Сети кабельного телевидения для самых маленьких. Часть 6: Усилители RF-сигнала



    В этой статье рассмотрим усилители высокочастотного радиосигнала кабельного телевидения на коаксиальной части магистрали.


    В случае, если на доме (или даже в целом квартале) только один оптический приёмник и вся разводка до стояков выполнена коаксиальным кабелем, обязательно требуется усиление сигнала в их начале. В нашей сети применяются в основном устройства фирмы Teleste, поэтому рассказывать буду на их примере, но принципиально оборудование других производителей ничем не отличается и набор функционала для настройки обычно схож.

    Минимальное количество настроек имеет модель CXE180M:



    Как вы, вероятно, помните из предыдущих частей у сигнала есть два важных количественных параметра: это уровень и наклон. Именно их и могут помочь поправить настройки усилителя. Начнём по порядку: сразу после входного разъёма находится аттенюатор. Он позволяет уменьшить входной сигнал на величину до 31дБ (при переключении синего джампера в соответствии со схемой диапазон крутилки меняется с 0-15 на 16-31дБ). Это бывает необходимо в случае, если на усилитель приходит сигнал более 70 дБмкВ. Дело в том, что усилительный каскад обеспечивает подъём уровня сигнала на 40 дБ, а на выходе мы должны снять не более 110 дБмкВ (при более высоком уровне резко падает отношение сигнал/шум и эта цифра актуальна для всех широкополосных усилителей и приёмников с встроенным усилителем). Таким образом, если на вход усилителя попадает 80 дБмкВ, например, то на выходе он нам отдаст 120 дБмкВ шума и рассыпающейся цифры. Чтобы этого избежать нужно выставить входной аттенюатор в положение гашения 10дБ.

    За аттенюатором мы видим эквалайзер. Он необходим для устранения обратного наклона, если он есть. Достигается это за счёт уменьшения уровня сигнала в зоне низких частот на величину до 20дБ. Стоит обратить внимание, что устранить обратный наклон, подняв уровень верхних частот мы не сможем, только задавить нижние.

    Этих двух инструментов бывает достаточно для того, чтобы исправить незначительные отклонения сигнала от нормы. В случае, если это не так, то можно воспользоваться следующими:

    Симулятор кабеля, выполненный в виде вставки, которую можно поставить горизонтально или вертикально, как понятно из названия, симулирует включение длинного участка кабеля, на котором должно произойти затухание преимущественно верхних частот диапазона. Это позволяет уменьшить при необходимости прямой наклон, задавив 8дБ в зоне высоких частот. Такое бывает полезно при установке усилителей каскадом на короткой дистанции, например.

    После этих манипуляций сигнал проходит первую ступень усилительного каскада, после которой мы видим ещё одну вставку, которая позволяет дополнительно снизить коэффициент усиления. Следующий за ним джампер вновь поможет нам задавить низкие частоты для получения необходимого наклона. Эти две настройки по сути являются аналогом входных аттенюатора и эквалайзера, но работающих со второй ступенью каскада.

    На выходе усилительного каскада мы видим тестовый отвод. Это стандартный резьбовой разъём, к которому можно подключить измерительный прибор или телеприёмник для контроля качества выходного сигнала. Не все приборы и практически ни какие телевизоры способны нормально переварить сигнал с уровнем в сто и более дБмкВ, поэтому тестовые отводы на любом оборудовании всегда делаются с затуханием в 20-30дБ от действительной величины на выходе. Это нужно всегда держать в голове, проводя измерения.

    Перед выходом установлена ещё одна вставка. На фото усилителя видно, что изображённая на ней стрелка указывает только на правый вывод. И это значит, что в левом сигнала не будет. Такие вставки стоят в этих усилителях «из коробки», а внутри самой коробки в комплекте поставки лежит другая:



    Она позволяет задействовать второй вывод, но неизбежно вносит затухание сигнала на величину 4дБ.

    Усилитель модели CXE180RF на первый взгляд имеет вдвое больше настроек:


    На самом деле всё не так страшно: за исключением небольших отличий здесь всё то же самое, что и в рассмотренном выше.

    Во-первых, на входе появился тестовый отвод. Он нужен для контроля сигнала без отключения кабеля от входа усилителя и, соответственно, без перерыва вещания.

    Во-вторых, появившиеся диплексные фильтры, а так же аттенюатор и эквалайзер выхода необходимы для настройки каналов прохождения DOCSIS, поэтому в рамках этой статьи скажу лишь, что фильтры отрезают те частоты, которые указаны на них и это может стать проблемой, если в спектре сигнала на этих частотах вещаются ТВ каналы. К счастью, производитель выпускает их с разными значениями и заменить их при необходимости не составляет труда.


    Крутилки же (как и джампер, вносящий затухание в 10дБ) влияют исключительно на обратный канал и никак не способны изменить телевизионный сигнал.

    А вот оставшиеся три джампера предлагают нам познакомиться с такой технологией, как удалённое питание.

    При проектировании домов зачастую усилители размещаются в таких местах, где могут быть проблемы с подводом электричества от распределительных щитов. Кроме того, каждая пара «вилка-розетка», подразумевающая за собой ещё и автоматический выключатель (который может быть установлен в самом неожиданном месте), представляют собой потенциальную точку отказа. В связи с этим существует возможность питать оборудование прямо по коаксиальному кабелю. Причём, как видно из маркировки на накладке блока питания, это может быть как переменный, так и постоянный ток с весьма широким диапазоном напряжений. Так вот: эти три джампера и включают возможность протекания питающего тока на вход, а так же на каждый из двух выходов по отдельности, если нам нужно запитать следующий усилитель в каскаде. При включении стояка с абонентами напряжение на выход конечно же подавать нельзя!

    Я уже упоминал в предыдущей части, что в такой системе используются специальные магистральные ответвители:




    В них используются более крупные и надёжные элементы, а массивный корпус обеспечивает теплоотвод и защиту.

    Источником питания в таком случае является блок с встроенным массивным трансформатором:


    Стоит сказать, что при кажущейся оптимальности схемы дистанционного питания, работающие таким образом усилители реже без последствий переживают аварии энергоснабжения на домах, а при их замене техперсоналу дополнительно приходится искать и отключать питание самого блока, чтобы не работать с кабелями под напряжением и, таким образом, на время замены одного усилителя без сигнала остаётся весь дом. По той же причине на таких усилителях необходим тестовый отвод на входе: иначе пришлось бы работать с кабелем под током.

    Было бы интересно узнать от коллег насколько распространены системы с дистанционным питанием, напишите в комментариях, если используете, пожалуйста.

    При необходимости подключить большое количество телевизоров внутри квартиры или офиса можно столкнуться с нехваткой уровня после цепочки делителей. В таком случае необходимо устанавливать усилитель на территории абонента, для чего используются небольшие устройства с минимальным количеством настроек и меньшим уровнем усиления.
    Например, такой:
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 21

      +1
      С переводом магистральной сети на оптический кабель, дистанционное питание сняли. До этого, на участках сети, магистраль которых, построена на коаксиальном кабеле, местами использовалось дистанционное питание.
      p.s. Времена DOCSIS, 540-го кабеля и прочих прелестей )))
        +1
        Автору + в карму, вкусно и просто пишешь)

        Эх… ожидал тут больше коментариев.
        Видно тема не сильно техноманская, узкая достаточно.

        Помню в какой-то момент всех внезапно перевели на кабельное, не спрашивая ничего. В результате этого процесс было выброшена гора… кхм… интересных устройств, внешним видом напоминающих большой почтовый коныверт с ручкой, как у дамской сумочки… «ручкой», как я теперь уже понимаю, был отрезок коаксиала, что явно там не спроста был… эх, как-же это было давно… 94-й, или 95-й…

          0
          Комментариев незаслуженно мало. Тема весьма интересная. Но да, не всем приходилось сталкиваться.

          В «конверте с ручкой» был трансформатор в виде отрезка коаксиального кабеля с несколькими изолированными центральными проводниками и общим экраном. Магистраль проходила от усилителя насквозь через все этажи, остальные отрезки были заземлены через согласующие 75 омные резисторы, ко второму концу подпаивались квартирные вводы. Устройство довольно неплохо разделяло десятки ТВ приёмников различных моделей. Когда какой-нибудь умник подпаивался напрямую к магистрали (для усиления сигнала у себя), его телевизор начинал гадить в неё (полосы шума вплоть до срыва синхронизации), а ниже точки «пиратского» подключения сигнал падал ниже плинтуса.

