dùng các chương trình khác nhau để quản lý vấn đề bảo mật tín hiệu mà họ cung cấp

_ Như vậy, truyền hình cáp được hiểu một cách đơn giản là tín hiệu hình ảnh và âm thanh truyền tới các thuê bao bằng cáp , thay thế cho anten thông thường trên nóc nhà

II.CÁC HỆ TIÊU CHUẨN TRUYỀN HÌNH TRÊN THẾ GIỚI:

_ Sử dụng phương pháp truyền lần lượt các thông tin màu, có giữ lại để tái hiện

đúng thời điểm Nhờ phương pháp làm trễ 64 μs của sóng mang phụ có chứa các thành phần màu R-Y và B-Y, nối tiếp nhau sau một vòng khi đến ma trận để cộng với thành phần chói Y Nhờ đó mà hệ này không bị sai pha , gây lệch màu như hệ NTSC Hệ SECAM cho màu sắc trung thực hơn

* Sự phân bố phổ của PAL và SECAM như nhau, băng tần tổng hợp chiếm 8MHz Trong một dòng quét 64 μs thì tín hiệu màu và chói chiếm 52 μs, còn lại tín hiệu đồng

bộ là 12 μs, tín hiệu tiếng được phát riêng thông qua điều chế FM hay AM

* Bởi tín hiệu màu và chói nằm chung nhau và các thông tin có được đều dùng phương pháp tương tự nên có nhưng nhược điểm sau :

+ Độ phân giải ngang không cao , do tín hiệu sóng mang màu nằm ngay trong tín hiệu chói

+ Do sự xuyên nhiễu của tín hiệu màu và chói gây nhiễu giao thoa

+ Sự xuyên nhiễu giữa hình và tiếng cũng gây ra vân giao thoa

+ Âm thanh không tốt bằng điều chế số

** Ngoài ra còn có hệ CMAC và D2MAC là các hệ tiêu chuẩn của hệ truyền hình

có độ nét cao HDTV

III KHÁI QUÁT CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH CÁP:

_ Hiện nay, ở Việt Nam các đài truyền hình và một số nhà cung cấp dịch vụ đã đưa ra các dịch vụ truyền hình tương tự, truyền hình kỹ thuật số, truyền hình cáp…Sau nay là cách nhìn tổng quan về các dịch vụ truyền hình

1 TRUYỀN HÌNH TƯƠNG TỰ :

_ Là công nghệ truyền hình phổ biến nhất và hiện đang được sử dụng rộng rãi trước đây Gọi là TH tương tự vì các trạm thu phát đều là thiết bị tương tự , tín hiệu thu phát cũng là tín hiệu tương tự Tín hiệu được truyền dẫn trong không gian thông qua trạm anten phát , vệ tinh mặt đất hoặc phát lên vệ tinh điạ tĩnh rồi phát xuống trở lại Thiết bị đầu cuối để thu được có thể là anten

* Đặc điểm :

_ Chất lượng hình ảnh và âm thanh không cao , phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : chất lượng của thiết bị đầu cuối , yếu tố thời tiết ( nắng , mưa …) Và đặc biệt là chi phí rất rẻ do chỉ cần có anten thu và tivi là có thể xem được vài chương trình.

_ Tín hiệu âm thanh và hình ảnh sau khi đã xử lý, được chuyển đổi từ analog sang

digital thông qua bộ biến đổi ADC ( tín hiệu tương tự sang tín hiệu số ) , sau đó sẽ phát

đi Việc truyền dẫn có thể thực hiện trong không gian giống truyền hình tương tự hoặc

có thể truyền thông qua dây dẫn ( truyền hình cáp ) Khi tín hiệu đến nhà thuê bao thì phải có bộ giải mã tín hiệu để chuyển đổi tín hiệu từ số sang tương tự

_ Nhà khai thác truyền hình thường nhận được nội dung từ nhiều nguồn , bao gồm video địa phương , các kênh truyền hình cáp và vệ tinh , các nội dung này lại được xử

lí truyền dẫn tiếp đến người xem bằng cách đưa tín hiệu qua hệ thống truyền dẫn phát sóng truyền hình số

_ Các khối chức năng trong hệ thống này gồm : thu nhận tín hiệu , nén và mã hoá , điều chế , hệ thống truy cập có điều kiện , hệ thống quản lí mạng

* Đặc điểm :

_ Máy phát số phát được 9 chương trình số riêng biệt trên cùng 1 kênh phát , trong khi máy phát analog chỉ phát được duy nhất 1 chương trình tính hơn hẳn ( cả về kĩ thuật – chất lượng cao , cả về hiệu quả kinh tế – phát nhiều chương trình ) rất thuận tiện cho việt qui hoạch mạng phát sóng số mặt đất

_ Công suất máy phát số không cần lớn như máy phát analog ( nếu cùng 1 diện phủ sóng ) vì mức cuờng độ trường cần ở điểm thu thấp hơn nhiều so với tương tư.̣

_ Nếu dùng tiệu chuẩn phát sóng châu âu DVB-T sử dụng mạng đơn tầng có thể tạo ra hệ thống mạng phát sóng quốc gia có 1 t/số phát không phải qui hoạch t/số cho từng điểm

_ Tránh đuợc hiện tượng sóng phản xạ từ nhiều hướng gây nên ảnh bóng của TV

mà hệ phát analog không loại trừ được với tiêu chuẩn DVB-T thực hiện thu tốt tín hiệu số trong mọi điều kiện kể cả trên xe hơi di động , ít bị ảnh hưởng vật chắn , mở ra khả năng chế tão sản xuất máy thu hình cá nhân bỏ túi

_ Chất lượng hình ảnh tiếng nói thu được đẹp nét gần như ảnh , tiếng thực ,chất lượng âm thanh và hình ảnh khá cao do sử dụng kỹ thuật số , tuy nhiên chi phí cũng cao hơn do phải mua thêm bộ giãi mã tín hiệu , đồng thời cũng chịu ảnh hưởng của môi trường nếu truyền trong không trung

_ CATV là dịch vụ phân phối kênh truyền hình của các nhà khai thác cáp tới các thuê bao qua hệ thống cáp quang hay cáp đồng trục các nhà cung cấp dịch vụ CATV

ở việt nam đang dùng công nghệ tương tự để cung cấp các chương trình truyền hình trả tiền chủ yếu là qua đường cáp đồng trục theo đánh giá của Bộ BCVT , hệ thống

CATV đang phát triển tự do , sử dụng sóng tần số tuỳ tiện , không đúng tiêu chuẩn tần

số truyền dẫn cáp

_ Là công nghệ truyền dẫn vô tuyến thông qua cáp , cáp được sử dụng ở đây có

thể là cáp quang hay cáp đồng trục Đồng thời tín hiệu truyền dẫn là tín hiệu kỹ thuật

số , do đó ở đầu cuối cần có bộ thu và giải mã Thường tín hiệu thu tại đầu thuê bao lớn hơn tín hiệu truyền từ vệ tinh và tương đối ổn định , nhưng do truyền trong môi trường đồng nhất ( trong lõi cáp ) , nên cũng chịu những sóng phản xa tương đối mạnh

do hiện tượng không phối hợp trở kháng hoàn toàn

Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống truyền hình cáp

Mạng phân phối tín hiệu ( Distribution Network )

Thiết bị thuê bao ( Customer System)

Hệ thống thiết bị

trung tâm

( Headend System)

* Đặc điểm : băng thông lớn ,chất lượng tín hiệu rất tốt , chất lượng còn tùy thuộc

vào từng loại cáp để truyền tín hiệu ( trên đường truyền bị suy hao ) Ngoài ra có thể tận dụng đường truyền cho các mục đích truyền dữ liệu , internet ……….Hiện nay truyền hình cáp có 2 loại : truyền tín hiệu bằng dây dẫn _ Truyền hình cáp hữu tuyến

và loại truyền vô tuyến

* Nhược điểm: lại phụ thuộc rất lớn vào mạng truyền dẫn , nếu mạng truyền dẫn

không tốt thì chất lượng các chương trình cũng bị xấu đi

_ Vào những năm 60, hệ thống anten thu công cộng ra đời gọi tắt là MATV ( Master Antenna Television )

