A kábeltelevízió rendszertechnikája és elektronikája

Cable Television System Technique and Elelectronics

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

—

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

A kábeltelevízió rendszertechnikája és elektronikája

Cable Television System Technique and Elelectronics

Tantárgykód

BMEVIHVM362

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	2	1	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	kapcsolt	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Dr. Zombory László

beosztás: egyetemi tanár

elérhetőség: zombory@mht.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

—

Kar

Tantárgy weboldala

—

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

A következőkben megadott tárgytematika heti bontásban szerepel 14 tanulmányi hét, valamint a gyakorlatok kéthetenkénti 2 órában történő megtartásának feltételezésével:

Előadások:

1. A kábeltelevízió (KTV) fogalma, alapdefiníciók (vegyes technikájú és vegyes technológiájú rendszerek kialakulása, interaktivitás). Előfizetői igények, a rendszer által nyújtott szolgáltatások (NVOD, VOD, Internet, adatátvitel stb.), gazdaságossági kérdések.

2. A KTV rendszer felépítése, nyalábolási eljárások, topológia, referencia hálózat. A KTV rendszer forrásjelei (földi műsorszóró és műholdas műsorszétosztó rendszerek jelei). A rendszeren átvitt jelek, és a rendszerben megjelenő zajok és zavarok. A rendszer külső és belső frekvenciatartományai, a csatornakiosztás megválasztásának szempontjai.

3. Az elosztóhálózat zaja, C/N vizsgálat (egységnyi erősítés koncepció). Azonos és nem azonos kaszkádba kapcsolt fokozatok eredő C/N számítása. A lineáris és nemlineáris torzítás hatása KTV rendszerekben. A nemlineáris torzítás okozta torzítási termékek (IM, CM, CSO, CTB) szintje és szintfüggése.

4. A nemlineáris torzítások összegeződése az elosztó hálózatban. Optimális rendszernagyság megválasztása a csatornaszám figyelembe vételével (olló diagram). Műszaki és gazdasági szempontból optimális rendszernagyság egybevetése.

5. KTV rendszerek tervezése (a rendszer különböző csatlakozási síkjaira vonatkozó műszaki előírások), a telepítés feltételei, a rendszer megbízhatósága (tartalékolás), üzemeltetési, fenntartási kérdések. Rendszermérések.

6. A műholdas műsorszétosztás, műsorszórás alapjai. A Föld besugárzásának lehetőségei. A geoszinkron pálya előnyei. DBS műholdas rendszerek, Föld-műhold, műhold-föld rádiócsatorna legfontosabb műszaki jellemzői (útvonalcsillapítás, környezeti hatások, polarizáció). A felfelé és lefelé történő sugárzás frekvenciáinak megválasztása.

7. A műholdak felépítése. Fedélzeti berendezések (fedélzeti átjátszók rendszertechnikája, felépítése; teljesítmény viszonyok; fedélzeti antennák). A műhold helyben tartása és helyzetstabilizálása.

8. A földi feladó állomások rendszertechnikája, felépítése. Feladóállomás antennatípusok (primer sugárzó táplálása, a paraboloid tükör mechanikai stabilitásának fontossága). Környezeti hatások (esőcsillapítás hatása, szélnyomás, napsugárzás stb.).

9. HFC technológiájú elosztóhálózat átviteli közegei. Az optikai kábel alkalmazásának előnyei KTV rendszerekben. A monomódusú optikai szál tulajdonságai (csillapítás, diszperzió) és azok hullámhosszfüggése. E/O átalakítóból, optikai kábelből és O/E átalakítóból álló “építőelem” rendszertechnikai jellemzői Az optikai csomóponti egység (ONU) felépítése, működése, főbb műszaki jellemzői.

10. Koaxiális tápvonal jellemzői (hullámimpedancia, terjedési tényező /csillapítási- és fázistényező/, terjedési sebesség stb.) azok frekvencia- és hőmérsékletfüggő tulajdonságai, kábelkonstrukciók.

11. A koaxiális elosztóhálózati rész erősítőinek tápellátása, tápfeszültség betáplálók a tápellátás tervezési szempontjai. A tápellátás megbízhatósága, tartalékolási lehetőségek.

12. A koaxiális elosztóhálózati rész passzív építőelemei: teljesítményosztók (összegzők), leágazók (iránycsatolók), fogyasztói csatlakozók felépítése, működése, műszaki jellemzői.

13. A koaxiális kábel frekvenciafüggő csillapításának kiegyenlítése (aktív és passzív kiegyenlítés). Csillapítók, kiegyenlítők. Az elosztóhálózati erősítők különböző típusai (kaszkád, PP, DP, QP, FF) és tulajdonságaik.

14. Fejállomás felépítési lehetőségek és azok összehasonlítása. HFC elosztóhálózatot kiszolgáló fejállomás felépítése és építőelemei (földi és műhold vevőantennák, csatornakonverter, demodulátor, csatornaerősítő, modulátor, passzív és aktív csatornaösszegzők). Internet szolgáltatás és adatátvitel megoldása.