          Как-то такое самопальное устройство выручило меня — нужно было подать сигнал кабельного ТВ от оператора в сеть из нескольких телевизоров, и быстро. Но при соединении земли оператора с локальной начинало колбасить звук (16 кВт) и видеонаблюдение. Никаких согласующих устройств под рукой не было, как и времени на их приобретение. Вспомнил о таком способе подключения, из обрезков коаксиала, резисторов и фольги собрал, отработало отлично. Выявился недостаток — узкая полоса, середина кабельного диапазона шла с шумами, но нужный канал попал в диапазон. Для телевидения советских времён недостаток, видимо, не был существенным из-за малого количества дециметровых каналов. Существовала, кстати, централизованная служба, осуществлявшая монтаж и эксплуатацию антенно-кабельного хозяйства.

          Однажды (довольно давно) в общежитии студенты запустили своё кабельное, пустили в подобную сеть сигнал с видеомагнитофона. Коллективная антенна всё равно давно не работала, усилитель, видимо, сохранился (идея угона абонентов вместе с кабельной инфраструктурой, видимо, пригодилась позже, во времена становления кабельного ТВ). Желающие смотреть «Назад в будущее» сбрасывались по 5 копеек, нежелающие были отключены от кабеля. Но нашёлся Робин Гуд, поменявший в нескольких точках экран с центральной жилой, и кино смотрела вся общага, на кусок провода вместо антенны.

          Ещё попадался выброшенный коллективный усилитель, кажется, чешский. В нём был блок питания 24В, преобразователь 32 канала в 1-й метровый, два блока усиления. Тогда ещё удивило, как маломощный полевик в выходном каскаде обеспечивает сносный уровень сигнала на весь подъезд. Сейчас, конечно всё гораздо проще (и сложнее).
            0
            ух… прочитал, аж слюнявчик запачкал весь…
            Для меня высокочастотка- темный лес… но все равно было крайне интересно читать!!!
            Немного удручает, что кабельное ТВ, как и лазерные диски, дискеты, кинескопы, канет скоро в историю, а сколько сил и мощгов былоо потрачено… но это нормальный эфолюционный процесс…
              0
              Ну у меня лазерные диски активно пишутся, ежедневно больше 10. И, что радует, читается пока весь архив за 15 лет.
              А так да, эволюция в ИТ принимала подчас довольно несуразные обличия. Разные низкоскоростные интерфейсы для периферии, слоты для плат расширения...UltraWide SCSI terminator, брр… Хорошо бы, сразу PCIe и usb(-c) (а лучше FireWire). Но нет, квадратность некоторых колёс становится видна только со временем.
              Потраченные мозги да, немного жаль, но это опыт. Он не пропал.
              Кстати, интерфейс флопика, если мне память не изменяет, был придуман и реализован двумя дружбанами за вечер.
                0
                Ох, я не столь суперстар, про ISA я только слышал, и пару раз держал в руках, но было-бы крайне интересно почитать опус, вобравший в себя краткую историю настоящего времени становления современных интерфейсов, и особенно про тупиковые ветви эволюции, про интерфейс флоппика…
                Если Вы напишите подобное- думаю читатели оценят!
                  0
                  VLB пришлось бы держать в двух руках.
                  Статьи такие есть, сказать что-то оригинальное в данной теме сложно.
                    0
                    Спасибо за добрые слова, товарищи.
                    Это для нас, гиков, телевидение считается анахронизмом, но не стоит забывать о бОльшей части обычных людей :) Как я писал в первой части — при кажущейся бесполезности и ненужности, тем не менее, сложно найти обитаемое помещение, в котором не было бы телесигнала. Поэтому рано хоронить технологию.
                    Что касается отсутствия комментариев, тут я вероятно не попал в струю: пытался писать просто, но перегибаю. Выходит для праздно интересующихся сложновато, а для знающих — скучно. Впрочем, это всё не ради славы и плюсов, а просто пришлось написать всё это чтобы не читать лекцию каждому новому сотруднику, а потом подумал что грех держать это внутренним документом — может будет кому-то полезным.
                      0
                      Вовсе не скучно. Всю цепочку технологий и оборудования обычно видят только специалисты, нагуглить, не зная конкретной модели, практически невозможно.
                      Хотел вставить фотки согласующего устройства («конверта с ручкой») из предыдущих комментариев — не гуглится! А в вашем цикле статей всё по полочкам.