_ Các toà nhà cao tầng khu chung cư biệt thự chỉ cần có một vài anten thu tín hiệu, qua bộ khuếch đại và bộ phân chia nhiều đường, tới từng phòng trong căn hộ Một số nước phát triển ngoài các hệ thống truyền hình quảng bá của quốc gia, còn có các hệ thống truyền hình tư nhân Những hãng lớn có hệ thống phát và kiểm soát thuê bao riêng biệt Những hãng nhỏ phục vụ trên một địa bàn riêng biệt thường sử dụng hệ thống truyền dẫn cáp ( cable ttelevision )

_ Những năm gần đây, các công nghệ phát thanh truyền hình liên tục ra đời đã giải quyết thành công vần đề mã nguồn ( nén audio và video ) nhằm mục đích làm giảm tốc

độ bit với độ suy giảmchất lượng đến mức có thể chấp nhận được và mã kênh (sử dụng các mã sửa lỗi và kỹ thuật điều chế nhằm đạt được hiệu suất phổ tần tốt nhất ) Khi quá trình mã nguồn và mã kênh được thực hiện thì sẽ có một dòng dữ liệu được sử dụng để điều chế sóng mang tín hiệu chương trình Vậy nhằm mục đích tối ưu hóa những đặc trưng riêng biệt cuả từng kênh truyền để đạt được tín hiệu truyền tốt nhất , nên mỗi phương thức truyền dẫn thường chọn các kỹ thuật điều chế tín hiệu sóng mang khác nhau dể có thể đạt được yêu cầu về chất lượng âm thanh và hình ảnh

** Hiện nay đã có một số đài PTTH ở VIỆT NAM đang tìm hiểu chuyển sang sử dụng công nghệ số , tuy nhiên đây cũng chỉ là giải pháp tình thế vì theo các chuyên gia truyền hình , việt phát triển truyền hình số không phù hợp với điều kiện ở Việt Nam ,các đô thị ở Việt Nam đang qui hoạch lộn xộn , để đưa các tín hiệu CATV đến thuê bao nhà cung cấp phải kéo dây , treo cáp trên các cột điện làm mất mỹ quan đô thị Trên thế giới , nhiều nước đã chấm dứt phát sóng truyền hình tương tự Tại Việt Nam , theo đề xuất của VTC cần phải 10-15 năm để chuyển đổi từ analog sang số

_ Do truyền tín hiệu bằng cáp đồng trục có mức suy hao lớn nên khi sử dụng

nhiều bộ khuếch đại dẫn đến chi phí cho mạng tăng cao, đồng thời kéo theo các chi phí

khác như nguồn cung cấp cho bộ khuếch đại và điện năng tiêu thụ của mạng cũng tăng

_ Do sử dụng các bộ khuếch đại để bù suy hao nên nhiễu đường truyền tác động

vào tín hiệu cùng với nhiễu nội bộ của bộ khuếch đại tích tụ lại theo chiều dài đường

truyền dẫn đến càng xa trung tâm, chất lượng tín hiệu càng giảm

Đây là công nghệ của những năm 80 trở về trước và thường chỉ áp dụng ở trung quốc

b.Mạng kết hợp cáp quang và cáp đồng trục ( HFC – Hybrid Fiber Coaxial ):

b Mạng truyền hình cáp hữu tuyến kết hợp cáp quang và cáp đồng trục HFC:

_ HFC - Hybrid Fiber Coaxial: sử dụng đồng thới cáp quang và cáp đồng trục để

truyền dẫn tín hiệu Mạng HFC có thể triển khai theo nhiều cấp độ tuỳ theo quy mô của

mạng

_ Với quy mô nhỏ có thể sử dụng sơ đồ hình sao, với quy mô của mạng lớn có

thể sử dụng sơ đồ hình vòng kín Độ an toàn của mạng được tăng lên nhờ cấu trúc hình

vòng kính

* Ưu điểm :Dải thông cực lớn, suy hao tín hiệu rất thấp, ít bị nhiễu điện từ,

chống lão hoá và ăn mòn hoá học tốt

c Mạng quang hoá hoàn toàn :

_ Một mạng truyền dẫn được quang hoá hoàn toàn từ nhà cung cấp dịch vụ đến

tận các thuê bao là ước mơ của của mọi nhà cung cấp dịch vụ truyền hình cũng như

viễn thông nhờ ưu điểm tuyệt vời của cáp quang Tuy nhiên, việc truyển khai một

mạng quang hoàn toàn tại thời điểm hiện nay gặp một số nhược điểm sau :

+ Giá thành cáp quang, thiết bị phát quang, bộ chia quang,… hiện còn rất cao

so với các thiết bị tưng ứng cho cáp đồng trục

Hiện nay các thiết bị đầu cuối truyền hình cáp tại thuê bao hoàn toàn không có đầu vào quang, vì vậy muốn thu được chương trình cần có thiết bị thu quang và chuyển đổi quang sang tín hiệu RF Đây là trở ngoại lớn vì thiết bị này chưa có sẵn trong dân dụng và giá thành rất cao

_ Căn cứ vào phân tích các ưu điểm và nhược điểm của ba phương án nêu trên,

ta có thể đưa ra kết luận sau:

_ Sử dụng cáp quang hoàn toàn cho mạng truyền dẫn tín hiệu của truyền hình cáp hữu tuyến là điều lý tưởng về mặt kỹ thuật Tuy nhiên, xét về mặt kinh tế thì việc

sử dụng quang hoá hoàn toàn không có lợi và rất khó khả thi vì giá thành quá cao

_ Khi so sánh giũa phương án sử dụng cáp đồng trục hoàn toàn với phương án

sử dụng kết hợp cáp quang và cáp đồng trục cho thấy với quy mô mạng còn nhỏ, có dung lượng khoảng từ 5000 thuê bao trở lại thì cáp đồng trục hoàn toàn sẽ có chi phí thấp hơn và vẫn bảo đảm chất lượng Mạng có quy mô lớn từ 10000 thuê bao trở lên thì sử dụng mạng kết hợp HFC gía thành thấp hơn và chất lượng tín hiệu sẽ tốt hơn, quy mô mạng càng lớn thì phương án mạng HFC sẽ càng hiệu quả

** Ngoài ra dịch vụ truyền hình cáp còn có tính ưu việt sau:

_ Dịch vụ CATV cung cấp cho bạn khả năng kết nối internet nhanh gấp 100 lần tốc độ internet qua đường điện thoại Một dịch vụ rất an toàn ,hiệu quả

_ Truyền hình theo yêu cầu ( VOD ) là một hệ thống cung cấp dịch đa phương tiện ( multimedia ) , khách hàng có thể lựa chọn dịch vụ từ cơ sở dữ liệu đã được lưu trữ sẵn tại trung tâm theo ý muốn

_ Trên cơ sở hạ tầng mạng HFC tốc độ cao, hỗ trợ chất lượng dịch vụ ( QoS ) cho các ứng dụng chạy trên mạng có thể xây dựng hệ thống truyền hình hội nghị tư xa với tốc độ và chất lượng hơn hẳn các mạng khác như ADSL hoặc ISDN …

_ Hệ truyền hình dải rộng (Broadband communication system) có khả năng

truyền đồng thời tín hiệu TV và âm thanh đến đông đảo dân chúng qua mạng cáp đến

máy thu TV Hệ truyền hình cáp này sẽ thu chương trình đầu cuối (có thể là tín hiệu

tổng hợp BB hay tín hiệu cao tần RF) để xử lí, điều chế rồi truyền qua mạng cáp Nó có

thể tiếp nhận tín hiệu từ trạm phát mặt đất, hay trên vệ tinh

_ Dải tần của hệ truyền thông dải rộng nằm giữa khoảng từ 30 MHz đến

300MHz Nó bao gồm chương trình truyền thanh (Radio) và truyền hình (TV), được bố

trí theo hình 3 như sau:

