Выходное устройство видеочастотного кабельного корректирующего усилителя

 

ВЫХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ВИДЕОЧАСТОТНОГО КАБЕЛЬНОГО КОРРЕКТИРУЮЩЕГО УСИЛИТЕЛЯ, содержащее генератор, соединенный через согласующий двухполюсник с кабелем видеолинии, о т л и чающееся тем, что, с целью коррекции неравномерности затухания и повышения помехозащищенности в него введен рассогласующий корректирующий двухполюсник, включенный параллельно согласующему двухполюснику . 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рассогласующий корректирующий двухполюсник выполнен в виде параллельно соединенных конденсатора, емкость которого C

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

O9} (11}

Н 04 В 3 04

ГОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (,:р1 с

1 ! (21) 3210863/18-09 (22) 02. 12.80 (46) 07.08.84. Бюл. }} 29 (72) Н.З.Стрижевский (53) 621.391.83(088.8) 1 4 (56) 1. Blancheville P. The technique

of lond coaxial-cable video circuits

of the гай1ойНцздоп-televisiori

Francaise. — Е.В.V. Review, Port А.

Technical, 1964, June, «N - 85, р.110119.

2. Hegenbart W. Farbtuchtige vidio

frequente Signalubertraeung mit d m

Koaxialubertragungssystem KV71.—

Grundig technische Informationen, 1975, М 3, S. 572-578(прототип) . (54)(57) ВЫХОДНОЕ УСТРОЙСТВО ВИДЕ()ЧАСТОТНОГО КАБЕЛЬНОГО КОРРЕКТИРУЮЩЕГО

УСИЛИТЕЛЯ, содержащее генератор, соединенный через согласующий двухполюсник с кабелем видеолинии, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью коррекции неравномерности затухания и повышения помехозащищенности в него введен рассогласующий корректирующий двухполюсник, включенный параллельно согласующему двухполюсникуе

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что рассогласующий корректирующий двухполюсник выполнен в виде параллельно соединенных конденсатора, емкость которого С=(1-2)/f„R» где f — частота перехода к полному рассогласованию g входа кабеля; Ro — волновое сопротивление кабеля на этой частоте, и/или цепей, каждая из которых состоит из .последовательно соединенных резистора и конденсатора, И

1107298

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в кабельных видеолиниях аналоговых и циф ровых систем связи различного назначения, в частности при передаче телевщ-.ения, телефонии и данных.

Известна кабельная видеолиния, вход кабеля которой соер íåí с генератором напряжения передаваемого сигнала. Выходное сопротивление гене- 10 ратора нулевое. На входе известной видеолинии отсутствует согласующий двухполюсник, нет падения напряжения сигнала на нем и в кабель поступает весь сигнал генератора. По сравнению с видеоличией с согласованием кабеля на входе в кабель подается вдвое больший сигнал и обеспечивается вдвое (на 6 дБ) большая помехозащищенность видеолинии С13.

Однако в известной кабельной видеолинии вход кабеля полностью рассогласован и для отсутствия заметных отражений сигнала требуется прецизионное согласование выхода кабеля, особенно точное (более 50 дБ) на низких частотах ввиду малого изменения роста волнового сопротивления кабеля на низких частотах.

Наиболее близким по .технической сущности к предлагаемому является выходное устройство видеочастотного кабельного корректирующего усилителя, содержащее генератор, соединенный

35 через согласующий двухполюсник с кабелем видеолинии Г23.

Однако в данном устройстве соединение генератора напряжения передаваемого сигнала с входом кабеля не обеспечивает коррекции затухания кабеля и вносимых им искажений группового времени прохождения и формы передаваемого сигнала.

Цель изобретения — коррекция неравномерности затухания и повышение

45 помехозащищенности.

Для достижения цели в выходное устройство видеочастотного кабельного корректирующего усилителя, содержащее генератор, соединенный через согласующий двухполюсник с кабелем видеолинии, введен рассогласующий корректирующий двухполюсник, включенный параллельно согласующему двухполюснику.

