Video-Leistungsverteiler. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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In der Technik des Kabelfernsehens (CATV) sind Leistungsteiler (Splitter) von Signalen weit verbreitet. Sie werden für die externe und interne Verkabelung von CATV-Netzwerken verwendet und haben eine andere Konfiguration. Typischerweise wird die dem Eingang des Teilers zugeführte Leistung gleichmäßig auf mehrere Ausgänge verteilt. Es gibt jedoch eine separate Klasse von Teilern, sogenannte Taps, die einen Teil der über das Hauptkabel übertragenen Leistung abgreifen.

Die Schaltung in Abb. 1 ist ein Breitbandteiler, der das Eingangssignal gleichmäßig auf die N Ausgänge verteilt. Der Dämpfungskoeffizient des Signals K3 an jedem Ausgang wird nach der Formel berechnet

Kz \u20d 1 * lg (N) (dB) (XNUMX)

Abb.1. Breitband-Teiler

Wie Sie dieser Formel entnehmen können, wird das Signal an jedem Ausgang gedämpft. Wenn wir das Signal am Ausgang des Teilers auf den Pegel des Eingangs verstärken, erhalten wir einen aktiven Teiler oder Splitter. Strukturell ist der Verstärker mit dem Teiler verbunden, und seine Verstärkung wird gleich dem Dämpfungskoeffizienten des Teilers (Kz) gewählt. Die Widerstände R1...RN sind gleich und werden nach der Formel berechnet

   (2)

Die Eingangs- und Ausgangswiderstände müssen gleich Zn sein (Lastanpassungsbedingung).

Tabelle 1 zeigt die Daten von Teilern mit N Ausgängen, die an einer Last von 75 Ohm arbeiten.

Der Hauptvorteil dieser Geräte ist ihre Breitbandigkeit und Gleichmäßigkeit des Frequenzgangs im Durchlassbereich. Abbildung 2 zeigt den Aufbau eines Teilers mit drei Ausgängen. Alle Widerstände haben einen Widerstandswert von 37,5 Ohm. Die Trennwand wird in einem Gehäuse aus Messing oder Duraluminium montiert. Die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse sind vom Typ „F“ oder „SMA“. Erstere sind vorzuziehen, weil ermöglichen den lötfreien Anschluss von Koaxialkabeln.

Abb.2. Teilerdesign mit drei Ausgängen

Abb. 3. Teilerplatine mit drei Ausgängen

Theoretisch ist die Bandbreite eines solchen Schemas nicht begrenzt. Bei Verwendung der in Fig. 2 gezeigten Installation wird jedoch bei hohen Frequenzen (über 800 MHz) der Frequenzgang ungleichmäßig und fällt ab (der Einfluss von parasitären Kapazitäten und Induktivitäten der Widerstandsleitungen wirkt sich aus).

Um dieses unerwünschte Phänomen zu beseitigen, werden bleifreie Widerstände verwendet, die auf der Oberfläche von Leiterplatten montiert sind. Die Leiterplatte (Abb. 3) besteht aus doppelseitiger Glasfaserfolie der Marke STNF mit einer Dicke von 1,5 mm. Spurbreite - 1,2 mm. Widerstände werden in Bahnunterbrechungen eingelötet. Die Anwendung dieses Verfahrens ermöglicht es, hervorragende Ergebnisse beim Betrieb von Teilern bei Frequenzen bis zu 3 GHz zu erzielen. Beim Einsatz von Teilern bei höheren Frequenzen besteht die Leiterplatte aus PTFE.

In der Praxis werden Breitbandteiler verwendet, um Signale von einem Sat-TV-Empfangskonverter auf mehrere Tuner (Innengeräte) zu verteilen. Ein Kompensationsverstärker wird verwendet, um die Signaldämpfung im Teiler zu kompensieren.

Ein Prinzipschaltbild des ersten ZF-Signalteilers in STV-Programmempfängern ist in Abb. 4, das Schaltbild in SMD-Technik in Abb. 5 dargestellt.