Hình 3:Bảng phân chia tần số các kênh Radio, TV, CATV trong băng tần VHF

a Dải phát tiếng (Sound):

_ Băng II, từ 87,5 đến 108MHz dành riêng cho truyền thanh FM, nó chứa đựng:

55 kênh với băng thông 300KHz, hoặc 165 kênh với băng thông 100KHz

_ Kênh S2 và S3, từ 111 đến 125KHz (nằm trong kênh thấp S1) dự định để truyền

16 chương trình stereo chất lượng cao bằng kỹ thuật số

_ Băng III, từ 174 đến 230MHz, nằm từ kênh 5 đến kênh 12

_ Truyền hình cáp băng tần cao (CATV/SU), từ 230 đến 300MHz, nằm từ S11 đến

S20 Khoảng dải tần này được dành riêng cho truyền hình cáp

_ Nếu dùng cho một tập thể nhỏ, dưới vài chục đầu thu TV thì có thể dùng một anten chính, qua bộ thu TVRO rồi phân nhánh đến các đầu thu TV Một trạm như vậy được gọi là truyền hình MATV (Master antenna TV)

_ Nếu dùng cho nhiều đầu thu, đến vài trăm hay nhiều hơn, thì không thể dùng hệ MATV được Người ta phải dùng mạng cáp phân nhánh dài hơn Cứ một đoạn cáp dài hơn 100 met thì cần có mạch khuếch đại tuyến tính để bù tổn hao trên đường truyền Một trạm như vậy được gọi là truyền hình cáp CATV (Cable antenna TV)

2 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI ( HEADEND)

* Khối Headend thường gồm các thiết bị:

_ Antenna thu (UHF ,VHF , chảo parobol) và các thiết bị phụ trợ cho anten (nếu

có ) như: Polartor dùng để điều khiển phân cực antenna positioner để điều khiển góc ngẩn,góc phươn g vị (hoặc chỉ một trong hai chức năng)

_ Bộ khuếch đại và dịch tần nhiễu thấp (LNA và LNB) cho chảo parabol bộ RF Booster cho antenna thu UHF , VHF

_ Máy dịch tần và điều chế QAM cho ra tín hiệu hình RF ở băng tần cơ bản cấp cho máy thu hình dân dụng

_ Bộ combiner để ghép các kênh rf từ bộ booster và máy thu đưa tới

_ Bộ amplifier đây là bộ khuếch đại dải rộng có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu đủ lớn để cung cấp tín hiệu tivi tới các thuê bao

_ Dây dẫn sóng cao tần ( cáp đồng trục 75Ω) truyền dẫn tín hiệu từ đầu ra bộ dịch tần LNB tới máy thu

Hình 4: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống Headend

3 MỘT SỐ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ KẾT NỐI THIẾT BỊ TRONG TRUYỀN DẪN MẠNG CÁP:

a Lắp đặt CATV trong nhà: Ta sử dụng các thiết bị lắp đặt trong nhà Indoor

Hình 5: Sơ đồ nguyên lý kết nối thiết bị truyền dẫn trong nhà

b Lắp đặt CATV ngoài trời: Ta sử dụng các thiết bị lắp đặt trong nhà Outdoor

Hình 6: Sơ đồ nguyên lý kết nối thiết bị truyền dẫn ngoài trời

c Lắp đặt MATV:

Hình 7: Sơ đồ nguyên lý kết nối mạng MATV sử dụng chung 1 anten Yagi

II TRUYỀN HÌNH THU QUA VỆ TINH:

1 KHÁI NIỆM VỀ THÔNG TIN VỆ TINH:

perigee

Hình 8: Các quỹ đạo vệ tinh

* Có 3 loại vệ tinh :LEO , MEO, GEO trong đó :

_ LEO : Low Earth Orbits : là loại vệ tinh quĩ đạo thấp

ƒ Khoảng cách so với trái đất là 700-1000Km

ƒ Để phủ hết trái đất cần khoảng 48 đến 66 vệ tinh

ƒ Ứng dụng trong thông tin di động

_ MEO : Medium Earth Orbits

ƒ Khoảng cách : 10354 Km

ƒ Là loại vệ tinh động , khoảng 10 vệ tinh thì sẽ phủ toàn bộ trái đất

_ GEO : Geostationary Earth Orbits : vệ tinh địa tĩnh

_ Các vệ tinh dùng cho truyền hình là loại vệ tinh địa tĩnh _ Geostationary Earth Orbits Loại vệ tinh này quay trên mặt phẳng xích đạo cùng vận tốc và theo chiều quay của trái đất Vận tốc cuả vệ tinh địa tĩnh phãi đạt được 11.070 Km/s và cách bề mặt trái đất 35.786 Km Ở độ cao như thế thì chỉ cần 3 vệ tinh địa tĩnh là có thể phủ sóng toàn bộ bề mặt trái đất

_ Độ rộng băng tần của sóng truyền hình vệ tinh từ 12 ÷30MHz , cho phép truyền cùng một lúc 12 đến 40 chương trình

_ Phủ sóng truyền hình bằng vệ tinh địa tĩnh có những ưu điểm sau :

• Vùng phủ sóng rộng , chỉ cần 3 vệ tinh là có thể phủ sóng toàn cầu

• Công suất chỉ từ 10W đến 200W cho cả 2 trạm phát lên ( Uplink ) và phát xuống ( Downlink )

• Tận dụng được năng lượng mặt trời để cung cấp điện gần như cả ngày lẫn đêm

* Nhược điểm :

• Các điểm thu ở về phía đối diện với vệ tinh sẽ bị mất sóng trong vài giờ,

vì mỗi vệ tinh chỉ phủ sóng được 33% bề mặt trái đất

• Năng lượng bức xạ bị tổn hao khá lớn trên đường truyền , tổn hao tăng tỉ

lệ với tần số sóng mang và khoảng cách truyền Băng tần Khoảng tần số (GHz ) fuplink / fdownlink

_ Sóng truyền hình hiện nay thừơng được phát trên 2 băng tần C và Ku :

+ Băng C có dải tần từ 3,7GHz ÷4,2GHz , băng C tổn hao ít hơn băng Ku hiện nay đang được dùng phổ biến , băng C có thể phát cùng lúc 24 chương trình

+ Băng Ku hay còn gọi là dải tần SHF được chia làm 3 dải :

Dải tần thấp : (10,95÷11) GHz Dải tần trung bình : ( 11,7 ÷12,2 ) GHz Dải tần cao : ( 12,25÷12,75 ) GHz

ktv: vũ thế công - 18 - Đt: 0914559685

+ Băng Ku tuy tổn hao lớn hơn băng C, nhưng lại có tính định hướng mạnh và truyền được nhiều chương trình hơn ( gần 40 chương trình ) , tương lai sẽ dùng rộng rãi

_ Các vệ tinh phủ sóng vùng Đông nam Á chủ yếu dùng băng C, riêng vệ tinh toàn cầu Intelsat dùng cả băng C và Ku để phủ sóng cho Châu Âu , Châu Á và Châu Phi

2 CÁC CHỈ TIÊU QUAN TRỌNG CỦA TRUYỀN HÌNH VỆ TINH :

a Công suất tương đương đẳng hướng _ EIRP :

_ Biểu thị công suất của chùm sóng chính từ vệ tinh hướng đến vùng phủ sóng

10lg( )

EIRP= P G dBw trong đó :

P : công suất phát của vệ tinh

G : độ lợi anten

b Các loại tổn hao :

_ Năng lượng bức xạ từ anten phát của vệ tinh (phát xuống ) để đến được trạm thu TVRO phải vượt qua quảng đường 36.000km , do đó năng lượng đã bị tổn hao đáng kể Có một số loại tổn hao sau :

_Tổn hao do môi trường truyền sóng : tổn hao môi trường tăng theo tần số bức

_ Tổn hao do mối nối khoảng 0,5 ÷ 2 dB

c Độ lợi anten : là 1 thông số rất quan trọng của trạm thu TVRO

η : hiệu suất anten ( khỏang 55% ÷ 65%)

D : đường kính anten (m)