При этом рассогласующий корректи- рующий двухполюсник выполнен в виде параллельно соединенных конденсатора, емкость которого С=(1-2) /f„R, где f — частота перехода к полному рассогласованию входа кабеля; Rpволновое сопротивление кабеля на этой частоте, и/или цепей, каждая из которых состоит из последовательно соединенных резистора и конденсатора °

На чертеже приведена структурнопринципиальная схема предлагаемого устройства.

Выходное устройство видеочастотного кабельного корректирующего усилителя содержит генератор 1, согласующий двухполюсник 2, кабель 3 видеолинии, рассогласующий корректирующий двухполюсник 4, который содержит конденсатор 5 и/или цепи из резистора 6 и конденсатора 7.

Устройство работает следующим образом.

На низких частотах конденсаторы 5 и 7 рассогласующего корректирующего двухполюсника 4 и весь двухполюсник 4

l имеют большое сопротивление и не шунтируют согласующий двухполюсник 2.

Сопротивление согласующего двухполюсника 2 равно волновому сопротивлению кабеля 3 и согласует его по входу. На вход кабеля 3 поступает половина напряжения сигнала генератора 1.

С ростом частоты сопротивление конденсаторов 5 и 7 уменьшается и рассогласующий корректирующий двухполюсник 4 все более закорачивает согласующий двухполюсник 2. В результате с ростом частоты на входе кабеля 3 возрастает сигнал с генератора и вводится подъем высоких частот, корректирующий рост с частотой затухания кабеля 3 видеолинии. Одновременно вводится опережение группового времени прохождения низких частот, корректирующего их задержку в кабеле 3.

Поскольку сопротивление согласующего двухполюсника 2 и волновое сопротив,ление кабеля 3 равны, а выходное

;сопротивление генератора 1 нулевое, то на высоких ча-тотах выше частоты, на которой сопротивление конденсатора 5 и, следовательно, рассогласующего корректирующего двухполюсника 4 становится пренебрежимо меньше сопротивления согласующего двухполюсника 2, напряжение высокочастотных составляющих сигнала на входе кабеля 3 удваивается. При этом корректируются

6 дБ затухания кабеля 3 и равно вводимому подъему высоких частот на входе кабеля 3 повышаются сигнал на вы1107298 ходе видеолинии и ее помехозащищенность.

Результирующее сопротивление согласующего двухполюсника 2 и рассогласующего корректирующего двухполюс- 5 ника 4 только на низких частотах, ниже частот вводимой коррекции, равно волновому сопротивлению кабеля 3.

С ростом частоты, с увеличением коррекции под действием возрастающего

10 шунтирования рассогласующего корректирующего двухполюсника 4, их результирующее сопротивление становится все меньше волнового сопротивления кабеля 3, а при достижении максимума

15 коррекции становится нулевым и остается нулевым на всех более высоких частотах. Поэтому. при введенной коррекции вход кабеля 3 согласован только на низких частотах, пока коррекция не вводится, а с ростом частоты при нарастании коррекции все более рассогласовывается. Полное рассогласование наступает на частоте достижения максимума коррекции и остается на

25 всех более высоких частотах, на которых введенная коррекция максимальна и постоянна.

Переход от приращения коррекции к максимальной постоянной коррекции и от введения рассогласования к полному рассогласованию входа кабеля 3 происходит на частоте перехода f на которой сопротивление рассогласующего корректирующего двухполюсника 4, З5 а в нем конденсатора 5 емкостью С становится много (практически в 612 раз) меньшим сопротивления согласующего двухполюсника 2, равного волновому сопротивлению кабеля 3 на час- 40 тоте перехода й,, т.е. когда 1/2afpC=

R (6-12) и конденсатор 5 имеет ем— кость С=(6-12) /2-тГ,„Rо=(1 — 8) /f Но.

Конденсатором 5 вводится коррекция с частоты 0,1Е„ до частоты й, с по- 45 стоянкой времени 1/2f„ . Выше частоты f > введенный подъем высоких частот постоянен, а вход кабеля 3 полностью рассогласован.

Последовательные цепи рассогласующего корректирующего двухполюсника 4 из резистора 6 сопротивлением R„ и конденсатора 7 емкостью С, каждая параллельно одна другой, шунтируют

55 согласующий двухполюсник 2 в смежных декадах частот. Шунтирование каждой цепи вводится на высоких частотах, когда с повышением частоты уменьшающееся сопротивление конденсатора 7 цепи становится сопоставимым, равным и много меньшим сопротивления ее резистора 6.

При постоянной времени Ra и С данной цепи максимальный подъем высоких частот на входе кабеля 3 вводится с частоты f„=1,6/R C . Начинается подъем на частоте 0,1f . Относительный подъем высоких частот определяется соотношением результирующих сопротивлений согласующего двухполюсника 2,шунтированного резисторами 6 цепей из резистора 6 и конденсатора 7 с большими постоянными времени, к шунтированному всеми ими и, сверх того, резистором 6 данной цепи. При этом на высоких частотах соответственно подъему, введенному цепью, повышается помехозащищенность видеолинии и рассогласовывается вход кабеля 3.

В рассогласующем корректирующем двухполюснике 4 последовательные цепи из резистора 6 и конденсатора 7 действуют на частотах ниже корректируемых конденсатором 5. С их помощью подъем высоких частот, введенный конденсатором 5, расширяется в сторону низких частот, видеоизменяется и точнее приспосабливается к встретившимся линейным искажениям кабеля 3.

В длинной кабельной видеолинии при введенном с коррекцией рассогласовании входа кабеля 3 необходимое подавление отраженных сигналов выполняется за счет затухания самого кабеля 3. Для этого рассогласующий корректирующий двухполюсник 4 выполняется так, что на частотах вводимой коррекции сумма остающегося затухания несогласованности входа кабеля 3 и удвоенного затухания самого кабеля 3 всегда не меньше затухания несогласованности входа кабеля 3, согласованного на частотах ниже частот вводимой коррекции. Осуществляется это выбором такой частоты перехода ft, а по ней такой емкости С конденсатора 5, что максимальная коррекция, все 6 дБ, а с нею полное рассогласование входа кабеля 3 вводятся с частоты, на которой затухание кабеля 3 равно половине затухания несогласованности входа кабеля 3 на частотах ниже частот вводимой коррекции. Отсюда при затухании несогласованности входа кабеля 3, равном

1107298

34 дБ на частотах ниже частот вводимой коррекции, выбирается такая частота перехода f, при которой затухание кабеля 3 не менее 17 дБ.

Тогда ниже частот вводимой коррек- 5 ции затухание отраженных сигналов растет с частотой, равной сумме затухания несогласованности согласующего двухполюсника 2 и удвоенного затухания кабеля 3, затем по мере возрастания шунтирования согласующего двухполюсника 2 уменьшается к частоте перехода f до удвоенного затухания кабеля 3 на этой частоте или, что то же, при указанном условии до затухания несогласованности согласующего двухполюсника 2 на низких частотах, а вьппе частоты fz резко возрастает, равно удвоенному затуханию кабеля 3. В результате 2О во всей корректируемой полосе частот затухание отраженных сигналов получается не меньшим, -ем на низких частотах, когда вход кабеля 3 сог.ласован, поскольку уменьшение 25 с ростом частоты согласования входа кабеля 3 и определяемого им затухания отраженных сигналов на входе кабеля 3 компенсируется затуханием отраженных сигналов в самом кабеле 3, растущем с частотой, равно удвоенному затуханию кабеля 3. При этом коррекция, вводимая последовательными цепями из резистора б и конденсатора 7 не должна быть больше допускае3 мой указанньми условиями согласования входа кабеля 3 на частотах вводимой коррекции.

Как видно, для подавления отражен-„

40 ных сигналов во всей передаваемой полосе частот при затухании несогласованности входа кабеля 3 порядка 2434 дБ все 6 дБ коррекции вводятся на частотах затухания кабеля 3 не

45 менее 12-17 дБ. Следовательно, вводимая коррекция пригодна для кабельных ,видеолиний с затуханием кабеля 3 порядка 12-17 дБ и более. Чем больше затухание кабеля 3, тем на более низкой частоте затухание кабеля 2 дости50 гает 12- t7 дБ, тем ниже частоты вводимой коррекции, с тем более низкой частоты удваивается напряжение сигнала на входе кабеля 3 и тем большей становится помехозащищенность видео- 55 линии.

В пренебрежимо короткой кабельной видеолинии, соединяющей выход кабельного корректирующего усилителя с расположенной в непосредственной близости последующей аппаратурой, введенная коррекция используется для увеличения на 6 дБ корректируемого усилителем затухания кабеля, подключенного к его входу, и увеличения, таким образом, длины видеолинии. Пренебрежимо короткой является кабельная видеолиния с кабелем 3 длиной менее восьмой части длины волны в кабеле 3 при наивысшей частоте передаваемого сигнала. Пренебрежимо короткой является видеолиния с кабелем длиной менее 5 м при передаче в полосе частот до 6 МГц. В пренебрежимо короткой кабельной видеолинии частота перехода f> выбирается равной или большей наивысшей частоты передаваемого сигнала. В первом случае в передаваемой полосе частот вводятся все 6 дБ коррекции, а во втором— соответственно меньше.

Отраженные сигналы, возникающие из-за неидеальности согласования выхода пренебрежимо короткого кабеля 3 и введенного рассогласования его входа, задерживаются кабелем 3 не более чем на четверть периода наивысшей частоты передаваемого сигнала.

В передаваемой полосе частот остается не более четверти периода колебаний частотных характеристик рассогласованного кабеля 3, вызванных отраженными сигналами. Оставшиеся частотные искажения несколько перекашивают передаваемую полосу частот и устраняются введенной коррекцией. Уровень их мал, поскольку затухание несогласованности выхода кабеля 3 не бывает менее 24 дБ и отраженные сигналы всегда меньше основного сигнала более чем на 24 дБ. При таких отраженных сигналах после коррекции вызванных ими искажений практически в пренебрежимо короткой кабельной видеолинии вводится подъем высоких частот на б дБ.

В коаксиальной кабельной видеолинии рассогласующий двухполюсник включается в цепь внутреннего провода, а в симметричной кабельной видеоли— нии — в оба провода.

Рассогласующий корректирующий двухполюсник, введенный в кабельную видеолинию для закорачивания на высоких частотах согласующего двухполюсника входа кабеля, повышает уже имею1107298

Составитель И.Макаров

Редактор В.Петраш Техред A. Ач Корректор О.Луговая

3аказ 5777/43 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 щуюся в видеолиниях коррекцию затухания кабеля на 6 дБ и равно введенной коррекции повышает их помехозащищенность. При использовании рассогласующего корректирующего двухполюсника 5 дважды: на входе кабеля длиной видеолинии и, кроме, того, на выходе его после выходного кабельного корректирующего усилителя на входе пренебрежимо короткой кабельной видеолинии, присоединяющей длинную кабельную видеолинию к последующей аппаратуре, коррекции затухания кабеля повышается на 12 дБ. Достигнутые увеличение

15 корректируемого затухания кабеля сверх корректируемого кабельными кор-, ректирующими усилителями видеолинии и повышение ее помехозащищенности позволяют существенно увеличить длину корректируемых кабелей.

С помощью рассогласующего корректирующего двухполюсника увеличение длины и помехозащищенности кабельных видеолиний достигается добавлением в видеолинию всего 1-3, а в редких случаях 5 пассивных радиоэлементов.