Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 125
Текст из файла (страница 125)
Блоки дистанционного питания (БП) обеспечивают питание усилителей РС через кабель. Платные каналы КТВ на головной станции подвергаются скремблнрованию (обычно это подавление синхросигнала и инверсия видеосигнала ПСИВ) для предотвращения приема программ абонентами. не келающими оплачивать услуги. При этом значительно снижается общая мощность несущей и уровень продуктов интермодуляции.
551 ГЛАВА 20. Системы кабельного телевидения УМ-201 а (дРС) 75 Ом РА-102 РА-102 РА-102 ъеад Рис. 20.2. Системы КТВ с древовидной схемой построения РС Поэтому способ ПСИВ широко используется в системах с большой загрузкоИ как для ее уменьшения, так и для скремблирования сигнала. Такой сигнал становится почти неразборчивым, пока он не будет дескремблирован у абонента.
20.3. Головная станция Рассмотрим принципы построения и основные технические характеристики разработанных в нашей стране комплексов оборудования различных серий для головных станциИ КТВ (СГ). Первая система на промышленном оборудовании серии 100 сдана в эксплуатацию в 1986 г. Головная станция серии 100 предназначена для приема до пяти ТВ программ одновременно в ТВ диапазонах МВ и ДМВ и до шести программ УКВ ЧМ радиовещания в диапазоне 66...73 МГц, однократного преобразования ТВ каналов в стандартный канал диапазонов МВ и последующей передачи в кабельную сеть протяженностью до 1,5 км (четыре ступени усиления) с числом абонентов от нескольких сотен до нескольких тысяч.
Головная станция серии 200 (1987 г.) предназначена для систем с числом абонентов от 2 до 10 тыс. с подачей ТВ сигнала по кабелю на расстояние до 4 км (8-9 ступеней усиления). Структурная схема станции приведена на рис. 20.3. В состав СГ входят: базовая стойка с установленными в неИ блоком сложения (БС), приемопередатчики (ПП) МВ и ДМВ (по числу принимаемых каналов — на каждый канал отдельная «корзина» в стойке), диапазонный усилитель (66...73 МГц) УКВ ЧМ вещания, основноИ и резервныИ, выполнен- ныИ в виде двух полукомплектов, генератор опорных частот (ГОЧ), 552 сГАСТЫЪ'.
Телевизионное веШенне Рис. 20.3. Структурная схема СГ се- рии 200 Г 1 1 ГД Рис. 20.4. Структурная схема ПП станции СГ-200 формирующий стабилизированные по амплитуде и частоте пилот- сигналы для АРУ и Н (Г7 = 0,16 В, Е„1 — — 110 МГц, Г„з = 235 МГц) и сигнал опорной частоты /,„= 31,25 кГц для синхронизации гетеродинов всех пяти ПП. Преобразование частоты ТВ сигналов в наборе ПП (от трех до пяти) — двойное, в любой канал диапазонов МВ. В тракте первой ПЧ (31,25 ... 39,25 МГц) использованы фильтры на ПАВ, что обеспечивает высокую избирательность по соседнему каналу.
Номинальные входные уровни не менее 70 дБ/мкВ, выходные уровни; 114~3 дБ/мкВ для ТВ каналов, 108~3 дБ/мкВ для УКВ ЧМ вещания и 104 дБ/мкВ для пилот-сигналов. Головная станция в зависимости от наличия или отсутствия в эфире программ ТВ или УКВ ЧМ может работать в рабочем или деясурном режиме.
Блоки ПП вЂ” специализированные устройства, предназначенные для конвертирования сигналов только одной пары канал — канал, о чем указывается на лицевой панели блока. В состав ПП (рис. 20.4) входят конверторы (основной и резервный), синтезаторы частот (основной и резервный), блок автоматики (на рисунке не указан), блок питания, делитель сигнала, датчик МВ/ДМВ, блок коммутации. Наличие автоматического резервирования основных блоков станции гарантирует высокую надежность ее работы (наработка на отказ не менее 5000 ч).