λ : bước song tín hiệu ( m )

ktv: vũ thế công - 19 - Đt: 0914559685

d Tạp nhiễu : Tạp nhiễu xen lẫn trong tín hiệu và nó được khuếch đại theo tín

hiệu , mức tín hiệu càng nhỏ thì tạp nhiễu càng gay nhiễu lớn Để giảm tạp nhiễu phát sinh trên đường truyền sóng cẩn phải tăng công suất phát và chọn dải t ần thích hợp _ Để giảm nhiễu cho các kênh vệ tinh lân cận và các vệ tinh cùng phát đồng thời các chương trình khác nhau , người ta qui định :

ƒ Các vệ tinh trên quĩ đạo đại tĩnh phải cách nhau 60 (400 Km)

ƒ Tần số các kênh lân cận cách nhau không dưới 20MHz

ƒ Thực hiện phân cực trực giao hay xoay vòng

_ Nhiễu do nhiệt tác động đến độ lợi anten thể hiện thông qua tỉ số G/T , đơn vị

la dB/K

/ [ ] 10lg [

G T G dB= − T K ]

T[K] : là nhiệt độ Kelvin _ Hệ số C/T biểu thị ảnh hưởng của nhiệt nhiễu đến chất lượng hình ảnh

e Các thông số cần thiết liên quan đến góc giữa vệ tinh và điểm thu :

3 CÁC LOẠI TRUYỀN HÌNH VỆ TINH :

* Có 2 phương pháp truyền hình từ vệ tinh

a Truyền hình trực tiếp DBS_Direct Broadcating Satellite :

_ Đây là phương pháp đưa thẳng tín hiệu từ vệ tinh đến trực tiếp máy thu hình ( tivi ) của từng hộ gia đình Với phương pháp này thì tín hiệu từ vệ tinh sẽ được điều biên với tần số mang hình Mặt khác để giảm can nhiễu của sóng viba từ mặt đất và giảm nhỏ đường kính anten parabol nên phải phát trên băng Ku

b Truyền hình qua TVRO_Television Receive Only :

+ Thiết bị bên ngoài :

ƒ Chảo anten parabol

ƒ Phễu thu sóng , ống dẫn sóng

ƒ Bộ khuếch đại dịch nhiễu tần thấp ( LNA hay LNB )

ƒ Cơ cấu điều khiển chảo quay theo góc ngẩng và góa phương vị

ƒ Cơ cấu điều khiển góc quay phân cực + Thiết bị bên trong :

ƒ Máy thu TVRO

ƒ Mạch điện điều khiển góc quay

ƒ Bộ điều khiển từ xa và bộ nhớ

_ Thuận lợi của truyền hình thông qua trạm TVRO là từng hộ gia đình có thể nhận được tín hiệu từ vệ tinh thông qua trạm TVRO Nếu dùng cho tập thể chung cư , khách sạn thì qua hệ thống cáp CATV ( Cable Television Network ) , còn nếu khoảng cách quá xa thì không thể dùng hệ thống CATV mà phải dùng hệ MMDS để thu tín hiệu từ về tinh rồi phát đến từng hộ gia đình thông qua sóng viba

_ Do được phát từ 1 máy công suất thấp , đặt rất xa máy thu (tới 3600km) nên tín hiệu thu được thừơng yếu và có tỉ số tín hiệu trên nhiễu nhỏ ( tỉ số công suất sóng mang trên nhiễu CNR khoảng 10dB hay thấp hơn ) tuy nhiên do phương truyền sóng vuông góc với mặt đất , không bị che chắn bởi các vật cản đường truyền ,nên tín hiệu thu thường được ổn định và hầu như không bị ảnh hưởng bởi các sóng phản xạ

Feeder link

SMATV

CATV

TV Studio DTH

N

Hình 9: Sơ đồ thu phát sóng vệ tinh

III HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP VÔ TUYẾN,VIBA :

1 HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP MMDS :

a Giới thiệu :

_ Hệ truyền hình MMDS _ Multi point Multi channel Distribution System : là

loại dịch vụ truyền hình đa điểm , đa đường bằng sóng viba , một loại truyền dẫn mang đầy đủ tính ưu việt về kỹ thuật và kinh tế Sóng viba ở dải tần rất cao từ 2,5÷2,7 GHz , với độ rộng dải tần từ 6MHz÷8MHz cho mỗi kênh được dùng với tín hiệu analog Nó cho phép truyền được nhiều chương trình cùng một lúc Ngưới ta gọi

đó là hệ thống truyền hình MMDS ( Viba truyền hình nhiều đường ) Cự ly phủ sóng trung bình từ 1km đến vài chục km

_ Hệ MMDS có thể truyền tải nhiều chương trình cùng lúc , ngoài ra còn có thể truyền và nhận tất cả các dạng tín hiệu truyền hình, kể cả hệ CMAC và D2MAC , các tín hiệu teletex và dữ liệu máy tính

_ Thường người ta có thể phát xen kênh, cứ bỏ một kênh, phát một kênh để

khỏi ảnh hưởng đến nhau Có thể phát sóng theo kiểu phân cực đứng ( V ) hay phân cực ngang ( H ) Cũng có thể phát cả hai cùng một lúc V và H Như vậy về phần anten

cả thu và phát phức tạp hơn nhiều

Hình 10: Hệ thống truyền hình MMDS

b Quá trình phát triển :

_ Ban đầu dải tần số từ 2,5÷2,7 GHz được dành riêng cho việc truyền các chương trình giáo dục, được phát theo phương thức điểm nối điểm phục vụ trong các trường đại học , đồng thời cũng có một hệ thống dịch vụ phân phối đa điểm MDS_ Multipoint Distribution System có dải tần số từ 2150÷2156 MHz dùng phát các chương trình truyền hình có thu phí

_ Các anten phát thường được đặt trên tháp cao hay là nóc các tòa nhà cao tầng

để phát sóng đến thuê bao Anten phát thường là anten đẳng hướng có khả năng phủ sóng trong vòng bán kính rộng lớn , từ đó công nghệ MDS còn gọi là Truyền hình cáp không dây

_ Công nghệ MDS đặc biệt thích hợp cho những vùng chưa có TH cáp CATV Sau này thì MDS được phát triển thành hệ truyền hình MMDS

c Mục đích của truyền hình MMDS

_ Quản lý chương trình người xem Ngưới xem có thể mua thiết bị TVRO để thu thẳng và xem trực tiếp Với hình thức đó nhà nước cũng như cơ quan chức năng không thể quản lý được

_ Hệ thống MMDS thu lại các tín hiệu của nước ngoài qua vệ tinh rồi mới đưa vào máy phát MMDS để phát đi, do đó có thể quản lý được chương trình của người xem

_ Về lâu dài sẽ dùng các thiết bị phát chậm lại Do đó có thể kiểm soát được toàn bộ chương trình cần phát và hơn nữa ngoài tiếng nước ngoài còn có phụ đề tiếng việt kèm theo

_ Cập nhật tin tức mỗi ngày được dẽ dàng hơn Hệ thống MMDS có số kênh phát cố định, chỉ việc ấn nút chuyển đổi chương trình là xem được ngay

_ Thiết bị thu MMDS gọn nhẹ, không cồng kềnh, không chiếm nhiều vị trí như chảo anten TVRO Giá tiền vừa phải

_ Ngoài ra còn có thể xem các thông tin cần thiết, chỉ cần ấn nút { MSG } trên

bộ điều khiển từ xa, bộ giải mã sẽ cho ta biết được thông tin cần thiết như về thời tiết, giá cả một số mặt hàng cần thiết cũng như các thông tin về dịch vụ, hàng không, xe lửa

và các dịch vụ tham quan du lịch …

_ Hệ thống thu MMDS được biểu diễn ở hình 11

* Sơ đồ khối máy phát truyền hình MMDS :

Anten

Khối

TBC

Mã hóa

Điều chế

Bộ đổi tần

Dao động nội LO

Bộ lọc 1

Tiền khuếch đại

KĐ công suất

KĐ công suất tiếng

Bộ lọc

2

Audio

Bộ ghép tổng hợp

Video

Kênh 2,3,4…n

* Chỉ tiêu kĩ thuật của bộ điều chế UHF:

