В практике телевизионного
приема часто возникает необходимость установки двух или нескольких отдельных
антенн для разных направлений, каналов и диапазонов. Устройство сложения сигналов
MB и ДМВ диапазонов (рис. 10. 63) обеспечивает поступление сигналов от обеих
антенн к телевизору практически без их ослабления и не допускает проникновения сигнала от
одной антенны в фидер другой. Для этого в устройстве имеются фильтр нижних частот
(ФНЧ) L2, L3, СЗ и фильтр верхних частот (ФВЧ) С1, L1, С2.
Катушки L1 и L3 идентичны,
они наматываются на каркасах диаметром 4 мм и содержат по два витка провода
ПЭТВМ диаметром 0, 475 мм. Индуктивность каждой катушки 0, 03 мкГн. Катушка
L2 наматывается на такой же каркас тем же проводом, но содержит три витка, а
ее индуктивность составляет 0, 056 мкГн. Намотка всех катушек рядовая, виток
к витку. Оси катушек должны быть взаимно перпендикулярны, все соединительные
проводники — минимальной длины. Устройство находится в металлической коробочке,
к которой припаиваются оплетки кабелей.
Назначение фильтра сложения
сигналов метрового диапазона состоит в том, чтобы сигнал, принятый антенной
1 нижнего канала, полностью поступил в фидер и не ответвлялся в цепь антенны
2 верхнего канала, а сигнал, принятый антенной 2, полностью поступил в фидер
и не ответвлялся в цепь антенны 1 (рис. 10. 64). Эта задача решается при использовании
двух фильтров.
Фильтр, образованный элементами
L1, С1, L2, С2 и С5, представляет собой ФНЧ, а фильтр, образованный элементами
L3, СЗ, L4, С4 и L5,— ФВЧ. Если антенна 1 рассчитана на прием сигнала с меньшим
номером канала, т. е. с меньшей частотой, чем антенна 2, то сигнал от антенны
1 свободно проходит через ФНЧ и Поступает в фидер, не ответвляясь в цепь антенны
2, так как ФВЧ представляют для него большое сопротивление. Аналогично сигнал,
принятый антенной 2, беспрепятственно проходит через ФВЧ и поступает в фидер,
а ФНЧ, имеющий для этого сигнала большое сопротивление, не пропускает его к
антенне 1. Во избежание отражения сигналов, принятых антеннами, от ФСС характеристические
сопротивления обоих фильтров должны составлять приблизительно 75 Ом.
Катушки индуктивности фильтра
наматываются проводом ПЭВ-2 диаметром 0, 6 мм виток к витку на каркасах из полистирола
или оргстекла диаметром 5 мм. В качестве оправки можно использовать изоляцию
коаксиального кабеля соответствующего диаметра. Катушки L1… L4 располагаются
на одном общем каркасе, расстояние между ними должно быть 8… 10 мм. Катушку
L5 наматывают на отдельный каркас и размещают так, чтобы ее ось была перпендикулярна
оси других катушек. Количество витков катушек и емкости конденсаторов для разных
комбинаций каналов приведены в табл. 10. 28.
Таблица 10. 28
Фильтр сложения сигналов
на рис. 10. 64 построен на сосредоточенных постоянных — катушках индуктивности
и конденсаторах. Однако для определенного сочетания каналов можно построить
фильтр на распределенный постоянных, т. е. на отрезках коаксиального кабеля
(рис. 10. 65).
Работа этого фильтра основана
на трех важнейших выводах теории длинных линий:
.
1) входное сопротивление
линии длиной 1/4 длины волны, короткозамкнутой на конце, бесконечно велико;
2) входное сопротивление
линии длиной 1/2 длины волны, короткозамкнутой на конце, равно нулю;
3) входное сопротивление
линии длиной, равной целому числу полуволн, короткозамкнутой на обоих концах
относительно точек, находящихся внутри линии, бесконечно велико.
Фильтр рассчитан на подключение
двух антенн: антенны с меньшим номером канала («а») и с большим («6»). Алина
отрезка 2 равна 1/2 длины волны в кабеле для канала «б», длина отрезка 3 — 1/4
длины волны в кабеле для канала «б», длина отрезка 4 — 1/4 длины волны в кабеле
для канала «а», а длина отрезка 6 — 1/2 длины волны в кабеле для канала «а».
Длину отрезков 1 и 5 подбирают так, чтобы суммарная длина отрезков 1 и 2 составляла
1/2 длины волны в кабеле для канала «а», а суммарная длина отрезков 5 и 6 —
несколько полуволн в кабеле для канала «б».
Поступая по фидеру к точке
соединения отрезков 1 и 2, сигнал от антенны канала свободно проходит через
отрезок 3 и далее в фидер к телевизору, так как отрезки 1 и 2 в сумме имеют
длину, равную 1/2 волны для этого канала, и их сопротивление бесконечно велико.
Сигнал не ответвляется в отрезок 4 благодаря тому, что отрезок 6 для него равен
1/2 длины волны и замыкает накоротко конец отрезка 4. Алина этого отрезка составляет
1/4 длины волны для канала «а», так что входное сопротивление отрезка 4 бесконечно
велико. Аналогично проходит сигнал от антенны канала «б» с тем различием, что
в сумме длина отрезков 5 и 6 равна нескольким половинам длины волны для канала
«б». Размеры отрезков 2, 3, 4 и 6 для разных каналов приведены в табл. 10. 29,
а размеры отрезков 1 и 5 — в табл. 10. 30. Здесь выше диагонали приводятся размеры
В, а ниже диагонали — Г.
Таблица
10. 29
Таблица
10. 30
Приведем пример определения
длин отрезков кабелей фильтра сложения для подключения антенн 1 и 3 каналов
к общему фидеру. Индекс «а» в этом случае соответствует каналу 1, а индекс «б»
— каналу 3. По табл. 10. 29 находим размеры отрезков: 2 — 1226 мм, 3 — 6613
мм, 4 — 933 мм, 6 — 1866 мм. Из табл. 10. 30 в строке для канала 1 и столбце
для канала 3 находим длину отрезка 1 (В) — 638 мм, а в строке для канала 3 и
столбце для канала 1 — длину отрезка 5 (Г) — 589 мм.
В диапазоне каналов 6…
12 антенны соседних каналов соединять с помощью такого фильтра сложения нельзя,
но в случаях, когда номера каналов различаются на два, длина некоторых отрезков
оказывается незначительной (меньше 50 мм). Такой фильтр будет работать хуже
обычного, так как погрешность длины отрезка составит значительный процент от
его длины. По той же причине не удается создать фильтры сложения для дециметровых
каналов или для сочетания метрового и дециметрового каналов.
