Здравствуйте мои читатели! И особенно начинающие электронщики!!!
Этот материал в основном предназначен для более подготовленных читателей, но для начинающих будет не менее познавательным, особенно для тех, кто живёт в местности с затруднённым приёмом телевизионных сигналов.
В настоящее время эта проблема у многих вызовет улыбку! Сейчас и проблема приёма при современной технике? «Да сейчас такие супертелевизоры!», - напишут те, у которых действительно нет такой проблемы. Но проблема приёма TV-сигнала всегда существовала и будет существовать, пока TV-сигнал не станет «падать» нам на антенну из космоса под углом 90 градусов к поверхности земли. К сожалению. такое можно осуществить на узкой полоске земли по экватору, но и это вызывает определенные проблемы в виде хороших антенн и мощности передатчиков на спутнике, так как расстояние минимальное не много и не мало – это 40 000 км!!!
Спутниковое TV существует давно и известно всем, но местное TVтак же необходимо и вот здесь и возникают проблемы. Которые приходится преодолевать.
Первая проблема: Вы живёте далеко от передающей антенны или Ваша дача расположена далеко, приём есть, но сигнал слабый. Выход есть – это направленная антенна и желательно с усилителем!
А как быть если телевизоров два в доме или Вы с соседями на даче хотите меньшими затратами ( купить одну антенну и усилитель на двоих ) подключить два телевизора? Ответ простой: после усилителя установить устройство, позволяющее поделить сигнал на две линии. Продаются такие устройства, очень простые и не требующие питания. Называются такие устройства звёздными делителями. Самая простая «звезда» - один вход – два выхода.
Очень простое устройство, проверено временем. Применяется очень давно. В начале делали сами. Маленькая печатная плата, три резистора 27 Ом ( найти 25 Ом было не реально!!!), кабели без разъёмов припаивали к плате, маленькая металлическая коробка ( очень хорошо получалась и жести от сгущёнки ) и проблема решалась! Позднее ( в 90-х годах ) они появились в продаже. На два выхода, на три и на четыре, большего количества я не встречал в продаже, причина простая, но о ней позже.
Так, что же такое делитель «звезда», и какой он может быть?
Хочу сделать маленькое уточнение к названию: «звезда» - это «делитель-сумматор». Он позволяет объединять несколько источников сигнала и отдавать сигнал на несколько потребителей…
Для примера на рисунке показана «звезда» восьмилучевая с двумя источниками сигнала ( возможно это две разные антенны с усилителями ) и тремя приёмниками сигнала. Но на схеме показаны ещё три заглушки. Очень важный момент! Если в «звезде» один из лучей не востребован, к нему в обязательном порядке должна быть подключена эквивалентная нагрузка. Если это не сделать, «звезда» будет рассогласована и ВЧ или СВЧ сигналы из-за рассогласования будут отражаться от противоположных от «звезды» концов кабелей. И эти отражения будут складываться с основными сигналами и получится очень неприятная картина и называется она ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ! Чем это опасно? Пожара не будет!!! Но в сигналах появятся фазовые и амплитудные искажения, влияющие на качество картинки. Об этом надо помнить ВСЕГДА!!!
Мой совет начинающим: помните, в сумматоре-делителе «звезда», все лучи должны быть задействованы!!!
Ещё одно свойство «звезды»: к сумматору-делителю может быть подключен один потребитель, а остальные лучи подключены к источникам сигнала, но может быть и обратная картина – один источник = остальные потребители. Но про заглушки забывать нельзя.
Теперь как же рассчитывается звезда? А литературе и в интернете очень много научных формул, но основные формулы мне подсказала практика эксплуатации заводского телецентра – 20 передатчиков и несколько сотен включенных телевизоров, требующих сигнал на разных каналах.
Как её рассчитать? Вы уже догадались, что величина сопротивления резисторов зависит от количества лучей. Зависимость простая и формулы занесите себе в архив, возможно они Вам и пригодятся!
Очень простая формула. Для любого количества лучей.
На три луча получается сопротивление резисторов 25 Ом, для четырёх лучей – 37,5 Ом, для пяти – 45 Ом … для десяти 60 Ом и так далее… Но с увеличением числа лучей увеличивается величина сопротивления резисторов, а это влечет за собой падение напряжения сигнала на каждом из лучей потребителей!
И здесь формула очень простая, но надо хорошенько подумать при расчёте числа лучей!
Если в делителе на два потребителя, а это три луча К равен – 6db, что соответствует падению уровня сигнала в ДВА раза, то при 11 лучах ( число 11 взято для быстроты вычисления в уме ) – К= - 20db, что соответствует падению сигнала в 10 ( ДЕСЯТЬ!!! ). И это уже существенно! Запомним эти формулы, они нам ещё потребуются!
Что же делать если Вам необходимо подключить в подъезде на каждом из 9 этажей по 6 телевизоров? Делать «звезду» на 57 лучей? Можно сделать и на 100, но Вы представляете сколько в подъезде придется проложить кабелей если «звезду» установить на верхнем этаже или в чердаке!!! Сотни метров на один подъезд. Выход нашли в далекие годы при массовом развитии телевидения и «столпотворениях» на крышах домов с повреждениями гидроизоляции и захватом лучших мест. Применили направленные ответвители. Что такое направленный ответвитель? В самом упрощенном понимании – это ВЧ трансформатор.
Как известно, два проводника, расположенные в пространстве имеют взаимную ёмкость, а если по одному из проводников проходит ток, то во втором проводнике наводится напряжение. величина этого напряжения зависит от взаимного расположения проводников, их длины, величины силы тока в первом проводнике, а так же ёмкости между проводниками. И есть ещё один фактор, влияющий на величину напряжения – это отсутствие или наличие отражения в линии, куда включен ответвитель он же трансформатор. У этого фактора есть два имени: КСВ и КБВ. Два названия одного понятия – бегущая волна в линии.
КСВ = 1/КБВ
Чем меньше КСВ ( он бывает от 1 до бесконечности ) тем лучше согласована линия передачи сигнала. КСВ – это Коэффициент Стоячей Волны и он показывает какая часть напряжения, отражаясь от потребителя, возвращается к источнику. В итоге в линии передачи получается интерференция и возникают точки с минимальным и максимальным напряжением, Umin и Umax соответственно.
КСВ = ( Umax + Umin ) / ( Umax – Umin )
КБВ – Коэффициент Бегущей Волны показывает какая часть мощности «добежала» до нагрузки.
Исходя из формулы величина КБВ лежит в пределах от нуля до единица. И если КБВ = 1, то и КСВ = 1, но о таком приходится только мечтать!!! Если КСВ находится в пределах 1,1 … 1,5 можно считать, что почти проблема решена!
Вот направленный ответвитель как раз и позволяет «уловить» падающую волну ( точнее определённую часть Umax ). Как же сделать ответвитель? Располагаем на плате два печатных проводника согласно картинке.
У ответвителя есть настоящее или правильное название НАПРАВЛЕННЫЙ ОТВЕТВИТЕЛЬ. Вот именно «направленный» и определяет, что он ответвляет! Если сигнал передаётся по направлению стрелки, то во вспомогательном проводнике наводится ( трансформируется ) часть напряжения проходящей мощности, а если поменять направление передачи сигнала на выходе XWотв мы получим часть отраженной мощности. На таком принципе построены все КСВ-метры, позволяющие настраивать линии передачи. В СВЧ технике нет кабелей, там применяют волноводы различной конструкции и там, соответственно, применяют соответствующие направленные ответвители.
Как же выполнены ответвители для TV-сигналов?
Для начала вспомним как устроен обыкновенный коаксиальный кабель.
Устройство коаксиального кабеля знают практически все, кто занимается электрикой, электроникой и остальными электронауками. Основной параметр коаксиального кабеля – это его волновое сопротивление. Существует три основных волновых сопротивления: 50 Ом, 75 Ом и 150 Ом. Все другие волновые сопротивления делаются для специального применения и встречаются очень редко. Чем же определяется волновое сопротивление, точнее, что на него влияет? В первую очередь это диаметр центральной жилы и её отношение к внутреннему диаметру оплетки ( в простых кабелях оплетка очень простая – редкая сетка, покрытая алюминиевой фольгой, в сложных и дорогих – качественная плотная медная). Ещё на волновое сопротивление влияет материал внутренней изоляции, обычно это полиэтилен, в лучших вариантах фторопласт. Наружная изоляция должна обеспечить защиту механическую и от влаги, а так же химических соединений в парообразном или жидком виде. Выполняют наружную изоляцию из полиэтилена или из ПВХ, в современных кабелях с добавкой, препятствующей горению.
Устройство рассмотрели, а как же сделать направленный ответвитель?
Если на куске коаксиального кабеля снять наружную изоляцию ( чтобы не мешала работать ), а под оплетку аккуратно проложить проводник и сделать подключения согласно схемы получим направленный ответвитель, оплётку можно аккуратно изолировать изолентой или термоусадочной трубкой. Но это для одного телевизора, а если надо на 6 ( шесть ). Все просто! Под экраном укладываем 6 проводников! Трудная задача, но промышленность её решила давно и выпускает кабель в котором внутренняя изоляция выполнена в виде шестигранной звезды и между лучами помещаются дополнительные проводники ответвителей.
Промышленность выпускает такой ответвитель и называется он :
Устройство абонентское распределительное уар-6.1
Такое устройство стоит в каждой распределительной коробке на этаже в многоквартирных домах. Эти устройства работали при аналоговом телевидении и сейчас прекрасно работают при цифровом. Заменили антенны и усилители, а распределители работают до 1000 МГц. Но неправильное подключение, отсутствие нагрузки в конце линии и «левые врезки» существенно ухудшают КСВ и, как следствие, даже цифровое вещание работает некачественно.
Вот коротко об основах кабельной разводки телевизионного сигнала. Отвечу на все Ваши вопросы по улучшению приёма! Спрашивайте, не стесняйтесь.
В следующем материале рассмотрим аттенюаторы сигналов.
Если материал понравился, и Вы нашли в нём полезное для себя не посчитайте за труд и оставьте свой отзыв! Очень буду рад прочитать Ваши комментарии.
Чаще заходите на мой канал, подписывайтесь! Информация учебного и познавательного характера будет регулярно пополняться!
Желаю Всем читателям здоровья и успехов в творчестве!!!