В дежурном режиме напряжение питания подается только на ГЛАВА 20. Системы кабельного телевидения 553 датчик сигнала (ДС) и компаратор блока автоматики (БА). Как только начинает работать передатчик на канале настройки ПП и уровень сигнала на выходе ДС превысит минимально допустимый, то сразу включаются все узлы ПП и ГОЧ. Принятый на канальную антенну радиосигнал через ступенчатый аттенюатор (дБ) подается на вход ДС; при необходимости вместо аттенюатора включается антенный усилитель. После двухконтурной избирательной цепи, четырехкаскадного апериодического усилителя и детектора сигнал поступает на индикатор уровня БА.
Результаты сравнения размаха видеосигнала с опорным напряжением отображаются с помощью светодиодов на лицевой панели конвертора. Предусмотрено пять оценочных градаций: — 10, — 5, 0 (норма — 70 дБ/мкВ), +5, +10 дБ. Необходимые коррективы можно внести входным аттенюатором. Входной трехкаскадный апериодический усилитель (ВхУ) имеет избирательные ЬС-цепи на входе и выходе и обеспечивает избирательность по зеркалыюму каналу не менее 50 дБ.
В первом диодном кольцевом балансном смесителе (См1) осуществляется преобразование частоты сигналов принимаемого канала на промежуточную частоту (31,5...38 МГц). На входе УПЧ включен аттепюатор на р-г-и диодах, регулируемый АРУ.
С увеличением управляющего напряжения (от 2 до 10 В) сопротивление р — г — и диодов уменьшается и сигнал проходит с минимальным ослаблением. Усилитель — двухкаскадпый, между каскадами включен фильтр на ПАВ. Для ТВ сигналов ва 1,5 МГц нивке и на 8 МГц выше несущей изображения обеспечивается избирательность не менее 25 дБ. В Смз сигналы ПЧ преобразуются в частотный диапазон выбранного канала. Частоты Г"„1 и 7',з на оба смесителя поступают от синтезатора частоты (СЧ). На входе выходного усилителя (Вых У) установлен канальный ? С-фильтр канала конвертирования. Усилитель — апериодический четырехкасквлный на транзисторах КТ939А с повышенной линейностью характеристик.
Все каскады симметричны и охвачены глубокой комбинированной ООС по постоянному и переменному токам. После согласующего трансформатора (Т) сигнал подается на блок сложения (БС) (см. рис. 20.3), а часть его ответвляется в систему АРУ (детектор и однокаскадный усилитель постоянного тока на операционном усилителе). Предусмотрена возможность отключения системы АРУ и переход на ручное управление.
Пример условного обозначения головной станции: СГ-215-06, где первая цифра — принадлегкность к серии 200; вторая цифра — наличие генератора пилот-сигнала; третья цифра — число принимаемых каналов; четвертая и пятая цифры — вариант комбинации приемопередатчиков. Габаритные размеры станции, мм: 500х 540х 1800, масса 170 кг. 554 ЧАСТЬ 1Ъ". Телевизионное вешанне 20.4.
Распределительная сеть Основными элементами РС являются коаксиальпые кабели, усилители, магистральные ответвители (ОМ), абонентские разветвители (РА) н абонентские коробки (КА). Коаксиальиые кабели. Как правило, в СКТВ полоса частот прямой передачи (от станции к абоненту) 50...300 МГц (частотные диапазоны 48,5...66, 76...100, 100...174, 174...230 и 230...294 МГц), полоса частот обратной передачи (от абонента к станции) 5...30 МГц, а протяженность линий МС и СМС составляет несколько десятков километров. Для линий МС и СМС разработаны специальные коаксиальные кабели с изоляцией из сплошного или пористого полиэтилена, диаметром внутреннего проводника 1,74...3,75 мм с алюминиевым (толщиной 1,2...1,4 мм) или медным (0,18 мм) внешним проводником и наружным диаметром кабеля 15,3...22,2 мм, например, РК-75-17-14С, РК-75-11-31С.