Hệ màu : NTSC, PAL hoặc SECAM

Băng tần làm việc 2,5 đến 2,7 GHz

Độ ổn định tần số : Tần số tải hình : ± 1 KHz ( fh = ± 1 KHz )

Tần số tải tiếng : ± 100 KHz ( ft = ± 100 KHz )

Trở kháng ra : 50 Ω

Trở kháng đầu vào video : 75 Ω

Mức video đầu vào : 1 Vđđ ( đỉnh – đỉnh )

Méo khuếch đại vi sai : ≤ 2%

Méo pha vi sai : ≤ ± 2°.Tỷ số Sr / N ≥ 55 dB

Hài bậc 2 < -60 dB

Trở kháng đầu vào âm thanh : 600 Ω ( đối xứng )

Mức tiếng vào : 0 dB

Méo âm thanh : ≤ ± 1dB Tỷ số Sr / N ≥ 60 dB

Máy phát truyền hình MMDS làm việc ở dải tần 2,5 GHz đến 2,7 GHz ( sử dụng

ở Việt Nam ) Số chương trình phát có thể được chọn là 6, 8, 12

* Như vậy, có bao nhiêu chương trình thì có từng đó bộ điều chế UHF riêng, sau đó được cộng qua bộ combiner và lại được điều chế ở dải tần 2,5 GHz đến 2,7 GHz và khuếch đại công suất Ống dẫn sóng đưa tín hiệu cao tần lên anten để phát

* Bộ sửa thời gian gốc :

_ Bộ TBC_ Time Base Corrector : làm nhiệm vụ hiệu chỉnh , sửa méo tín hiệu video trước khi vào bộ mã hóa

* Bộ mã hóa : Tín hiệu audio và video trước sẽ được mã hóa theo các dạng sau:

+ Mã hóa theo chỉ thị :

Phần video sử dụng nguyên lý đảo cực tính của xung đồng bộ và triệt xung đồng

bộ Còn audio có thể dùng phương thức dời tần số đến vùng tần số siêu âm

+ Mã hóa theo nguyên lý Line_Shuffle : là phương pháp làm xáo trộn một số dòng tín hiệu video , làm sai lệch so với vị trí gốc

* Bộ điều chế : Nhiệm vụ là điều chế băng tần cơ sở cho audio và video đồng thời

cung cấp tần số UHF

+ Phần video :

Tín hiệu vào : video tổng hợp , xung đồng bộ âm

Trở kháng vào 75Ω không đối xứng

Đáp tuyến tần số ± 1dB từ 50Hz tới tần số cao nhất của video

f audio đ/chế

f video dải tần

Bộ dao động nội LO

_ Trong đó :

fvideo dải tần = fvideo đ/chế + fLO

faudio dải tần = faudio đ/chế + fLO

* Bộ dao động nội LO: Có nhiệm vụ tạo ra tần số dao động nội phù hợp , đưa tín

hiệu vào bộ đổi tần nhằm tạo ra tín hiệu có tần số nằm trong dãy tần phát của hệ

MMDS

Dao động thạch anh Bộ nhân 2 Bộ nhân 2

* Bộ lọc 1 : Làm nhiệm vụ cho dải tần thích hợp đi qua, đồng thời chọn lọc tần số

lân cận , chủ yếu là cho tần số tín hiệu hình đi qua và ngăn chặn tần số dải tiếng

* Bộ tiền khuếch đại :

_ Có nhiệm vụ khuếch đại công suất đủ lớn để cung cấp cho tầng cuối

_ Là tầng ngăn cách giữa tầng chủ sóng và tầng công csuất ra

_ Là bộ khuếch đại cao tần đã được điều chế

* Bộ khuếch đại công suất : Đảm bảo công suất được khuếch đại đủ lớn để đưa

lên anten phát Trước khi tín hiệu được đưa đến anten thì phải qua bộ ghép tổng hợp

nhằm làm suy giảm các sóng hài và đảm bảo thành phần sóng cơ bản đủ lớn

* Bộ lọc 2 : Chủ yếu là cho tần số dải tiếng đi qua , ngăn tần số dải hình lại

* Bộ khuếch đại công suất tiếng : Là một bộ khuếch đại công suất cao tần nhằm

đảm bảo công suất tiếng đã được khuếch đại đủ , để đưa đến bộ ghép tổng hợp

* Bộ ghép tổng hợp :

_ Đảm bảo các tín hiệu được ghép có công suất đủ lớn và suy hao ít nhất

_ Tránh hiện tượng nhiễu giữa 2 kênh kề nhau , khỏang cách giữa 2 kênh khoảng

25dB

d Ưu điểm và triển vọng phát triển của hệ MMDS :

_ MMDS là hệ thống truyền dẫn tín hiệu qua vi ba, không cần phải xây dựng mạng

cáp truyền dẫn có một số ưu điểm sau :

ƒ Có thể quản lý chương trình người xem

ƒ Tin tức được cập nhật hằng ngày

ƒ Thiết bị thu MMDS gọn nhẹ, không chiếm nhiều vị trí như hệ thống TVRO

ƒ Giá tiền vừa phải

_ Có 4 yếu tố ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của hệ truyền hình MMDS là:

ƒ Chủ yếu hệ MMDS phục vụ các vùng chưa có mạng CATV

ƒ MMDS cần tăng thêm số lượng kênh truyền

ƒ Sự phát triển của các kỹ thuật mới cho phép phát nhiều chương trình trên một kênh, trong đó có kỹ thuật cho phép phát đồng thời 2 chương trình khác nhau trên cùng một kênh Ngoài ra còn có loại máy phát có thể phát

8 loại chương trình truyền hình

ƒ Chi phí đầu tư cho mạng MMDS ít tốn kém hơn so với mạng CATV do không phải đầu tư vào việc xây dựng và bảo trì mạng cáp phân phối

_ Thiết bị truyền hình MMDS được thiết kế đặc biệt để có thể phát sóng ở dãi tần sóng vi ba băng rộng, các máy phát đa kênh phải sử dụng giàn anten phát xạ dải rộng đặt trên các tháp cao và các đầu thu LNB cực nhạy đặt trên cao để nhìn thấy anten phát

xạ Công nghệ MMDS đòi hỏi một qui trình đầu tư , quản lý , khai thác và bảo dưỡng rất khắt khe

2 HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP VÔ TUYẾN HYPER CABLE :

a Giới thiệu :

_ Công nghệ Hyper cable thực chất là công nghệ DVB_S ( Digital Video

Broadcasting_Satellite) _ truyền hình số vệ tinh , nhưng được phát trên băng tần Ku (14/12GHz ) Mặt khác cao điểm phát sóng của Hyper cable là từ mặt đất thay vì từ vệ tinh điạ tĩnh như DVB_S cách trái đất 3600km Công nghệ Hyper hiện đang được Đài Truyền Hình TP Hồ Chí Minh chọn làm phương thức truyền dẫn chính trong hệ thống truyền hình cáp

hph : chiều cao của tháp anten phát [m]

hth : chiều cao của tháp anten thu [m]

d : khỏang cách tầm nhìn thẳng [km]

_ Một trạm phát Hyper cable có anten phát cao 100m chĩ có thu trong bán kính

50 km, để phủ sóng cho 1 vùng rộng lớn người ta phải dùng nhiều trạm phát

_ Việc triển khai công nghệ Hyper đòi hỏi phải hình thành mạng phát sóng với

nhiều trạm phát do đặc tính của sóng Hyper là luôn truyền theo đường thẳng Khi mạng

lưới trạm phát được hoàn chỉnh thì người xem truyền hình chỉ cần lắp một anten rất

nhỏ trên mái nhà vẫn có thể nhận tín hiệu Hyper cable rất tốt

Hình 12: Sơ đồ chuyển tiếp Hyper cable để mở rộng phạm vi phủ sóng

c Ưu và nhược điểm của công nghệ Hyper :

