Proyecto: Red de televisión comunitaria para un barrio de Bogotá
- Objetivos
- Preliminares
- Diseño del sistema
de distribución - Símbolos empleados en el
diseño de redes CATV - Aparte 76 de la comisión
federal de comunicaciones (estándares
técnicos) - Fotografías y hojas de
especificaciones de algunos dispositivos empleados en
CATV
Se presenta a consideración el diseño de una red de televisión comunitaria (CATV) para su
implementación en el Barrio Britalia de la localidad
octava, Kennedy, Bogotá. A través de la
propuesta se hace un recuento teórico de todos los
componentes necesarios para la distribución de señales de
radiofrecuencia, RF, por medio de cable
coaxial en redes con topología árbol – rama.
Cabe anotar que los módulos de recepción y
procesamiento de la señal, necesarios para que esta
sea inyectada a la red troncal, son tocados
de manera tangencial ya que el objetivo
primordial de la propuesta es diseñar la red de
DISTRIBUCION a partir de un nivel garantizado de potencia
de la señal en la Cabecera.La propuesta también incluye las tablas dadas
por varios fabricantes en donde se consigna los
valores de atenuación de los componentes
utilizados, además de las hojas de especificaciones de
los elementos pasivos y activos.
Todos estos elementos se combinan en la forma más
eficiente para generar un diseño con la mejor relación
costo/beneficio cumpliendo con las
especificaciones INTERNACIONALES dictadas por The Federal
Communications Commission, FCC.- INTRODUCCION
2.1 Objetivos principal:
Realizar el diseño de una red de distribución para televisión
comunitaria, CATV, para ser implementada en el Barrio Gran
Britalia, localidad octava, de la ciudad de
Bogotá.- Objetivos específicos:
- OBJETIVOS
- Conocer los elementos constitutivos de un sistema de
distribución de CATV. - Aplicar criterios de diseño para sistemas de
Telecomunicaciones emanados de los
estándares internacionales dictados por varias organizaciones. - Realizar visitas de campo para mejorar diseño
teórico. - Crear las bases para la implementación de un
software CAD
para diseño de redes CATV.
Antes de la decada de los noventa, los sistemas
de television por cables no estaban dirigidos a ser
mecanismos de comunicación de propósito
general. Su principal y quizás único
propósito era el transporte de una varidad de señales
de entretenimiento a los suscriptores. Así, ellos
necesitaban tener caminos de transmission de una sola via
desde un sitio central, llamado Cabecera, hasta cada uno de
los hogares suscriptores enviando, esencialmente, la misma
señal a todos ellos. Las señales deben ser
generadas para ser utilizadas por los equipos
electrónicos existentes operando cualquiera de los
estándares técnicos de Televisión;
NTSC/PAL.El propósito original de la television por
cable era enviar señales de "broadcast" a aquellas
areas en donde ésta no era recibida de manera
acceptable por medio de las antennas. Aquellos sistemas
fueron llamados Antenas de
Televisión Comunitaria , CATV por sus siglas en
ingles, En 1948, Ed Parson de Astoria, Obregon, creó
el primer sistema
de CATV el cual consistía de un par trenzado tendido
entre los tejados, y ya en 1950 Bob Tarlton
construía un sistema en Lansford, Pensilvania usando
cable
coaxial.Los primeros operadores del servicio
de televisión por cable eran los vendedores de
aparatos quienes lograron de esta manera captar más
compradores, una vez que las áreas en donde la
recepción era mala fue cubierta el negocio de
diseño y tendido de redes de CATV tuvo un retroceso.
No fue hasta los años setenta cuando los pioneros de
las transmisiones satelitales contactaron a los operadores
de cable para que invirtieran en este sistema y asi
poder
darle una valor
adicional a sus redes, ya que podían sumar canales
privados a los de difusión pública captando
nuevos suscriptores.En años recientes, con el crecimiento de
los redes de computadores se creó un nuevo servicio
que puede ser implementado sobre las ya existentes redes de
CATV: el CABLEMODEM, con él se logra la
comunicación bidireccional permitiendo el
intercambio de datos
entre el usuario y su proveedor, así como el acceso
del primero a servicios de
Internet o redes locales.- PERSPECTIVA HISTÓRICA
En la actualidad los sistemas de CATV son capaces
de transmitir a través de un mismo canal, cable
coaxial o fibra
óptica, un gran número de canales
modulados en RF cuya distribución de frecuencias es
mostrado en la figura 1.Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superiorFigura No 1: Espectro de
frecuencias para TV de broadcastEn donde cada uno de los cuadros representa la
porción del espectro ocupada por un canal en
especial, éste tiene a su disposición un
espectro de 6 MHz para poder
distribuir las componentes de audio y video:Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superiorFigura 2: Espectro de un canal
de CATVLas señales correspondientes a los canales
de broadcast: 2 Canal Capital,
4 RCN, 5 Caracol, 6 CityTV, 7 Canal UNO, 9 Canal A, 11
Señal Colombia, 13 TVAndina, 15 TeleCaribe y 16
TeleAntioquia deben ser distribuidos en sus
correspondientes sitios dentro del espectro, es decir los
canales libres, receptados via satelital, se deben modular
en frecuencias diferentes a las de estos
canales.El hecho de combinar diferentes frecuencias para
que todas puedan ser transportadas por el mismo canal
supone tener en cuenta varios aspectos que pueden ocurrir
si no se realiza de la manera correcta, entre otros tenemos
:Es el batido entre dos portadoras, o
armónica de una portadora, que cae dentro de los
6MHz de un canal.CSO=Nivel espúrea/Nivel
portadoraEfecto sobre la señal de abonado: Rayas
delgadas diagonales.La ubicación y valores de las portadoras de TV son
tales que cualquier batido de dos de ellas, o cualquier
armónica de una de ellas caerá dentro de
los 6MHz de otra señal, a una distancia con
respecto a la portadora que podrá ser alguna de
las siguientes:-1.25, -0.75, +0.75 ó
+1.25MHz.Por ejemplo:
CH6 + CH17=83.25MHz + 139.25MHz=22.5MHz (a
–0.75MHz de CH24)Puede suceder que dentro de la banda de 6MHz
de un canal se ubiquen varios batidos, con lo que
evidentemente cuanto mayor sea la cantidad de batidos,
mayor será la degradación. Su vez es
evidente que a mayor cantidad de canales, mayor la
cantidad de batidos posibles. De esta forma, de acuerdo
al número de canales, existirá un canal
que será el más afectado en
CSO.El CSO se degrada a lo largo de la
cascada.
