Мрежи на кабелна телевизия за най-малките. Част 6: Усилватели на RF сигнала

В тази статия ще разгледаме усилвателите на високочестотни радиосигнали за кабелна телевизия на коаксиалната част на магистралата.

Съдържание на сериите статии

• Част 1: Обща архитектура на кабелната телевизия
• Част 2: Състав и форма на сигнала
• Част 3: Аналоговата съставка на сигнала
• Част 4: Цифровата съставка на сигнала
• Част 5: Коаксиалната разпределителна мрежа
• Част 6: Увеличители на RF сигнала
• Част 7: Оптични приемници
• Част 8: Оптична магистрална мрежа
• Част 9: Главна станция
• Част 10: Откриване и отстраняване на неизправности в мрежата на кабелната телевизия

В случай, че в сградата (или дори в целия квартал) има само един оптичен приемник и цялата разводка до стояците е направена с коаксиален кабел, е задължително да се усилва сигналът в началото на тези линии. В нашата мрежа основно се използват устройства на фирмата Teleste, затова ще говоря на техния пример, но принципно оборудването на други производители не се различава и наборът от функционалности за настройка обичайно е сходен.

Минималният брой настройки има модел CXE180M:


Както вероятно си спомняте от предишните части, сигналът има два важни количествени параметра: нивото и наклона. Именно те могат да помогнат за регулирането на настройките на усилвателя. Нека започнем по ред: веднага след входния разъем се намира атенюатор. Той позволява да се намали входният сигнал с до 31 dB (при превключване на синия джъмпер, в зависимост от схемата, диапазонът на регулатора се променя от 0-15 на 16-31 dB). Това е необходимо в случай, че на усилвателя постъпва сигнал над 70 dBμV. Проблемът е, че усилвателният каскад осигурява увеличаване на нивото на сигнала с 40 dB, а на изхода не трябва да взимаме повече от 110 dBμV (при по-високи нива рязко пада отношението сигнал/шум и това число е актуално за всички широколентови усилватели и приемници с вграден усилвател). Така че, ако на входа на усилвателя влиза 80 dBμV, например, той ще ни даде на изхода 120 dBμV шум и разпадаща се цифра. За да избегнем това, трябва да настроим входния атенюатор на положение затихване 10 dB.

След атенюатора виждаме еквалайзер. Той е необходим за премахване на обратния наклон, ако такъв съществува. Това се постига чрез намаляване на нивото на сигнала в зоната на ниските честоти с до 20 dB. Трябва да се обърне внимание, че не можем да премахнем обратния наклон, като увеличим нивото на високите честоти, а само като потиснем ниските.

Тези два инструмента често са достатъчни, за да коригират незначителни отклонения на сигнала от нормата. В случай, че това не е така, можем да използваме следните:

Симулатор на кабел, изработен под формата на вставка, която може да бъде поставена хоризонтално или вертикално, както е видно от наименованието, симулира включването на дълъг участък кабел, в който трябва да се случи затихване предимно на високите честоти от диапазона. Това позволява да се намали при необходимост директният наклон, поглъщайки 8дБ в зоната на високите честоти. Това е полезно при инсталиране на усилватели на каскадно свързване на кратки разстояния, например.

След тези манипулации сигналът преминава през първия етап на усилвателната каскада, след който виждаме още една вставка, която позволява допълнително да се намали коефициентът на усилване. Следващият джампер отново ще ни помогне да потиснем ниските честоти, за да получим необходимия наклон. Тези две настройки по същество представляват аналог на входния атенюатор и еквалайзер, но работещи със втория етап на каскадата.

На изхода на усилвателната каскада виждаме тестов отвод. Това е стандартен резбов съединител, към който може да се свърже измервателен уред или телевизор за контрол на качеството на изходния сигнал. Не всички уреди и практически нито един телевизор не са в състояние да приемат нормално сигнал с ниво сто и повече дБмкВ, затова тестовите отводи на всякакво оборудване винаги се правят с затихване от 20-30дБ от действителната стойност на изхода. Важно е да се помни това, когато се извършват измервания.

Преди изхода е инсталирана още една вставка. На снимката на усилвателя е видно, че изображението на стрелката сочи само към десния извод. И това означава, че отляво сигнал няма да има. Такива вставки са стандартни в тези усилватели 'от завода', а вътре в самата кутия в комплекта се намира друга:

Тя позволява активирането на втория извод, но неизбежно внася затихване на сигнала с величина 4дБ.

Усилвателят модел CXE180RF на пръв поглед има два пъти повече настройки:


Наистина не е толкова страшно: освен малки разлики, тук всичко е същото, както в разгледаното по-горе.

Първо, на входа се появи тестов отвод. Той е необходим за контрол на сигнала без да се изключва кабела от входа на усилвателя и, съответно, без прекъсване на предаването.

На първо място, появилите се диплексни филтри, както и атенюаторът и еквалайзерът на изхода, са необходими за настройка на каналите за предаване на DOCSIS. Следователно, в рамките на тази статия ще спомена само, че филтрите отрязват определени честоти, посочени на тях, и това може да се превърне в проблем, ако на тези честоти в спектъра на сигнала се предават телевизионни канали. За щастие, производителят ги предлага в различни варианти и смяната им при необходимост не е трудна.


Въртящите се елементи (както и джъмпера, който въвежда затихване от 10dB) влияят изцяло на обратния канал и по никакъв начин не могат да променят телевизионния сигнал.

Останалите три джъмпера ни предлагат да се запознаем с технология като отдалечено захранване.

При проектирането на къщи усилвателите често се разполагат на места, където могат да възникнат проблеми с електрическото захранване от електрическите табла. Освен това всяка двойка 'вилка-разетка', включваща автоматичен прекъсвач (който може да бъде инсталиран на най-неочаквани места), представлява потенциална точка на отказ. Поради това съществува възможност за захранване на оборудването директно по коаксиален кабел. Както се вижда от етикета на адаптера за захранване, това може да бъде както променлив, така и постоянен ток с доста широк диапазон напрежения. Тези три джъмпера предоставят възможност за протичане на захранващ ток както на входа, така и на всеки от двата изхода поотделно, ако трябва да захраним следващия усилвател в каскадата. При активиране на стояка с абонати, не трябва да подаваме напрежение на изхода!

Вече споменах в предишната частта, че в такава система се използват специални магистрални разклонители:

В тях се използват по-големи и надеждни елементи, а масивният корпус осигурява отвеждане на топлината и защита.

Източник на захранване в такъв случай е блок с вграден масивен трансформатор:


Трябва да се каже, че въпреки видимата оптималност на схемата за дистанционно захранване, усилвателите, работещи по този начин, по-рядко преживяват последици от аварии на електрозахранването в домовете. При тяхната смяна, техническият персонал допълнително трябва да намери и изключи захранването на самия блок, за да не работи с кабели под напрежение, и по този начин, за времето на смяна на един усилвател, без сигнал остава целият дом. По същата причина на такива усилватели е необходим тестов отвод на входа: в противен случай би се наложило да работят с кабел под ток.

Би било интересно да се разбере от колегите колко разпространени са системите с дистанционно захранване. Моля, напишете в коментарите, ако ги използвате.

При нужда от свързване на голям брой телевизори в апартамент или офис, може да се сблъскате с недостатъчно ниво след веригата от делители. В такъв случай е необходимо да се инсталира усилвател на територията на абоната, за което се използват малки устройства с минимален брой настройки и по-ниско ниво на усилване.
Например, такъв:


Източник: habr.com