INFORME FINAL SISTEMAS DE CATV

ANDRES FELIPE MEDINA RUIZ

FABIAN TAPIAS HERRERA

CRISTIAN LONDOO MUOZ

WILLER FERNEY MONTES

MEDIOS DE TRANSMISION

MTT 43 - 4

INSTITUTO TECNOLOGICO METROPOLITANO

MEDELLIN ANTIOQUIA

2012

PREINFORME

a. Consulte la tabla de frecuencias de los canales a trabajar (sistema asignado),

incluyendo los canales reservados para retorno.

Las frecuencias en el rango entre 72 a 76 MHz no estn destinadas a aplicaciones de

Radiodifusin de televisin o CATV, en este rango estas frecuencias segn el Ministerio

de Tecnologas de la Informacin y las Comunicaciones, estas frecuencias suelen ser

utilizadas libremente por parte del publico general para aplicaciones de telemetra y

telecontrol en bajo niveles de potencia, tambin estn atribuidas internacionalmente a

servicios mviles aeronuticos, comunicaciones mviles por satlites y radionavegacin

aeronutica, y en aplicaciones con trasmisin de voz en bajos niveles de potencia,

adems de aplicaciones con dispositivos de operacin momentnea.

Las frecuencias en el rango entre 88 a 120 MHz no estn destinadas a aplicaciones de

radiodifusin de televisin o CATV, en este rango de frecuencias segn el Ministerio de

Tecnologas de la Informacin y las Comunicaciones, estas frecuencias son utilizadas

Canal Ancho de Banda en (MHz)

Portadora de Video (MHz)

Portadora de Crominancia

(MHz)

Portadora de Audio

(MHz)

2 54 60 55.25 58.83 59.75

3 60 66 61.25 64.83 68.75

4 66 72 67.25 70.83 71.75

NA* 72 76 - - -

5 76 82 77.25 80.83 81.75

6 82 88 83.25 86.83 87.75

NA* 88 120 - - -

7 174 180 175.25 178.83 179.75

8 180 186 181.25 184.83 185.75

9 186 192 187.25 190.83 191.75

10 192 198 193.25 196.83 197.75

11 198 204 199.25 202.83 209.75

12 204 210 205.25 208.83 215.75

13 210 216 211.25 214.83 215.75

14 470 476 471.25 474.83 475.75

NA*: no aplica para CATV, segn el cuadro nacional de las atribuciones de

frecuencias y aplicaciones del espectro radio elctrico para los servicios de

radio comunicaciones de 9 KHz a 1000 GHz del Ministerio de Tecnologas de

la Informacin y las Comunicaciones publicado en el 2010

para la Radiodifusin Sonora como la transmisin de voz con bajos niveles de potencia,

dispositivos de operacin momentnea por parte del publico en general, y al servicio de

la radiodifusin sonora en Frecuencia Modulada (FM).

b. Investigue y documente la norma FCC 76.605, para CATV.

1) b. Los sistemas de televisin por cable debern transmitir seales a las

instalaciones de los abonados sobre las frecuencias de asignaciones de

canales que establece la Electronic Industries Associations plan de

identificacin de televisin por cable, EIA IS-132, de Mayo 1994 este plan

establece que los sistemas de televisin por cable estn obligados a usar este

plan de asignacin de canales para la transmisin seales entre el rango de

frecuencias de 54 MHz a 1002 MHz

2) La frecuencia central aural de la portadora de audio debe estar a 4.5 MHz con

un porcentaje de error de 5KHz, por sobre la frecuencia de la portadora

visual o de video a la salida de un sistema de modulacin o a la salida de un

sistema de procesamiento de televisin por cable, esto tambin aplica para la

terminal del abonado o suscriptor.

3) El nivel de seal visual, a travs de una impedancia terminal que corresponda

correctamente a la impedancia interna del sistema visto desde la terminal de

suscriptor o abonado no debera ser menor a 1 miliVoltio a travs de una

impedancia interna de 75 o a un nivel de referencia en dBmv de 0 dBmv.

Adicionalmente como medida al final de un tramo de 30 metros de cable de

abonado o de acometida que esta conectado al tap del suscriptor no debera

ser menor a 1.41 miliVoltios (+3 dBmV) a travs de una impedancia de 75 .