Затухание кабелей в диапазоне МВ не превышает 50 дБ/км. Для линиИ ДРС и абонентских линий наиболее предпочтительны кабели РК-75-11-11С (вместо РК-75-9-13), РК-75-4-11, РК-75-4- 113, РК-75-4-37, РК-75-3,7-31 и др. с затуханием на частоте 200 МГц 49(92), 170, 120, 98 и 114 дБ/км соответственно, Допустимое затухание кабелей на частоте 200 МГц долхсно быть не более 25 дБ/км для МС КТВ, в пределах 25...130 дБ/км для СМС и линий ДРС и в пределах 130...210 дБ/км для абонентских линий. В справочниках указывается значение коэффициента затухания ао на частоте измерения /о при температуре 20 'С, а также температурный коэффицнент затухания аос.
Тогда коэффициент затухания а7 на произвольной частоте и коэффициент затухания ап при любой температуре 1 моясно вычислить по формулам аг = ао Я~о., ап — — а7[1+ аос(1 — 20)). Усилители. Линейные магистральные усилители серии 100 и 200 (например, УМ-101/220, УМ-201/220, УМ-111-60, УМ-221-60) выпускаются на рабочий диапазон частот 40...240 МГц с одним и двумя выходалси, с АРУ и наклона АЧХ (АРУиН) или без цее, с питанием от сети 220 В и по коаксиальному кабелю напряжением до 60 В— всего восемь вариантов. Все они имеют единый прочный водонепронпцаемый корпус и выполнены в блочно-модульной конструкции, что обеспечивает удобство смены модулей при обслуживании и ремонте усилителей.
Потребляемая мощность 33...40 В А. Структурная схема самого насыщенного магистрального усилителя (двухвыходного с АРУпН) приведена на рис. 20.5. Другие типы получаются исключением ряда блоков из этой схемы. С магистральной линии сигнал поступает на входную плату, которая оосспечивает согласование входа усилителя с радиочастотным 555 ГЛАВА 20. Системы кабельнога телевидения Рис. 20.5. Структурная схема УМ кабелем, а также его питание от дистанционного блока питания по радиочастотному кабелю, для чего служат цепи обвода питания (Ь1С1). На плате имеется контрольное гнездо для контроля входных сигналов, а также разъемы для установки сменных аттенюаторов и выравнивателей, назначение которых — обеспечить заданный уровень сигнала на выходе усилителя и компенсировать неравномерность АЧХ коаксиального кабеля.
С входноИ платы сигнал поступает на блок основного усилителя Уы состоящего из предварительного усилителя (ПУ), аттенюаторов усиления и наклона и мощного оконечного усилителя (ОУ). Для уменыпения нелинейных искажений обе ступени усиления собраны по двухтактной схеме на транзисторах, работающих в режиме класса А.
В ПУ применены транзисторы типа КТ-399А с коэффициентом шума К,„< 2 дБ; в каясдом из плеч по два каскада, собранных по схеме с общим эмиттсром (ОЭ). В ОУ, работщощсм в режиме большого сигнала, использованы транзисторы тина КТ-939А, специально разработанпыс для уч илптслсй с малоИ пелинейностью амплитудноИ характеристики; в ка кдом пз нлсч транзисторы включены по каскодной схелае. В усилителях с АРУиН на ятттшоаторы подаются управляющие напряжения с блока автоматических рсгулировок.
В остальных усилителях эти аттенюаторы управляются постоянными напряжениями, определяемыми положением ручной регулировки, и используются для плавной регулировки усиления и наклона. Регуляторы усиления выполнены на рм'-и диодах; регулятор наклона АЧХ вЂ” из частотно- зависимых дО-цепей, у.правление параметрами которых также осуществляется с помощью рм-и диодов. Блок дополнительного усилителя Уз предназначен для обеспечения второго выхода УМ, требуемого часто при проектировании СКТВ древовидного типа. Схема усилителя Уа практически повторяет схему выходного усилителя блока Уы Выходные платы обеспечивают согласование выходов усилителей с радиочастотным кабелем и имеют контрольные гнезда для контроля выходных сигналов. На этих 556 з1АСТЫ е'.
Телевизионное вещание платах имеются также цепи обвода питания (Ь2С2 и ЬЗСЗ), аналогичные одноименной цепи во входной плате. Кроме того, с выходной платы основного усилителя часть мощности сигнала ответвляется на входы блока дополнительного выхода н блока АРУнН.