Видеоразветвители мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенные усилители

 Комментарии к статье

В технике кабельного телевидения (КТВ) широко используются делители мощности (сплиттеры) сигналов. Они используются для внешней и внутридомовой разводки сетей КТВ и имеют различную конфигурацию. Обычно мощность, подаваемая на вход делителя, равномерно распределяется между несколькими выходами. Однако имеется обособленный класс делителей, именуемых ответвителями, которые ответвляют часть мощности, передаваемой по магистральному кабелю.

Схема на рис. 1 представляет собой широкополосный делитель, равномерно распределяющий входной сигнал между N выходами. Коэффициент затухания сигнала К3 на любом выходе рассчитывается по формуле

Кз = 20*lg(N) (дБ).    (1)

Рис. 1. Широкополосный делитель

Как можно заметить из данной формулы, сигнал на любом выходе ослабляется. Если усилить сигнал на выходе делителя до уровня входного, то получим активный делитель, или разветвитель Конструктивно усилитель включают до делителя, а коэффициент его усиления выбирают равным коэффициенту затухания делителя (Кз). Резисторы R1...RN равны и вычисляются по формуле

   (2)

Сопротивления входа и выходов должны быть равными Zн (условие согласования нагрузки).

В таблице1 приведены данные делителей, имеющих N выходов, работающих на нагрузку 75 Ом.

Таблица 1

Основным достоинством этих устройств является их широкополосность и равномерность АЧХ в полосе пропускания. На рис. 2 изображена конструкция делителя с тремя выходами. Все резисторы имеют сопротивление 37,5 Ом. Делитель собирается в латунной или дюралюминиевой коробке. Входной и выходные разъемы - типа "F" или "SMA". Первые предпочтительнее, т.к. предусматривают подключение коаксиальных кабелей без использования пайки.

Рис. 2. Конструкция делителя с тремя выходами

Рис. 3. Печатная плата делителя с тремя выходами

Теоретически полоса пропускания такой схемы не ограничена. Однако при использовании монтажа, приведенного на рис. 2, на высоких частотах (выше 800 МГц) АЧХ становится неравномерной и имеет спад (сказывается влияние паразитных емкостей и индуктивностей выводов резисторов).

Для устранения данного нежелательного явления используют безвыводные резисторы, монтируемые на поверхность печатных плат. Печатная плата (рис. 3) выполнена из двустороннего фольгированного стеклотекстолита марки СТНФ толщиной 1,5 мм. Ширина дорожек - 1,2 мм. Резисторы впаиваются в разрывы дорожек. Применение данного метода позволяет получать отличные результаты работы делителей на частотах вплоть до 3 ГГц. При использовании делителей на более высоких частотах, печатную плату изготавливают из фторопласта.

На практике широкополосные делители используются для распределения сигналов от конвертора приемника спутниковых ТВ-программ между несколькими тюнерами (внутренними блоками). Для компенсации затухания сигнала в делителе используется компенсирующий усилитель.

Принципиальная схема разветвителя сигналов первой ПЧ в приемниках СТВ-программ изображена на рис. 4, а монтажная схема, выполненная по SMD-технологии - на рис. 5.

Рис. 4. Разветвитель сигналов первой ПЧ в приемниках СТВ-программ

Рис. 5. Монтажная схема разветвителя

Крестики на чертеже платы указывают сквозные отверстия, через которые соответствующие печатные дорожки соединяются с общей шиной (второй стороной). Общая шина имеет электрический контакт с корпусом разветвителя. XS1.. .XS3 - "F"-разъемы. Все элементы (в том числе L1 и L3) - SMD-типа (можно применить обычные элементы, откусив полностью их выводы и припаяв непосредственно к печатным дорожкам). Катушка L2 - бескаркасная, с внутренним диаметром 3 мм, имеет 4 витка провода ПЭВТЛ диаметром 0,47 мм.

Как можно видеть из схемы, компенсирующий усилитель питается постоянным напряжением (одновременно питающим и наружный конвертор), которое поступает от тюнера, включенного на "Выход 1". Прохождение напряжения питания от второго тюнера и колебания частотой 22 кГц блокируются развязывающей емкостью С5. Таким образом, ведущим тюнером оказывается тот, который подключен к разъему XS2 "Выход 1".