Ejemplo de especificación:CSOamplificador =
-65dB
Nivel OUTNOMINAL= 30dBmV
# canales nominal = 40Cascada de varios equipos:
Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superiorVariación CSO por nivel: Nivel muy
elevado de salida de los amplificadores. Cuanto mayor
sea el nivel de salida, mayor será la
posibilidad de aparición de batidos. De esta
forma, el CSO varía según:CSOAMPLIFICADOR=
CSONOMINAL+ (Nivel OUT – Nivel
OUTNominal)Esto significa que por cada dB que subimos en
el nivel de salida implica 1dB de empeoramiento del
CSO. Variación CSO por N° de canales: Cuanto
mayor sea la cantidad de canales, mayor
degradación del CSO.Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superiorEjemplo: para 40Chs
à
10 beats @ CH41
Para 52Chs à 16 beats @
CH53El nivel de performance mínimo esperado
en abonado es de –52 dB para el cual la
distorsión no se percibe en la pantalla del
televisor.- CSO:Batido de segundo orden(Composite Second
Order)Es el batido entre tres portadoras, o una
armónica y una portadora, que cae sobre la
portadora de un canal.CTB = Nivel espúrea/Nivel
portadoraEfecto sobre señal a abonado: Rayas
delgadas horizontales.Los valores de las portadoras son tales que
cualquier batido CTB, caerá sobre la portadora
de otro canal. Por ejemplo:
CH2+CH7-CH4=55,25+175.25-67,25=163.25 (Coincide con
CH21). Puede suceder que sobre la portadora de un
cierto canal se ubiquen varios batidos, con lo que
evidentemente, cuanto mayor sea la cantidad de batidos,
mayor será la degradación.A su vez es evidente, que a mayor cantidad de
canales, mayor la cantidad de batidos posibles. De esta
forma, de acuerdo al número de canales,
existirá un canal que será el más
afectado en CTB. Además, el CTB se degrada a lo
largo de la cascada.Ejemplo de especificación:
CTBAMPLIFICADOR =
-65dB
Nivel OUTNOMINAL = 30dBmV
# CH nominal = 40Cascada de varios equipos:
Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superiorVariación CTB por nivel: Cuanto mayor
sea el nivel de salida, mayor será la
posibilidad de aparición de batidos. De esta
forma, CTB varía según:CTBAMPLIFICADOR =
CTBNOMINAL + 2*(NivelOUT –
Nivel OUTNOMINAL)Variación CTB por número de
canales: Cuanto mayor sea la cantidad de canales, mayor
será el CTB.Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superiorPor lo tanto los motivos de la
degradación pueden ser:· Nivel muy elevado de salida de los
amplificadores, (1dB de aumento en el nivel empeora en
2 dB el CTB).Otro factor que modifica el CTB es la carga de
canales de la red; a mayor cantidad de canales mayor
degradación del CTB.El nivel de performance mínimo esperado
en abonado es de –52 dB para el cual la
distorsión no se percibe en la pantalla del
televisor. - CTB: Batido de tercer orden (Composite Triple
Beat)Es un batido similar al CTB, para menor
cantidad de canales, donde se aprecian bandas a
615.625KHz.XMOD = Nivel
Espúrea/Nivel PortadoraEl efecto que presenta sobre la señal
del abonado son bandas diagonales y/o imagen superpuesta. Este es un efecto
que es notorio para casos de baja cantidad de canales.
De aumentar el número de señales
(aproximadamente >35), se tiene que comienza a
predominar el CTB por sobre el XMOD. También el
XMOD se degrada a lo largo de una cascada de
amplificadores.Ejemplo de especificación:
CTBAMPLIFICADOR =
-65dB
Nivel OUTNOMINAL = 30dB
# CH nominal = 40Para una cascada de varios equipos
será:Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superiorVariación XMOD por nivel: cuanto mayor
sea el nivel de salida, mayor será la
posibilidad de aparición de batidos. De esta
forma, XMOD varia según:XMODAMPLIFICADOR =
XMODNOMINAL + 2*(Nivel OUT – Nivel
OUTNOMINAL)La variación de XMOD por número
de canales: Cuanto mayor sea la cantidad de canales,
mayor será el XMOD.Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superior - XMOD: Modulación cruzada
(cross-modulation)El decibel (dB) provee un medio de
representar grandes variaciones de potencia en forma de pequeños
números y permite que todas las ganancias y
pérdidas en un módulo o red puedan
ser calculadadas por sumas y restas en vez de
multiplicaciones y divisiones.La unidad original es el Bel, siendo un
decibel un décimo de él. La
razón de potencia entre dos medidas de
potencia se calcula como:Mientras que la razón de potencia
entre dos medidas de voltaje viene dada
por:- El Decibel
- Conversiones de Potencia
- CONSIDERACIONES DE POTENCIA
dBmV
Una medida de potencia de X dBmV indica que una
señal particular es X dB más grande (esta
sobre) que un (1) milivoltio en 75 ohmios. Un valor
negativo indica que la señal es menor (esta por
debajo de) un (1) milivoltio en 75 ohmios.Para poder convertir X milivoltios a dBmV
:dBµV
De igual manera, una medida de X dBµV indica
que la señal esta X dB arriba de un (1) microvoltio
en 75 ohmios.Para convertir X microvoltios a
dBµV:Sumando 60 a X dBmV se obtiene su equivalente en
dBµV.dBm
una medida de X dBm indica que una señal
particular es X dB más grande (esta sobre) un (1)
milivatio. Un valor negativo indica que la señal es
X dB menor (esta por debajo) de un (1)
milivatio.dBm = 10 log (X
milivatios)Un nivel de potencia, en dBmV puede ser convertida
directamente en potencia en dBm si se conoce la impedancia
Z. - LA SEÑAL CATV
Como toda red de telecomunicaciones el CATV consta de tres
etapas básicas: El transmisor, el medio, o canal, y
el receptor, como se muestra
en la figura 3. El primer bloque es en realidad un
híbrido receptor – transmisor pues es este
quien en últimas actua como receptor de los sistemas
de televisión pública y satelital.Cabecera
Es el origen o punto de partida de un sistema de
televisión por cable (CATV), es el centro desde el
que se gobierna todo el sistema. Su complejidad depende de
los servicios que ha de prestar la red, por
ejemplo, para el servicio básico de
distribución de señales unidireccionales de
televisión (analógicas, dígitales)
dispone de una serie de equipos de recepción de
televisión terrenal, vía satélite y de
microondas, así como de enlaces con
otras cabeceras o estudios de producción. Por otra parte las
señales analógicas se acondicionan para su
transmisión por el medio del cable y se multiplexan
en frecuencia en la banda comprendida entre los 86 y los
606 MHz; las señales dígitales de
vídeo, audio y datos
que forman los canales de televisión digital se
multiplexan para formar el flujo de transporte MPEG (Motion Picture Expert
Group).La cabecera también se encarga de
monitorizar la red y supervisar el funcionamiento. El
monitorizado se esta convirtiendo en un requerimiento
básico de las redes de cable, a causa de la
complejidad de las nuevas arquitecturas y a la
sofisticación de los nuevos servicios que transportan, que exigen de la
red una fiabilidad muy alta. Otras de las funciones
que se realizan en la cabecera se relacionan con la
tarifación y control
de los servicios prestado a los abonados.En el "headend" se procesan señales,
ya sea generadas en forma local, (internas), o
recepcionadas de aire,
satélite o microondas (Externas):Para ver el gráfico
seleccione la opción "Descargar" del menú
superiorFigura 4. Diagrama
de bloques de la CabeceraEn la figura 4 se observa un sistema que comprende
generación propia de canales, con máquinas grabadoras – reproductoras
de video,
cámaras, corrector de base de tiempo,
Transcoder, editores y todos aquellos elementos periféricos necesarios para la
generación de señal. También recibe
señales externas; la señal recepcionada de
aire,
mediante una antena, es enviada a un procesador de canal cuya función principal es sintonizar,
amplificar y convertir la salida, para luego enviar esta
señal a la red. La señal de satélite
es receptada por una parábola, amplificada y
convertida por un amplificador de bajo ruido
(LNB), y sintonizada por un Receptor satelital. La
señal de audio y video resultante será; ahora
modulada en el canal correspondiente. Cada uno de estos
canales se suma en un combinador para dar asi salida del
paquete completo a la red de RF y a los módulos
laser para
la transmisión por fibra optica.Existen tres tipos de cabezales
básicamente:• HRC: Portadoras Relacionadas por
Armónicos.Todas las portadoras de video son múltiplos
de 6MHz y están amarradas en fase por un generador
de peine.6MHz* 9=54MHz {Canal 2}
6MHz*10=60MHz {Canal 3}
Todos los productos caen sobre la
portadora.• IRC: Portadoras Relacionadas por
Incrementos.Las frecuencias de la portadora de video son
asignadas igual que convencionalmente pero amarradas en
fase a intervalos exactos de 6MHz.