Gyakorlatok:

1. Zajok különböző típusai és teljesítménysűrűségük változása a frekvencia függvényében. Egyszerű példák a termikus zaj zajteljesítmény-sűrűsége frekvenciafüggésének számítására a Planck-törvény alapján. Zajtényező, referens zajhőmérséklet, effektív zajhőmérséklet fogalmának ismétlése.

2. Csillapító zajtényezője, zajhőmérséklete. Kaszkádba kapcsolt fokozatok eredő zajtényezője. Csillapító és erősítő, illetve erősítő és csillapítóból álló kaszkád eredő zajtényezőjének számítása. Zajtényező mérés a kimeneti zajteljesítmény-viszony (Y-faktor) mérése alapján.

3. Egyszerű példák kaszkádba kapcsolt elosztóhálózati építőelemek vivő-zaj számítására azonos és nem azonos fokozatok esetén.

4. Nemlineáris torzítás hatványsoros modellezése. Nemlineáris torzítási termékek jellemzése (fokszám, rendszám, jelszám). Egyszerű példák a másodfokú, harmadfokú torzítási termékek meghatározására. Általános következtetések a páros és páratlan fokszámú torzítás hatásaira. A hatványsoros közelítés korlátjai, Volterra-soros leírás.

5. Szabadtéri és szakaszcsillapítás fogalmának ismétlése. Szakaszcsillapítás számítása a Hot Bird műhold és a tanszéki BME vevőállomás közötti szakaszra Duna televízió műsorát sugárzó transzponder frekvenciáján. DVB-S analóg és digitális műsorsugárzás jeleinek jellemzői. SDTV és HDTV műsorok előfordulása a műholdas műsorsugárzásban. MPEG-2, MPEG-4 szabványú műsorok.

6. Alapvető különbségek az analóg és digitális műholdas jelek spektruma és méréstechnikája között (jel- és zajteljesítmény mérése). Egy átjátszón (transzponderen) elhelyezhető tv és rádióműsorok száma.

7. Vonalhálózatban használt, távtáplálásra is alkalmas adott típusú koaxiális kábel hullámimpedanciájának, csillapítási tényezőjének, fázistényezőjének, és hosszegységre eső DC ellenállásának számítása. Az időjárás okozta hatások (hideg-meleg, nedvesség) biológiai és kémiai hatások figyelembevétele az elosztóhálózat tervezésekor (földkábel, légkábel).

Megismertetni a hallgatókat a vegyes technológiájú (optikai szálas és a koaxiális kábeles ún. HFC), műsor- és jeltovábbító rendszerekkel és ezek főbb építőelemeivel, hogy képessé váljanak e rendszerek tervezési, fejlesztési, telepítési, üzemeltetési és fenntartási feladatainak ellátására.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

A tantárgy oktatása előadás és gyakorlat formájában történik. A gyakorlaton egyszerű számpéldákon és az órákra bevitt elosztóhálózati építőelemek, műszerek bemutatásán keresztül történik a tananyag mélyebb elsajátításának a biztosítása. A gyakorlatokra szánt heti egy órát az idő hatékonyabb oktatási felhasználása érdekében kéthetenkénti 2 órában tartjuk.

Tanulástámogató anyagok

Online források

1. Solti Miklós: Kábeltelevíziós elosztóhálózatok tervezése, Távközlési Kiadó, Budapest, 1995., ISBN: 963 7588 38 8; 2. Donald Raskin, Dean Stoneback: Broadband Return System for Hybrid Fiber/Coax Cable TV Networks, Prentice Hall International Limited, London 1998., ISBN: 0 13 636515 9; 3. Bruce E. Elbert: The Satellite Communication Applications Handbook, Artech House, London, 2004., ISBN 978-1-58053-808-4; 4. David Large, James Farmer: Broadband Cable Access Netvorks Volume 5: The HFC Plant, Morgan Kauffmann, Elsevier, 2008., ISBN: 978 0 12 374401 2

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

BMEVIHVA109 Jelek és rendszerek 1 BMEVIHVA200 Jelek és rendszerek 2 BMEVIHVA204 Elektromágneses terek BSc képzés 3/1/0/v/5 4. félév BMEVIHVM169 Nagyfrekvenciás rendszerek elektronikája BMEVITMA301 Infokommunikáció

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Általános szabályok

Követelmények: a. A szorgalmi időszakban: 1 ZH Vizsgára bocsátás feltétele: 1 ZH sikeres megírása (min. elégségesre) b. A vizsgaidőszakban: szóbeli vizsga c. Elővizsga: az utolsó tanulmányi héten (a vizsgára bocsátás feltételeit teljesítő hallgatók részére) Pótlási lehetőségek: - ZH-ra egy pótlási lehetőséget biztosítunk a szorgalmi időszakban a ZH írását követő héten. - ZH a szorgalmi időszakot követő pótlási héten is pótolható

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

Tematikaütközés miatt a tárgyat csak azok vehetik fel, akik korábban nem hallgatták a következő tárgyakat: BMEVIMH9255 Kábeltelevízió rendszerek

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.