Выходное устройство видеочастотного кабельного корректирующего усилителя Советский патент 1984 года по МПК H04B3/04 

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в кабельньос видеолшшях аналоговых и циф ровых систем связи различного назначения, в частности при передаче теле видения, телефонии и данных. Известна кабельная видеолиния, вход кабеля которой соединен с генератором напряжения передаваемого сигнала. Выходное сопротивление гене 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 вдво (на 6 дБ) большая помехозащищенность видеолинии 111. Однако в известной кабельной виде линии вход кабеля полностью рассогла сован и для отсутствия заметных отра жений сигнала требуется прецизионное согласование выхода кабеля, особенно точное (более 50 дБ) на низких часто тах ввиду малого изменения роста вол нового сопротивления кабеля на низких частотах. Наиболее близким по .технической сущности к предлагаемому является выкодное устройство видеочастотного кабельного корректирующего усилителя содержащее генератор, соединенный через согласующий двухполюсник с кабелем видеолинии C2I1. 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 помехозащищенности. Для достижения цели в выходное устройство видеочастотного кабельного корректирующего усилителя, содержащее генератор, соединенный чере согласующий двухполюсник с кабелем видеолинии, введен рассогласующий корректирующий двухполюсник, включен ный параллельно согласующему двухполюснику. При этом рассогласующий корректирующий двухполюсник выполнен в виде параллельно соединенных конденсатора емкость которого С() /f,, R, где fv-4 - частота перехода к полному рассогласованию входа кабеля; R волновое сопротивление кабеля на зтой 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, которьй 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 имеют большое сопротивление и не шунтируют согласуюшлй 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 1 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 сопротивление кабеля 3 равны, а выходное сопротивление генератора 1 нулевое, то на высоких частотах 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 ввоимому подъему высоких частот на вхое кабеля 3 повьшаются сигнал на выходе видеолинии и ее помехозащищенность. Результирующее сопротивление согласующего двухполюсника 2 и рассоглас.ующего корректирующего двухполюс ника ч только на низких частотах, ниже частот вводимой коррекции, равно волновому сопротивлению кабеля 3. С ростом частоты, с увеличением коррекции под действием возрастающего шунтирования рассогласующего корректирующего двухполюсника 4, их резуль тирующее сопротивление становится все меньше волнового сопротивления кабеля 3, а при достижении максимума коррекции становится нулевым и остается нулевым на всех более высоких частотах. Поэтому, при введенной коррекции вход кабеля 3 согласован толь ко на нийких частотах, пока коррекци не вводится, а с ростом частоты при нарастании коррекции все более рассогласовывается. Полное рассогласова ние наступает на частоте достижения максимума коррекции и остается на всех более высоких частотах, на кото рых введенная коррекция максимальна и постоянна. Переход от приращения коррекции к максимальной постоянной коррекции и от введения рассогла сования к полному рассогласованию входа кабеля 3 происходит на частоте перехода f, на которой сопротивление рассогласую щего корректирующего двухполюсника 4 а в нем конденсатора 5 емкостью С становится много (практически в 612 раз) меньшим сопротивления согласуюп;его двухполюсника 2, равного вол новому сопротивлению кабеля 3 на час тоте перехода f, т.е. когда RO (6-12) и конденсатор 5 имеет емкость C(6-12)/2.(1-8)/foRo. Конденсатором 5 вводится коррекци с частоты OjIfvT до частоты f с постоянной времени 1/2f. Выше частоты -, введенный подъем высоких часто постоянен, а вход кабеля 3 полностью рассогласован. Последовательные цепи рассогласую щего корректирующего двухполюсника 4 из резистора 6 сопротивлением К и конденсатора 7 емкостью Ск, каждая параллельно одна другой, шунтируют 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 R(c и С данной цепи максимальный подъем высоких частот на входе кабеля 3 вводится с частоты ft 1,6/Rk;Ct. Начинается подъем на частоте О, If к.. Относительный подъем высоких частот определяется соотношением результирующих сопротивлений согласующего двухполюсника 2,шунтированного резисторами 6 цйпей 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 рассогласовьгеается 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 Н1ше частот вводимой коррекции. Осуществляется это выбором такой частоты перехода f{, а по ней такой емкости С конденсатора 5, что максимальная коррекция, все 6 дБ, ас 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 S ЗА дБ на частотах ниже частот вводи мой коррекции, выбирается такая час тота перехода fп, при которой затухание кабеля 3 не менее 17 дБ. Тогда ниже частот вводимой корре ции затухание отраженных сигналов растет с частотой, равной сумме зат хания несогласованности согласующег двухполюсника 2 и удвоенного затухания кабеля 3, затем по мере возрастания шунтирования согласующего двухполюсника 2 уменьшается к часто те 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 вьше частоты fn резко возрастает, равно удвоенному затуханию кабеля 3. В результате во всей корректируемой полосе частот затухание отраженных сигналов получается не меньшим, :ем на низких частотах, когда вход кабеля 3 согласован, поскольку уменьшение 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 6 и конденсатора 7, не должна быть больще допускаемой указанными условиями согласования входа кабеля 3 на частотах вводимой коррекции. Как видно, для подавления отражен ных сигналов во всей передаваемой по лосе частот при затухании несогласованности входа кабеля 3 порядка 2434 дБ все 6 дБ коррекции вводятся на частотах затухания кабеля 3 не менее 12-17 дБ. Следовательно, вводи мая коррекция пригодна для кабельных ,видеолиний с затуханием кабеля 3 порядка 12-17 дБ и более. Чем больше затухание кабеля 3, тем на более низ кой частоте затухание кабеля 2 дости гает 12-17 дБ, тем ниже частоты вводимой коррекции, с тем более низкой частоты удваивается напряжение сигнала на входе кабеля 3 и тем большей становится помехозащищенность видеолинии . В пренебрежимо короткой кабельной видеолинии, соединяющей выход кабель 98 ного корректирующего усилителя с расположенной в непосредственной близости последующей аппаратурой, введенная коррекция используется для увеличения на 6 дБ корректируемого усилителем затухания кабеля, подкл}оченного 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. Б 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 1видеолинии вводится подъем высоких частот на 6 дБ. В коаксиальной кабельной видеолинии рассогласующий двухполюсник включается Б цепь внутреннего провода, а в симметричной кабельной видеолинии - в оба провода. Рассогласующий корректирующий двухполюсник, введенный в кабельную видеолинию для закорачивания на высоких частотах согласующего двухполюсника входа кабеля, повьш1ает уже имею711072988

щуюся в видеолиниях коррекцию эатуха-корректируемого затухания кабеля

НИН кабеля на 6 дБ и равно введеннойсверх корректируемого кабельными коркоррекции повышает их помехозаищщен-ректирующими усилителями видеолинии

ность. При использовании рассогласую-и повышение ее помехозащищенности

щего корректирующего двухполюсника 5позволяют существенно увеличить

дважды: на входе кабеля длиной видео-длину корректируемых кабелей. линии и, кроме, того, на выходе его

после выходного кабельного корректи- С помощью рассогласующего коррекрующего усилителя на входе пренебре-тирующего двухполюсника увеличение

жимо короткой кабельной видеолинии, длины и помехозащищенности кабельприсоединякндай длинную кабельнуюных видеолиний достигается добавлевидеолинию к последующей аппаратуре,нием в видеолинию всего 1-3, а

коррекции затухания кабеля повышаетсяв редких случаях 5 пассивных радиона 12 дБ. Достигнутые увеличениеэлементов.

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