55.2625 = Canal 261.2625 = Canal 3
La mayor parte de los productos de 3er. orden caen en la
portadora. Los productos de 2º orden caen fuera de la
portadora.• STD: Estándar
55.25 = Canal 2
61.25 = Canal 3
Funciona como el IRC, la mayor parte de los
productos de 3er. orden caen en la portadora. Los productos
de 2º orden caen fuera de la portadora.
A+B-C=D 8+9-10=7 181.25 + 187.25 – 193.25 = 175.25
[portadora de CH 7]
A+B=C 7+8>46 175.25 + 181.25 = 356.50356.50 – 355.25=1.25MHz ,a 1.25MHz de la portadora
de video. [CH 46]- Antenas
- DISPOSITIVOS DE CABECERA
- ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CATV
Dependiendo el tipo de señal que se quiera
recibir se tienen distintos tipos:
- Platos Parabólicos: Para señales
satelitales, poseen en su foco el LNA y el LNB que usualmente
es telealimentado desde la estación, la función
principal de este bloque de bajo ruido es
"bajar" la señal proveniente del satélite a una
frecuencia de RF para poder ser inyectada a los receptores
satelitales. - Antenas de microondas: Para recepción de
canales generados localmente. - Antenas VHF y UHF: Captan las señales emitidas
por los operadores de televisión. - Antenas de AM y FM: Se usaban en algunas cabeceras
para poder transmitir la señal proveniente de un canal
de radio; en
Estados
Unidos y algunos países europeos son obligatorias
para poder transmitir mensajes de emergencia a través de
las redes de CATV.
Una vez se tiene una señal proveniente del
LNB es necesario discriminarla en frecuencia y
amplificarla, esta tarea es realizada por los receptores
satelitales los cuales trabajan en el rango de frecuencias
de banda C y Ku permitiendo la selección de canales desde los 950 a
los 1450 MHz. En el apéndice A se muestra
la hoja de especificaciones de diferentes
receptores.- Receptores Satelitales
Se utiliza para situar canales de recepción
radioeléctrica o canales CATV en el mapa de
frecuencias definido para una red de cable. En el
apédice A se puede observar un procesador de canal
típico. - Procesadores de canal
Cuando se está recibiendo señales
pagas los distribuidores usualmente codifican la
señal para evitar su recepción no autorizada,
en estos casos el proveedor de CATV debe adquirir un
dispositivo decodificador, desde el distribuidor, para ser
conectado a la salida del LNB; por esta razón los
decodificadores son tan variados como el número de
distribuidores de señal paga que exista en el
mercado,
la mayoría de la veces una red comunitaria tiene un
número reducido de dispositivos de este tipo con la
finalidad de cumplir con las normas
mínimas de programación exigidas por la
Comisión Nacional de Televisión, CNT, en su
acuerdo 006. - Decodificadores
Una vez se tienen todas las señales que se
desean distribuir por la red de CATV es necesario que cada
una de ellas se module a la frecuencia correspondiente al
canal en la cual será sintonizada. Esta labor es
realizada por los moduladores los cuales "montan" sobre una
portadora RF la señal proveniente en banda
base. - Moduladores
A la salida de cada modulador se encuentra una
señal RF de determinada frecuencia, como todas deben
viajar por el mismo canal estas deben ser combinadas o
multiplexadas en frecuencia, existen dos tipos de
combinadores: activos
y pasivos dependiendo de la forma en que realicen la
tarea. - Combinadores
Son los encargados de amplificar la señal
de un canal dado con el fin de que todos entren a un mismo
nivel para poder ser tratados
posteriormente en el sistema de distribución por
medio de ecualizadores, teniendo en cuenta que la
atenuación es mayor a medida que sube la frecuencia
de trabajo. - Amplificadores de canal
- Otros dispositivos
Si se requiere emitir programación directamente desde la cabecera
habrá de contarse con los dispositivos que permitan dicha
función, en especial: Cámaras, VHS, DVD o un
sistema integrado de vides basado en computadores. Asi mismo de
acuerdo a las características de la zona habrá que
aplicar filtros adaptativos, dispositivos de desplazamiento de la
base de tiempo y fuentes de
potencia para alimentar todos los dispositivos activos y
telealimentar la primera fase de amplificadores de
línea.
El sistema está compuesto por el conjunto
de elementos necesarios para poder distribuir las
señales de RF, u ópticas en los sistemas
híbridos, provenientes de la estación de
cabecera, hasta la acometida de la vivienda o a la
conexión de antena colectiva. Este sistema
está compuesto básicamente por cuatro (4)
tipos de líneas: Troncales, de transferencia, de
distribución y de acometida.Se utiliza para comunicar las estaciones de
cabecera con otras estaciones. Como es de suponerse
este tipo de líneas solo aparecen en sistemas de
distribución de gran cubrimiento
geográfico, en la actualidad estas líneas
son implementadas en su gran mayoría por fibras
ópticas.- Líneas de
transferencia: - Líneas generales o
troncales
- Sistema de distribución
Son las provenientes de la estación de cabecera y
conectan las zonas de distribución o líneas
principales. Tienen como característica generales:
- Transporta las señales desde la cabecera
hacia las partes más alejadas del sistema. - Utiliza las rutas más directas.
- Emplea largos cables coaxiales.
- Amplificadores troncales con ganancia de 22 a
31dB. - El objetivo
es minimizar la cascada. - Las cascadas típicas constan de 2 a 30
amplificadores troncales, consiguiendo hasta 25Km de
alcance.
- Líneas de
distribución
Estas se desarrollan partiendo de la líneas
troncales, hasta los puntos de derivación, también
llamada línea secundaria.
- Usualmente la cascada con dos extensores de
línea como máximo.
- Línea de acometida
Asi llamada la que partiendo de elementos derivadotes de
la línea secundaria, llega hasta los usuarios donde se
podrá conectar a una toma individual, parcela o equipo de
amplificación.
- Pérdida en el cable.
