Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    A kábeltelevízió rendszertechnikája és elektronikája

    A tantárgy angol neve: Cable Television System Technique and Elelectronics

    Adatlap utolsó módosítása: 2010. október 7.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2015. június 30.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar
    Villamosmérnöki Szak, MSc képzés
    Optikai hírközlés mellékszakirány
    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIHVM362 2 2/1/0/v 4  
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Zombory László, Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék
    4. A tantárgy előadója
    Név:

     

    Beosztás:

     

    Tanszék, Int.:

     

    dr. Mátay Gábor

     

    Egyetemi adjunktus

     

    Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

     

    Szombathy Csaba

     

    Egyetemi tanársegéd

     

    Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék

     

    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

    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

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    NEM ( TárgyEredmény( "BMEVIHVMA06" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY
    TárgyEredmény("BMEVIHVMA06", "FELVETEL", AktualisFelev()) > 0)

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

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

    BMEVIMH9255           Kábeltelevízió rendszerek

    7. A tantárgy célkitűzése 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.

     

    8. A tantárgy részletes tematikája 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).

     

    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    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.

    10. 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)

    11. 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

    12. Konzultációs lehetőségek

    Szorgalmi időszakban a ZH-t megelőző munkanapon, vizsgaidőszakban a hallgatókkal megbeszélt időpontokban.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    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

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
    Kontakt óra42
    Félévközi készülés órákra 8
    Felkészülés zárthelyire 18
    Házi feladat elkészítése 0
    Kijelölt írásos tananyag elsajátítása 4
    Vizsgafelkészülés48
    Összesen120
    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
    Név:

     

    Beosztás:

     

    Tanszék, Int.:

     

    dr. Mátay Gábor

     

    Egyetemi adjunktus

     

    Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék