У матеріалі розглядаються два різних підходи до підсумовування телевізійних сигналів. Кожен з них має свої плюси і мінуси, і як наслідок, свої ніші застосування. Завдання матеріалу - прояснити особливості кожної технології, щоб допомогти монтажникам прийомних систем і операторами КТВ зробити усвідомлений вибір.
Однак, такі конвертери вже давно не випускаються, так як вони не допускають перебудови вихідної частоти у всьому діапазоні. На сьогоднішній день основна маса конвертерів будується за схемами з подвійною конвертацією частоти, через високу ПЧ1, яка не виключає позасмугових паразитні сигнали, не кажучи вже про широкосмугових шуми. Ці проблеми відсутні у конвертерів з фіксованою вихідний частотою, але вони використовуються досить рідко.
Ще один серйозний недолік Z-лінії - значні втрати рівня корисного сигналу, які до того ж різні в залежності від позиції модуля в Z-лінії. Вони складаються з втрат при вході в лінію через відведення спрямованого відгалужувачі і втрат на прохід в наступних каскадах ответвителей.
Якщо втрати на вхід становлять 9,5 дБ, а втрати на прохід - 1,5 дБ, то, як неважко порахувати, при підсумовуванні, наприклад, 30 каналів сумарні втрати корисного сигналу складуть від 9,5 до 54,5 дБ в залежності від розташування модуля в лінії. А при підключенні до Z-лінії 60 каналів максимальні втрати склали б 99,5 дБ, але так, зрозуміло, ніхто не підсумовує.
Не випадково Z-лінією частіше складають сигнали з активних фільтрів, що маскують втрати рівня. При додаванні великої кількості каналів вони зазвичай розбиваються на групи. Для підсумовування в межах кожної групи використовується Z-лінія, а сумарні сигнали кожної групи подаються на паралельний суматор на базі спліттеров. Підсумовування на спліттер забезпечує однакові втрати, але, в порівнянні з спрямованими відгалужувачі, відрізняється найгіршою розв'язкою по входах. Проте величина втрат все одно велика, тому сигнал доводиться посилювати - встановлювати підсилювачі або на виході кожної групи, або на виході системи підсумовування в цілому. Однак будь-який варіант посилення неминуче призводить до зниження відносини сигнал / шум. Ця обставина далеко не завжди критично, тому підсумовування Z -Лінії і через сплітери широко поширене.
Підсумовування блоками фільтрів
Коли різке зниження рівня та інших характеристик сигналу виявляється неприйнятним, то використовують принципово інший спосіб підсумовування сигналів - на блоках фільтрів. Приклад такого блоку показаний на малюнку 2. Кожен з фільтрів пропускає лише певний частотний канал, тобто розв'язка між входами забезпечується за рахунок частотної залежності ліній введення. На частоті «свого» каналу хвильовий опір лінії виявляється близьким до 75 Ом, а на інших частотах лінія неузгоджені.
По суті це частотно залежний мультіплексеров. Втрати при такому підсумовуванні мінімальні. Вони обумовлені втратами на самих фільтрах і неідеальної узгодженістю фільтрів в точці підсумовування. На практиці такий модуль може включати 10-12 фільтрів, а далі слід підсумувати ці блоки. Їх можна підсумувати сплітерами, але це спричинить за собою втрати рівня сигналу і підсумовування шумових доріжок. Тому краще використовувати діапазонні фільтри.
Однак велика кількість каналів може бути підсумовано одним блоком тільки при щільному їх частотному розміщенні сумміруемих каналів. Якщо ж в блоках використовуються фільтри з низькою добротністю, то частотний канали повинні розміщуватися більшими розносом, в одному блоці їх «поміщається» менше, а самі блоки найчастіше, доводиться підсумовувати тими ж сплітерами або спрямованими відгалужувачі. Сумарні втрати сигналу при цьому збільшаться, однак все одно будуть нижче, ніж при підсумовуванні виключно делителями і відгалужувачі. Максимально можлива щільність (розміщення через канал) вимагає від фільтрів дуже високої добротності. На малюнку 3 показані АЧХ фільтрів, розміщених через канал.
Інша причина, по якій може бути вибрано підсумовування фільтрами, - необхідність мінімізувати широкосмугові шуми на виході суматора. Це завдання також вимагає фільтрів з максимальною добротністю, що істотно здорожує систему. Якщо ж потрібно по- тиснути певні позасмугових спотворення, то фільтри з високою добротністю можна використовувати вибірково на виході модулів, які генерують позасмугових спотворення.
У таких модулях використовуються смугові 2-4-контурні LC-фільтри. Число контурів залежить від якості компонентів і необхідної добротності.
Структура фільтра, відповідного завдання, спочатку моделюється на ПК. В результаті визначається його топологія і кількість елементів.
Якісна реалізація фільтрів забезпечується наступними заходами:
- Для зменшення втрат використовують друковані плати на якісних діелектрікax або, ще краще, навісний монтаж.
- Індуктивності виконують з посрібленого дроту і роблять їх по можливості великого діаметру.
- Застосовують Конденсатори підлаштування зі спеціальної кераміки або ж повітряні конденсатори.
Все перераховане дозволяє максимально знизити втрати в смузі пропускання і отримати високу вибірковість (крутизну спаду АЧХ).
Ігор Алексинський. MULTIPLEX Lab.S.R.O,