ưu điểm lớn của công nghệ này

_ Chất lượng phủ sóng cuả Hyper cable tuyệt đối đảm bảo như truyền hình số vệ tinh DVB_S Hyper cable hoàn toàn tương thích với truyền hình vệ tinh DVB-S Hệ thống thiết bị thu Hyper cable khi ngẩng anten lên trời cao sẽ thu được sóng truyền hình vệ tinh Do vậy Hyper cable có thể đóng vai trò 1 bước quá độ thích hợp với việt phát triển công nghệ truyền hình vệ tinh

_ Việc triển khai mạng Hyper cable rất đơn giản , có thể thành lập mạng Hyper cable theo dạng thứ tế bào Anten thu và phát rất nhỏ gọn và đơn giản

_ Với một máy phát Hyper có thể phát được 32 chương trình như các máy phát truyền hình vệ tinh So với công nghệ phát analog , để phát một chương trình TH cần một máy phát sóng với một kênh phát sóng, thì công nghệ Hyper cable xem ra có thể tiết kiệm được một khoảng chi phí cho thiết bị , mà quan trọng nhất là tiết kiệm được tần số

_ Hyper cable có thể được sử dụng để truyền Internet tốc độ cao, TH tương tác

và một số ứng dụng khác của công nghệ truyền hình số

_ Nhược điểm thứ 2: của công nghệ Hyper cable là khả năng gián đoạn việc thu sóng truyền hình do điều kiện thời tiết không tốt là rất cao (khi có trời mưa lớn ) đối với DTH ,thời gian gián đoạn mà các nhà khoa học thống kê là khoảng 2% trong 1 năm , trong khi Hyper cable tỷ lệ này sẽ cao hơn,vì sóng Hyper cable không phát từ trời cao xuống như DTH , mà phát sóng song với mặt đất Nếu trên đường truyền tín hiệu có mưa ở 1 địa điểm (tại điểm thu có thể không có mưa ), chương trình vẫn có thể bị gián đoạn ,do đường truyền tín hiệu bị nước làm suy giảm tín hiệu ,ngoài ra những đám mây đen nhiều hơi nước bao quanh trạm phát sóng đặt trên núi cao cũng có thể gây trở ngại cho việt bức xạ tín hiệu

* Nếu tín hiệu hyper cable qua nhiều trạm tiếp chuyển thì khả năng gián đoạn

chương trình sẽ còn cao hơn

_ Chi phí đầu tư và chi phí lắp đặt cao

d Ứng dụng cuả công nghệ Hyper cable :

_ Công nghệ Hyper cable sử dụng băng tần Ku tương tự hệ thống truyền tải băng thông rộng qua vệ tinh

_ Hyper cable có đài phát đặt trên mặt đất nên việc nâng cấp, cải tiến công nghệ

có thể thực hiện một cách dễ dàng và mau chóng , thích ứng với tốc độ phát triển của công nghệ truyền thông hiện đại

_ Có thể dễ dàng tích hợp khả năng thu Hyper cable và DVB_T trong một đầu thu, chỉ cần mỗi loại công nghệ sử dụng anten và khối dịch tần số thích hợp

có độ phân giải thấp hơn

_ Trong phạm vi phủ sóng chất lượng ổn định, khắc phục được các vấn đề phiền toái như hình ảnh có bóng, can nhiễu , tạp nhiễu , tạp âm, …

_ Máy thu hình có thể được lắp đặt dễ dàng ở các vị trí trong nhà, có thể xách tay hoặc thu lưu động ngoài trời

_ Có dung lượng lớn chứa âm thanh (như âm thanh nhiều đường, lập thể, bình luận,…) và các dữ liệu

_ Có thể linh hoạt chuyển đổi từ chương trình có hình ảnh và âm thanh chất lượng cao sang phát nhiều chương trình chất lượng thấp hơn và ngược lại

_ Mô tả khái quát cấu trúc của hệ thống phát sóng truyền hình số mặt đất (DTTB- Digital Terrestrial Television Broadcasting)

Thu

RX

TX Phát sóng

Giải mã nguồn

Giải mã truyền dẫn (kênh)

Đa hợp/Sửa lỗi

Giải

Máy thu hình Studio số

* Quá trình phát sóng trên truyền hình trên mặt đất bao gồm những thành phần sau:

ƒ Biến đổi tín hiệu video và audio thành các dữ liệu số

ƒ Mã hóa nguồn dữ liệu số ( source coding) thực hiện nén số ở các tỉ số nén khác nhau Việc nén được thực hiện bằng bộ mã hóa MPEG-2 Việc mã hóa được thực hiện khá phức tạp dựa trên cơ sở nhiều khung hình ảnh chứa nhiều thông tin với sự sai khác rất nhỏ Do đó, MPEG làm việc bằng cách chỉ gửi đi những sự thay đổi này và dữ liệu lúc này có thể giảm từ 100 đến 200 lần Với audio cũng như vậy, việc nén dựa trên nguyên lý tai người khó phân biệt được âm thanh trầm nhỏ so với âm thanh lớn khi chúng có tần số lân cận nhau và những bit thông tin của âm thanh trầm nhỏ này có thể

bỏ đi và không được sử dụng

_ Mã hóa nguồn chỉ liên quan đến các đặc tính của nguồn Phương tiện truyền phát không ảnh hưởng gì đến mã hóa nguồn

ƒ Gói và đa hợp video, audio và các dữ liệu phụ vào một dòng dữ liệu, ở đây là dòng truyền tải MPEG-2

ƒ Điều chế tín hiệu phát sóng bằng dòng dữ liệu Quá trình này bao gồm cả mã hóa truyền dẫn, mã hóa kênh và các kỹ thuật hạ thấp xác suất lỗi, chống lại các suy giảm chất lượng do fading, tạp nhiễu,…

Thu: mở gói, giải mã, hiển thị hình và tiếng ra máy thu

b Nén và mã hoá:

_ Trung tâm của 1 mạng phát sóng video bao gồm hệ thống nén , nó cung cấp chương trình video và audio chất lượng cao cho người xem bằng cách chỉ sử dụng 1 phần nhỏ độ rộng băng tần mạng mụch đích chính của nén là tối thiểu hoá khả năng luư trữ và truyền dẫn và phát sóng thông tin ( ghép nhiều tín hiệu chương trình truyền hình vào 1 dòng truyền ) hệ thống nén tín hiệu bao gồm các bộ mã hoá số và các bộ ghép kênh các bộ mã hoá số có nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang dạng số , nén và xáo trộn thành 1 dòng audio , video và dữ liệu khác dưới dang số nén mã hoá

số cho phép truyền dẫn ,phát sóng nhiều chương trình video /audio chất lượng cao qua cùng độ rộng băng tần như kênh phát sóng tương tự ( vd: 8MHz ở việt nam)

_ Tín hiệu đã được mả hoá và nén thành 1 dòng tín hiệu MPEG-2 (moving piture epert group chuẩn nén tín hiệu video /audio cua châu âu , sử dụng cho việt nam ) sẽ đua đến bộ ghép kênh nhóm chuyen gia MPEG-2 đã định nghĩa 1 tập các tiêu chuẩn nén các dạng file bao gồm hệ thống đồ hoạ video MPEG-2 tiêu chuẩn nén tín hiệu số MPEG-2 được chấp nhận ở 190 nước và là tiêu chuẩn nén video số

c Điều chế sóng mang tín hiệu số:

_ Tín hiệu số là dòng xung vuông biểu hiện giá trị bít “0” và ”1” để tăng hiệu suất của điều chế , nhiều bít được ghép chung với nhau trong 1 symbol Số lượng bít trong mỗi symbol phụ thuộc vào đặt tính kênh truyền dẫn

_ Theo lý thuyết phổ tần số của tín hiệu số là vô hạn , tức là cần có 1 dãi tần số vô hạn cho việt truyền các tín hiệu số muốn có 1 tần số vô hạn thực chất không thể làm được và dù có thể làm được thiết bị có tần số vô hạn thì cũng rất tốn kém và không cần thiết chính vì thế người ta hạn chế phổ tần truyền sóng cần phải lọc các tín hiệu 1 cách hợp lí tuy nhiên việt làm này sẽ làm tăng vô hạn đáp tuyến tần thời gian của chúng gây nhĩeu giữa các symbol