Abb.4. XNUMX. ZF-Signalteiler in STV-Empfängern

Abb.5. Splitter-Verdrahtungsdiagramm

Die Kreuze auf der Platinenzeichnung zeigen Durchgangslöcher an, durch die die entsprechenden Leiterbahnen mit dem gemeinsamen Bus (zweite Seite) verbunden sind. Der gemeinsame Bus hat elektrischen Kontakt mit dem Körper des Teilers. XS1.. .XS3 - "F"-Anschlüsse. Alle Elemente (einschließlich L1 und L3) sind vom SMD-Typ (Sie können normale Elemente verwenden, indem Sie ihre Anschlüsse vollständig abbeißen und direkt auf die gedruckten Spuren löten). Spule L2 - rahmenlos, mit einem Innendurchmesser von 3 mm, hat 4 Windungen aus PEVTL-Draht mit einem Durchmesser von 0,47 mm.

Wie Sie dem Diagramm entnehmen können, wird der Kompensationsverstärker mit Gleichspannung versorgt (die gleichzeitig den externen Wandler versorgt), die von dem an „Output 1“ angeschlossenen Tuner kommt. Der Durchgang der Versorgungsspannung vom zweiten Tuner und Schwingungen mit einer Frequenz von 22 kHz werden durch die Entkopplungskapazität C5 blockiert. Der Mastertuner ist also derjenige, der am Anschluss XS2 „Output 1“ angeschlossen ist.

Abbildung 6 zeigt ein schematisches Diagramm eines Teiler-Kopplers, der im Gegensatz zu der Schaltung in Abbildung 1 eine geringere Dämpfung aufweist. Taps werden in CATV-Netzwerken häufig für die Zugangsverkabelung verwendet. Das Signal vom Stammkabel wird durch den Stammkoppler zum Zugangskabel geführt (dünner als das Stammkabel). Auf jeder Etage sind die in Abb. 6 gezeigten Abgriffe in der Kabelunterbrechung enthalten. Es spielt keine Rolle, welcher der Anschlüsse XS1 oder XS8 der Eingang (Ausgang) ist.

Abb.6. Schematische Darstellung des Teilerkopplers

Auf der letzten Etage, wo das Zugangskabel endet, wird entweder ein Koppler installiert, an dessen Ausgang ein 75-Ohm-Stecker ("Terminator") angeschlossen ist, oder ein Splitter, der in Abb. 7 dargestellt ist.

Abb.7. Schematische Darstellung des Splitters

Zugangssplitter werden in Messing- oder Duraluminiumgehäusen geeigneter Größe montiert. Alle Induktoren sind rahmenlos, Durchmesser 5 mm. L1, L4 (Abb. 6) und L1, L2 (Abb. 7) - 2,5 Umdrehungen; 12, L3 (Abb. 6) - 6 Windungen mit PEVTL-Draht gewickelt, Durchmesser 0,8 mm, Wicklungssteigung - 1,5 mm. Alle Anschlüsse sind vom Typ "F".

Um Signale von den Hauptkabeln abzuzweigen, werden Koppler verwendet, die nach ähnlichen Schemata zusammengesetzt sind (Abb. 8,9). Da hier passive Komponenten mehr Leistung übertragen, müssen die Abschlusswiderstände eine Verlustleistung von mindestens 2 W aufweisen. Dementsprechend wurde die Art der Anschlüsse geändert, über die der Abgriff mit dem Hauptkabel verbunden ist. Als XS1, XS2 werden Mikrowellenstecker vom Typ SR-75-66FV verwendet. Die Spulen L1, L2 sind mit PEVTL-Draht mit einem Durchmesser von 1,2 mm gewickelt (beim Einstellen wird die Steigung der Windungen angegeben).

Abb.8,9. Haupthähne

Grundsätzlich ist es möglich, Haupthähne mit beliebig vielen Abgängen herzustellen, in der Praxis reichen jedoch zwei Abgänge aus. Am Ende des Hauptkabels ist entweder ein Koppler (Abb. 8) installiert, an dessen Ausgang ein 75-Ohm-Abschlusswiderstand angeschlossen ist, oder ein Splitter (Abb. 7). Die beschriebenen Koppler funktionieren gut bei Frequenzen bis 300 MHz und anständig genug - im Bereich von 300 ... 800 MHz. Wenn der Zugangskoppler verwendet wird, um das Signal von der kollektiven UHF- oder MMDS-Antenne zu verteilen, die über einen externen Verstärker und Konverter verfügen, werden die in Abb. 6 gezeigten Koppler auf den Etagen installiert und am Ende ein Leistungssplitter-Injektor installiert des Kabels (Abb. 10). Die Induktivitäten L1 ... L4 sind identisch mit denen, die in der Schaltung in Fig. 6 verwendet werden. L5 und L6 - Typ D-0,1. Als T1 wird ein beliebiger kleiner Transformator mit einer Ausgangsspannung von 15 V und einem zulässigen Strom von 0,5 ... 0,7 A verwendet.Das Gerät ist in einem Duraluminiumgehäuse montiert; Die Elemente der Stromversorgung sind durch eine Trennwand von der Teilerschaltung getrennt. DA1 ist direkt am Gehäuse befestigt, das die Rolle eines Kühlkörpers spielt.

