SISTEMAS Y SERVICIOS DE RADIODIFUSIÓN . SISTEMAS DE ENLACE DE TELEVISIÓN (ESTUDIO – PLANTA) Villagaray Villagaray, Piero. e-mail: [email protected] transmisora debido a la gran atenuación en la trayectoria de propagación de las frecuencias en estas bandas. [1] RESUMEN: El presente artículo establece los conceptos generales acerca de la radiodifusión por televisión para la cual se abordará los principios técnicos, principios generales de operación, banda de frecuencias del espectro radioeléctrico y su modo de propagación. Como segundo punto se analizará el enlace estudio – planta transmisora tomando en cuenta los enlaces STL, los cuáles son enlaces microondas punto a punto para transportar programas de TV digital. Estos enlaces están atribuidos como servicios auxiliares dentro de las bandas de frecuencia correspondientes del PNAF. PALABRAS CLAVE: banda microondas, STL, televisión. de Se abordará la situación de STL para televisión en el Perú teniendo en cuenta que el tipo de enlace es de microondas, se describe las características básicas de la planta transmisora ubicada en el Morro Solar de Lima y de los estudios. [1] 2 RADIODIFUSIÓN POR TELEVISIÓN 2.1 DEFINICIÓN DE TELEVISIÓN La televisión es un sistema para la transmisión y recepción de imágenes de movimiento y sonido a distancia a través de broadcasting. [2] frecuencias, Esta transmisión puede ser efectuada mediante ondas de radio o por redes especializadas de televisión por cable (CATV). Siendo el receptor de las señales el televisor. [2] 1 INTRODUCCIÓN Las señales de televisión y radio son emitidas al espacio por ondas electromagnéticas de frecuencias adecuadas. Éstas serán captadas por instalaciones receptoras, siempre y cuando se den las condiciones mínimas de calidad para ello. [1] Otra definición más técnica, definida por las Normas Técnicas del Servicio de Radiofusión: “telecomunicación que permite la transmisión de imágenes no permanentes de objetos fijos o móviles”. [3] 2.2 PRINCIPIOS OPERACIÓN En la actualidad, la señal terrestre es digital: La información es emitida por las mismas frecuencias que la analógica. [1] GENERALES DE Según las Normas Técnicas del Servicio de Radiodifusión, aprobada por Decreto Supremo N° 01393-TCC, la cual contiene la regulación técnica en referencia a la instalación y operación de las estaciones del servicio, debemos de tener en cuenta los siguientes aspectos claves: [4] Los programas de sonido de alta calidad de los centros de estudio normalmente se transportan a los centros de transmisión con la ayuda de líneas terrestres. Éstos dieron paso a los sistemas de transmisión / recepción VHF – FM. Ahora, existe como el enlace STL de estudio y la transmisión de microondas de nueva generación para una mejor confiabilidad y calidad. Encontramos tres tipos de STL llamados STL-01, STL02 y STL-05, dónde, los números representan la cantidad de canales de banda base (50 Hz – 15 kHz) que podrían transportarse. [1] Los sistemas radioeléctricos de transmisión de televisión en diversas bandas del espectro de microondas que operan todos bajo el mismo principio: la transmisión de un número apreciable de programas de televisión, directamente al público, utilizando bandas de frecuencias asignadas como servicio primario para televisión analógica y como servicio auxiliar para televisión digital. [1] Conviene enfatizar en una característica muy importante de estos sistemas: la necesidad de tener visión directa entre la antena del estudio y la antena de la planta 1 - La operación de las estaciones de radiofusión; las cuales deberán operar sin provocar interferencias y/o sin perjudicar a otras estaciones de servicios de telecomunicaciones (p.ej. radiodifusión). - Los equipos de transmisión; éstos deben estar previamente homologados