Practica #7_TV RADIO FRECUENCIA

PRACTICA Nº 7
ANALISIS DE SEÑALES DE TELEVISION EN RF
Objetivo:
El objetivo de esta práctica consiste en observar y medir las características de la señal de
televisión en RF (Radio frecuencia).
Introducción:
La transmisión de la señal de televisión tanto de vídeo como de audio se realiza utilizando
técnicas de modulación en banda lateral residual (VSB) y en frecuencia modulada de banda
angosta (FM), respectivamente.; la señal de vídeo es una señal VSB superior a la cual se le
incorpora una portadora piloto de vídeo para efectos de sincronismo.
Sí en lugar de hacerlo de esta forma, escogemos transmitir la misma información de vídeo
pero en doble banda lateral, el ancho de banda total requerido sería de 8 MHz y resultaría
antieconómico; lo ideal sería enviar la señal de vídeo con técnicas de banda lateral única (SSB),
pero debido a que el corte de los filtros reales en el transmisor no resulta abrupto (lo que implica
pérdida de componente DC), se transmite en consecuencia un vestigio de banda lateral inferior de
1,25 MHz ocasionado por el filtro de banda vestigial HVSB en el transmisor. Fig.1, el cual es
compensado a través de un nuevo filtro en el extremo receptor que permite recuperar por completo
la señal original transmitida (Fig.2):
TRANSMISOR
Portadora de vídeo
Portadora de audio
f (MHz)
1,25 MHz
Fig.1 Transmisión en RF de la señal de vídeo.
EIE/UCV
1
FV/ZB/FB/lc
RECEPTOR
Flanco de
Nyquist
f (MHz)
Fig. 2 Recepción en RF de la señal de vídeo.
El filtro HVSB que permite la generación de las señales VSB debe ser tal que su función de
transferencia H (f) cumpla con la condición:
[ H (f+fc) + H(f-fc)] = Constante para f  fm
donde fm es la frecuencia máxima de la señal modulante.
HVSB(f)
Ho
fc
fc + fm
f
HVSB(f + fc) + HVSB( f - fc )
Ho
-2fc
-fm
0
fm
2fc
donde fc: frecuencia de la portadora.
EIE/UCV
2
FV/ZB/FB/lc
La siguiente figura resume el proceso transmisión recepción de la señal modulada en RF
especificándose en cada bloque del diagrama la secuencia del tratamiento que requiere dicha
señal:
Portadora
Modulador de
Vídeo
Sintonizador
Amplificador
Mezclador
Transmisor y
FBLVT
Amplificador
FI
Detector
Vídeo
Compuesto
En Frecuencia:
Señal de TV. con
DBL
fp-w
fp
fp+w
Señal de TV
con FBLVT
fp
Filtro FBLVR
fp
fp+w
fp+w
Señal a la salida
del detector
0
w
FBLVT: Filtro de banda lateral Vestigial en el transmisor.
FI: Frecuencia Intermedia
FBLVR: Filtro de banda Lateral Vestigial en el Receptor.
DBL: Doble Banda Lateral
El espectro de una señal de televisión comercial según las normas M se caracteriza por
ocupar un ancho de banda de aproximadamente 6 MHz, por tener una separación entre la
portadora de audio y la de vídeo de 4,5 MHz y una frecuencia máxima de vídeo respecto a la
portadora de 4 MHz.
En cuanto a la asignación de frecuencia para transmisión de vídeo, de acuerdo a lo
establecido por la UIT: La banda inferior del VHF estará formada por los canales del 2 al 6 y
EIE/UCV
3
FV/ZB/FB/lc
ubicada en el rango de frecuencias a partir de los 54 MHz hasta 88 MHz ocupando cada canal un
ancho de banda de 6 MHz.
La banda superior de VHF comprende desde el canal 7 hasta el 13 y va desde la frecuencia
de 174 MHz Hasta 216 MHz. La banda de UHF comprende los canales del 14 al 83 y en frecuencia
de 470 MHz hasta 890 MHz.
Subportadora del color
Portadora
de Vídeo
Vídeo
(VSB)
Audio (FM)
fc
6 MHz
1,25 MHz
3,58 MHz
4 MHz
4,5 MHz
Espectro de una señal de vídeo comercial.
La señal de vídeo compuesta puede ser transmitida con modulación positiva o modulación
negativa. Si se escoge la polaridad positiva, la portadora incrementa su amplitud con el brillo de la
imagen; para este tipo de modulación las crestas de los pulsos de sincronismo corresponde a la
mínima potencia de salida del transmisor.
En el caso de modulación negativa, la portadora presenta las características inversas al
caso anterior: los pulsos de sincronismo horizontal se encuentran a 100% de la portadora, el nivel
de blanking (borrado) a 75 % y el pico blanco en 12,5 % de acuerdo a los standards fijados por la
FCC.
MODULACIÓN POSITIVA
EIE/UCV
100 %
4
Referencia
de blanco
Blanking
FV/ZB/FB/lc
MODULACIÓN NEGATIVA
Nivel de Sinc
100%
Blanking
Portadora
de Vídeo
75%
67,5%
12,5%
Referencia
de Negro
Ref. de
blanco
Con la llegada de la TV a color se estableció por la IEEE (Institute of Electrical & Electronics
Engineers) una señal de vídeo compuesta de 1Vpp a una impedancia de 75 como standard;
EIE/UCV
5
FV/ZB/FB/lc
donde 0.714 V corresponden al vídeo y 0.286v al pulso de sincronismo. En televisión se
acostumbra a expresar los niveles de voltaje de la señal de vídeo en unidades IRE: la amplitud de
los pulsos de sincronismos corresponden a - 40 unidades IRE y la amplitud de la señal útil a 100
IRE; lo que representa una relación de 140 unidades IRE para 1 Vpp.
En el caso de modulación negativa la potencia pico se conserva ya que está ocupada por el
pulso de sincronismo que siempre se transmite, mientras que en modulación positiva no se
conserva puesto que depende de la imagen que se transmite, por lo tanto el diseño de los Circuitos
de Control Automático de Ganancia (CAG) es más sencillo para el primer caso (modulación
negativa), ya que los pulsos de sincronismo proporcionan un retorno periódico de la señal máxima
[1].
Veamos como ejemplo la transmisión de una imagen en negro con modulación negativa,
tenemos entonces que se está transmitiendo con máxima potencia.
100%
67,5%
tH
th
th
1
2
La potencia pico será: Pp = *  v dt =1, donde th es la duración del pulso de
th 0
sincronismo.
Para la potencia promedio:
EIE/UCV
6
FV/ZB/FB/lc
th
H

