|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Коммутатор ТВ антенн с питанием и управлением по кабелю
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны телевизионные При использовании телезрителями нескольких телевизионных антенн, принимающих
сигналы с различных направлений на разных диапазонах и каналах, появляется
задача их передачи без потерь к телевизору с наилучшим качеством. Как решить ее,
и рассказывает автор публикуемой статьи.
Проблема высококачественного приема телевизионных программ всегда волновала
телезрителей, и в настоящее время она не утратила своей актуальности, а
приобрела новые аспекты. Так, в большинстве городов телевизионное вещание уже не
ограничивается одним-двумя каналами. В связи с таким бурным ростом их числа
возникают и некоторые новые особенности в применении антенн.
Так как каждый телевизионный канал работает в своей полосе, средние частоты
которых могут значительно отличаться, то необходимо использовать несколько
антенн на различные диапазоны. Часто телесигналы приходят с разных направлений,
и не только в сельской местности, но и в городах. Во-первых, по причине того,
что передатчики иногда расположены в разных частях города или в разных городах
для сельской местности. Во-вторых, иной раз отраженный сигнал оказывается
сильнее прямого (например, в случае, если на пути прямого сигнала находится
большое препятствие). Наблюдаются и множественные переотражения сигнала.
Следовательно, антенны требуется пространственно ориентировать в различных
направлениях.
Кроме того, телевизионные сигналы телестанций могут иметь разную поляризацию.
Следовательно, антенны нужно располагать в соответствующих плоскостях
(горизонтальной или вертикальной). К тому же применяемые передатчики часто
значительно различаются по мощности (в десятки раз) или бывают расположены на
существенно разных расстояниях.
Указанные причины приводят к необходимости использования нескольких антенн,
каждая из которых, в идеальном случае, настроена лишь на свой канал. В таких
условиях комнатные антенны часто не обеспечивают приемлемое качество приема всех
каналов, особенно у жителей нижних этажей многоэтажных домов при плотной
городской застройке.
В свою очередь возникает задача доставки принятых антеннами сигналов к
телевизору, что может быть решено несколькими способами.
Во-первых, прокладывают от каждой антенны свой кабель снижения и вручную
коммутируют штекеры у гнезда телевизора. Такой вариант экономически существенно
не выгоден (требуется много кабеля) и неудобен (частое переключение штекеров
приводит, в конце концов, к выходу из строя гнезда).
Во-вторых, используют разделительные фильтры или сумматоры, работающие на один
кабель снижения. Однако с ростом числа антенн эти устройства значительно
усложняются. Кроме того, заметно растут потери полезного сигнала.
В-третьих, переключают кабели антенн дистанционно управляемыми устройствами,
расположенными в непосредственной от них близости (на крыше), и подают сигнал по
одному кабелю снижения. Такой способ может быть реализован несколькими путями.
Один из них - использование электромеханических реле. Однако с ростом числа
антенн растет и влияние емкости коммутирующих контактов. Кроме того, реле
потребляют довольно большой ток. Другой путь - применение устройства электронной
коммутации, которое лишено указанных недостатков.
Вариант относительно несложного коммутатора сигналов восьми телевизионных
антенн, питаемого и дистанционно управляемого по одному кабелю снижения, был
собран по принципиальной схеме, изображенной на рис. 1.
![]() Основа устройства - микросхема К561ИЕ9 (DD1), представляющая собой счетчик с
дешифратором на восемь выходов. При включении питания тумблером SA1 через него,
кнопку SB1, дроссель L11, находящиеся около телевизоpa, кабель снижения,
дроссель L10 и диод VD1 заряжается конденсатор С4, а напряжение питания
поступает на микросхему. В первый момент напряжение питания проходит через
конденсатор С2 на вход сброса R микросхемы DD1 и устанавливает счетчик в
начальное (нулевое) состояние. При этом на его выходе 0 (вывод 2) появляется
уровень 1, а на выходах 1 - 7 - уровень 0. Транзистор VT1 эмиттерного
повторителя первой из восьми транзисторно-диодных ячеек будет открыт, а
транзисторы VT2-VT8 других ячеек закрыты. К диоду VD3 оказывается приложенным
открывающее напряжение, через него, дроссель L9 и резистор R11 течет ток. На
диоды VD4 - VD10 поступает закрывающее напряжение.
В открытом состоянии диоды обладают малым сопротивлением, равным единицам ом, а
в закрытом состоянии - большим сопротивлением и малой емкостью, не превышающей
единиц пикофарад. В результате через конденсатор С5, открытый диод VD3,
конденсаторы С14, С15 и кабель снижения высокочастотный сигнал с антенны WA1
приходит на вход телевизора. Конденсаторы С5, С14, С15 служат для развязки по
постоянному току, а дроссели L1 - L11 - для развязки по высокочастотному
сигналу.
При нажатии на кнопку SB1 напряжение питания на коммутатор и, следовательно, на
коллекторы транзисторов VT1 - VT8 не поступает. При этом диод VD1 не позволяет
разряжаться конденсатору С4 через кнопку, соединяющую цепь питания коммутатора с
общим проводом. В таком состоянии ток разрядки конденсатора С4 определяется
током потребления микросхемы и током через эмиттерный переход одного из
транзисторов (в нашем случае VT1). На входе CN счетчика DD1 формируется фронт
отрицательного импульса.
При отпускании кнопки SB1 напряжение питания вновь поступит на коммутатор и на
входе CN счетчика возникнет спад отрицательного импульса, который вызывает
изменение его состояния. Теперь на выходе 1 (вывод 1) будет уровень 1, а на
выходах 0, 2 - 7 - уровень 0. К входу телевизора оказывается подключенной
антенна WA2, а остальные антенны отключены. Конденсаторы С1, С13 устраняют
влияние "дребезга" контактов кнопки SB1.
Следовательно, кратковременно нажимая на кнопку, можно дистанционно управлять
подключением антенн по кольцу.
В случае, если требуется переключать не 8, а 10 антенн, применяют микросхему
К561ИЕ8, увеличив соответственно число транзисторно-диодных ячеек. Если антенн
меньше восьми, например, пять, выход микросхемы, номер которого соответствует
числу антенн (в нашем примере пятый), подключают через узел, схема которого
представлена на рис. 1 справа внизу, а ненужные транзисторно-диодные ячейки
удаляют (с выходов 5 - 7). Тогда при появлении уровня 1 на выходе 5
обеспечивается установка счетчика в начальное (нулевое) состояние и будет
подключена антенна WA1.
Устройство располагают в металлическом корпусе (автор использовал металлическую
банку диаметром 70 и высотой 23 мм). Детали С5-С14, L1 - L10, VD3-VD10 монтируют
навесным способом, остальные - на небольшой-печатной плате, рисунок которой
из-за простоты не представлен. Желательно, чтобы выводы элементов, по которым
проходит высокочастотный сигнал, были наименьшей длины.
В устройстве применены резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы КД-1 или КТ-1 (С5 -
С12, С14, С15), К50-16 или импортный (С4) и К10-17 (С1 - C3, С13). Дроссели L1 -
L11 - ДМ-0,1.
Диоды VD1, VD2 - КД521 с любым буквенным индексом или аналогичные, VD3 - VD10 -
диоды с наименьшей емкостью перехода в закрытом состоянии, например, кроме
указанного на схеме, КД420А, КД407А, КД409А, КД413А, КД514А или КА517А
(обладающий в открытом состоянии сопротивлением 1...2 Ом и имеющий в закрытом
состоянии емкость в доли пикофарад). Транзисторы VT1 - VT8 - КТ315 с любым
буквенным индексом. Указанные микросхемы можно заменить аналогичными из других
серий, например, 564.
Если кабель снижения имеет большую длину и сигнал сильно затухает, в устройство
добавляют общий для всех антенн широкополосный ВЧ усилитель промышленного
изготовления или усилитель, собранный по одной из схем, описанной в журнале.
Следует подобрать усилитель с напряжением питания, близким к номинальному для
коммутатора (10 В ±10%), хотя для микросхем серии К561 допускается напряжение
питания в пределах 3...15 В. Место подключения усилителя в коммутаторе помечено
крестом. Усилитель включают по схеме на рис. 2 в разрыв цепи.
![]() Диод VD11 и
конденсатор С16 необязательны, они применены для более щадящего режима работы
усилителя при манипуляции кнопкой SB1. Кроме того, усилитель можно применить как
для какой-нибудь одной антенны, так и для каждой антенны. Подключение показано
на рис. 3.
![]() Можно коммутировать и большее число антенн, увеличив соответственно число
счетчиков, но устройство будет более сложным. Следует также иметь в виду, что с
возрастанием их числа растет влияние суммарной емкости закрытых диодов.
Увеличение числа переключаемых антенн возможно также за счет использования
разделительных фильтров и сумматоров, включаемых на входах коммутатора.
Например, так можно подключить антенны диапазонов MB (WA1a) и ДМ В (WA1b) по
схеме на рис. 4.
![]() Кроме того, вместо сигналов телевизионных антенн на коммутатор можно подавать и
сигналы кабельного телевидения или сигналы с антенн радиовещательных УКВ
диапазонов.
Такую систему коммутации можно дополнить и светодиодным индикатором номера или
названия включенной антенны. Его монтируют в непосредственной близости от кнопки
управления. Работает он по тому же принципу, что и переключатель антенн.
Принципиальная схема индикатора изображена на рис. 5. Он переключается синхронно
с коммутатором.
![]() При меньшем числе антенн (менее восьми) индикатор изменяют так
же, как и коммутатор.
Автор: О.Бобров, г.Воронеж
раздел сайта Домашняя мастерская журналы Electronique Pratique (годовые архивы) книга Панель дистанционной защиты ПДЭ-2001 (ДЗ-751). Федоров Э.К., Шнеерсон Э.М., 1985 книга Приемные любительские антенны. Адамский В.К., 1949 статья Волшебная палочка-кондитер справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №20
|