Видеоразветвители мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Телевидение

 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.

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, 398046, г.Липецк-46, а/я 1341; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Телевидение.

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 Беспилотник предупредит о цунами 25.10.2022 В северном японском городе Сендай в префектуре Мияги ввели систему оповещения, использующую дроны для предупреждения пляжников об угрозе цунами. В случае предупреждения о цунами два дрона, которые находятся в металлических боксах вблизи пляжа, будут взлетать и издавать оповещения "Большая вероятность цунами". Устройства запрограммированы для полетов вдоль побережья и призывы пляжников к эвакуации. Местные власти положили начало такой системе после того, как несколько чиновников погибли от разрушительного цунами в 2011-м году, помогая местным жителям эвакуироваться после объявления об угрозе цунами. Беспилотники также могут добираться до прибрежных районов, где не слышно уведомления от стационарных централизованных систем. Чиновники контролируют дроны благодаря специальной сети, которая сможет работать даже во время стихийных бедствий. Беспилотники могут быстрее быть мобилизованы, чем вертолеты, и оповещать людей на более низких высотах.

Другие интересные новости:

▪ Телевизор с разрешением 10K

▪ Энергия из воздуха подзарядит смартфон

▪ Искусственное растение очищает воздух и генерирует электроэнергию

▪ Тонкие транзисторы для невидимой электронной кожи

▪ Клавиатура управляется взлядом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микрофоны, радиомикрофоны. Подборка статей

▪ статья Что ценно, то не ново, а что ново, то не ценно. Крылатое выражение

▪ статья Почему ржавеет железо? Подробный ответ

▪ статья Подорожник ланцетовидный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Схема электрооборудования автомобиля ВАЗ-2107. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Правила охраны электрических сетей напряжением до 1000 В. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025