(Si se tuvieran otros niveles de impedancia, el valor mnimo de la seal visto

desde la terminal del suscriptor ser la raz cuadrada de 0.0133(Z) miliVoltios,

como medida al final de un tramo de 30 metros de cable drop que esta

conectado al tap de suscriptor debera ser 2 veces la raz cuadrada de

0.00662(Z) miliVoltios, donde Z es el valor apropiado de impedancia del cable).

4) El nivel de seal visual en cada canal medido al final de un tramo de 30 metros

de cable drop que esta conectado al tap del suscriptor no debera varias mas

de 8 dB dentro de cualquier intervalo de 6 meses que debera incluir 4 pruebas

con un intervalo de 6 horas durante un periodo de 24 horas en julio o agosto, y

durante un periodo de 24 horas en enero y febrero, y se mantendr en:

a. A 3 dB del nivel de seal visual de cualquier portadora de video entre 6

MHz de frecuencia nominal.

b. A 10 dB del nivel de seal visual en cualquiera de los canales en un

sistema de CATV o televisin por cable de hasta 300 MHz como frecuencia

mayor de un sistema de distribucin por cable, con 1 dB de incremento

por cada 100 MHZ adicionales a la frecuencia superior de un sistema de

distribucin por cable (ejemplo: 11 dB para un sistema a 301 400 MHz;

12 dB para un sistema de 401 500 MHz).

5) El voltaje RMS de la seal de audio debe mantenerse entre 10 y 17 dB por

debajo del nivel de la seal de video, este requerimiento debe cumplirse tanto

en la terminal del abonado como en las salidas de los equipos de modulacin y

procesamiento (Cabecera de la red). Para las terminales de los suscriptores o

abonados que utilizan equipos que modulan y demodulan la seal

(convertidores de banda base), el voltaje rms de la seal aural debera

mantenerse entre 6.5 y 17 dB por debajo del nivel de seal visual asociada a la

terminal del suscriptor.

6) La amplitud debera estar entre un rango de 2 decibeles desde 0.75 MHz a

5.0 MHz por encima del limite de frecuencia inferior del canal de televisin por

cable, referenciado a el promedio de amplitudes mas alta y mas baja entre

esos limites de frecuencia.

7) La relacin de nivel de seal de radiofrecuencia (RF) de video a ruido del

sistema ser la siguiente:

a. Del 30 de Junio de 1992 al 30 de Junio de 1993, no debe ser inferior a 36

dB.

b. Del 30 de Junio de 1993 al 30 de Junio de 1995, no debe ser inferior a 40

dB.

c. Al 30 de Junio de 1995, no debe ser menor a 43 dB.

8) La relacin de seal de video a la amplitud del voltaje RMS de cualquier

perturbacin coherente como los productos de la intermodulacin,

distorsiones de segundo y tercer orden o frecuencias discretas de seales

interferentes que no operan apropiadamente en salidas asignadas sern como

se indican:

a. La relacin del nivel de seal de video a las perturbaciones coherentes no

debera ser menor a 51 dB para canales de televisin no asociados a

sistemas de televisin por cable, medido con portadoras moduladas y

tiempos promedios.

b. La relacin del nivel de la seal de video a las perturbaciones coherentes

con coincidencias de frecuencias con la portadora de video, no debera ser

menor a 47 dB para canales coherentes de sistemas de televisin por

cable, medido con portadoras moduladas y tiempos promedios.

9) El aislamiento final proporcionado a cada usuario:

a. No debera ser menor a 18 dB. en sustitucin de pruebas peridicas, el

operador de cable podra usar las especificaciones dadas por el fabricante

para el equipo terminal de aislamiento para cumplir con esta norma y esto

debera ser suficiente para prevenir las reflexiones en voltajes y corrientes

causadas por circuitos abiertos o corto circuitos en la terminal del

suscriptor para producir deterioros visibles en la imagen en la terminal de

cualquier otro suscriptor.

10) La variacin pico a pico del nivel de seal de video causado por interferencias

de bajas frecuencias indeseadas (zumbidos transitorios o repetitivos)

generados en el sistema, o por respuestas inadecuadas a las bajas frecuencias,

debera no exceder el 3% del nivel de seal de video. Las mediciones realizadas

en un nico canal utilizando una sola portadora no modulada debera ser

usado para demostrar el cumplimiento de este parmetro en cada ubicacin o

punto de prueba.