_ Để khắc phục tình trạng này , quá trình lọc được thực hiện theo tiêu chuẩn Nyquist

_ Trong đó đáp tuyến thời gian cắt trục 0 tại các thời điểm mà chúng là bội số của chu kì symbol T.Qúa trình lọc này được đặc trưng bởi hệ số suy giảm ( roll- off factor)

_ Để tối ưu việt sử dụng dãi tần và tỷ số tín hiệu trên nhiễu SNR , quá trình lọc được chia đều giữa máy phát và máy thu , mỗi phần gồm 1 bộ lọc ½ nyquist

_ Đáp tuyến tần số của quá trình lọc nyquist ( cho tốc độ symbol 1/T) ứng với hệ

số $= 0.2;0.35 ;0.5

_ Đáp tuyến thời gian tương ứng mang giá trị 0 tại các thời điểm là bội số của chu kì symbol Để giảm sự can nhiễu giữa các symbol xuống tối thiểu ,tín hiệu sẽ phải được lấy mẫu tại các thời điểm này nhằm tăng độ chính xác và hạn chế sự suy giảm

d Các phương thức điều chế và truyền dẫn tương ứng:

* Phương thức điều chế QPSK và QAM:

_ Trong trường hợp thông thường sóng mang được điều chế trừc tiếp theo dòng

bit mang thông tin , cụ thể là điều biên ASK ( amplitude shift keying) hay điều tần FSK( frequency shift keying) hai dạng thông thường này có dạng hiệu suất phổ tần thấp nên không thích hợp với việt truyền dẫn bít với tốc độ cao trên các dòng kênh với

độ rộng băng thông hạn chế

_ Để tăng hiệu suất phổ tần người ta sử dụng phương thức điều chế QAM

(quadratude amplitude modulator) Theo phương thức này sóng mang được điều chế cả biên độ và pha , còn đối với loại điều chế QPSK( quadratude phase shift keying) được coi như trường hợp riêng của điều chế QAM mà trong đó sự thay đổi sóng mang là bằng 0 phương thức điều chế QAM dược sử dụng truyền 2 tín hiệu màu khác nhau trên cùng 1 sóng mang phụ trong hệ NTSC

_ Hình trên thể hiện khái quát quá trình điều chế và giải điều chế QAM các symbol đầu vào đã được mã hoá mang n bit được biến đổi thành 2 tín hiệu I ( đồng pha) Q ( lệch pha 90) mỗi tín hiệu được mã hoá mang n/2 bit tương ứng với mỗi tín hiệu sẽ có trạng thái Sau khi thực hiện chuyển đổi số – tương tự ( DAC) tín hiệu I được điều chế tại 1 đầu ra của bộ dao động tại chỗ và tín hiệu Q được điều chế tại đầu

ra khác và lệch pha 90 với tín hiệu đầu kia kết quả của quá trình này sẽ tạo thành 1 chùm các điểm ( chòm sao – contellation) trong hệ toạ độ I/Q

Bảng 1: Một số mode điều chế QAM:

STT Loại điều chế Số bit (I/Q) Số bit/mẫu Số trạng thái

_ Trong trương hợp qua truyền hình cáp tỷ số SNR cao hơn nhiều và đi62u chế QAM với 6bit/simbol, có hiệu suất phổ tần cao hơn gấp 3 lần QPSK ( thậm chí điều chế 256-QAMM với 8bit/symbol ) có thể được sử dụng một mạch cân bằng sóng phản xạ tại đầu thu cho phép phục hồi “chòm sao” gần như hoàn hảo , loại trừ bị ảnh hưởng của sóng phản xạ trong thu tín hiệu của truyền hình cáp

64-Bảng 2: Đặc điểm của truyền hình số DVB:

, toà nhà ) gây ra sóng phản xạ tới angten ngoài tín hiệu chính ( với điều kiện thời gian phản xạ nhỏ hơn A)

** Trong thực tế , việt thu tín hiệu truyền hình mặt đất tại các đô thị nhiều nhà cao tầng , các địa hình có nhiều núi cao bao bọc d0ã cho thấy điều kiện trực giao giữa các sóng mang thường không được đảm bảo triệt để , các tín hiệu đến từ nhiều đường gián tiếp dẫn đến can nhiễu giữa các symbol để khắc phục vấn đề này , người ta bổ xung 1 khoảng bảo vệ A trước chu kì Ts nhằm đạt được 1 chu kì symbol mới Ts= A+Ts Thường khoảng bảo vệ này bằng hay nhỏ hơn TS/4

* QPSK:

_ QPSK là kĩ thuật điều chế có khả năng chống nhiễu điện từ trường tốt hơn QAM thường được sử dụng trong môi trường vệ tinh hoặc kênh phản hồi , của mạng truyền hình cáp , QPSK làm việt dựa trên nguyên lí dịch tín hiệu số để không có pha trong tín hiệu ra QPSK làm tăng độ mạnh của mạng tuy nhiên sơ dồ QPSK có thể truyền dữ liệu tai 10Mbit/s

_ Công nghệ DVB-T cho hình ảnh chất lượng cao ,không bóng ma , không hạt không nhiễu Hình ảnh tái tạo ở ti vi gần như đạt mức tương đương chất lượng tại đài phát ,bất kể gần hay xa đài , miễn là trong vùng phủ sóng Với chuẩn nén MPEG-2 ,hình ảnh phát bằng sóng DVB-T chất luợng gần tương DVD

_ Công nghệ DVB-T cho phépmở rộng vùng phủ sóng ổn định ở công nghệ tryuền hình cũ đạt hình ảnh rất tốt chỉ có thể ở mức cường độ trường thu khoảng 60 dBmV trong điều kiện thu sóng lí tưởng rất ít điểm thu được mức chất lượng này trong khi

đó ở công nghệ DVB-T , 1 đầu thu tốt chỉ cần mức cường độ trường 22dBmv DVB-T phủ sóng chất lượng cao mở rộng

_ Ở công nghệ DVB-T có thu xem chương trình bằng sóng phản xạ ( nếu cường đạt mức cho phép ),hình ảnh vẫn đạt được chất lượng cao.vì vậy truyền hình số DVB-T sẽ hạn chế tối đa vùng tối

_ Ngoài ra công nghệ DVB-T mở ra khả năng phát âm thanh chất lượng cao truyền hình âm thanh sẽ là hifi stereo dolby

_ Và còn nhiều ứng dụng khac như:

+ Truyền hình nhiều ngôn ngữ

+ Truyền hình có trả tiền

+ Truyền hình có quản lí

+ Tryuền hình internet ,dữ liệu

+ Thu hình di động: (khi đài phát ,đầu thu hình xe ổn định ở 270m/g)

f Nhược điểm của DVB-T:

_ Còn đòi hỏi máy phát hình có công suất lớn

4 ĐÀI TRUYỀN HÌNH CÁP VIỆT NAM VCTV (DTH) :

a Giới thiệu:

_ Vào tháng 11/2004 với việc Đài truyền hình Việt Nam ( DTHVN ) thực hiện

vệ tinh hóa khâu thu sóng bằng việc triển khai công nghệ DTH _ Direct to home , thì truyền hình vệ tinh đã bước thêm một bước trong công cuộc đưa truyền hình chất

lượng cao đến với mọi người

_ Công nghệ DTH là hệ thống phát hình đa kênh trực tiếp từ vệ tinh ,trực tiếp đến một anten parapol thuê bao đặt tại gia đình, thuê bao chỉ cần có anten chảo và bộ giải mã là có thể xem được rất nhiều chương trình với chất lượng cao DTH là một dạng của công nghệ DVB_S , với việc ứng dụng DTH đã giúp cho truyền hình vệ tinh trở nên phổ biến và dễ sử dụng

b Ưu điểm & khuyết điểm :

_ TH vệ tinh có ưu điểm lớn nhất là vùng phủ sóng DTH có tầm phủ sóng rất lớn, chỉ với một vệ tinh truyền hình thì phạm vi phủ sóng có thể đến hàng triệu km2