Abb.10. Power-Splitter-Injektor

Abbildung 11 zeigt ein typisches Signalschaltbild einer MMDS-Antenne (2,5...2,7 GHz) [1]. RG-6U wird als Zugangskabel verwendet, RG-6 wird als Teilnehmerkabel verwendet. Beim Debuggen des Systems muss die benötigte Versorgungsspannung des MMDS-Konverters geklärt werden. Wenn es sich von 12 V unterscheidet, muss DA1 (Abb. 10) durch das entsprechende ersetzt werden (z. B. wird für Up \u15d 142 V KR8ENXNUMXV verwendet).

Abb.11. Signalschaltplan von einer MMDS-Antenne

Es ist unmöglich, die Klasse von Geräten zu ignorieren, die als "Combiner-Splitter" von STV/TV-Signalen bezeichnet werden. Das Prinzip ihrer Arbeit wird in Abb. 12 erläutert. Der Kombinierer kombiniert die IF1-STV-Signale des Konverters (das vom Signal belegte Frequenzband beträgt 950 ... 2050 MHz) und die vom Antennenverstärker verstärkten Signale von MB- und UHF-TV-Programmen (48 ... 800 MHz). Das resultierende Signal wird über das Drop-Kabel zum Splitter-Splitter geleitet, wo die IF1-STV-Signale (die dem STV-Tuner zugeführt werden) und die MV / UHF-TV-Signale (die dem Antenneneingang des TV-Empfängers zugeführt werden) erneut ausgewählt werden. Abbildung 13 zeigt ein Diagramm eines Combiners. XS1...XS3 - "F"-Anschlüsse. Die Schaltung ist in einem Duraluminiumgehäuse montiert. Induktivitäten - rahmenlos, d2,5 mm. Sie sind mit versilbertem Draht d0,31 mm gewickelt und haben: L1 - 2 Windungen, L2 - 3 Windungen und L3 - 2,5 Windungen.

Abb.12. Das Funktionsprinzip von Combinern-Splittern

Abb.13. Combiner-Schema

Der Antennenverstärker MV / UHF wird mit einer konstanten Spannung versorgt, die vom STV-Tuner geliefert wird. Die Stromaufnahme des Verstärkers sollte 50...70 mA nicht überschreiten.

Fig. 14 zeigt ein Diagramm eines aktiven Teilers, der die durch den Kombinator kombinierten Signale trennt und auch die durch den Teiler, der Teil des Teilers ist, eingeführte Dämpfung kompensiert. Der Entzerrungsverstärker wird vom CTB-Tuner über ein Stichkabel gespeist. L2 und L3 - rahmenlos, d3 mm, mit versilbertem Draht d0,31 mm umwickelt und haben: L2 - 3,5 Windungen bzw. L3 - 3 Windungen. Der Splitter wird im SMD-Verfahren montiert und ist in einem Messing- oder Duraluminiumgehäuse eingeschlossen.

Abb.14. Aktive Splitterschaltung

Abschließend ist anzumerken, dass es beim Abstimmen der oben beschriebenen Geräte wünschenswert ist, einen GKCh mit einem Swing-Band von 30 bis 3000 MHz zu verwenden. Nach dem Aufstellen der Geräte ist es notwendig, deren exakten Frequenzgang zu nehmen und sie auf den oberen Abdeckungen der Geräte anzubringen, um die Eigenschaften der verwendeten Schaltungen visuell darzustellen.

Um die Gefahr schwebender Potentiale zu vermeiden, ist es notwendig, die Gehäuse aller beschriebenen Geräte zu erden.

Literatur

1. Fedorov V. Mikrowellenverteilungssysteme für Fernsehprogramme. - Funkamateur, 1999, N11, S.5-7

Autor: V. Fedorov, 398046, Lipezk-46, Postfach 1341; Veröffentlichung: radioradar.net

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