Potencia de salida de un transmisor de TV analógico.

Energía eléctrica aplicada al sistema de antena en una estación transmisora.

La potencia de salida de un transmisor de TV es la potencia eléctrica aplicada al sistema de antena . Hay dos definiciones: nominal (o pico) y térmica . Los sistemas de televisión analógica dedican entre el 70 % y el 90 % de la potencia de los transmisores a los impulsos de sincronización . El resto de la potencia del transmisor se destina a transmitir las frecuencias más altas del vídeo y la portadora de audio FM. Los sistemas de modulación de televisión digital son aproximadamente un 30% más eficientes que los sistemas de modulación analógica en general.

Analógico versus digital

Término análogo

• La gran cantidad de energía que utilizan los Sync Pulses es en gran medida independiente del sistema de medición y de la eficiencia del transmisor de TV analógico (ya que la mayoría de los transmisores analógicos tienen una eficiencia media del 75%).
• La transmisión de audio FM (incluidas las subportadoras estéreo) es en general el tercer mayor consumidor de potencia de transmisión de TV.
• Consumo de energía (de mayor a menor): pulsos de sincronización, video de alta frecuencia, audio FM, AM vestigial

Digital

• Los sistemas de transmisión tipo DVB , con sus grupos de portadoras relacionadas matemáticamente, no son tan eficientes energéticamente como los sistemas 8VSB.
• Los sistemas de transmisión 8VSB solo proporcionan una señal limitada de "CC forzada" (que consume aproximadamente el 7% de la energía del transmisor) que, en condiciones de trayectorias múltiples, puede perderse provocando un evento de pérdida de bloqueo de señal.

Potencia definida en términos de voltaje.

La potencia media de un accionamiento sinusoidal es ^[1]

${\displaystyle P={\frac {1}{T}}\int _{0}^{T}i(t)\cdot e(t)dt\,\!.}$

Para un sistema donde el voltaje y la corriente están en fase, la potencia de salida se puede dar como

${\displaystyle P={\frac {1}{T\cdot R}}\int _{0}^{T}e(t)^{2}dt\,\!.}$

En esta ecuación está la resistencia y es el voltaje de salida. ${\displaystyle R}$ ${\displaystyle e(t)}$

Potencia nominal de un transmisor de TV.

La potencia nominal de un transmisor de TV se expresa como la potencia durante el intervalo de sincronización . (En aras de la simplicidad, se omite la potencia auditiva). Dado que el voltaje durante el intervalo de sincronización es un valor fijo,

${\displaystyle P_{n}={\frac {E_{p}^{2}}{2\cdot R}}\,\!}$

${\displaystyle P_{n}={\frac {E^{2}}{R}}\,\!}$

donde es el valor rms del voltaje de salida. ${\displaystyle E}$

Para medir la potencia nominal de salida se utilizan dispositivos de medición con constantes de tiempo mucho mayores que el tiempo de línea. Por lo tanto, el equipo de medición mide solo el nivel más alto (pulso de sincronización) de una forma de onda de línea que es 100% .

Este nivel de potencia es la potencia comercial del transmisor.

Energía térmica

En la transmisión de televisión analógica, la señal de vídeo modula una portadora mediante un tipo de modulación de amplitud (modulación VSB o C3F). La polaridad de la modulación es negativa. Eso significa que cuanto mayor sea el nivel de la señal de video , menor será la potencia de la señal de RF .

La señal de modulación más baja posible durante el intervalo síncrono produce el 100% de la portadora. (La potencia nominal del transmisor). El nivel de supresión ( 300 mV ) produce 73% (en un transmisor idealmente lineal). Generalmente se considera aceptable la cifra del 75%. La señal de modulación más alta en blanco ( 1000 mV ) produce sólo el 10% de la portadora. (llamado portador residual ). A veces se utiliza un 12,5% como portadora residual, por lo que la potencia de salida aplicada al sistema de antena es considerablemente menor que la potencia nominal.

La potencia térmica que puede medirse con un medidor de potencia de microondas depende del contenido del programa, así como de la portadora residual y de la profundidad de sincronización.

Relación entre potencia térmica y potencia nominal

Dado que el contenido del programa es variable, la potencia térmica varía durante la transmisión. Sin embargo, para fines de prueba se puede aplicar una forma de onda de línea estándar al transmisor.

Normalmente , a la entrada del transmisor se aplican formas de onda de línea correspondientes a una imagen en negro de 350 mV o 300 mV (y sin sincronización de campo).

Para el Sistema B , la duración del nivel de negro de 300 mV (junto con los porches delantero y trasero) es de 59,3 μs y corresponde al 73% del nivel de voltaje máximo. La duración del pulso de sincronización es de 4,7 μs . La duración total de la línea es de 64 μs .

${\displaystyle P_{t}={\frac {E^{2}}{64\cdot R}}\cdot (4.7\cdot (100\%)^{2}+59.3\cdot (73\%)^{2})\approx 57\%\cdot {\frac {E^{2}}{R}}\,\!}$

Así, la potencia térmica máxima aplicada al sistema de antena es el 57% de la potencia nominal, incluso en la escena negra. En el contenido normal de un programa, esta proporción puede rondar el 25% o menos.

Referencias

1. Conferencia del MIT