Радиоволны диапазонов ДВ, СБ и КВ могут быть поверхностными и пространственными, т. е. отраженными от слоев ионосферы. В диапазоне УКВ радиоволны практически не отражаются от ионосферы, они пробивают эти слои и уходят в мировое пространство (исключение будет рассмотрено в 1.5). Поверхностные ультракороткие волны могут быть прямыми и отраженными, например, от Земли (рис. 3). Явление диффрак-ции в диапазоне УКВ выражено слабо (радиоволны распространяются почти прямолинейно), поэтому дальность связи на таких волнах определяется главным образом расстоянием прямой видимости.

1.3. Диапазон радиочастот для телевизионного вещания

Для передачи сигнала телевизионного изображения требуется полоса частот, немногим превышающая 6 МГц (рис. 4). Чтобы передать сигнал изображения от телевизионного передатчика к приемнику с помощью радиоволн, обычно используется амплитудная модуляция высокочастотного несущего колебания. Какой же при этом должна быть величина несущей частоты изображения /ни?

Оказывается, что для достаточно верного отображения возможных изменений модулирующего сигнала величина несущей изображения должна быть по крайней мере в 5-10 раз больше верхней граничной частоты спектра видеосигнала макс

Предположим, например, что fHaHc=6 МГц. Тогда минимальное значение несущей частоты изображения окажется равным: /ни=5-/ анс= =5-6 = 30 МГц. Это соответствует верхней границе коротковолнового диапазона (см. табл. 1).

Следовательно, диапазоны длинных и средних волн (частоты значительно меньше 30 МГц) в принципе непригодны для передачи сигналов телевизионного изображения.

Если говорить о радиоволнах коротковолнового диапазона, то практическое применение их для телевизионного вещания также не представляется возможным. Одна из причин этого состоит в том, что напряженность поля в месте приема, вследствие явления интерференции, весьма неустойчива. Уровень сигнала за короткий промежуток времени может меняться в несколько сот и даже тысяч раз. Это вызвало бы на экране телевизора весьма заметные искажения контрастности изображения.

Гни

езмгц

Рис. 4. Номинальные амплитудно-частотные характерист!!-ки телевизионного передатчика изображения и радиопередатчика звука

Кроме того, короткие волны, отражаясь от различных слоев ионосферы, приходят в место приема по различным путям, а следовательно, и с разным временем запаздывания. В результате этого телезритель на экране кинескопа наблюдал бы несколько изображений, сдвинутых друг относительно друга. Наконец, учитывая способность коротких волн распространяться на сравнительно большие расстояния, а также огромное количество радиостанций, работающих в этом диапазоне, телевизионный прием всегда осуществлялся бы в условиях высокого уровня помех, значительно снижающих качество изображения. Поэтому для передачи по радио широкополосных телевизионных сигналов наиболее приемлемыми оказываются ультракороткие волны. Отметим, что в диапазоне УКВ, даже если исключить поддиапазон миллиметровых волн, который практически не используется для телевизионного вещания, ширина рабочей полосы частот составит около 30000 МГц. Это более чем в 1000 раз превышает ширину всего диапазона КВ. Таким образом в диапазоне УКВ можно разместить значительно большее число телевизионных каналов, чем в диапазоне коротких волн. Большая емкость УКВ диапазона объясняется не только широкой полосой рабочих частот, но и тем, что в нем возможно построение остронаправленных антенн, устраняющих помехи от относительно близко расположенных передатчиков.

В системе телевизионного вещания Советского Союза и ряда других стран используются определенные полосы частот УКВ диапазона от 48,5 до 958 МГц [6], причем 12 каналов размещены в метровом (48,5-230 МГц) и 61 канал - в дециметровом (470-958 МГц) диапазонах волн.

1.4. Зона гарантированного приема телевизионных передач

Современному телевизионному вещанию в диапазоне УКВ свойственно одно из ограничений, связанное с тем, что радиус действия передающих станций составляет всего несколько десятков километров. В лучшем случае он несколько превышает сотню километров. Это объясняется тем, что ультракороткие волны, как уже указывалось выше, распространяются главным образом в пределах прямой видимости.

Как же определить максимальное расстояние прямой видимости i?DB между передающей и приемной антеннами? Если не учитывать влияние тропосферы на распространение УКВ и считать, что они распространяются прямолинейно (линия /, рис. 5), то для равнинной местности величина Rub определяется выражением:

/? в = 3.57(/й + /й7р), (1)

где Л ер и Аар - высота расположения соответственно передающей и приемной антенн в метрах, а /?ав - в километрах.

Рис. 5. Распространение ульт- -ewAWAeZ\тттм

ракоротких волн:

1 - в пределах прямой ви-

димости;

2 - в пределах радиовидимо-

Если, например, передающая антенна расположена на высоте 225 м, а приемная - на высоте 16 м, то максимальное расстояние прямой видимости окажется равным:

/? в = 3,57 (/225 + 116) = 3,57 (15 -Ь 4) = 67,83 юл.

В действительности же в атмосфере ультракороткие волны могут распространяться не прямолинейно, а по некоторой кривой, обращенной вогнутостью к Земле (линия 2, рис. 5). Причиной этого является атмосферная рефракция. Поскольку относительная диэлектрическая проницаемость воздуха при нормальном состоянии тропосферы непрерывно убывает с высотой, траектория ра-

2 7-1589. 9