В технике кабельного телевидения (КТВ) широко используются делители мощности (сплиттеры) сигналов. Они используются длявнешней 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)

Видеоразветвители мощностий

Рис. 1. Широкополосный делитель

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

Видеоразветвители мощностий   (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№ R1...RN, Ом Кз, дБ2 25 6,023 37,5 9,544 45 12,045 50 13,986 53,6 15,567 56,3 16,908 58,3 18,069 60 19,0810 61,4 2016 66,2 24,08 Zн=5 Ом  

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

Видеоразветвители мощностий

Рис. 2. Конструкция делителя с тремя выходами

Видеоразветвители мощностий

Рис. 3. Печатная плата делителя с тремя выходами

Теоретически полоса пропускания такой схемы не ограничена. Однако при использовании монтажа, приведенного на рис. 2, навысоких частотах (выше 800 МГц) АЧХ становится неравномерной и имеет спад (сказывается влияние паразитных емкостей ииндуктивностей 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 работыделителей на частотах вплоть до 3 ГГц. При использовании делителей на более высоких частотах, печатную плату изготавливают изфторопласта.

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

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

Видеоразветвители мощностий

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

Видеоразветвители мощностий

Рис. 5. Монтажная схема разветвителя

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

Как можно видеть из схемы, компенсирующий усилитель питается постоянным напряжением (одновременно питающим и наружныйконвертор), которое поступает от тюнера, включенного на "Выход 1". Прохождение напряжения питания от второго тюнера иколебания частотой 22 кГц блокируются развязывающей емкостью С5. Таким образом, ведущим тюнером оказывается тот, которыйподключен 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 магистральныйответвитель подается на подъездный кабель (более тонкий, чем магистральный). На каждом этаже в разрыв кабеля включаютсяответвители, показанные на рис. 6. При этом неважно, какой из разъемов, XS1 или XS8, является входом (выходом).

Видеоразветвители мощностий

Рис. 6. Принципиальная схема делителя-ответвителя

На последнем этаже, где оканчивается подъездный кабель, устанавливают либо ответвитель, к выходу которого подключают заглушку75 Ом ("терминатор"), либо разветвитель, показанный на рис. 7.

Видеоразветвители мощностий

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 проводомПЭВТЛ 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 связис тем, что пассивные компоненты передают в данном случае более высокую мощность, нагрузочные резисторы должны иметьдопустимую рассеиваемую мощность не менее 2 Вт. Соответственно изменен тип разъемов, через которые ответвитель подключается кмагистральному кабелю. В качестве XS1, XS2 используют СВЧ-разъемы типа СР-75-66ФВ. Катушки L1, L2 наматываются проводом ПЭВТЛдиаметр 1,2 мм (при настройке уточняют шаг витков).

Видеоразветвители мощностий

Видеоразветвители мощностий

Рис. 8,9. Магистральные ответвители

В принципе, возможно изготовление магистральных ответвителей со сколь угодно большим количеством отводящих выходов, однако напрактике достаточно иметь два отвода. На конце магистрального кабеля устанавливают либо ответвитель (рис. 8), к выходукоторого подключается 75-омный терминатор, либо разветвитель (рис. 7). Описанные ответвители хорошо работают на частотах до300 МГц и достаточно прилично - в диапазоне 300...800 МГц. Если подъездный ответвитель используется для разводки сигнала отколлективной 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 идентичныприменяемым в схеме на рис. 6. L5 и L6 - типа Д-0,1. В качестве Т1 используют любой малогабаритный трансформатор с выходнымнапряжением 15 В и допустимым током 0,5...0,7 А. Устройство собрано в дюралюминиевом корпусе; элементы блока питанияотделяются от схемы разветвителя перегородкой. DA1 крепится непосредственно к корпусу, играющему роль теплоотвода.

Видеоразветвители мощностий

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 кабеляиспользуют 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 используетсяКР142ЕН8В).

Видеоразветвители мощностий

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

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

Видеоразветвители мощностий

Рис. 12. Принцип работы комбайнеров-сплиттеров

Видеоразветвители мощностий

Рис. 13. Схема комбайнера

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

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

Видеоразветвители мощностий

Рис. 14. Схема активного сплиттера

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

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

Литература

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

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

    Добавить комментарий

    Защитный код
    Обновить

  • Навигация

    Инструкции по эксплуатации

    Модуль RP023 питания 5/3,3 В для беспаечных макетных плат.
    Модуль питания для беспаечных плат
    Плата представляет собой модуль питания, имеющий в своем составе два стабилизатора напряжений 5 и 3,3 В. Модуль имеет форму и размеры, позволяющие его устанавливать на стандартные макетные платы, используемые на начальном этапе разработки электронных устройств. При этом значительно экономится драгоценное место на макете, которого, как известно, много не бывает. Напряжение каждой шины питания выбирается с помощью установленного на ней переключателя, что позволяет независимо устанавливать требуемое напряжение на каждой из линий питания. Входное напряжение в диапазоне от 5 до 12 В может подаваться на любой из имеющихся разъемов: стандартный круглый разъем типа DJK-02A или miniUSB. Для контроля выходных напряжений на плате имеется индикатор. Технические характеристики: Входное напряжение постоянное, В - 5…12 Нагрузочная способность каждого выхода, А - 1 Габаритные размеры без
    Цена 300.00 руб.
    Copyright © 2017 Электрические принципиальные схемы.