На рис. 6 изображена принципиальная схема делителя-ответвителя, который, в отличие от схемы на рис. 1, имеет меньшее затухание. Ответвители широко используются в сетях КТВ при подъездной разводке. Сигнал от магистрального кабеля через магистральный ответвитель подается на подъездный кабель (более тонкий, чем магистральный). На каждом этаже в разрыв кабеля включаются ответвители, показанные на рис. 6. При этом неважно, какой из разъемов, XS1 или XS8, является входом (выходом).

Рис. 6. Принципиальная схема делителя-ответвителя

На последнем этаже, где оканчивается подъездный кабель, устанавливают либо ответвитель, к выходу которого подключают заглушку 75 Ом ("терминатор"), либо разветвитель, показанный на рис. 7.

Рис. 7. Принципиальная схема разветвителя

Подъездные разветвители собирают в латунных или дюралюминиевых корпусах соответствующих размеров. Все индуктивности - бескаркасные, диаметр 5 мм. L1, L4 (рис. 6) и L1, L2 (рис. 7) - 2,5 витка; 12, L3 (рис. 6) - 6 витков, намотанных проводом ПЭВТЛ диаметр 0,8 мм, шаг намотки - 1,5 мм. Все разъемы - типа "F".

Для ответвления сигналов от магистральных кабелей используют ответвители, собранные по аналогичным схемам (рис. 8,9). В связи с тем, что пассивные компоненты передают в данном случае более высокую мощность, нагрузочные резисторы должны иметь допустимую рассеиваемую мощность не менее 2 Вт. Соответственно изменен тип разъемов, через которые ответвитель подключается к магистральному кабелю. В качестве XS1, XS2 используют СВЧ-разъемы типа СР-75-66ФВ. Катушки L1, L2 наматываются проводом ПЭВТЛ диаметр 1,2 мм (при настройке уточняют шаг витков).

Рис. 8,9. Магистральные ответвители

В принципе, возможно изготовление магистральных ответвителей со сколь угодно большим количеством отводящих выходов, однако на практике достаточно иметь два отвода. На конце магистрального кабеля устанавливают либо ответвитель (рис. 8), к выходу которого подключается 75-омный терминатор, либо разветвитель (рис. 7). Описанные ответвители хорошо работают на частотах до 300 МГц и достаточно прилично - в диапазоне 300...800 МГц. Если подъездный ответвитель используется для разводки сигнала от коллективной ДМВ- или MMDS-антенны, которые имеют наружный усилитель и конвертор, на этажах устанавливают ответвители, изображенные на рис. 6, а на конце кабеля - разветвитель-инжектор питания (рис. 10). Индуктивности L1 ...L4 идентичны применяемым в схеме на рис. 6. L5 и L6 - типа Д-0,1. В качестве Т1 используют любой малогабаритный трансформатор с выходным напряжением 15 В и допустимым током 0,5...0,7 А. Устройство собрано в дюралюминиевом корпусе; элементы блока питания отделяются от схемы разветвителя перегородкой. DA1 крепится непосредственно к корпусу, играющему роль теплоотвода.

Рис. 10. Разветвитель-инжектор питания

На рис. 11 изображена типичная схема разводки сигнала от одной MMDS-антенны (2,5...2,7 ГГц) [1]. В качестве подъездного кабеля используют RG-6U, абонентского - RG-6. При отладке системы необходимо уточнить требуемое напряжение питания конвертора MMDS. Если оно отличается от 12 В, необходимо заменить DA1 (рис. 10) на соответствующую (например, для Uп=15 В используется КР142ЕН8В).

Рис. 11. Схема разводки сигнала от одной MMDS-антенны

Нельзя обойти вниманием класс устройств, называемый "комбайнерами-сплиттерами" СТВ/ТВ сигналов. Принцип их работы поясняется на рис. 12. Комбайнер складывает сигналы ПЧ1 СТВ от конвертора (полоса частот, занимаемых сигналом - 950...2050 МГц) и усиленные антенным усилителем сигналы MB и ДМВ ТВ-программ (48...800 МГц). Результирующий сигнал по кабелю снижения подается на сплиттер-разветвитель, где снова выделяются сигналы ПЧ1 СТВ (подаются на СТВ-тюнер) и МВ/ДМВ-сигналы ТВ (подаются на антенный вход ТВ-приемника). На рис. 13 приведена схема комбайнера. XS1...XS3 - "F"-разъемы. Схема монтируется в дюралюминиевом корпусе. Индуктивности - бескаркасные, d2,5 мм. Они намотаны посеребренным проводом d0,31 мм и имеют: L1 - 2 витка, L2 - 3 витка, a L3 - 2,5 витка.

