Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии (1089174), страница 79
Текст из файла (страница 79)
При монтаже постарайтесь (всегда, когда это возможно)сделать так, чтобы силовые и коаксиальные кабели не проходили очень близко друг к другу. Для ощутимого уменьшения ЭМП необходимо, чтобы расстояние между ними составляло хотя бы 30 см.На экране монитора наводки (нежелательные) электросети имеют вид нескольких жирных горизонтальных полос, медленно сползающих вверх или вниз.
Частота сползания определяется разницей междучастотой полей видеосигнала и промышленной частотой и может составлять от 0 до 1 Гц. В результатена экране появляются неподвижные или очень медленно перемещающиеся полосы.Другие частоты проявляются в виде различных — в зависимости от источника — картин распределенияшумов. Главное правило заключается в том, что, чем выше частота наведенного нежелательного сигнала, тем тоньше детали шумовой картины. Повторно-кратковременные наводки, вроде молнии или проезжающего автомобиля, будут давать нерегулярную картину шумов.Характеристический импеданс (полное сопротивление)Короткие провода и кабели, используемые в обычных электронных блоках оборудования, имеют незначительные сопротивление, индуктивность и емкость и не влияют на распределение сигнала.
Однако еслисигнал должен быть передан на довольно большое расстояние, в сложную картину передачи информации включается множество разных факторов. Особенно подвержены влиянию высокочастотные сигналы.Тогда сопротивление, индуктивность и емкость начинают играть значительную роль и ощутимо влияют напередачу сигнала.С точки зрения электромагнитной теории такое простое средство как коаксиальный кабель можно представить в виде схемы, состоящей из сопротивлений (R), индуктивностей (L), конденсаторов (С) и проводников (G) на единицу длины (как показано на рис.
10.3). При использовании короткого кабеля эта схемаоказывает незначительное влияние на сигнал, но если кабель более длинный, ее влияние становитсязаметным. В последнем случае совокупность элементов R, L и С становится столь существенной, чтодействует как грубый фильтр нижних частот, который, в свою очередь, воздействует на амплитуду и фазуразличных компонентов видеосигнала. Чем выше частоты сигнала, тем больше на них влияютнеидеальные свойства кабеля.Каждый кабель имеет однородное строение и собственный характеристический импеданс (полноесопротивление), который определяется элементами R, L, С и G на единицу длины.Главное преимущество несимметричной передачи видеосигнала (о чем будет сказано несколько позже)основано на том, что характеристический импеданс передающей среды не зависит от частоты(это относится, главным образом, к средним и высоким частотам), в то время как сдвиг фазы пропорционален частоте.Амплитудные и фазовые характеристики коаксиального кабеля на низких частотах в большой степенизависят от самой частоты, но так как в подобных случаях длина кабеля достаточно мала по сравнению сhttp://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV.
Библия видеонаблюдения»30010. Средства передачи видеосигналаCCTVдлиной волны сигнала, то влияние на передачусигнала оказывается незначительным.Когда характеристический импеданс коаксиальногокабеля соответствует выходному импедансу источникавидеосигнала и входному импедансу приемногоустройства, происходит максимальная передачаэнергии между источником и приемником.Для высокочастотных сигналов, каким являетсявидеосигнал, согласование полного сопротивленияимеет первостепенную важность. Когда импеданс несогласован, видеосигнал целиком или частичноотражается назад к источнику, воздействуя нетолько на выходной каскад, но и на качествоизображения.
Отражение 100% сигнала происходит,когда конец кабеля либо замкнут накоротко, либооставлен открытым (незамкнут). Вся (100%) энергиясигнала (напряжение х ток) передается только тогда,когда есть согласованиемежду источником,средствами передачи и приемником. Вот почему мынастаиваем на том, чтобы последний элемент вцепи видеосигналов всегда заканчивался 75 Ом.В видеонаблюдении принят характеристическийимпеданс 75 Ом для всего оборудования, передающего или принимающего видеосигналы. Поэтомунужно использовать коаксиальный кабель с полнымсопротивлением 75 Ом. Но производители выпускаюти другое оборудование, например 50 Ом (которое в Рис.
10.4. Оплеточная машина дляотдельных случаях используется для вещательногокоаксиального кабеляили ВЧ-оборудования), но тогда между такимиисточниками и 75-омными приемниками должны использоваться преобразователи импеданса(пассивные или активные).Согласование импеданса также необходимо при использовании передатчиков и приемников с кабелемвитой пары, о чем мы поговорим ниже.75 Ом коаксиального кабеля — это комплексное сопротивление, определяемое отношениемнапряжения/тока в каждой точке кабеля. Это не активное сопротивление, и поэтому его нельзяизмерить обычным мультиметром.Чтобы вычислить характеристический импеданс, мы воспользуемся электромагнитной теорией ипредставим кабель эквивалентной схемой, состоящей из элементов R, L, С и G на единицу длины.Полное сопротивление этой схемы:(48)Если коаксиальный кабель имеет достаточно короткую длину (меньше двухсот метров), то R и G можно пренебречь, и в результате мы получим упрощенную формулу для полного сопротивления коаксиального кабеля:Zc=SQRT(L/C)«CCTVФокус» — журнал по системам видеонаблюдения и охранному телевидениюhttp://www.cctvfocus.ru(49)CCTV10.