para su correcto funcionamiento. - Condiciones de seguridad en la instalación y operación de las estaciones de radiodifusión; deben tener en cuenta y cumplir con los límites máximos permisibles (LMP) de radiaciones no ionizantes (RNI) y los niveles máximos de ruido ambiental. SISTEMAS Y SERVICIOS DE RADIODIFUSIÓN . - Restricciones para la instalación de las estaciones; las cuales no deben ser instaladas cerca de las zonas aeroportuarias, Estaciones de Radiocomunicación y de Navegación Aérea. a. BANDA VHF (Very High Frequency) Tabla 4. VHF 2.3 PRINCIPIOS TÉCNICOS - Canal de Televisión; el ancho de banda asignado a utilizar por una estación de televisión es de 6 MHz. [4] - Denominación de la emisión de la imagen: 5M45C3F. [4] Bandas Canales Frecuencias Banda I 2 -6 54 - 88 MHz Banda III 7 -13 174 - 216 MHz b. BANDA UHF (Ultra High Frequency) Tabla 5. UHF Tabla 1. Bandas 5M45C3F Símbolo 5M45 C - Banda IV Significado Banda V Anchura total de la banda de video: 5,45 MHz. Tipo de Modulación de portadora: Banda lateral residual (Modulación en amplitud). 3 Un solo canal con información analógica. F Tipo de información a transmitir: Televisión (video). Denominación de la emisión 50K0F3E (monofónico) y (estereofónico). [4] Canales 14 - 69 Frecuencias 470 - 584 MHz 584 - 806 MHz 2.4 MODOS DE PROPAGACIÓN A continuación, presentaremos los diferentes modos en que se propagan las ondas electromagnéticas según la banda a la que pertenecen: [5] de sonido: 50K0F9W Propagación por Onda de Espacio (Troposféricas) Se propagan a través del aire y presentan una atenuación menor en comparación con otros modos de propagación. [5] Tabla 2. 50K0F3E (monofónico) Símbolo Significado 50K0 Anchura total de la banda de audio: 50 kHz. Tipo de Modulación de portadora: Modulación de frecuencias Naturaleza de la señal que modula la portadora: Un solo canal con información analógica. F 3 E Se considera aquellos mecanismos de propagación en los que la contribución más importante proviene de: [5] - Televisión (video). - Rayo de visión directa: propagación en espacio libre. Rayo reflejado en la superficie terrestre. Rayo difractado por las irregularidades de la superficie terrestre. Tabla 3. 50K0F9E (estereofónico) Símbolo 50K0 F 9 E - Significado Anchura total de la banda de audio: 50 kHz. Tipo de Modulación de portadora: Modulación de frecuencias Naturaleza de la señal que modula la portadora: Sistema compuesto, con uno o más canales con informaicón digital o analógica. Tipo de información a transmitir: Telefonía (incl. La radiodifusión sonora). Figura 1. Esquema de propagación por onda de espacio o troposférica. Este mecanismo de propagación es el utilizado a frecuencias por encima de VHF donde no existe propagación por onda de superficie ni propagación ionosférica. [5] Las bandas del espectro de frecuencias reservadas para las emisiones de televisión son: [4] 2 SISTEMAS Y SERVICIOS DE RADIODIFUSIÓN . Tabla 8. 2.5 CANALIZACIÓN DE LAS BANDAS DE RADIODIFUSIÓN POR TELEVISIÓN RESTRICCIONES A continuación, vemos en las siguientes tablas los canales correspondientes a las bandas de frecuencia atribuidas el servicio de Radiodifusión por TV: [3] 608 -614 RADIOASTRONOMIA 746 - 806 FIJO MOVIL Servicio primario - Las bandas I, III, IV y V figuran con una nota P11 en el PNAF (Plan Nacional de Atribución de Frecuencias); mientras que, sólo las bandas IV y V figuran con una nota P11 A. [3] Banda 54 – 746 MHz (Servicio de radiodifusión por televisión): [3] Tabla 6. Según la nota P11 del PNAF dice: “el Estado se reserva dos (2) frecuencias o canales en cada una de las bandas atribuidas al servicio de radiodifusión sonora y por televisión, por localidad. En aquellas localidades en las que hubieran canalizado quince (15) o menos frecuencias o