1 2
P   v dt   v 2 dt  = 60%
H 0
th

Televisión por satélite.
Los enlaces satelitales destinados a aplicaciones de difusión de televisión (usualmente
transmisión desde un punto hacia multipuntos) están constituidos fundamentalmente por los
siguientes elementos:

El transmisor o centro emisor provisto de una antena de grandes dimensiones es el
encargado de iniciar y establecer el enlace a través de un satélite determinado.

El satélite es básicamente es un repetidor ubicado a una altura sobre el ecuador de
aproximadamente 35000 Km (órbita geoestacionaria) que le permite mantener fija su posición con
relación a un punto específico de la tierra.
La posición a ocupar dentro del espacio orbital está regulado por el Comité Consultivo
Federal (FCC) y el UIT, de igual forma la asignación de las frecuencias ascendentes y
descendentes del enlace: las cuales van a depender de las aplicaciones y de la situación geográfica
de las estaciones terrestres (transmisora y receptora).
El ancho de banda autorizado en las frecuencias descendentes, está alrededor de 500
MHz.: en la banda de 4 GHz se extiende desde los 3700 MHz hasta 4200 MHz constituyendo 24
canales de 20 MHz cada uno.

La Estación Receptora se puede subdividir en tres partes:
a. Antena: orientada y dirigida a la línea de vista del satélite lo más exacto posible.
b. Unidad Externa: la energía captada por la antena es llevada a un filtro Pasabanda
donde se selecciona la banda de frecuencias del satélite que serán llevadas al amplificador de bajo
ruido (LNA), rechazando posteriormente las frecuencias imágenes. Por último se hace un mezclado
para obtener una banda de frecuencia intermedia con suficiente amplitud para ser transportada por
cable hasta la Unidad Interna.
EIE/UCV
Filtro Pasa
Banda
LNA
7
Filtro Rechazo
Frecuencia
Imagen
FV/ZB/FB/lc
Filtro
Pasa Banda
Unidad Externa en la recepción de las señales de televisión por satélite.
c. Unidad Interna: Existen dos posibilidades a elegir por el usuario:
1.- Recepción Unifamiliar
2.- Recepción Colectiva.
En ambos casos la señal de Frecuencia Intemedia (FI) procedente de la unidad externa
debe transformarse en una señal modulada en amplitud dentro de la banda de UHF, puesto que los
receptores de TV no pueden tratar directamente señales moduladas en frecuencia y con los valores
obtenidos a la salida de la unidad externa.
EIE/UCV
8
FV/ZB/FB/lc
TRABAJO PRÁCTICO DE LABORATORIO
1. Realice el siguiente montaje:
Analizador de
Espectro
a. Introduzca la Señal de TV captada por la antena en el analizador de espectro (entrada
RF).
b. Mida la banda de frecuencias de radiodifusión de TV en VHF. Sintonice un canal en
particular y compruebe la ocupación espectral de cada una de las portadoras y
subportadoras. Verifique que corresponde con la asignación de frecuencias.
2. Realice el siguiente montaje:
Generador de
señales de
Prueba
Modulador
de vídeo
Osciloscopio
75
Generador RF
a. Ajuste el generador de RF a una frecuencia de 35 GHz. Con un nivel de 13 Vpp de
salida.
b. Activar el botón color bars del generador de funciones. Conecte una deriva de esta
señal como sincronismo. Dibuje la forma de onda a la salida. Compare con los niveles
de la señal de sincronismo. ¿ A qué tipo de modulación corresponde? Explique.
c.
Aplique ahora una onda tipo ventana (Field Square Wave). Justifique la modulación que
usted consideró.
EIE/UCV
9
FV/ZB/FB/lc
d. Obtenga la potencia pico y la potencia promedio, considerando impedancias de 75.
¿Qué importancia cree usted que tienen estos parámetros en los sistemas de
televisión?.
3. Realice el siguiente montaje
Generador de
Señales de Prueba
IN
VHS
RF
OUT
Osciloscopio
75 
a. Seleccione en el VHS a través del botón input select la opción de introducir señal
banda base mediante el conector IN. Además seleccione modo TVR (haga uso del
control del VHS).
b. Introduzca las mismas señles que para el caso anterior.
c.
En cuanto al tipo modulación (positiva o negativa); ¿Existen diferencias con relación al
montaje anterior, aplicando las mismas señales?. Se observará una señal con una mala
relación señal/ruido. Dibuje las formas de ondas observadas.
d. ¿Por qué se dice que en modulación negativa la potencia pico es fija?
Conclusiones y Comentarios.
Bibliografía.
[1] Pantsios Federico “Manual de Ingeniería de Televisión a Color”
EIE/UCV
10
FV/ZB/FB/lc