Средства передачи видеосигнала301Эта формула означает, что характеристическийимпеданс не зависит от длины кабеля и частоты,но зависит от емкости и индуктивности наединицу длины. Однако, это не так, если длинакабеля (например, RG-59/U) превышает двести метров. В этом случае сопротивление и емкость имеютзначение и оказывают влияние на видеосигнал. Ну адля достаточно коротких кабелей вышеприведенная аппроксимация вполне подходит.Рис. 10.5. Сравнение физическихразмеров коаксиальных кабелейОграничения кабеля являются, главным образом,результатом накопленного сопротивления и емкости,которые настолько высоки, что упомянутоеприближение (49) перестает работать, и сигнал получает значительные искажения. Это происходит, восновном, в форме падения напряжения, высокочастотной потери и групповой задержки.В видеонаблюдении чаще всего используется коаксиальный кабель RG-59/U, который может успешно ибез корректоров передавать ч/б сигналы на расстояние до 300 м и цветные — на расстояние до 200 м.Еще один популярный кабель — это RG-11/U, более толстый и дорогой.
Максимальная рекомендованнаядлина для него — до 600 м для ч/б сигнала и 400 м для цветного сигнала. Существуют также более тонкие коаксиальные кабели с импедансом 75 Ом и диаметром всего 2.5 мм и даже плоские коаксиальныекабели. Они очень удобны для перегруженных участков передачи множества видеосигналов, например,многовходовых матричных коммутаторов. Максимальная длина такого кабеля намного меньше, чем утолстых кабелей, но ее вполне достаточно для соединений и перемычек.
Обратите внимание, что этицифры могут варьироваться у разных производителей и в зависимости от ожидаемого качества сигнала.За различие между максимальной длиной кабеля дляпередачи ч/б и цветного сигнала отвечает цветоваяподнесущая 4.43 МГц для системы PAL или 3.58 длясистемы NTSC. Поскольку длинный коаксиальныйкабель действует как фильтр нижних частот, товлияние на цветовую информацию будет сказыватьсябыстрее, чем на нижние частоты, так что потеряцветовой информации будет предшествовать потередеталей в нижних частотах.Если требуется большая длина, то можно использовать дополнительные устройства для выравнивания иусиления видеоспектра.
Такие устройства называютусилителями, выравнивателями или корректорами кабеля. В зависимости от качества усилителя (и кабеля) можно увеличить протяженностькабеля в два или даже три раза.Лучше всего подключать усилители в серединекабеля, где соотношение с/ш наиболее приемлемо, ночасто это невозможно или неудобно из-за трудностейс электропитанием и хранением. Так, большинствоусилителей в видеонаблюдении предназначено дляподключения со стороны телекамеры, и в этом случаемы фактически получаем предкор-рекцию ипредусиление видеосигнала. Однако существуют итакие устройства, которые подключаются со сторонымонитора и дают выход 1 Vpp (полный размахРис. 10.6.
Миниатюрный коаксиальныйвидеосигнала) с последующей коррекцией полосыкабель сэкономит пространство ичастот видеосигнала.http://www.itv.ruITV— генеральный спонсор 2-го издания книги «CCTV. Библиявидеонаблюдения»30210. Средства передачи видеосигналаCCTVИз вышеупомянутого теоретического объяснения импедансапонятно, что однородность кабеля по длине имеет большоезначение для соответствия требованиям характеристическогоимпеданса. Качество кабеля зависит от точности иоднородности центральной жилы, диэлектрика и экрана.Эти факторы определяют значения С и L на единицудлины кабеля. Вот почему надо уделить особое вниманиепрокладке кабеля и его концевой заделке. Петли и изгибынарушают однородность кабеля и, следовательно, влияют наего импеданс. Это приводит к высокочастотным потерям, тоРис.
10.7. Минимальный радиусесть потере мелких деталей изображения, а также удвоениюизгиба петлиизображения из-за отражений сигнала. Так, если короткийкачественный кабель проложен ненадлежащим образом, с острыми изгибами, качество изображениябудет очень далеко от идеального.Качество изображения будет лучше, если изгиб петли будет в 10раз больше диаметра коаксиального кабеля. Это равносильновысказыванию: «радиус петли должен быть не меньше 5 диаметровили 10 радиусов кабеля». Это означает, что кабель RG-59/U недолжен быть согнут в петлю диаметром меньшее 6 см (2.5"), a RG11/U не должен быть согнут в петлю диаметром меньше 10 см (4").Медь — один из лучших проводников для коаксиального кабеля.Только золото и серебро обладают более высокими эксплуатационными показателями (сопротивление, коррозия), но для производства кабеля они слишком дороги.
Многие полагают, что лучшие кабели получаются из покрытой медью стали, но это не так.Рис. 10.8. BNC-разъемПокрытая медью сталь просто дешевле и, возможно, жестче,но длядлинных кабелей в видеонаблюдении лучше использоватьмедь. Омедненные стальные коаксиальные кабели приемлемы для коллективной антенны, где передаваемые сигналы ВЧ-модулированы (VHF или UHF, MB или УВЧ).
А именно, на более высоких частотах такназываемый скин-эффект (поверхностный эффект) проявляется сильнее: фактический сигнал перетекает на медную поверхность проводника (не экрана, а центрального проводника). Видеосигналы находятся в основной полосе частоты, и поэтому омедненный стальной коаксиальный кабель может подходитьдля ВЧ-сигналов, но не для видеонаблюдения. Так что всегда используйте медный коаксиальный кабель.BNC-разъемыВ видеонаблюдении широко используется концевая заделка коаксиального кабеля, которая называетсяBNC-разъемом (по первым буквам фамилий создателей Bayonet-Neil-Concelman). Существует тритипа BNC-разъемов: с резьбой, запаиваемые и с обжимкой.Опыт доказывает, что обжимные BNC-разъемы — самые надежные. Для них требуются специальные идорогие обжимные инструменты, но траты на них себя оправдывают.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