                      Допустим, человеку нужна простенькая кабельная система для небольшого здания. Конечно, правильнее пригласить специалистов для подбора оборудования и монтажа. Но нужно понимать, какие есть варианты, какие из них оптимальны для данного конкретного случая, в какой момент и какую канализацию заложить для последующей прокладки кабеля, сколько места и где предусмотреть для монтажа шкафа для активного оборудования. А кто-то посмотрит и сделает сам — молодец.

                      Полезность подобных статей не сиюминутна. Они себе лежат и ждут своих читателей, содержа не только структурированную информацию, а и подчас полезные исправления/дополнения. Благо Хабр индексируется хорошо и не выбрасывает чужой труд из соображений оптимизации дискового пространства.
                        0
                        А слухи о скорой кончине кабельного/эфирного телевидения несколько преувеличены. Развитие полностью оптических сетей сдерживается высокой стоимостью порта, GEPON мог бы стать панацеей, но стоимости OLT, в отличие от ONU пока есть куда снижаться.
                        Беспроводные технологии хороши, но ареал их обитания пока что совпадает с таковым для быстрых медных/оптических сетей.
                        Симметричный спутниковый канал (пока) не для всех.
                        Это если не поднимать вопрос контента — пока нет и не предвидится единой универсальной развлекательной платформы, где можно было бы находить и фильмы (художественные, мультипликационные, документальные; новинки и классику), и новости, концерты, спорт и т.д. и т.п.

                        Так что телевидению рано пока на заслуженный отдых.
                          0
                          Я как будто в другом мире живу, у меня телевизор только бабушка смотрит…
                          Куча же всяких ютубов/иви/интернетов…
                          А если уж приспичило, то у всех триколор.
                            0
                            Отлично, если у бабушки телевизор замолчит — после прочтения цикла статей будете знать, где искать траблу.

                            Спутниковая тарелка на северной стороне слепа (или в тени высокого здания), а длина кабеля ограничена затуханием. И что делать, если одновременно нужно больше одного канала? Докупать тюнеры и подписки?

                            Есть немало бабушек, использующих ютубы/интернеты отнюдь не только на чтение. Но не все.
                              0
                              Бабушка смотрит цифровое широковещательное ТВ.
                                0
                                Отлично. Ловятся все мультиплексы? Во время снегопада тоже? А могли бы ловиться у всех и всегда, если бы в многоквартирных домах была продуманная информационная инфраструктура, а не непричёсанные пучки разнородных кабелей разных операторов, и не пришлось бы искать место для установки ещё одной индивидуальной антенны.

                                Если с расположением квартиры и помеховой обстановкой повезло и устойчиво ловится всё на комнатную антенну — это хорошо. Но не как правило.
                                  0
                                  Да, а ещё телефон с медными проводами без электричества работает…
                                  Прокладка и обслуживание паутины проводов не стоят того неудобства, которое возникает в 0.1% времени, которое заложено в бюджет радиолинии.
                                    0
                                    Туалет тоже не постоянно нужен, особенно если рядом лес. Но как-то принято инфраструктуру предусматривать.

                                    Каналы для различной слаботочной проводки должны предусматриваться во всех новых жилых зданиях. А в старых лучше бы их прокладывать централизованно, домовыми хозяйствами, а не подрядчиками операторов. А то и каналы зачастую проходят где попало, и кровлю могут нарушить; а на кубло кабелей, висящих на условном тросике, покрытых метрового диаметра солулей, без слёз смотреть нельзя. И никто ни за что…
                              0
                              Триколор не у всех, а у тех, кто живёт в домах, где управляющая компания разрешает установку тарелок на фасаде. В СПб таких УК нет.
                                0
                                Кстати, основываясь на чём там УК с этим борятся? У меня на доме сосед повесил кондей на фасад, хотя по правилам УК запрещено, но вроде как получается, что т.к. законами Москвы не запрещено, то с ним ничего сделать не могут.
                                  0
                                  Если не ошибаюсь, у нас есть закон СПб, по которому одно время даже за стеклопакеты грозились штрафовать, мол окна без форточек нарушают аутентичный дизайн фасадов хрущёвок)
                                    0
                                    В Москве был закон о обязательном согласовании проекта установки кондея, но его лет 10 назад отменили…
                                      0
                                      В СПб действует base.garant.ru/35307614/a573badcfa856325a7f6c5597efaaedf
                                      Впрочем, ничего плохого в этом не вижу. При большом желании кондей можно разместить в подвале или на чердаке, а антенну на кровле.

            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

            Самое читаемое