Диапазон вещания

Диапазон вещания (также диапазон прослушивания или зона прослушивания для радио , или диапазон просмотра или зона просмотра для телевидения ) — это зона обслуживания, которую радиовещательная станция или другая передача покрывает с помощью радиоволн (или, возможно, инфракрасного света , что тесно связано с ним). станции Обычно это область, в которой мощность сигнала достаточна для большинством приемников его декодирования . Однако это также зависит от помех со стороны других станций.

Юридические определения

«Основная зона обслуживания» — это зона, обслуживаемая самым сильным сигналом станции. «Контур городского уровня» составляет 70 дБмк ( децибел относительно одного микровольта на метр мощности сигнала) или 3,16 мВ/м (милливольт на метр) для FM-станций в США , в соответствии с Федеральной комиссии по связи правилами (FCC). Это также важно для закона о вещании , поскольку станция должна охватывать свой город лицензии в этой области, за исключением некоммерческих образовательных и маломощных станций.

Юридически защищенный диапазон станции выходит за пределы этого диапазона, вплоть до точки, где ожидается, что мощность сигнала составит 1 мВ/м для большинства станций в Северной Америке , хотя для станций класса B1 она составляет 0,7 мВ/м и всего лишь 0,5. мВ/м для станций полного класса B (максимум, допустимый в густонаселенных районах Канады и США).

Практическое применение

В действительности распространение радиоизлучения меняется вместе с погодой и тропосферным распространением , а иногда и с другими в верхних слоях атмосферы, явлениями такими как солнечные пятна и даже метеоритные дожди . Таким образом, хотя орган вещания может зафиксировать дальность действия как область с точными границами (определяемыми как серия векторов ), это случается редко, если вообще когда-либо. Когда трансляция выходит далеко за пределы предполагаемого диапазона из-за необычных условий , DXing возможен.

Местный рельеф также может играть важную роль в ограничении дальности вещания. Горные хребты блокируют FM-вещание , AM-вещание и телевещание, а также другие сигналы в диапазонах VHF и особенно UHF соответственно. Такое экранирование местности возникает, когда линия обзора блокируется чем-то, через что радиоволны не могут пройти, особенно камнем. Иногда это может быть спорным из-за погоды, например, когда высокие кучево-дождевые отражают сигнал сверху облака шквала гроз , как чрезвычайно высокая радиовышка . И наоборот, сильный дождь может снизить дальность действия даже местных станций. ATSC На цифровое телевидение влияют ветер и деревья (даже если они не окружают места передатчика или приемника), что, по-видимому, связано с использованием 8VSB модуляции вместо COFDM .

Радиовещательные станции AM сталкиваются с другими проблемами из-за использования средневолнового диапазона. Дальность вещания на этих станциях определяется проводимостью грунта , а также правильным использованием и обслуживанием заземляющих радиалов , которые действуют как заземляющая плоскость для используемых мачтовых излучателей . Небесные волны отражаются от ионосферы на гораздо большем расстоянии над поверхностью Земли ночью . Это, в свою очередь, заставляет средневолновые, большинство коротковолновых и даже длинноволновые станции путешествовать ночью намного дальше, то есть на ту сторону Земли, где солнечный ветер оттягивает ионосферу (и магнитосферу ) от планеты , вместо того, чтобы прижимать ее к ней, как на дневная сторона. Из-за этого многим AM-станциям приходится отключать электроэнергию или отключать эфир в ночное время, за исключением самых первых станций, которые все еще работают на чистых каналах . Пограничные станции на севере Мексики также использовали этот эффект вместе с очень мощными передатчиками , чтобы расширить диапазон своего ночного вещания далеко за пределы границы США и Мексики и на большую часть Соединенных Штатов.

