Синхронное радиовещание

Синхронным называют способ ра­диовещания, при котором несколько передатчиков работают на одной частоте и передают одинаковую программу. Синхронное вещание (СР) ведется главным образом в средневолновом диапазоне, где число передатчиков, работающих в одном частотном канале,'дости­гает нескольких десятков. Этот вид вещания является наиболее эф­фективным способом многократного использования частотных кана­лов из-за возможности резкого снижения требуемого значения защит­ного отношения по высокой частоте и увеличения вследствие этого площади зоны обслуживания.

В сетях СР нецелесообразно использовать мощные передатчики, работающие на пространственной волне, так как это может привести к нарушению их работы при повышении уровня помех от мешающих станций или других источников помех. Значительно устойчивее рабо­та синхронной сети при использовании передатчиков малой и сред­ней мощности. Суммарная мощность этих передатчиков меньше мощности одного передатчика, обеспечивающего такую же напря­женность поля на границах зоны обслуживания. Расчет показывает, что при замене передатчиков мощностью 20 кВт передатчиками мощ­ностью 1 кВт их потребуется в 4 раза больше, но общий расход энер­гии сократится при этом в 5 раз. Для того чтобы еще улучшить эконо-

Рис. 7.1. Интерференционная картина в зоне искажений при синхронном радиовещании

мические показатели сети СР при возросшем числе передатчиков, их переводят на дистанционное управление.

Еще одно достоинство сети СР - высокая надежность ее работы благодаря взаимному резервированию синхронно работающих пере­датчиков. Так, при выходе из строя одного из передатчиков радио­слушатель все же имеет возможность принимать информацию, но, естественно, с ухудшением качества.

Недостатком сети СР является наличие некоторой площади между станциями, на которых прием неудовлетворителен. Искажения возни­кают вследствие интерференции полей соседних передатчиков. При этом из-за разности фаз несущих колебаний напряженность резуль­тирующего поля в некоторых местах обслуживаемой территории мо­жет быть очень мала (рис. 7.1).

Интерференция полей приводит не только к ослаблению, но и к искажению сигналов в радиоприемнике. Максимумы и минимумы ре­зультирующего поля для несущей частоты и боковых полос в про­странстве могут не совпадать. В результате спектр модулированных колебаний заметно изменяется, что при детектировании приводит к частотным и нелинейным искажениям. Область, где эти искажения особенно заметны, называют зоной искажений. В зависимости отдлины волны и соотношения напряженностеи ширина зоны искажений может составлять от 7 до 15 % расстояния между передатчиками (на рис. 7.1 интерференционная картина для наглядности приведена не в масштабе).

Эти искажения могут проявляться в любой точке зоны искажений в зависимости от фазовых соотношений напряженности полей прини­маемых станций. В областях зоны, где искажения заметны, достаточ­но переключить приемник с внешней (электрической) антенны на внутреннюю (магнитную), или наоборот. Искажения при этом пере­ключении устраняются потому, что в поле стоячих волн точки мини-

Рис. 7.2. Схема фазовой синхронизации радиовещательных станций сети синхронного радиовещания

мумов электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля не совпадают. В точках минимума (узла) электрической состав­ляющей магнитная составляющая имеет максимум (пучность). По­этому для современного приемника, в котором предусмотрена воз­можность переключения с электрической антенны на магнитную, зона искажений практически отсутствует. Однако непременным условием в этом случае является работа передатчиков в режиме фазового син­хронизма. При расхождении фаз (частот) излучения передатчиков интерференционные искажения будут перемещаться по территории.

В настоящее время для улучшения синхронизма применяют сис­тему фазовой синхронизации путем непрерывной автоматической подстройки фазы колебания несущей частоты РВС. Для автопод­стройки передаются сигналы точных частот. Передачу осуществляют на километровых волнах, обладающих стабильными характеристика­ми распространения. Этот принцип иллюстрируется рис. 7.2, где ПРС - передающая радиостанция, излучающая сигналы точных час­тот; ПТЧ - приемник точной частоты. На вход фазового детектора (ФД) поступают частоты с выхода ПТЧ и с синтезатора частот мест­ной радиостанции РВС. Система фазовой автоподстройки (АПФ) обеспечивает стабильность фазы синтезаторов частот всех РВС, ра­ботающих в данной синхронной сети.

Почти на всей территории европейской части нашей страны фазо­вая синхронизация передатчиков всех синхронных сетей осуществля­ется через радиостанцию, излучающую сигнал точной (образцовой) частоты, равной 66,6 кГц. Суточное отклонение этой частоты от но­минального значения не превышает 0,7-10~⁵ Гц. Передатчик мощно­стью 10 кВт работает круглосуточно.

Применяют два типа синхронных сетей: одноволновые и много- волновые. Одноволновые сети бывают однородными и комбиниро­ванными. Одноволновые синхронные сети, состоящие из передат-

Рис. 7.3. Построение синхронной сети: а- одноволновой; б-многоволновой

чиков одинаковой или близкой по значению мощности, применяют для обслуживания вещанием районов с большой концентрацией на­селения. Между радиостанциями сети на части территории с малой концентрацией населения допускается существование зоны искаже­ний. Комбинированная синхронная сеть состоит из мощной опорной радиостанции (500...1000 кВт) и нескольких маломощных (1...50 кВт), размещаемых в крупных городах и предназначенных для повышения напряженности поля с целью ослабления влияния промышленных помех на качество приема.

Многоволновые синхронные сети предназначены для обслужива­ния населения больших территорий. В этих сетях зоны обслуживания станций, работающих на разных частотах, располагаются таким обра­зом, что зона искажения передатчиков, работающих на одной частоте, обслуживается передатчиком, работающим на другой частоте (рис. 7.3).

На рис.7.4,а условно показаны изменение напряженности двух радиовещательных станций Р₁ и Р₂, работающих за счет земной волны в зависимости от расстояния, а на рис 7.4,б - зоны обслуживания, в каждой точке границы которых соблюдается условие (7.4.).

Задача планирования передающей вещательной сети заключается в таком размещении РВС и распределении между ними имеющихся частотных каналов, чтобы на данной территории обеспечить качественным приёмом наибольшее число слушателей.