canales, el Estado se reserva sólo una (1)”. [3] Según la nota P11 A, el PNAF dice: “la banda 470 – 584 MHz se reserva para el servicio de radiodifusión por televisión digital terrestre a nivel nacional y mientras dure la situación, el Ministerio no realizará nuevas asignaciones en dicha banda”. [3] Servicio auxiliar - Banda 10,630 – 10,700 MHz (Enlaces auxiliares a la radiodifusión por televisión): [3] Tabla 9. Como podemos observar en la siguiente tabla, para la Banda I (54 – 88 MHz) notamos las siguientes restricciones: [3] Tabla 7. Según el PNAF, verificamos dicha canalización en la siguiente tabla: [3] RESTRICCIONES FIJO 72 - 73 MOVIL 73 - 74,6 74,6 - 74, 8 74,8 - 75,2 75,2 - 75,4 75,4 - 76 Tabla 10. RADIOASTRONOMIA FIJO MOVIL BANDA DE FRECUENCIA (MHz) NOTA 10,600 - 10,680 P91 RADIONAVEGACIÓN AERONÁUTICA FIJO MOVIL FIJO MOVIL 10,680 - 10,700 P91 - De igual manera para la Banda V (584 – 806 MHz) notamos estas restricciones: [3] 3 Banda 12,700 – 13,250 MHz (Enlaces auxiliares a la radiodifusión por televisión): [3] SISTEMAS Y SERVICIOS DE RADIODIFUSIÓN . Tabla 11. control de parámetros). Estas dos unidades juntas aseguran el cambio automático / manual entre las unidades. El sistema STL está diseñado para funcionar sin supervisión durante todo el día. [7] El STL TX / RX es alimentado por una unidad de fuente de alimentación externa que se mantiene junto al rack STL con baterías flotantes. El canal de servicio recibe energía de otra unidad de fuente de alimentación externa colocada sobre la de STL TX / RX. Se requiere muy poco mantenimiento. Solo se requiere limpieza regular y monitoreo ocasional de las lecturas del medidor del panel frontal. [1] De igual manera verificamos la tabla anterior respecto al PNAF: [3] Tabla 12. BANDA DE FRECUENCIA (GHz) NOTA 12,7 - 12,75 P91 12,75 - 13,25 P91 Según la nota P91 del PNAF dice: “Las bandas de frecuencias de 7100 – 7250 MHz, 7300 – 7425 MHz, 10550 -10700 MHz y 12700 – 13250 MHz, también estarán destinadas a los enlaces fijos y móviles auxiliares a la radiodifusión por televisión. La Administración tomará las previsiones necesarias a fin de garantizar la no interferencia con enlaces que no corresponden a enlaces de radiodifusión”. [3] Figura 2. Diagrama esquemático de STL – TX (estudio). 3 STUDIO TRANSMITTER LINK (STL) 3.1 DESCRIPCIÓN GENERAL El sistema STL consta de un sistema de transmisión (STL-TX) ubicado en las instalaciones del estudio y un sistema de recepción (STL-RX) ubicado en el centro de transmisión de la planta. Un cable de baja pérdida conecta el STL- TX / RX a la antena parabólica de microondas de dos metros de diámetro generalmente montada en una torre autoportante o autosoportada de 50 m en cada extremo. [7] Figura 3. Diagrama esquemático de STL – RX (estudio). Además, se proporciona un canal de servicio VHF en modo dúplex en ambos extremos para la comunicación de voz entre el estudio y los extremos del transmisor a través de una antena yagi de elementos múltiples montada en la parte superior de la torre. La necesidad del canal de servicio surge del hecho de que no hay una instalación de monitoreo de RF del programa de sonido transmitido en STL-TX. Las Fig. 1 y 2 muestran las vistas frontales del STL TX-01. Se puede ver en las Fig. 1 y 2 que el STL TX-01 y el STL RX-01 tienen una redundancia completa de todo el sistema, excepto para las unidades LO11 (tarjeta lógica) y PCO2 (tarjeta de 3.2 SISTEMA CON ENLACE (ESTUDIO- TRANSMISOR): STL En el caso (muy común) de que el programa o programas a transmitir se originan en un estudio de TV a cierta distancia del transmisor es necesario instalar un enlace de microondas para el transporte de la señal digital hasta el transmisor. [6] 4 SISTEMAS Y SERVICIOS DE RADIODIFUSIÓN . d. Infraestructura Civil