Различные ретрансляционные станции вещания могут помочь расширить зону действия станции, ретранслируя их на том же или другом канале . То, что обычно называют ретранслятором в любительском радио, называется транслятором вещания (другой канал) или усилителем (тот же канал) в американском радиовещании или гораздо более широкой категорией ретрансляторов в канадском радиовещании (которая включает в себя нечто большее, чем просто вещание с низким энергопотреблением). используемое в США) Усилители используются только в пределах диапазона вещания головной станции и выполняют на местном уровне ту же функцию, что и региональные и национальные одночастотные сети в Европе . Распределенная передача также прошла испытания в США, но для сохранения рыночной доли станций на своих домашних медиарынках они будут ограничены зоной вещания одной крупной станции. Спутниковое радио , предназначенное для использования без тарелки, также использует наземные ретрансляторы в крупных городах из-за множества препятствий, которые их высотные здания создают для многих нынешних и потенциальных клиентов, которые сосредоточены там.

Проблемы на границе диапазона

Те, кто находится на границе диапазона вещания станции, обычно замечают помехи в аналоговом вещании, в то время как коррекция ошибок будет поддерживать чистоту цифрового сигнала до тех пор, пока он не достигнет эффекта обрыва и внезапно полностью не исчезнет. FM- станции могут переключаться вперед и назад (иногда раздражающе быстро при движении) из-за эффекта захвата , тогда как AM- станции (включая ТВ-видео) могут накладываться или исчезать друг с другом.

FM-стерео имеет тенденцию становиться статичным быстрее, чем монофонический звук, из-за использования поднесущих , поэтому станции могут расширить полезную часть своего диапазона, отключив стереогенератор . Слушатели также могут отключить декодирование стерео на приемнике, хотя потеря пилот-тона стерео приводит к тому, что это происходит автоматически. Поскольку это имеет тенденцию включаться и выключаться на пороге приема, а порог часто устанавливается слишком низким конструкцией , производителя продукта отключение этого вручную на границе диапазона вещания предотвращает раздражающее шумное-стерео/тихое -моно переключение.

То же самое относится к аналоговому ТВ- стерео и вторым аудиопрограммам и даже к цветному телевидению, все из которых используют поднесущие. Службы чтения радио и другие службы поднесущих также будут страдать от отключений раньше, чем основная станция.

Доступны технологии, позволяющие переключаться на другой сигнал, несущий ту же радиопрограмму, при выходе из зоны вещания станции. Система радиоданных позволяет переключиться на другую FM-станцию ​​или станцию ​​с тем же идентификатором или даже (но не обязательно с) на AM-станцию. Спутниковое радио также предназначено для плавного переключения между ретрансляторами и/или спутником при выходе за пределы зоны действия одного или другого. HD Radio переключается обратно на аналоговый сигнал в качестве запасного варианта, когда встречается граница цифрового диапазона, но успех этого с точки зрения слушателя зависит от того, насколько хорошо инженер радиовещания станции синхронизировал их.

Цифровой против аналогового

Цифровые передачи требуют меньше энергии для четкого приема, чем аналоговые. Точная цифра для различных режимов зависит от того, насколько устойчив сигнал, например, модуляция, защитный интервал и прямое исправление ошибок . В отношении каждого из этих трех факторов следует отметить , что более высокая скорость передачи данных означает компромисс с уменьшением дальности вещания. Иерархическая модуляция, используемая в DVB, является уникальным случаем, который уменьшает диапазон сигнала полной четкости в обмен на увеличение полезного диапазона части видео низкой четкости.

Цифровые станции в Северной Америке обычно управляются теми же группами, что и аналоговая сторона, и, таким образом, имеют свои собственные независимые мощности. По этой причине FCC требует, чтобы американские телевизионные станции дублировали аналоговое покрытие и цифровым сигналом. Однако цифровому телевидению ATSC требуется лишь около одной пятой мощности для достижения той же области на том же канале, что и аналоговому. станции Для HD Radio эта цифра составляет всего один процент от аналоговой мощности , отчасти потому, что это внутриканальный метод, в котором используются боковые полосы , которые должны предотвращать помехи соседним каналам , особенно для старых или более дешевых приемников, у которых недостаточно мощности. чувствительность и/или селективность .