Коммутатор ТВ антенн с питанием и управлением по кабелю. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны телевизионные

Комментарии к статье

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

Смотрите другие статьи раздела Антенны телевизионные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива LD39100 - серия 1А LDO-регуляторов от STMicroelectronics 21.09.2018 LD39100 - новый мощный LDO-регулятор с выходным током до 1А в небольшом корпусе DFN6 3х3 мм. Особенностью регулятора является хорошая сбалансированность по всем основным параметрам: собственное потребление, напряжение падения вход-выход, уровень выходного шума и т.д. Микросхема выпускается с автомобильной квалификацией AEQ-100, что говорит о высокой надежности данного решения. LD39100 может найти применение в широчайшем спектре областей. При этом регулятор достаточно привлекателен по стоимости. Технические параметры: диапазон входных напряжений: 1,5...5,5 В; выходное напряжение 0,8...4,5 В (для версии "Adjustable"); высокий выходной ток - 1000 мА; наличие выхода Power Good; напряжение вход-выход (насыщение) 200 мВ (при токе 1000 мА); тока покоя на холостом ходу 20 мкА; низкий уровень выходного шума - всего 30 мкВ; высокое значение параметра PSRR - 70 dB при 10 кГц; корпус DFN6 с теплоотводящим основанием; диапазон рабочих температур -40...125°С.

Другие интересные новости:

▪ Энергоэффективный LTE-модем со скоростью до 450 Мбит/с

▪ Внешние твердотельные накопители до 2 Тбайт Samsung T5

▪ Электронный амортизатор теннисной ракетки

▪ Лазерный радар для космоса

▪ Улучшение теплоизоляции окон

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Моделирование. Подборка статей

▪ статья Инструкция по охране труда для электросварщиков ручной сварки

▪ статья Какие существуют совпадения между календарем и колодой карт? Подробный ответ

▪ статья Заведующий производством (шеф-повар). Должностная инструкция

▪ статья Селективные антенные усилители ДМВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Французский сброс. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025