Рис. 12. Принцип работы комбайнеров-сплиттеров

Рис. 13. Схема комбайнера

Антенный усилитель МВ/ДМВ питается от постоянного напряжения, поступающего с СТВ-тюнера. Ток потребления усилителя не должен превышать 50...70 мА.

На рис. 14 изображена схема активного сплиттера, который разделяет сигналы, объединенные комбайнером, а также компенсирует затухание, вносимое делителем, входящим в состав сплиттера. Компенсирующий усилитель питается от СТВ-тюнера через кабель снижения. L2 и L3 - бескаркасные, d3 мм, намотаны посеребренным проводом d0,31 мм и имеют: L2 - 3,5 витка, a L3 - 3 витка соответственно. Сплиттер монтируется SMD-методом и заключается в латунный или дюралюминиевый корпус.

Рис. 14. Схема активного сплиттера

В заключение следует отметить, что при настройке вышеописанных устройств желательно использовать ГКЧ с полосой качания от 30 до 3000 МГц. После настройки устройств необходимо снять их точные АЧХ и нанести их на верхние крышки устройств, для наглядного представления характеристик используемых схем.

Во избежание поражения плавающими потенциалами необходимо предусмотреть заземление корпусов всех описанных устройств.

Литература

1. Федоров В. Микроволновые системы распределения ТВ-программ. - Радиолюбитель, 1999, N11, С.5-7

Автор: В.Федоров, г.Липецк; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Антенные усилители.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Cоздание новых растений без встраивания ДНК 29.12.2015 Блестящая идея пересадки генов наткнулась на столь сильное сопротивление общества, что селекционеры вынуждены искать обходные пути для быстрого создания растений с улучшенными свойствами. Один из них - редактирование генома без использования чужеродных ДНК. Этот способ исследователи из южнокорейского Института фундаментальной науки во главе с Жин-Су Кимом опробовали на клетках салата, табака и риса. Редактировали с помощью "молекулярных ножниц" CRISPR/Cas9. Такая конструкция рассекает ДНК растения в точно выбранном месте, а дальше клетка уже своими силами заделывает повреждение, изымая таким образом отмеченный ген из обращения. То есть, в геном ничего не вставляют - только отключают собственный ген растения. По мнению авторов работы, процедура практически не отличается от обычного мутагенеза, идущего в природе, разве что повреждается не случайный ген, а заранее выбранный. Опыты с редактированными клетками показали, что операция проходит успешно: никакой мозаики генов в образцах размножившихся клеток не было. Из полученных семян удалось почти в половине случаев вырастить редактированные растения и во втором поколении. Поскольку в них нет чужеродной ДНК, на них не распространяются ограничения Евросоюза. Более того, методика относительно проста, и ее смогут применять в малых семеноводческих хозяйствах, что снимает серьезную проблему - зависимость от монополиста-производителя трансгенных семян. Правда, редактирование генома может оказаться не столь безобидным и без всякой чужеродной ДНК. Вот, скажем, у картофеля ядовитые ягоды сопутствуют вполне съедобным клубням. Геном у них один, все дело в регуляции активности генов. И если неаккуратно отредактировать этот самый регулятор, то...

Другие интересные новости:

▪ Аккумулятор для гаджетов заряжается за одну минуту

▪ Духи, заменяющие кофе

▪ Лунная программа Китая

▪ Самый емкий SSD

▪ Скоростной дистанционный радар-металлодетектор

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители мощности. Подборка статей

▪ статья Ландау Лев. Биография ученого

▪ статья Что такое коллаж? Подробный ответ

▪ статья Салат полевой. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автомобильные охранные системы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Спектры гармонических искажений в электронных лампах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025