Диаграми на устройства за добавяне на телевизионни сигнали (добавители)
При липса на телевизионна антена за колективно ползване, особено в селските райони, често се налага инсталирането на две или повече отделни антени.
Това може да се дължи на необходимостта от използване на теснолентови едноканални антени за приемане на различни програми от един и същ телевизионен център или ретранслатор, когато са необходими антени с високо усилване. В други случаи е необходимо да се приемат различни програми от телевизионни предаватели, разположени в различни посоки, и всеки път е нежелателно антената да се завърта ръчно или да се проектира специално въртящо се устройство.
При такива условия обикновено се спуска отделно захранващо устройство от всяка антена, което е непрактично, тъй като при превключване от приемане на една програма към друга трябва да пренаредите захранващите щепсели в жака на антената на телевизора. Инсталирането на захранващ превключвател към телевизора също не решава проблема: голямото потребление на скъп кабел не се елиминира и при слаб сигнал ще трябва да се инсталира отделен антенен усилвател на всяка антена, за да се компенсира затихването на сигнала във захранващите устройства.
Тези проблеми могат да бъдат решени само чрез комбиниране на сигналите, получени от антените, насочването им към телевизора чрез един общ фидер. Невъзможно е обаче директно да се свържат различни антени една към друга поради факта, че тяхната координация с захранващите устройства ще бъде нарушена: сигналът, получен от една антена, ще се разклони и само частично ще влезе във захранващото устройство.
Друга антена, свързана паралелно на фидера, може да бъде такъв товар, че нивото на сигнала от първата антена, влизаща във фидера, ще бъде неприемливо ниско. Следователно е необходимо специално устройство за добавяне на сигнали, което да не нарушава съгласуванетоантени.
На фиг. 1 показва схема на филтър за комбиниране на сигнали (FSS) за обхвата на измервателния уред. Целта на филтъра е да гарантира, че сигналът, получен от антена 1, навлиза изцяло във фидера и не се разклонява във веригата на антена 2, а сигналът, получен от антена 2, също влиза напълно във фидера и не се разклонява във веригата на антена 1.
Ориз. 1. FSS с помощта на LPF и HPF.
Тази задача се изпълнява с помощта на два филтъра. Филтърът, образуван от елементите LI, Cl, L2, C2 и C5, е нискочестотен филтър (LPF), а филтърът, образуван от елементите L3, C3, L4, C4 и L5, е високочестотен филтър (HPF). Ако антена 1 е проектирана да приема сигнал с по-малък номер на канала, тоест с по-ниска честота от антена 2, тогава сигналът от антена 1 преминава свободно. през нискочестотния филтър и влиза във фидера, без да се разклонява във веригата на антена 2, тъй като високочестотният филтър представлява голямо съпротивление за него.
По същия начин, сигналът, получен от антена 2, преминава безпрепятствено през високочестотния филтър и влиза във фидера, а нискочестотният филтър, който има високо съпротивление за този сигнал, не преминава професионално към антена 1. За да се избегне отразяването на сигналите, получени от антените от FSS, характеристичните импеданси на двата филтъра трябва да бъдат приблизително 75 ома.
Индукторите на филтъра се навиват с тел PEV-2 с диаметър 0,6 mm, за да се включат рамки от полистирол или плексиглас: 5 mm в диаметър. Намотки L1. L4 са разположени на една обща рамка, като разстоянието между бобините трябва да бъде най-малко 0,8 mm. Намотката L5 е навита на отделна рамка и структурно разположена така, че оста й да е перпендикулярна на оста на другите намотки. Броят на завъртанията на намотките и капацитетът на кондензаторите за различни комбинации от канали са показани в таблица 1.
Поради факта, че някои читатели можеизпитват затруднения при навиване на намотки, съдържащи нецяло число навивки, на фиг. 2 показва метода за навиване на две намотки, където намотката L1 съдържа 4 оборота, а намотката L2 - 3,5 оборота. При монтажа на FSS е необходимо да се осигури минималната дължина на свързващите проводници, особено краищата на намотките.
Таблица 1. Данни за намотки и кондензатори.
| Номер на канала на антената | Брой намотки на бобината | Капацитет, pF | |||||
| 1 | 2 | L1, L2 | L3, L4' | L5 | C1,C2 | C3, C4 | C5 |
| 1-5 | 6-12 | 2 | единадесет | 3 | 12 | 12 | 20 |
| 1 | 3 | 3.5 | 8.5 | 6 | 47 | 39 | 33 |
| 1 | 4 | 3.5 | 7 | 5 | 47 | 36 | 33 |
| 1 | 5 | 3.5 | 5 | 6 | 47 | 43 | 33 |
| 2 | 3 | 3.5 | 8.5 | 6 | 47 | 39 | тридесет |
| 2 | 4 | 3 | 7 | 5 | 47 | 36 | тридесет |
| 2 | 5 | 3 | 5 | 6 | 43 | 43 | тридесет |
| 3 | 5 | 2.5 | 5 | 6 | 33 | 43 | тридесет |
Разглежданият вариант на FSS е компактен и евтин за производство, но страда от един недостатък: в аматьорски условия е невъзможно да се вземат предвид паразитните капацитети на инсталацията и индуктивността на изводите на бобини, кондензатори и свързващи проводници, които при честота от десетки и стотици мегахерца оказват значително влияние върху работата.
Следователно, за да се постигнат паспортни стойности на затихване на сигнала с не повече от 1 dB и изолация между антените с най-малко 15 dB в аматьорски условиятруден. Поради тази причина е невъзможно да се предложи FSS по тази схема, която би позволила две антени, работещи в диапазона 6-12 канала, да бъдат свързани към общ фидер.