_ Chất lượng hình ảnh và âm thanh của công nghệ DTH là chất lượng kỹ thuật số Khi đã hoàn chỉnh thì DTH đồng nghĩa vớn hình trả tiền

_ Trang bị và chi phí cho dịch vụ DTH quá cao (gồm anten parapol, máy phát vệ tinh, thuê kênh vệ tinh, bản quyền thâu phát kênh quốc tế), hiện nay chưa đáp ứng được nhu cầu khán giả vì số lượng kênh phát còn hạn chế, giá thành cao

c Công nghệ DTH so với các công nghệ TH khác :

* So với TH analog mặt đất :

_ TH analog dần dần lạc hậu do sự phát triển của hàng loạt công nghệ mới hiện nay cùng nhiều ưu điểm như : chất lượng hình ảnh cao hơn hẳn analog, số lượng kênh cũng vượt trội có thể đáp ứng nhu cầu xem truyền hình chất lượng cao của khán giả , trong khi truyền hình analog với nhiều nhược điểm: bị hạt , bóng ma , nhiễu do thời tiết cùng số lượng chương trình có giới hạn nên không thể so với các công nghệ hiện nay

* So với mạng CATV :

_ Về chất lượng âm thanh , hình ảnh và số lượng chương trình thì CATV và DTH

là ngang nhau Tuy nhiên để hoàn chỉnh một mạng cáp CATV thì khó khăn hơn việc triển khai công nghệ DTH

* So với TH số mặt đất DVB_T :

_ Công nghệ TH số mặt đất sẽ dần dần thay thế công nghệ TH analog hiện nay Việc triển khai công nghệ DVB_T có nhiều ưu điểm : có thể tận dụng được dải tần có sẵn của băng UHF và VHF cùng tháp anten phát sẵn có DTH có ưu điểm là phủ sóng rộng còn phạm vi phủ sóng của DVB_T thì hạn chế do phụ thuộc vào chiều cao của tháp anten phát Giữa DVB_T và DVB_S cũng có một số điểm tương đồng , DVB_T

sử dụng băng tần C có thể phát được 9 chương trình / 1 máy phát , còn DTH sử dụng băng Ku có thể phát 16 chương trình Chất lượng của DVB_T là chất lượng tương đương đĩa DVD do dùng chuẩn nén MPEG_2

* So với công nghệ vi ba mât đất : MMDS, DVB-T, HYBER cáp :

_ Công nghệ DTH được xem là truyền hình viba kỹ thuật số phát từ vệ tinh , còn các công nghệ trên là truyền hình vi ba phát sóng từ mặt đất , do đó các công nghệ truyền hình trên sẽ không thể so sánh với DTH về tầm phủ sóng , đồng thời do truyền

từ mặt đất nên tín hiệu vi ba mặt đất có thể bị cản trở do các nhà cao tầng , dễ bị nhiễu xâm nhập

Hình 13 : Hệ thống thu phát sóng vệ tinh DTH

IV TRUYỀN HÌNH CÁP HỮU TUYẾN :

1 HỆ THỐNG MẠNG MATV:

_ Hệ này chỉ dùng, một dàn anten chính cùng với đầu LNB đi kèm để cho ra tín hiệu 950 ÷ 2150MHz như hình 14 Tín hiệu nầy được khuếch đại tuyến tính khoảng 20dB để đưa đến bộ chia Ngõ ra bộ chia được nối đến các máy thu vệ tinh để truyền qua cáp đến từng gia đình

_ Tín hiệu qua bộ chia bị tổn hao khoảng 6 ÷ 7dB và còn bị tổn hao trên cáp truyền, cứ 30m tổn hao từ 4 ÷ 6dB tuỳ theo loại cáp Do vậy, nếu đường cáp truyền dài khoảng 30m thì có thể truyền tín hiệu đến 16 hộ gia đình Nếu đường cáp truyền dài hơn 30m thì cần phải thêm một tầng khuếch đại cáp tuyến tính 20dB nữa, nhưng không được phép truyền cáp dài quá 100m

_ Cần nhớ rằng, tổn hao trên đường truyền cáp quá lớn nên cần phải tăng đường kính chảo anten lên so với trạm thu TVRO Ví dụ, với cường độ trường của Asisat 1 ở Việt Nam là 35dBw Trong lúc đó ở trạm thu TVRO chỉ cần đường kính anten 1,5m là nhận được hình tốt, thì ở trạm MATV, CATV phải đến 3 ÷ 3,6m

_ Trong hoàn cảnh của chúng ta hiện nay có thể dùng các trạm nhỏ rẻ tiền để phục vụ các cụm dân cư không quá 10 hộ như các mạch sau đây:

Hình 15 : Trạm MATV dùng cho cụm dân cư nhỏ

_ Nếu là tập thể nhỏ hay đơn vị quân đội có thể dùng mạch hình 15 Tín hiệu được lấy ra từ ngỏ video của máy thu TVRO Tín hiệu Video qua mạch trể so với tín hiệu audio để đưa vào bộ chia rồi phân đến từng gia đình Đoạn dài của cáp truyền không quá 100m

_ Trường hợp có một số hộ có các loại TV khác nhau, có thể dùng mạch như hình 16 Tín hiệu Video và Audio qua mạch điều chế cao tần để cho ra tín hiệu TV ở các kênh tuỳ ý: VHF hayUHF

Hình 16: Hệ thống mạng MATV qua mạch điều chế RF

_ Hình 17: Hệ thống mạng MATV cho chung cư , khách sạn sử dụng chung 1 anten Yagi, qua bộ khuếch đại sau đó đưa vào bộ chia đưa đến hộp tiếp điểm của từng

_ CATV có thể coi là được khai sinh vào những năm 50 ở Mỹ Trong quá trình xây dựng mạng TH phát sóng UHF và VHF, các nhà kỹ thuật ở Mỹ đã gặp phải vấn đề nan giải là vùng tối ở những khu vực có nhiều núi cao và nhà cao tầng , giải pháp khi

đó là thu sóng tại một điểm thu tốt rồi dẫn tín hiệu đến các vùng tối bằng dây dẫn Và

TH cáp bằng dây dẫn đã được ra đời từ đó

_ Sau khi mạng CATV ra đời thì nó đã giải quyết được những vấn đề mâu thuẫn giữa việc gia tăng kênh phát sóng với tình trạng cạn kiệt tần số và vấn đề can nhiễu Dần dần thì CATV đã phát triển không chỉ ở những vùng tối mà còn mở rộng ở những vùng có thể thu sóng tốt , và hiện nay thì nói đến CATV là nói đến truyền hình trả tiền

_ Truyền hình bằng cáp là dịch vụ thuê bao Nó cho phép kéo dài đường cáp với nhiều trạm phân nhánh, có thể dùng cho hàng trăm máy TV

_ Hầu hết loại truyền hình cáp đều ở dạng dịch vụ trá tiền nên cần có các mạch khống chế thuê bao Việc khống chế được thực hiện cài mã vào tín hiệu truyền và giải

mã để cung cấp thông tin truyền hình cho người tiêu thụ Có nhiều cách cài mã, nhưng thông thường là cài mã vào xung đồng bộ ngang và đường tiếng, rồi giải mã để hoàn trả lại dạng nguyên thuỷ Bộ giải mã có chứa máy thu RF để thu ở một kênh sóng UHF

đã cài mã Sau đó khuếch đại, tách sóng hình và tiếng, giải mã tín hiệu đồng bộ hình

và tiếng rồi điều biên trở lại vào sóng mang RF để truyền tín hiệu cho người tiêu thụ ở băng VHF hoặc UHF dành riêng cho TV

_ Truyền hình cáp không những truyền các tín hiệu truyền hình mà còn truyền các dạng thông tin khác, mang tính năng dịch vụ đầy đủ Do vậy, ở trạm cáp trung tâm đều có 2 anten thu FM và TVRO

_ Tuỳ theo tính năng phục vụ mà có các mạng cáp thích ứng sau đây: