Проектирование системы спутникового телевидения в многоквартирном доме

Общественное спутниковое и эфирное телевидение (SATTV и Terr. TV) чаще всего устанавливаются в многоквартирных домах, находящихся в ведении жилищного товарищества или управляющих компаний. Независимо от формы и способа управления зданием владелец или управляющий объекта должен обеспечить бесперебойную работу системы телевидения, а значит, и адаптировать ее для приема цифрового эфирного телевидения DVB-T, радио FM и DVB-S/S2 спутникового телевидения.

Требования к установке.

Вопреки очевидному факту, этот, казалось бы, этап, с которого должны начинаться все инвестиции, часто является источником многих проблем на следующих этапах установки. Отсутствие четких требований и базовых знаний в области установок (SATTV и Terr. TV) у субподрядчиков-разработчиков, а также у людей, проектирующих установки, означает, что решение об окончательной форме установки в многоквартирных домах и даже целых поместьях принимает продавец или установщик оборудования.

Точное определение задач установки абсолютно необходимо. Универсальная телевизионная установка в коллективном жилом доме должна обеспечивать прием: эфирного телевидения DVB-T2, аналогового FM-радио, цифрового DAB-радио, спутникового телевидения с двух спутников (например, спутники Horizons-2 / IS-15 (85.2 E)) и обеспечивать доступ к услугам кабельной сети всех жильцов. Такой подход к вопросу установки обеспечит жильцам комфорт в доступе ко всем видам услуг ТВ, а при продуманном дизайне и соответствующем подборе оборудования существенно не обременит инвестора.

Подводя итог, разработчик должен спроектировать систему с учетом следующих входных данных:

раздача сигналов: DVB-T2,( FM, DAB по дополнительному заказу), SAT (со спутников Horizons-2 / IS-15 (85.2 E));
здание с 3 жилыми этажами и 4 подъездами;
24 абонентских подключения в каждом из подъездов;
вертикальный кабельный канал в каждом подъезде;
возможность горизонтальной разводки на каждом этаже;
возможность наращивания системы.

Общие сведения для проектирования системы спутникового телевидения в 4-х подъездном доме на базе оборудования TERRA

Выбор оборудования для системы телевидения

На рынке представлено множество решений, позволяющих реализовать коллективные телевизионные установки на базе мультисвитчей. При выборе подходящей системы следует руководствоваться как табличными данными, представляющими технические параметры устройств, так и тем, что можно реализовать на этих устройствах. При проектировании должны быть продуманы оптимальные технологические решения и при эксплуатационной стадии надежность, увеличенный гарантийный срок. В качестве основы для проектирования выберем оборудование фирмы Terra, как самое доступное и приспособленное для систем коллективного телевидения.

Система мультисвитчей Terra:

первоклассное оборудование с отличными техническими параметрами, на которое распространяется до 4-лет гарантия производителя;
широкий спектр устройств: универсальные усилители, ТВ и радиоусилители, пассивные элементы и мультисвитчи;
бесплатная программа для проектирования сложных инсталляций;
база данных файлов САПР для проектировщиков, которая дополнительно поддерживает процесс проектирования и создание строительной документации

Схема установки.

Установки с несколькими мультисвитчами в многоквартирных домах требуют предварительного проектирования. Выходными параметрами для расчетов являются: соответствующая топология сети, выбор подходящих разветвителей и ответвителей, количество и тип мультисвитчей, затухание в используемом кабеле. Проектирование заключается в подборе компонентов системы таким образом, чтобы уровни принимаемых сигналов на антенных гнездах соответствовали действующим рекомендациям.

Ниже мы представляем пример реализации проекта установки, выполненный без программы SatNet для ранее описанного случая. Инсталляция в охватывает 96 квартир, расположенных в 4 подъездах трехэтажного дома. Сеть спроектирована на базе мультисвитчей TERRA серии MV-5XX . Для разделения сигнала использовались 5-полосные разветвители и ответвители с соответствующей степенью ослабления сигнала.

Ввиду небольшой сложности системы, программа SatNet не понадобилась.

Рис.1. Схема распределения спутникового сигнала для четырех подъездов трехэтажного дома

Рассматриваемая установка использует топологию кабелей, включающую 5-кабельную шину, которая вертикально спускается через стояк на каждый этаж, а затем проходит горизонтально по этажу и распределяется по квартирам. В пределах каждой из лестничных клеток предполагается установить коробку для оборудования, где располагается ответвитель и мультисвитч, от которого в топологии «звезда» протянутся кабели к квартирным розеткам.

Выбор оборудования и расчет затухания в сети спутникового телевидения

Спутниковая антенна, для примера выберем спутники Horizons-2 / IS-15, где располагается Телекарта.

Рис.2. Зона облучения спутников Телекарты и допустимый размер тарелки

Для центра Европейской части России, при мощности сигнала со спутника 49.6 dBW, размер тарелки должен быть не менее 0.9 м. Для коллективных систем телевидения размер тарелки должен быть больше рекомендуемого, чтобы обеспечить устойчивую работу системы при осадках.

Спутниковый конвертер LNB, для Телекарты понадобится линейный конвертор с четырьмя выходами, работающий в двух диапазонах рабочих частот. Выберем LNB: QUATRO Inverto HOME Pro.

Характеристики

Модель	IDLR-QUTL4-EXTND-OPP
Коэффициент шума	0,3 дБ
Усиление	55 дБ
Потребление тока	200 мА
Диаметр шейки	40 мм
Масса	0,25 кг

Рис.3. Минимально допустимый уровень на входе розетки SAT TV

Примеры
Для IP стримеров Terra рекомендуемая величина входного сигнала 43-83/75 дБмкВ на 75 - омном входе.
Для трансмодуляторов Terra рекомендуемая величина входного сигнала 55-95/75 дБмкВ на 75 - омном входе.