La Estación de Televisión Morro Solar cuenta con una caseta de equipos de 18x10 m., acondicionada con caseta de prefiltrado y filtrado a aire. La Infraestructura Civil consta de 02 pisos, el primer piso está adecuado para Equipos de Televisión y el 2do piso para los equipos de Radio Nacional FM. Así mismo cuenta con caseta de Grupo Electrógeno, guardianía y cerco perimétrico. e. La Estación de Televisión cuenta con una torre metálica auto soportada de 40 m. de altura tipo cuadrangular y angular de 5 m. de lado en la base y Sistema de Balizaje. Figura 4. Diagrama de Sistema STL. 4 CASO LIMA – PERÚ: f. 4.1 ESTACIÓN O PLANTA TRANSMISORA: MORRO SOLAR (CHORRILLOS) – LIMA a. - está g. LO: 77º 01´ 26´´ LS: 12º 10´ 45´´ ALTURA: 278 m.s.n.m. • • • • Equipamiento - c. Transmisor de televisión: 30 KW (Dual 15KW – VHF) Frecuencia Canal 7: Frecuencia de video = 175.25 Frecuencia de Audio =179.75 Modelo: TV 2421 Marca: TOSHIBA Regulador de Voltaje: 120 KVA - Sistema de Microonda dual Marca: NEC. Sistema: Fijo Banda de Operación: 7 GHz. Por dicho enlace se envía la Señal de Audio y video de TV-Perú. 4.2 TDT – TV PERÚ El 30 de marzo de 2010 se inició la transmisión de la TDT aprovechando la Multicanalización de la norma ISDB-T, para poder ofrecer al televidente cinco (05) señales con programación diferenciada: [8] Sistema Irradiante - Sistema de Enlace La Estación de Morro Solar cuenta con un enlace de Microonda desde los Estudios Centrales hasta la planta de Transmisión: Las coordenadas son las siguientes: b. Infraestructura Eléctrica Los Equipos de Televisión se alimentan con energía comercial de 380 VAC, fase trifásica, frecuencia 50/60 Hz, con un grupo electrógeno de stand By. de 125 kVA. [3] Ubicación La Estación Transmisora de TV-PERÚ ubicada en el cerro Marcavilca, en Chorrillos. Infraestructura Metálica Sistema de Antenas: VHF. Antenas Cuadripolos. Números de antenas: KIT de 12 paneles. Rango de Frecuencia: Banda III (174 MHZ- 216 MHZ) Canal de Operación: Canal 7 (174 MHZ – 180 MHZ) Polarización: Horizontal. Impedancia de Entrada: 50 Ω Terminal de Entrada: 5´´ EIA Potencia de Transmisión: 30 kW. Cable Coaxial: 60 m. Marca: NEC. 5 a. TVPERU – HD – 7.1 Señal en alta definición y señal internacional. b. TVPERU – SD 1 – 7.2 Canal Generalista, señal en definición estándar y se replica en la señal analógica, y nivel nacional vía satélite. c. TVPERU – SD2 – 7.3 Canal Noticias y actividades oficiales. d. TVPERU – SD3 – 7.4 Canal Cultural, orientado al segmento infantil, juvenil. SISTEMAS Y SERVICIOS DE RADIODIFUSIÓN . Figura 5. Diagrama de Red TV Perú del IRTP (Instituto de Radio y Televisión del estado Peruano) 5 REFERENCIAS [1] (2004) Studio transmitter link [online]. Disponible en: https://es.scribd.com/document/44676381/studiotransmitter-link [2] (2010) Instiuto de Formación Profesional a Distancia, link [online]. Disponible en: https://ikastaroak.ulhi.net/edu/es/IEA/ICTV/ICTV02/es _IEA_ICTV02_Contenidos/website_521_seal_digital_ en_lugar_de_seal_analgica.html [3] Plan Nacional de Atribución de Frecuencias (PNAF), Perú. [4] Normas Técnicas del Servicio de Radiodifusión, Perú. [5] (2017) Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, link [online]. Disponible en: https://www.slideshare.net/AndreaFonseca02/radio-ytelevision-72919511 [6] (2017) Enlace estudio planta [online] Disponible en: http://cableaml.com/dtt/?lang=es [7] J, Sanchez. (2007). Control técnico de la señal de televisión del estado – instituto nacional de radio y televisión del Perú IRTP. [online]. Disponible en: http://repositorio.urp.edu.pe/handle/urp/92 [8] C. Otero. (2010). Logros de la cooperación entre Japón y Perú a través de la televisión digital terrestre [online]. Disponible en: https://www.omc.co.jp/ICTperu/espanol/pdf/03.pdf 6