11) A Junio 30 de 1995, los siguientes requisitos aplican al rendimiento del sistema

de televisin por cable como medida a la salida del equipo de modulacin o

procesamiento (generalmente la cabecera) del sistema:

a. La desigualdad en el retardo de Crominancia y luminancia (o retardo de

chroma), que se define como el cambio en el tiempo de propagacin de la

componente de Crominancia de la seal en relacin a la componente de

luminancia, debera estar entre 170 ns (nano-segundos).

b. La ganancia diferencial de la subportadora de color de la seal de

televisin, que es medida como al diferencia en amplitud entre el mayor y

el menor de los segmentos de Crominancia de la seal (dividida por el

mayor y expresado en porcentaje), no debera exceder 20%.

c. La diferencia de fase para la subportadora de color de la seal de

televisin, que es medida la diferencia mas grande de fase en grados entre

cada segmento de la seal de Crominancia y el segmento de referencia (el

segmento al nivel de supresin 0 IRE), no debe exceder 10 grados.

c. Consulte las especificaciones tcnicas y el funcionamiento de los elementos activos y

pasivos que tendr la red de CATV a operar.

1. Amplificador Mini bridge. Un amplificador es un elemento activo pues este necesita

energa para funcionar, y como nombre lo indica es un elemento que inyecta

ganancia al sistema de CATV, este se encarga de aumentar la amplitud de la seal

para evitar posibles atenuaciones o niveles no reglamentados de seal en la

acometida de los usuarios, estos amplificadores se alimentan directamente de la

lnea coaxial por lo tanto parte de su circuitera interna esta destinada a separar del

cable coaxial su autentificacin de AC que suele varia de 60 Vrms a 120 Vrms.

El amplificador mini bridger Motorola de radio frecuencia trabaja en un ancho de

banda de 52 a 1003 MHz y cuanto tiene el retorno activado de 5 a 40 MHz, este

provee dos salidas de radio frecuencia de alta ganancia de 42 dB, tambin posee un

control interno de ganancia y un retorno de alta ganancia de 20 dB.

2. Taps. Un Tap es un elemento Pasivo es decir que no necesita alimentacin de

energa para funcionar, la funcin bsica de un tap es operar sobre una seal de

entrada de forma que se obtengan mltiples seales de salida cada una con una

atenuacin caracterstica, este dispositivo es el enlace entre la red de distribucin y

la acometida de el abonado; el tap es un dispositivo pasivo que esta adaptado para

funcionar en exteriores, es decir, a la intemperie este puede resistir lluvia o calor

extremo, gracias a su cubierta que lo protege de las diversas condiciones

atmosfricas.

3. Splitter. Un Splitter tambin es un elemento pasivo y el funcionamiento de este

dispositivo es muy bsico, acepta una seal de entrada y entrega mltiples seales

de salida con una atenuacin caracterstica, las seales de salida del Splitter poseen

igual relacin de fase que la seal de entrada adems otra caracterstica importante

del Splitter es que es un dispositivo bidireccional y al trabajar en sentido inverso (de

las seales de salida a la seal de entrada), las seales que entran por los puertos

de salida salen combinadas por la terminal de la entrada. El Splitter a diferencia de

los Taps, se utiliza generalmente en Interiores es decir en lugares en los cuales no

se vea afectado por las condiciones atmosfricas (la lluvia o por un intenso calor).

d. Clculos de la red. El diseo que se implementara en la red es el siguiente:

Cabecera del

6 Piso

Primer Piso

22.58 m

0.500

IN OUT IN OUT

IN

OUT

CABECERA DE

LA RED

TAP DE 4

SALIDAS

CABLE 0.500

SPLITTER DE 2

VIAS

TAP DE 2 VIAS

TELEVISOR DE

ABONADO

37 m

0.500

71 m

0.500

40 m

RG-11

83 m

0.500

40 m

RG - 11

22 m

0.500

TAP 1 (2 vas)

7 dB

TAP 2 (4 vas)

TAP 3 (4 vas) TAP 4 (4 vas)

TAP 5 (8 vas)

SPLITTER 2

VIAS

SPLITTER 2

VIAS

En la red se estandarizara una acometida de abonado de 40 metros de cable RG-11, un

Splitter de 2 vas y 10 metros de cable RG11, adems se estandarizara un nivel de

seal de 1 dBmV. Ahora calcularemos los niveles en borne de para los tap 1, 2, 3, 4, y

5.