Расчет затухания сигналов спутникового телевидения в сети многоквартирного дома

Разводка сигналов спутникового телевидения

За исходную величину берется сигнал с конвертора 75 дБмкВ, такая цифра указана в каталоге Ikuzi. Чем определяется эта величина?
1. Уровнем сигнала со спутника в зоне облучения.
2. Размером и качеством антенны, Кус тарелки.
3. Состоянием атмосферы: облачность, осадки.
4. Качеством конвертера (параметрами), его коэффициентом усиления.
Таким образом, тарелка и конвертер должны обеспечить величину спутникового сигнала равную 75 дБмкВ.

Сигнал с конвертера поступает на усилитель SA51 Terra, коэффициент усиления которого составляет 22 дБ со ступенчатой регулировкой (0÷ -15 дБ) и шагом 1 dB. Питается усилитель от внутреннего источника питания, обеспечивая питание внешних устройств

Питание внешних устройств	через V линии	14 V 0.5 A макс. (коммутируемый)
	через H линии	18 V 2 A* макс. (коммутируемый)
	через Terr линию	12 V 0.1 A макс. (коммутируемый)

Затухание в кабеле CAVEL SAT 703 В

Рис.4. Таблица затуханий в кабеле SAT 703

Для разводки сигнала можно использовать кабель SAT 703, расчет затухания производится на частоте 2150 МГц.
Затухание в кабеле от конвертора до входа усилителя 5м х 0.28 =1.4 дБ, т.е. на воде SAT51 сигнал 73.6 дБмкВ, соответственно на выходе усилителя 95.6 дБмкВ.
В качестве исходной можно выбрать величину сигнала на выходе SAT51, равную 114 дБмкВ, указанную в технических характеристиках усилителя. Но для этого на вход усилителя нужно подать сигнал на 22 дБмкВ меньше, т.е. загрузить усилитель по максимуму.
Расчет производим при условии, что сигнал на выходе усилителя 95.6 дБмкВ. Далее этот сигнал делится на 4 направления делителем SDQ508 Terra, затухание при делении 8 дБ, сигнал на выходе 87.6 дБмкВ.
Затухание в кабеле до этажных ответвителей 30м х 0.28 = 8.4 дБ, сигнал на входе SD520 79.2 дБмкВ.
Расчет по стояку, на выходе SD520 третьего этажа + затухание в кабеле до SD 520 второго этажа 0.8 дБ + 3.5м х 0.28 = 1.78 дБ. На первом этаже затухание будет 1.78 + 0.8 + 0.98 = 3.56 дБ. (Проходное затухание SD520 0.8 дБ, SD515 1.1 дБ).
На выходе SD 520 третьего этажа сигнал будет 79.2 дБмкВ - 20 дБ = 59.2 дБмкВ.
На втором этаже сигнал с выхода SD 520 будет 77.42 дБмкВ - 20 дБ = 57.42 дБмкВ.
На первом этаже сигнал с выхода SD515 составит 77.42 дБмкВ - 1.78 дБ - 15 дБ = 60.64 дБмкВ.

Для разводки по квартирам закладываем мультисвитчи MV 508, они имеют внутреннее усиление SAT IF (сигналов промежуточной частоты с конвертора) с предкоррекцией АХЧ 12 дБ. Этим усилением компенсируется затухание от мультисвитча до розетки абонента.
Таким образом, при длине кабеля 30м до розетки, сигнал на входе розетки составит 57.42 дБмкВ + 12 дБ - 8.4 дБ = 61.02 дБмкВ. Потери в розетке 1 дБ, сигнал на выходе SAT составит 60 дБмкВ.

Расчет мощности для питания внешних устройств. SAT51 может выдать мощность 18В х 2А = 36 Вт по Н линиям. Потребляемая мощность MV 508 составит 18В х 0.06А = 1.08 Вт. Всего в системе 12 шт х 1.08 = 12.96 Вт. Таким образом, схему можно расширить до 5 этажей, мощность потребления составит 20 х 1.08 = 21.6 Вт.

Расчет эфирного тракта системы телевидения в подъезде

Подробный расчет выполнен в статье "Расчет схемы ТВ в подъезде". Если требуется повышенная селективность принимаемых мультиплексов, то надо использовать усилители at420 Terra.
Учитывая особенности применяемого оборудования, получаем следующее: максимальный выходной сигнал эфирного канала усилителя SAT51 составляет 109 дБмкВ, такого значения можно добиться подбором антенны и мачтового усилителя.
Далее сигнал распределяется так (без учета затухания на коротких отрезках кабеля, на частоте 790 МГц), делитель Terra SDQ508 вносит затухание 8 дБ, на выходе его 101 дБмкВ, далее затухание в отрезке кабеля 30м 16х0.3 = 4.8 дБ, на входе SD520 сигнал 96.2 дБмкВ.
Уровень сигнала на выходе ответвителя (3-ий этаж) 96.2 дБмкВ - 20 дБ = 76.2 дБмкВ.
На выходе ответвителя (2 ой этаж) сигнал составит 96.2 - 1дБ (проход) - 20 дБ = 75.2 дБмкВ.
На выходе ответвителя SD 515 (1 ый этаж) сигнал составит 96.2 - 2 дБ (проход) - 15 дБ = 79.2 дБмкВ.
При длине кабеля до розетки 30м и затухании в розетке, уровень сигнала на выходе TV розетки будет 75.2 дБмкВ - 4.8 дБ - 1 дБ = 69.4 дБмкВ.