Ориз. 2. Метод на навиване на намотки.
FSS има повече възможности, чиято схема е показана на фиг. 3. Сглобява се от шест парчета коаксиален кабел от същата марка като фидерите.
Ориз. 3. FSS от кабелни сегменти.
Работата на този филтър се основава на три важни извода от теорията на дългите линии:
- Входният импеданс на линия с четвърт вълна, съединена накъсо в края, е безкраен.
- Входният импеданс на линия с дължина на половин вълна, съединена накъсо в края, е нула.
- Входният импеданс на линия с дължина, равна на цяло число полувълни, свързани накъсо в двата края, спрямо разположените точки; вътре в линията, безкрайно страхотно.
Филтърът е предназначен за свързване на две антени: антена с по-малък номер на канала - ''a' и антена с по-голям номер на канала - 'b'. Размерите на кабелните секции се избират, както следва. Дължината на сегмент 2 е равна на половината от дължината на вълната в кабела за канал "b", дължината на сегмент 3 е една четвърт от дължината на вълната в кабела за канал "6", дължината на сегмент 4 е една четвърт от дължината на вълната в кабела за канал "a", а дължината на сегмент 6 е половината от дължината на вълната в кабела за канал "a".
Дължината на сегменти 1 и 5 е избрана така, че общата дължина на сегменти 1 и 2 е половината от дължината на вълната в кабела за канал 1 "а", а общата дължина на сегменти 5 и 6 е няколко полувълни в кабела за канал "b".
Помислете за потока на сигнала от антената на канал "а". Влизайки във фидера към точката на свързване на сегменти 1 и 2, сигналът преминава свободно през сегмент 3 и по-нататък към фидера към телевизора, тъй катоСегменти 1 и 2 добавят половин вълна за този канал и тяхното съпротивление е безкрайно.
Сигналът не се разклонява в сегмент 4. поради факта, че сегмент 6 за него е равен на половината от дължината на вълната и свързва накъсо края на сегмент 4, а дължината на този сегмент е една четвърт от дължината на вълната за канал "а", така че входният импеданс на сегмент 4 е безкрайно голям.
По същия начин сигналът от антената на канал "b" преминава с единствената разлика, че общата дължина на сегменти 5 и 6 е равна на няколко половината от дължината на вълната за канал "b". Размерите на сегментите 2, 3, 4 и 6 за различните канали са обобщени в таблица. 2, а размерите на сегменти 1 и 5 - в табл. 3. Тук над диагонала са дадени размери B, а под диагонала - D.
Таблица 2. Размери на сегменти, 2, 3, 4 и 6 за различни канали.
| Номер на канала | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | И | 12 |
| А | 933 | 791 | 613 | 558 | 512 | 276 | 265 | 254 | 244 | 234 | 226 | 218 |
| 2А | 1865 г | 1581 | 1227 | 1116 | 1023 | 553 | 529 | 508 | 487 | 469 | 452 | 436 |
Нека дадем пример за дефиниране на филтърни елементи за свързване на антената на 2-ри канал и антената на 7-ми канал към общ фидер. Тогава индексът “a” отговаря на канал 2, а индексът “b” отговаря на канал 7. От табл. 8.2 намираме размерите на сегментите: 2 - 529 мм, 3 - 265 мм, 4 - 791 мм, 6 - 1581 мм. От табл.
3 в реда за канал 2 и колоната за канал 7 намираме дължината на сегмент 1 (B) - 1052 mm, а в реда за канал 7 и колоната за канал 2 - дължината на сегмента 5 (G) - 535 mm.
От табл. 3 показва, че вв диапазона от 6-12 канала антените на съседни канали не могат да бъдат свързани с помощта на FSS, но дори в случаите, когато номерата на каналите се различават с 2, дължината на някои сегменти се оказва малка, по-малка от 50 mm, и такъв филтър ще работи по-зле от обикновено, тъй като грешката в дължината на сегмента ще бъде значителен процент от дължината му.
По същата причина не е възможно да се създаде FSS за дециметрови канали или за комбинация от метрови и дециметрови канали. В тези случаи проблемът може да бъде решен чрез превключване на антените с помощта на електромагнитно реле.
Ориз. 4. Схема за превключване на антената.
На фиг. 4 показва диаграма на такова превключване на две антени към един общ фидер. В този случай релето се намира на мачтата близо до антените и се управлява дистанционно от телевизора с помощта на превключвател. Релето се захранва от захранването на телевизора и се подава през фидера.
Резисторът R е предназначен да потиска излишното напрежение, а кондензаторите предотвратяват късо съединение на антените и входната верига на телевизора с постояннотоково захранващо напрежение на релето, като пропускат високочестотния сигнал без загуба. Веригата използва електромагнитно реле RES15 паспорт RS4.591.001P2 или RS4.591.008P2. Можете също така да използвате релето RES10 паспорт RS4.524.301P2 или RS4.524.313P2, но съпротивлението на резистора R трябва да бъде намалено до 6,8 kOhm.
Използвайки схемата за превключване, е възможно да свържете две отделни дециметрови антени или метрови и дециметрови антени към общ фидер. Ако комбинирате схемата за превключване с FSS, можете да свържете три или четири метрови антени към общ фидер, както и две метрови и една дециметрова антена. В този случай двойка антени е свързана към входовете на FSS, а изходът на FSS е свързан към превключващата верига.
Никитин В.А., Соколов Б.Б., Щербаков В.Б. - 100 и един дизайнантени.