Una cierta cantidad de la señal se
perderá a medida que ella viaja por el cable
coaxial. Esta pérdida depende de dos factores: El
tipo de cable usado y la frecuencia de la señal que
esta siendo transportada. Como se expresó
anteriormente, las pérdidas son mayores a
frecuencias altas, el apéndice B brinda una tabla
con las atenuaciones típicas de cierto tipo de cable
coaxiales utilizados en redes CATV. Teniendo en cuenta esto
los cálculos de pérdidas deben hacerse
teniendo en cuenta los canales de más alta
frecuencia que piensa distribuirse.Como es de esperarse las características de
atenuación varian de acuerdo a parámetros
ambientales como la temperatura, esto se compensa en los
amplificadores modernos por medio de los controles
automáticos de ganancia (AGC)3.3.3.2 Pérdidas de inserción –
PasoCuando un dispositivo es insertado en la
línea, llamase divisor, tap, acoplador direccional;
el nivel de señal en los puertos de salida se ve
reducida en aproximadamente 3,5 dB a (4 dB), esta
pérdida se conoce como pérdida de
inserción o de paso.- Pérdidas ocurridas en las
líneasTodo sistema de distribución debe poseer en
alguna parte de sus líneas cable de tipo coaxial, y
es este componente el que más caracterizada este
tipo de sistemas.- Cable Coaxial.
- Elementos activos y pasivos:
Consideraciones generales
Las líneas para la transmisión a distancia
de la voz humana, de señales de video, de datos, etc.,
están constituidas por circuitos que
transmiten ondas de
tensión y de corriente con muy baja potencia y frecuencia
muy elevada. Los dos conductores uno de ida y el otro de retorno,
necesarios para la transmisión, constituyen el denominado
"par".
Se define coaxial un cable en el cual los dos
conductores tengan el mismo eje, siendo el conductor externo un
cilindro separado del conductor interno por intermedio de un
oportuno material dieléctrico.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Figura No 5: Fotografía
de varios tipos de Cable Coaxial
El empleo de
cables coaxiales es indispensable para limitar las
pérdidas que se verifican por irradiación todas las
veces en que la frecuencia de las señales transmitidas sea
del orden de los KHz: el conductor externo, además de
conductor de retorno, cumple con la función de blindaje,
con la consiguiente estabilización de los
parámetros eléctricos.
Definiciones relativas a los cables coaxiales
Impedancia Característica (Ohm)
Es la relación tensión aplicada/corriente absorbida
por un cable coaxial de longitud infinita. De esto se desprende
que para un cable coaxial de longitud real, conectado a una
impedancia exactamente igual a la característica, el valor
de la impedancia de la línea permanece igual al de la
impedancia característica. Los valores
nominales para los cables coaxiales son 50, 75 y 93 ohms. En CATV
solo se utilizan de 75 ohm.
Impedancia de transferencia (miliOhm/m)
Expresada en miliohm por metro, define la eficiencia del
blindaje del conductor externo. Cuanto más pequeño
es el valor, mejor es el cable a los efectos de la
propagación al exterior de la señal transmitida y
de la penetración en el cable de señales
externas.
Capacidad (pF/m)
Es el valor de la capacidad eléctrica, medida entre el
conductor central y el conductor externo, dividida por la
longitud del cable. Se trata de valores muy pequeños
expresados en picofaradios(10-12F) por metro.
Varía con el tipo de material aislante y con la geometría
del cable.
Velocidad de propagación (%)
Es la relación expresada en porcentaje, entre la
velocidad de
propagación de la señal en el cable y la velocidad de
propagación de la luz. Varía
con el tipo de material aislante.
Atenuación (dB/100m)
Es la pérdida de potencia, a una determinada frecuencia,
expresada en decibeles cada 100 metros. Varía con el tipo
de material empleado y con la geometría
del cable, incrementándose al crecer la
frecuencia.
Potencia transmisible (W)
Es la potencia que se puede transmitir a una determinada
frecuencia sin que la temperatura
del cable afecte al funcionamiento del mismo. Disminuye al
incrementarse la frecuencia y se mide en watios.
Tensión de ejercicio (kV)
Es la máxima tensión entre conductor externo e
interno a la cual puede trabajar constantemente el cable sin que
se generen las nocivas consecuencias del "efecto corona"
(descargas eléctricas parciales que provocan
interferencias eléctricas y, a largo plazo, la
degradación irreversible del aislante).
Pérdidas de retorno estructural (dB/100m)
(Structural Return Loss – SRL)
Son las pérdidas por retorno ocasionadas por
la no uniformidad en la construcción (variación de los
parámetros dimensionales) y en los materiales
empleados, que produciendo una localizada variación de
impedancia, provocan un "rebote" de la señal con la
consiguiente inversión parcial de la
misma.
Componentes
Para poder responder a las más variadas
condiciones de funcionamiento que se exigen para los cables
coaxiales, es preciso el empleo de los
más modernos materiales:
Conductor central
Cobre electrolítico, con pureza superior al 99% y
resistividad nominal a 20°C de 17.241
ohm.mm2/km.
Cobre estañado, limitado a los cables empleados
en los aparatos que requieran buenas condiciones de soldabilidad
(su uso incrementa la atenuación con relación al
cobre
rojo).
Cobre plateado, para mejorar la atenuación a
altísima frecuencia y por su estabilidad química en presencia
de dieléctricos fluorados.
Acero cobreado (copperweld), alambre obtenido por
trefilación de cobre sobre un
alma de acero. Si bien su
conductividad normal es del 30% al 40% de la del cobre, a altas
frecuencias (MHz) son prácticamente idénticas, a
raíz del efecto piel (skin
effect), mientras la carga de rotura mínima es de
77kg/mm2 y el alargamiento el 1%. Este material se
emplea por razones mecánicas en los cables de secciones
inferiores.
Aislante
Polietileno compacto: es el material
más empleado como aislante en los cables coaxiales, a
raíz de su excelente constante dieléctrica relativa
(2.25) y rigidez dieléctrica (18kV/mm).
Polietileno expandido: introduciendo en el polietileno
sustancias específicas que se descompongan con las
temperatura generando gases, se
obtiene polietileno expandido, con los poros uniformemente
dispersados y no comunicantes entre ellos. La misma
expansión se puede obtener con inyección de
gas en el
momento de la extrusión, obteniendo superiores
características eléctricas. Este material de
reducida constante dieléctrica (1.4/1.8, dependiendo del
grado de expansión) y bajo factor de pérdida,
permite una notable reducción de la atenuación,
comparándola con el polietileno compacto.
Polietileno/ aire: es obtenido con la aplicación
de una espiral de polietileno alrededor del conductor central, a
su vez recubierta con un tubo extruido de polietileno.
Tefzel (copolímero etileno- tetrafluoretileno): es
empleado para temperaturas entre -50°C a +155°C, con una
constante dieléctrica de 2.6 y una rigidez
dieléctrica de 80kV/mm.
Teflón FEP (copolímero etileno- tetrafluoretileno-
exafluorpropileno): es empleado para temperaturas entre -70°C
y +200°C, con constante dieléctrica de 2.1 y rigidez
dieléctrica de 50kV/mm.