Atenuaciones para los cables: los siguientes clculos que se muestran son las

atenuaciones para los cables, estas atenuaciones estn trabajadas a un nivel de 550

MHz aunque nuestro sistema de CATV a trabajar sea de 470 MHz, trabajamos con

esta frecuencia debido a que la frecuencia de operacin ms cercana a 470 MHz en las

tablas de atenuaciones para los Taps o Multi-Taps es 550 MHz, si trabajamos a esta

frecuencia nuestro sistema y aseguramos un buen nivel de seal segn las normas de

la FCC ( 0 a 6 dBmV) para el abonado o suscriptor, aseguraremos que para el sistema

de 470 MHz llegara mucha mas seal al usuario.

Atenuacin Nominal del 0.500 @ 550 MHz.

- 22.58 m de 0.500.

- 22 m de 0.500.

- 83 m de 0.500.

- 37 m de 0.500.

- 71 m de 0.500.

Ahora seguimos con los cables de distribucin secundaria, que va hacia los abonados.

Atenuacin Nominal del RG 11 @ 550 MHz.

- 40 m de RG 11.

Ahora hallamos la atenuacin que tendr la estandarizacin del cable del abonado.

Atenuacin Nominal del RG 11 @ 550 MHz.

- 10 m de RG 11.

Ahora calculemos el NBT para el Tap 2 (4 vas), este parmetro lo podremos calcular

para cualquiera de los tres abonados o televisores existentes en esa red, debido a que

estamos estandarizando cierta cantidad de cable y cierta seal que debera tener el

abonado.

El valor de atenuacin apropiado para que llegara por lo menos 1dBmv de seal a los

suscriptores del Tap 2, debera ser 23.5 dB, pero como este no es un valor comercial

de Tap vamos a elegir un valor comercial por debajo, por ejemplo un tap de 4 vas con

una atenuacin de 23 dB; este valor nos debera garantizar que a los usuarios del Tap 2

les tendra que llegar un poco mas a 1dBmv, veamos.

Ahora calcularemos el NBT para el tap 3. Pero en este caso lo calcularemos para el

peor usuario que seria el laboratorio de PLC.

Para garantizar mnimo 1 dBmv en el peor suscriptor Laboratorio de PLC

necesitamos que el Tap 3 tenga una atenuacin por salida de 17.36 dB, pero sabemos

que este no es un valor comercial as que usaremos un valor comercial por debajo de

el valor hallado, y podra ser un valor de 17 dB; este valor de tap no asegurara que al

peor caso le llegara 1dBmv y poco mas de lo esperado. Veamos si se cumple.

Ahora calcularemos el NBT para el Tap 4 y tambin lo calcularemos para otro de los

peores usuarios que es la facultad de ingenieras.

Usaremos un tap de 20 dB de atenuacin por salida pues este es un valor comercial,

veamos si al abonado si le llega la seal necesaria de 1dBmv.

Ahora calcularemos el NBT para el Tap 5.

Segn nuestros clculos con una atenuacin de Tap 5 de 14.36 dB, aseguraremos

como mnimo 1 dBmv, pero como este valor de tap no es comercial elegiremos un tap

de 4 salidas con 14 dB de atenuacin por cada salida. Veamos si se cumple.

Haciendo un resumen de los Taps que necesitamos para garantizar 1dBmv en todos los

abonados, tenemos que.

TAP Atenuacin (dB)

2 23

3 17

4 20

5 14

REFERENCIAS

- www.mastervideo.com/ntsc_chart.htm

- hamradio.arc.nasa.gov/ntscfreq.html

- www.youblisher.com

- www.mintic.gov.co

- Cuadro nacional de atribucin de bandas de frecuencias (aplicaciones del sistema

radioelctrico para los servicios de radiocomunicaciones de 9KHz a 1000 GHz) por

Flix Roberto Gmez, 2010; pagina 275 (Tabla 21), Plan de distribucin de canales

servicio de radiodifusin de televisin en frecuencias en MHz.