Hibrid, SMPTE 311M HDTV

SMPTE 311M HFO kábelek és 304M csatlakozók Lemo, Canare és Japánban elterjedt megnevezései, jelölései

Az SMPTESMPTE - Society of Motion Picture and Television Engineers
Az SMPTE egy 1916-ban alapított globális szervezet, amely a média, film és televíziógyártás technikai szabványait határozza meg. Többszáz szabvány kapcsolódik a szervezethez, az SMPTE Timecode-tól a különféle csatlakozókig. 311M egy szabvány amely meghatározza a HDTV kamera és a CCU közötti csatlakozáshoz használt kábeleket a broadcast és professzionális videó területén. Az SMPTE 304M szabvány pedig azokat a csatlakozókat határozza meg, amelyek az SMPTE 311M kábellel használhatók.

Az SMPTE 311M HFOHFO - Hybrid Fiber Optic
Azaz, optikai szálat és réz vezetőt egyaránt tartalmazó kábel kábel video-, audio- és vezérlőjeleket továbbít a kamera és a CCU között, valamint áramellátást biztosít a HDTV kamerának és kiegészítőinek (objektív szervó, kereső, rögzítő, súgógép, stb). A korábban hasonló célra használt Triax (és más 75 Ω-os coax) kábelhez képest a hibrid HDTV kábel előnye, hogy sokkal nagyobb távolságokra is gyártható, alkalmazható anélkül, hogy a (további árnyékolások miatt) a vastagsága növekedne és a hajlékonyságát elveszítené vagy megnövekedne a hosszegységre eső tömege. További előnye, hogy többszörösen toldható az akár 10-20 ezer csatlakozási-oldási ciklust elviselő csatlakozóival.

Kép jelölések magyarázata A fenti képenA kép forrása a LEMO^® egyik katalógusa, a Gaia-Team által kibővítve és kiegészítve a Canare, SMPTE 304M és 311M, illetve a LEMO elterjedt megnevezéseivel az SMPTE 311M kábelek és 304M csatlakozók egy tipikus Outside Broadcast rendszerben láthatóak, a kábelek és csatlakozók elterjedtebb megnevezéseivel, főként a Lemo^®, Canare^® és más távol-keleten szokásos jelölésekkel, amelyeket időnként pl a LEMO is átvett, vélhetően a rövidségük és egyértelműségük okán. A szabvány elég körülményesen írja le a csatlakozó fajtákat (pl: a kamera EDW csatlakozóját így: "Panel-mounted receptacle, hybrid fiber optic camera connector"), ezek teljes terjedelmükkel nyilván nem férnének el a képen, de némelyik megnevezésnél utaltunk rá.
A 3K.93C a LEMO^® SMPTE 304M szabványnak megfelelő csatlakozó családja, amelynek 11 tagja van. A képen látható összes csatlakozó a 3K.93C egy-egy típusa, amelyek az OB területen legelterjedtebb 5 féle csatlakozót mutatják be. A vonal felett a szabványos, LEMO^® vagy elterjedt megnevezés, a vonal alatt balra a Canare^®, jobbra (a vessző után) a távol-keleten szokásos jelöléssel (a Canare^®-nél a *** további kábel paramétereket, pl a kábel hosszát, átmérőjét vagy a köpeny anyagát, stb. határozzák meg).
Az SMPTE 311M hibrid HDTV kábel jellemzői

• Optikai szál: 2 db SMSingle Mode - az optikai szál egy fajtájának jelölése. Kisebb átmérőjű mint a MM (Multi Mode) szál (9,5µm/125µm - mag/köpeny átmérő) és annál nagyobb sávszélességet (nagyobb adatátviteli sebességet) biztosít jóval nagyobb, 10-80 km vagy még hosszabb távolságok áthidlására. (egymódusú)
  9,5 µm/125 µm fiber, 1250-1625 nm hullámhossz, ≤0,8 dB/km csillapítási veszteség
• Tápvezeték: 2, 4 vagy 8 ér
  feszültség: 600V DC (jellemzően 310-330V üzemi), áramerősség: 10 A, keresztmetszet: min. 20 AWGAWG - American Wire Gauge
  Angolszáz mérték a vezeték keresztmetszetekre. Minél nagyobb ez a szám, annál kisebb a vezeték keresztmetszete. Az AWG eredetileg tömör (solid) rézre vonatkozott. Sodrott vezetéknél a tényleges réz-keresztmetszet és a külső átmérőből számított keresztmetszet eltérhet. Egyes gyártók a névleges rézfelületet, mások a szálgeometriából számolt értéket adják meg, ezért van némi kuszaság a sodrott ér AWG keresztmetszeteinél. (~0,52-0,60 mm²)/vezeték
• Törpefeszültségű vezeték (vezérlés/jel): 2 ér (vagy további + segédvezetékek)
  feszültség: 42V DC és 60V DC között, áramerősség: 1 A, Keresztmetszet: 24 AWG (~0,20-0,25 mm²)/1 vezeték
• Központi erősítő mag (Strength  Member) biztosítja a folyamatos használathoz szükséges tartósságot, megakadályozza a kábel nyúlását.

AlkalmazásAz SMPTE 311M HDTV kábelt főként OBOutside Broadcast - külső helyszíni közvetítés közvetítéseken, arénákban, stadionokban, sporteseményeken vagy nagyobb létesítményekben alkalmazzák, ahol a távolság áthidalásához hosszú kábelek szükségesek, vagy olyan közvetítésnél, felvételezésnél, stúdiókban, ahol az üzembiztonság elsődleges. Autó és motor versenyek, kajak-kenu közvetítések több kilométeres kábelhosszt is igényelhetnek. Az SMPTE 311M kábel tudja biztosítani ezt a távolságot, akár beltérben, akár kültérben, a legmostohább körülmények között is. A kábel csatlakozók robusztusak, IP 68-as szigetelésű csatlakozókkal, kivételes, 10 ezer feletti csatlakozási ciklusszámmal.
Lehetséges kábelhossz és feszültségesésAz SMPTE 311M kábelben található SM opikai szál a broadcast területen elvárt néhány km-nél jóval nagyobb távolságok áthidalására is alkalmas, tehát nem az optikai szál komponens a gyenge láncszem az extrém hosszú kábelnél, hanem egyrészt a toldások számaA toldásoknál felmerülő csillapítási veszteségek miatt, másrészt a tápellátást biztosító réz érpár vagy érpárok (Power wire, Aux-Power), a vezetékhosszra eső (azzal egyenesen arányos) feszültségesés miatt.

Az SMPTE 311M HFO kamera kábel vagy másképpen nevezve OB kábel, a tápellátást biztosító vezetőér számától és keresztmetszetétől függően a szabványban minimálisan előírt 2x 20AWG érrel legalább 1-1,5 km-ig, 2x 18AWG18 AWG =~0,8mm² vagy 4x20 AWG vezetőérrel 2,5-3 km-ig, 2x 16AWG16 AWG =~1,3mm² érrel 3-4 km-ig, 8x 20 AWG keresztmetszetű vezetőérrel akár 5 km feletti távolságokra is biztosítja a HDTV kamera tápellátását. A kábelben található optikai szál pedig érzéketlen az ilyen távolságú jelátvitelre, még jónéhány toldáson fellépő csillapítási veszteségek ellenére is (ez a veszteség függhet a csatlakozók tisztaságától is). Az akár itt, akár a gyártóknál megadott távolságok nem lehetnek egzaktak, mert a lehetséges áthidalható távolságot a kábelhosszra eső feszültségesés, a leadandó összteljesítmény (ami a különböző rendszerkameráknál és setup-oknál eltér egymástól) és a kábeltoldások száma határozza meg és erősen befolyásolja az is, hogy a kamera vagy HFO Converter tápja mennyire érzékeny a feszültségesésre. Tehát az SMPTE 311M kábellel áthidalható legnagyobb távolságot nem lehet egy adott kábelre pontosan megadni, legfeljebb egy adott rendszerre kalkulálva vagy kiindulni egy tipikus OB konfigurációra megadott értékből.

Emiatt célszerű inkább az elérhető távolságot a különböző táp-vezetékkel ellátott HFO kábelek egymáshoz viszonyításával értelmezni: pl azonos körülmények között a 2 db 20AWG tápvezetékkel ellátott kábel fele akkora hosszúságig használható, mint a 4 db 20AWG-s kábel, és negyede távolságra, mint a 8x 20AWG-s. A 2x 18AWG-s kábel feszültségesése a 2x 20AWG és a 4x 20AWG-s között helyezkedik el, a 2x 16AWG-s pedig a 4x20AWG és 8x 20AWG-s kábelé között, azaz a második legkedvezőbb az elterjedtebb kábelek között. Érdemes ezeket a paramétereket megnézni a konkrét termékleírásban ha hosszabb kábelezésre van igény.
Néhány HFO kábel slim változatánál annyira lecsökkentették a tápvezeték keresztmetszetét (a kábel teljes átmérőjének, súlyának csökkentése érdekében), hogy az már kívül esik az SMPTE szabványon. Ilyen pl a Canare LF-2SM7T, ami egy extra hajlékony, könnyű 7,1mm átmérőjű HFO kamera kábel, amely 2x 23AWG Power érrel rendelkezik, és a gyártó is felhívja a figyelmet rá, hogy "a tápellátási áthidaló távolsága rövidebb, mint más HFO kamera kábeleké, kb. 30%-a az LF-2SM9N-nek". (Ezzel együtt érdekes, hogy az ugyanolyan átmérőjű LF-2SM7N HFO kábel 2x 20AWG-s, tehát megfelel az SMPTE 311M-nek).