Estos dos últimos materiales fluorados se
emplean, además que en altas temperaturas (medios
militares, electrónica, misiles, etc), en las
aplicaciones que necesiten grandes inercias a los agentes
químicos orgánicos e inorgánicos.
Conductor externo
Cobre: generalmente bajo la forma de trenza constituida por 16,
24 ó 36 husos, con ángulos entre 30° y
45°.
Cobre estañado: cuando se necesitan buenas
características de facilidad para la etapa de soldadura.
Cobre plateado: en presencia de aislantes fluorados (estabilidad
química).
Cintas de aluminio/
poliéster y aluminio/
polipropileno: aplicadas debajo de la trenza mejoran notablemente
el efecto irradiante y disminuyen la penetración de
señales externas.
Cubierta externa
Cloruro de polivinilo (PVC): es el material más
empleado como cubierta; pudiéndose modificar sus
características en función de exigencias
específicas (bajas o altas temperaturas, no
propagación de fuego, resistencia a los
hidrocarburos,
etc.).
Uno de los requisitos básicos para el PVC de la cubierta
es no contaminar, con la migración
de su plastificante, el aislante interno; si esto ocurre, al cabo
de poco tiempo se deterioran las características
eléctricas del aislante, produciéndose un constante
aumento de la atenuación.
Polietileno: con una oportuna dispersión de negro
de humo, para resistir mejor a las radiaciones
ultravioletas.
Materiales fluorados (Tefzel y Teflón FEP): para
empleo con altas temperaturas o en presencia de agentes
químicos.
Poliuretano: cuando se necesiten buenas
características mecánicas.
Armaduras
Alambres de acero: puestos
bajo forma de trenza o espiral, para instalaciones
subterráneas.
Elementos autoportantes
En las instalaciones aéreas para sustentar el cable se
emplean especiales construcciones que prevén un alambre o
cable de acero puesto paralelamente al cable coaxial envolviendo
los dos elementos, conjuntamente con una cubierta de PVC o
polietileno, formando un perfil en ocho.
- Elección del cable coaxial
Cada cable coaxial tiene que cumplir con los tres
siguientes parámetros que son impuestos por el
circuito al cual tendrá que ser conectado:
— impedancia
característica
— frecuencia de trabajo
— atenuación máxima y/o
potencia máxima
Una vez definida la impedancia se puede elegir el cable
operando sobre el correspondiente gráfico: con el valor de
la frecuencia de trabajo se individualiza el punto de
intersección correspondiente a la atenuación o
potencia: es suficiente adoptar el valor del diámetro D
inmediatamente superior para definir en forma unívoca el
tipo de cable adecuado.
- Las normas
La especificación más difundida que rige
la fabricación de los cables coaxiales es la norma militar
del gobierno de los
Estados Unidos
MIL-C-17 E que además de las características
dimensionales y eléctricas, define una sigla que
identifica a cada tipo de cable. Todos estos cables coaxiales
están definidos con las letras RG
(radiofrecuencia-gobierno)
seguida de un número (numeración progresiva del
tipo) y de la letra U (especificación universal) o A/U,
B/U, etc., que indican sucesivas modificaciones y sustituciones
al tipo original. Por esta razón es de fundamental
importancia, para la protección del cliente,
identificar con la denominación RG únicamente los
cables que cumplen en forma integral con la norma MIL-C-17 E,
identificando con siglas distintas los que responden a otras
especificaciones.
- Fabricación y control de
calidad
En la fabricación de los cables coaxiales, para
poder lograr el nivel de calidad
requerido, se necesita un equipamiento altamente sofisticado, en
forma especial para la aplicación del aislante: la
línea de extrusión tiene que ser dotada de los
más rigurosos controles de temperatura (del tipo PID), de
medidor óptico de diámetro con retroalimentación, con control en
línea de la capacidad y con prueba de alta tensión
(spark test).
Pero no son suficientes estos controles intermedios y el
riguroso control de las materias primas: la verdadera prueba de
fuego, a la cual está sometida la totalidad de la producción, es el control de
calidad del producto
terminado. Además de los rutinarios ensayos
dimensionales y eléctricos son de fundamental importancia
las mediciones de capacidad, de impedancia característica,
de atenuación entre 10 y 1000MHz de SRL entre 10 y 1000MHz
y como control estadístico, de TDR (Time Domain
Reflectometer).
- Cables flexibles
Este tipo de cable es utilizado para las bajadas a
abonados desde los Taps. Las medidas generalmente utilizadas son
en orden creciente de diámetro: RG59, RG6 y RG11. Los
mismos pueden ser del tipo simple, doble o cuádruple
mallado siendo este último el más utilizado por sus
mejores características de blindaje. Además pueden
incorporar para su tendido un "portante" o "mensajero", el cual
sirve para sujetar al cable en caso de tendidos aéreos. En
todos los casos la impedancia caracteristica es de 75
ohm.
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Figura No 6: Componentes de un Cable
Coaxial Flexible
- Cables semiflexibles
El tipo de conductor externo en este tipo de cable es
semirígido ya que no se trata de pequeños
conductores trenzados sino de un "tubo" de aluminio, el cual
también posee mejores cualidades mecánicas. Se
utiliza para el tendido de redes troncales y de
distribución a abonados. Existen cuatro medidas
básicas cuyas denominaciones son: .412, .500, .750 y 1",
que corresponden a la medida del diámetro del conductor
externo en pulgadas. Los mismos también se construyen
provistos de un portante para el tendido aéreo.
El tipo que se ve en la figura corresponde al tipo FOAM,
por su dieléctrico.
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Figura No 7: Cable coaxial
semirígido
- Amplificadores
Poseen como es natural un cierto consumo de
energía, además de introducir ruido y
distorsión, factores estos que se analizarán mas
adelante. Se encuentran disponibles una gran variedad de
amplificadores
Los amplificadores de CATV se alimentan directamente de
la línea coaxial, por lo tanto parte de su
circuitería esta destinada a separar del coaxial su
alimentación de AC que normalmente es de
60VAC o 90 VAC.
En la figura están claramente definidos los dos
caminos diferentes. Uno de AC (60 o 90V / 50Hz) y otro de RF.
Este ultimo admite circulación de señales de RF en
un solo sentido.
En la siguiente figura, vemos un amplificador que
permite la utilización bidireccional de una red, siendo la
distribución de frecuencias:
Vía directa –> 50-750MHz (Alta RF
-H)
Vía Inversa o retorno –> 5-30MHz (Baja RF –
L)
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Figura No 8: Esquema típico de
un amplificador
Para mejor comprensión de la figura se han
omitido los circuitos de
alimentación. Las etapas que separan Alta y
Baja RF son filtros pasabandas.
En un sistema de cierta longitud, se requiere el
funcionamiento de amplificadores con capacidad de control
automático de ganancia (AGC) y/o de pendiente (ASC).
Denominados también ALSC en el caso de que posean ambos
controles automáticos. Ello es debido fundamentalmente a
la necesidad de compensar las variaciones de atenuación de
los cables coaxiales frente a cambios térmicos del
medio.
La figura nos muestra un amplificador con AGC. Se toma una
muestra de la señal de RF de salida, se detecta y se
obtiene una DC que comanda la ganancia de RF.
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Figura 9: Amplificador con AGC
Otra configuración muy corriente es la llamada
"Bridger" o amplificador con distribución o de
distribución. Su diagrama se
observa en la figura:
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Figura No 10: Bridger
Se toma una muestra de la señal de salida, se la
amplifica y luego se la divide en dos, tres o cuatro salidas.
Cada una de estas salidas "Bridger" o de distribución
constituirá la distribución subtroncal que dispone
de los elementos pasivos (Taps), donde finalmente obtendremos la
señal para el abonado.
Existen muchas posibilidades de funcionamiento de una
estación troncal. De allí que la construcción generalmente adoptada es la de
una plaqueta base, chasis o "mother board", donde se pueden
instalar los distintos módulos que configuran un tipo
específico de estación. Si se desea cambiar, existe
cierto tipo de flexibilidad sin necesidad de cambio de
conectores, ni caja (Housing). Solamente cambio de
módulos.
Desde el punto de vista físico, los
amplificadores son estancos, de fundición a
inyección de aluminio y vienen provistos de
ferretería de montaje, tanto para sujeción en poste
o bien para ser suspendido en una rienda de acero
portante.
- Elementos Pasivos
En la transmisión de señales vía
red coaxial, se necesita una variedad importante de dispositivos
para conducir la señal hasta la bajada domiciliaria.
Se consideran pasivos a aquellos elementos que no proveen
ganancia y no requieren para su funcionamiento estar alimentados
con tensión alguna. Pero si deben tener la capacidad de
permitir el paso de corriente AC a través de ellos para
alimentar los elementos activos que están mas adelante en
la cascada.
Estos dispositivos pueden clasificarse en:
- Divisores (Splitters).
- Acopladores Direccionales (Directional
Couplers). - Taps.
- Ecualizadores de línea.
Todos ellos deben poseer capacidad
bidireccional.
Divisores
Un divisor es un dispositivo que divide la
energía de RF, de la entrada en dos partes iguales.
Conviene caracterizarlo por su pérdida de inserción
en dB. Hablar de la mitad de potencia en dB, es hablar de -3Db,
sin embargo este valor es teórico, ya que en la
práctica normalmente se obtiene como valor típico
de -3,5dB a -4dB (por perdidas adicionales en la conexión,
etc.)
Este valor es entonces la perdida entre la entrada y
cualquiera de las dos salidas.
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Figura 11: Divisor de 2
vías
Mediante la combinación de divisores de dos
vías, nos permiten conseguir divisores de tres y cuatro
vías.
Todos estos dispositivos de red, deben así mismo
permitir la circulación de corriente de AC
60Hz.
Mantener la impedancia característica, es una
constante en todos los elementos de red. Los divisores no son
ajenos a esta consideración. Es decir, desde la entrada
debe verse la impedancia característica, (Z0),
cuando las salidas están cargadas con esa misma
Z0. Los parámetros normalmente especificados en
los divisores son:
- Número de salidas.
- Ancho de banda.
- Perdida de inserción.
- Pérdida de retorno.
- Aislamiento entre salidas.
- Capacidad de manejo de corriente CA de
60Hz. - Porcentaje de modulación de señal de RF por la
señal de 60Hz.
Acopladores Direccionales
Un acoplador direccional se emplea cuando solo una
fracción de la energía principal de RF necesita ser
dirigida en otro sentido. Al seleccionar el valor en dB del
acoplador, estamos diciendo cuantos dB por debajo de esa
energía principal estamos extrayendo. Por
ejemplo:
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Figura No 12: Acoplador
Direccional
Como vemos en la figura, existe también como es
obvio, la salida pasante que atenuará lo menos posible.
Típicamente para un acoplador de -8dB, este valor de
inserción es aproximadamente 2dB.
Cuanto mayor es la potencia derivada, mayor será
la perdida de inserción del acoplador. La principal
característica de este dispositivo, es la direccionalidad.
Por ejemplo, supongamos ahora que ingresamos señal por la
salida pasante (OUT), la señal presente en la salida
derivada (TAP) será ahora muy baja, idealmente
nula.
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Figura 13: Acoplador direccional
conectado a la salida pasante
De igual manera, señales que ingresen por la
salida derivada verán mucho aislamiento en el terminal de
salida pasante.
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Figura 14: Acoplador direccional
conectado a la salida derivada
Gracias a estas características de
direccionalidad, se utilizan acopladores direccionales que
proveen un importante grado de aislamiento, en la suma o
combinación de canales dentro del Head End (Cabecera). En
la figura vemos el ejemplo de un Combinador de
señales:
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Figura 15: Combinador de
señales pasivo
Los parámetros usuales para un Acoplador
Direccional son:
* Valor en dB de la derivación.
* Ancho de banda.
* Valor en dB de la inserción, (IN-OUT).
* Perdida de retorno, (Desadaptación de Zo).
* Aislación en dB, (OUT-TAP).
* Capacidad de corriente (AC 50Hz)
* Porcentaje de modulación de señal de RF por
Alterna de 50Hz (HUM).
TAPS
Una combinación entre los elementos anteriores da
lugar al Tap. Este dispositivo es el nexo entre la red de
distribución y el abonado, vía la bajada del cable
coaxial hasta el receptor de TV.
Esquemáticamente vemos como es un Tap de cuatro
salidas:
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Figura No 16: Tap de cuatro
salidas
El acoplador direccional garantiza baja inserción
en sentido pasante y alto aislamiento entre derivaciones y
salidas y viceversa. Así también los divisores
presentan importantes valores de aislamiento entre salidas del
abonado.
Los Taps se caracterizan por un valor en dB que
corresponde a la atenuación total entre entrada y salida
del abonado (IN-TAP x). Por ejemplo, supongamos que se pretende
tener +15dBmV en cada salida Tap. En ese sitio, la red de
distribución tiene +32dBmV de nivel de señal.
Entonces el valor del Tap a instalar sería de
17dB.
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Figura No 17: Valores de salida
comunes en un tap de 4 salidas
Como es lógico suponer, existen varios valores de
Tap y, además, modelos de 2,
4 y 8 salidas.
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Figura 18: Fotografía
de un Tap de 8 salidas
4. DISEÑO DEL
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
CONSIDERACIONES GENERALES
Área Geográfica
El sistema de distribución cubrirá una
extensión aproximada de 0,25 Km2 (250.000
m2) de la Urbanización Gran Britalia
Usuarios
Se podrá distribuir el servicio de CATV a 983
predios ubicados en las Calles 43 a 49 entre Carreras 90ª y
95() .
Medio de distribución
El medio físico de distribución
será cable coaxial, este se utilizara de diferentes
diámetros para formar las redes troncales, de
distribución y de acometida.
Cabecera
La Cabecera estará ubicada en el predio demarcado
con la dirección Calle 46 No 92 – 61 sur y
hará recepción de canales satelitales de libre
difusión, canales de broadcast y generará un canal
local.
Dispositivo | Número |
Receptores satelitales | 20 |
Procesador de señal | 12 |
Moduladores | 24 |
Computador/Consola de edición | 1 |
Combinador (16 entradas) | 2 |
Estos dispositivos se combinan de tal
forma que nos generen una señal de salida en RF de 50 dB,
formato STD, 36 canales con frecuencias desde 57 MHz, canal 2, a
297 MHz canal 36. El cálculo de
potencias de la cabecera se excluye por no estar dentro de los
objetivos del
diseño.
Red Eléctrica de la zona
La red eléctrica esta compuesta por
aproximadamente 490 Postes y 52 Transformadores
ubicados como se muestra en el plano anexo del diseño.
Además, a través de la Calle 46 y la Carrera 95 se
extiende un cableado de alta tensión.
Líneas Troncales
La normatividad exige que no se tengan más de
tres (3) amplificadores en cascada, sin embargo para
propósitos académicos solo han de utilizarse como
máximo dos (2) amplificadores en cascada. Teniendo en
cuenta esta restricción, se propone tender una "enmallado"
troncal que lleve la señal hasta cuatro (4) puntos
neurálgicos del proyecto, a
saber:
Punto | Ubicación | Usuarios (aprox) |
A | Cruce de la calle 47 B con la carrera | 400 |
B | Cruce de la calle 45 con carrera 92 B | 220 |
C | Cruce de la Carrera 90B con Calle 45 | 180 |
D | Cruce de la Carrera 90B con Calle 47 | 180 |
Tabla: Troncales del proyecto
Como se puede apreciar la troncal A es la
que más carga de usuarios presenta, notese que es
deliberado el sobrecargarla para poder analizar un caso
crítico de distribución, de tal forma que es en
ella en donde se va centrar todo el análisis de las acometidas secundarias. El
cable que se utiliza es Coaxial tipo .750 con mensajero de
acero.
Líneas secundarias
A partir de cada rama troncal salen cuatro ramas
secundarias como se muestra en el diagrama 1, cada una de estas
ramas es amplificada para compensar las pérdidas que se
haya tenido en las derivaciones y la línea troncal; como
es lógico en algunos casos cualquiera de esas ramas
podrá ser atenuada sin que se incumplan las normas de
cableado ya que no superaría en ningún momento los
dos (2) amplificadores en cascada, cabe anotar que la
línea troncal NO SUFRE AMPLIFICACIONES en ningún
momento y solo se amplificará las líneas de
distribución.
El cable a utilizar es Coaxial, tipo RG 11 con mensajero
para que puedan soportar su peso y en algunos casos en peso de
los dispositivos activos que se tiendan sobre sí. Por
medidas de seguridad los
amplificadores estarán protejidos por sendas malas
alambradas y atados por medio de cadenas a los postes de
distribución eléctrica.
En los diagramas anexos
se muestra la distribución de la señal, desde el
amplificador inicial que viene desde el acoplador direccional,
hasta los derivadores, tap, de usuario, en el trayecto se puede
leer claramente la distancia del tramo, el nivel de potencia en
dB a la entrada y salida de cada dispositivo y trayecto largo de
cable asi como una etiqueta que sirve de guía para la
ubicación del trama en el mapa.
Los elementos pasivos utilizados son aquellos cuya hoja
de especificaciones se encuentra en el apéndice A,
resaltando que se ha limitado al máximo la
utilización de derivadores de 8 salidas con el fin de que
el sistema sea más flexible al crecimiento.
Para los cálculos de pérdidas se tienen en
cuenta las pérdidas de inserción, las
pérdidas en el cable y se trabaja con una temperatura de
26º C aplicando la corrección adecuada. La salida
mínima en el Tap es de 8,76 dB, en el peor de los casos en
la Calle 46 entre Carreras 93 y 92, que al conectarlo a una cable
de acometida, tipo RG59, máximo 12 m en la distancia
más lejana según el mapa anexo, se tiene un nivel
garantizado en la vivienda de:
Perdidas del Cable = 0,12 * 14,04 = 1,68 dB
Pérdidas de inserción del conector= 0,3
dB
Nivel a la entrada del usuario= 6, 76 dBmV Que cumple
con la recomendación del FCC. (Documento que se
encuentra anexo al presente informe)
Las demás derivaciones están en el rango
de 9dB a 14dB en el tap de bajada.
Para efectos comerciales se nota que el tendido del
cable ocupa un 43 % del total de postes que se encuentran en la
zona y se utilizan amplificadores con alimentación en
sitio para reducir costos de
materiales.
APÉNDICE B: SIMBOLOS EMPLEADOS EN EL
DISEÑO DE REDES CATV
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APENDICE C: APARTE 76 DE LA COMISION FEDERAL DE
COMUNICACIONES
(ESTÁNDARES TÉCNICOS)
PART 76–MULTICHANNEL VIDEO AND CABLE
TELEVISION SERVICE
Subpart K–Technical Standards
Sec.
76.605
Technical standards.
- As of December 30, 1992, unless otherwise noted, the
following requirements apply to the performance of a cable
television system as measured at any subscriber terminal with a
matched impedance at the termination point or at the output of
the modulating or processing equipment (generally the headend)
of the cable television system or otherwise as noted. The
requirements are applicable to each NTSC or similar video
downstream cable television channel in the system:
(1)(i) The cable television channels delivered to the
subscriber's
terminal shall be capable of being received and
displayed by TV broadcast receivers used for off-the-air
reception of TV broadcast signals, as authorized under part 73 of
this chapter; and (ii) Cable television systems shall transmit
signals to subscriber premises equipment on frequencies in
accordance with the channel allocation plan set forth in
the Electronics Industries Association's “Cable Television
Channel Identification Plan, EIA IS-132,
May 1994'' (EIA IS-132). This incorporation by reference was
approved by the Director of the Federal Register in accordance
with 5 U.S.C. 522(a) and 1 CFR Part 51. Cable systems are
required to use this channel allocation plan for signals
transmitted in the frequency range 54 MHz to 1002 MHz.
(2) The aural center frequency of the aural carrier must
be 4.5 MHz <plus-minus> 5 kHz above the frequency of the
visual carrier at the output of the modulating or processing
equipment of a cable television system, and at the subscriber
terminal.
(3) The visual signal level, across a terminating
impedance which correctly matches the internal impedance of the
cable system as viewed from the subscriber terminal, shall not be
less than 1 millivolt across an internal impedance of 75 ohms (0
dBmV).
Additionally, as measured at the end of a 30 meter (100
foot) cable drop that is connected to the subscriber tap, it
shall not be less than 1.41 millivolts across an internal
impedance of 75 ohms (+3 dBmV). (At other impedance values, the
minimum visual signal level, as viewed from the subscriber
terminal, shall be the square root of 0.0133 (Z) millivolts and,
as measured at the end of a 30 meter (100 foot) cable drop that
is connected to the subscriber tap, shall be 2 times the square
root of 0.00662(Z) millivolts, where Z is the appropriate
impedance value.)
(4) The visual signal level on each channel, as measured
at the end of a 30 meter cable drop that is connected to the
subscriber tap, shall not vary more than 8 decibels within any
six-month interval, which must include four tests performed in
six-hour increments during a 24-hour period in July or August and
during a 24-hour period in January or February, and shall be
maintained within:
(i) 3 decibels (dB) of the visual signal level of any
visual carrier within a 6 MHz nominal frequency
separation;
(ii) 10 dB of the visual signal level on any other
channel on a cable television system of up to 300 MHz of cable
distribution system upper frequency limit, with a 1 dB increase
for each additional 100 MHz of cable distribution system upper
frequency limit (e.g., 11 dB for a system at 301-400 MHz; 12 dB
for a system at 401-500 MHz, etc.); and
(iii) A maximum level such that signal degradation due
to overload in the subscriber's receiver or terminal does not
occur.
(5) The rms voltage of the aural signal shall be
maintained between 10 and 17 decibels below the associated visual
signal level. This requirement must be met both at the subscriber
terminal and at the output of the modulating and processing
equipment (generally the headend). For subscriber terminals that
use equipment which modulate and remodulate the signal (e.g.,
baseband converters), the rms voltage of the aural signal shall
be maintained between 6.5 and 17 decibels below the associated
visual signal level at the subscriber terminal.
(6) The amplitude characteristic shall be within a range
of <plus-minus>2 decibels from 0.75 MHz to 5.0 MHz above
the lower boundary frequency of the cable television channel,
referenced to the average of the highest and lowest amplitudes
within these frequency boundaries.
(i) Prior to December 30, 1999, the amplitude
characteristic may be
measured after a subscriber tap and before a converter
that is provided
and maintained by the cable operator.
(ii) As of December 30, 1999, the amplitude
characteristic shall be
measured at the subscriber terminal.
(7) The ratio of RF visual signal level to system noise
shall be as follows:
(i) From June 30, 1992, to June 30, 1993, shall not be
less than 36 decibels.
(ii) From June 30, 1993 to June 30, 1995, shall not be
less than 40 decibels.
(iii) As of June 30, 1995, shall not be less then 43
decibels.
(iv) For class I cable television channels, the
requirements of paragraphs (a)(7)(i), (a)(7)(ii) and (a)(7)(iii)
of this section are applicable only to:
(A) Each signal which is delivered by a cable television
system to subscribers within the predicted Grade B contour for
that signal;
(B) Each signal which is first picked up within its
predicted Grade B contour;
(C) Each signal that is first received by the cable
television system by direct video feed from a TV broadcast
station, a low power TV station, or a TV translator
station.
(8) The ratio of visual signal level to the rms
amplitude of any coherent disturbances such as intermodulation
products, second and third order distortions or
discrete-frequency interfering signals not operating on proper
offset assignments shall be as follows:
- The ratio of visual signal level to coherent
disturbances shall not be less than 51 decibels for noncoherent
channel cable television systems, when measured with modulated
carriers and time averaged; and - The ratio of visual signal level to coherent
disturbances which are frequency-coincident with the visual
carrier shall not be less than 47 decibels for coherent channel
cable systems when measured with modulated carriers and time
averaged.
(9) The terminal isolation provided to each subscriber
terminal:
- Shall not be less than 18 decibels. In lieu of
periodic testing, the cable operator may use specifications
provided by the manufacturer for the terminal isolation
equipment to meet this standard; and - Shall be sufficient to prevent reflections caused by
open-circuited or short-circuited subscriber terminals from
Producing visible picture impairments at any other subscriber
terminal.
(10) The peak-to-peak variation in visual signal level
caused by undesired low frequency disturbances (hum or repetitive
transients) generated within the system, or by inadequate low
frequency response, shall not exceed 3 percent of the visual
signal level. Measurements made on a single channel using a
single unmodulated carrier may be used to demonstrate compliance
with this parameter at each test
location.
(11) As of June 30, 1995, the following requirements
apply to the performance of the cable television system as
measured at the output of the modulating or processing equipment
(generally the headend) of the system:
- The chrominance-luminance delay inequality (or chroma
delay), which is the change in delay time of the chrominance
component of the signal relative to the luminance component,
shall be within 170 nanoseconds. - The differential gain for the color
subcarrier of the television signal, which is measured as the
difference in amplitude between the largest and smallest
segments of the chrominance signal (divided by the largest and
expressed in percent), shall not exceed
<plus-minus>20%. - The differential phase for the color
subcarrier of the television signal which is measured as the
largest phase difference in degrees between each segment of the
chrominance signal and reference segment (the segment at the
blanking level of O IRE), shall not exceed <plus-minus>10
degrees.
(12) As an exception to the general provision requiring
measurements to be made at subscriber terminals, and without
regard to the type of signals carried by the cable television
system, signal leakage from a cable television system shall be
measured in accordance with the procedures outlined in
Sec.
76.609(h)
and shall be limited as follows:
————————————————————————
Signal
leakage
Frequencies limit Distance in
(micro-volt/ meters (m)
meter)
————————————————————————
Less than and including 54 MHz, and over 216 15
30
MHz……………………………………
Over 54 up to and including 216 MHz……….. 20
3
————————————————————————
(b) Cable television systems distributing signals by
using methods such as nonconventional coaxial cable techniques,
noncoaxial copper cable techniques, specialized coaxial cable and
fiber optical cable hybridization techniques or specialized
compression techniques or specialized receiving devices, and
which, because of their basic design, cannot comply with one or
more of the technical standards set forth in paragraph (a) of
this section, may be permitted to operate: Provided, That an
adequate showing is made pursuant to Sec.
76.7
which establishes that the public interest is benefited. In
such instances, the Commission may prescribe special technical
requirements to ensure that subscribers to such systems are
provided with an equivalent level of good quality
service.
APENDICE
A: FOTOGRAFIAS Y HOJAS DE ESPECIFICACIONES DE ALGUNOS
DISPOSITIVOS EMPLEADOS EN CATV
ACOPLADORES DIRECCIONALES
Para ver el gráfico seleccione la
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Figura: Acopladores
direccionales
Para ver la tabla seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Tabla 1: Especificaciones técnicas
de algunos modelos de la
marca
IKUSI
Tabla 2: (siguiente página) Modelos Blonder
Lounge
AMPLIFICADORES
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Figura: Amplificadores de
líneas troncales y de distribución
EXTENDEDORES DE LINEA
Para ver el gráfico seleccione la
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Figura: Extendedores de línea
(line extender)
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Figura: Ubicación de los
interruptores de configuración en un amplificador
estandar (Tomado de IKUSI Corp. Catálogo
de Venta,
Sección E, pag 2)
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Figura: Elementos insertables en un
amplificador (Tomado de IKUSI Corp.
Catálogo de Venta,
Sección E, pag 23)
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Figura: Ficha técnica del
amplificador mostrado arriba
TAPS (DERIVADORES) Y DERIVADORES
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Figura: Derivadores de 2 y 4 salidas.
El número impreso equivale al valor de atenuación
en las salidas de derivación
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Figura: Divisor (Splitter)
Para ver la tabla seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Tabla: Pérdidas de
inserción para diferentes valores de derivadores de 4
salidas. (Tomado de un catálogo de Jhon Weeks
Enterprise)
FUENTES DE ALIMENTACIÓN (IKUSI
Corp)
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CABLE COAXIAL (Belden Inc)
Para ver el
gráfico y la tabla seleccione la opción "Descargar"
del menú superior
Paulo Cesar