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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Commutatore antenna TV con alimentatore e controllo via cavo. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Antenne televisive Quando gli spettatori televisivi utilizzano più antenne televisive che ricevono segnali da direzioni diverse su bande e canali diversi, si presenta il compito di trasmetterli senza perdite alla TV con la migliore qualità. L'autore dell'articolo pubblicato spiega come risolverlo. Il problema della ricezione di alta qualità dei programmi televisivi ha sempre preoccupato i telespettatori, e oggigiorno non ha perso la sua rilevanza, ma ha acquisito nuovi aspetti. Pertanto, nella maggior parte delle città, la trasmissione televisiva non è più limitata a uno o due canali. In connessione con una crescita così rapida del loro numero, sorgono alcune nuove funzionalità nell'uso delle antenne. Poiché ogni canale televisivo opera nella propria banda, le cui frequenze medie possono differire in modo significativo, è necessario utilizzare più antenne per bande diverse. Spesso i segnali televisivi provengono da direzioni diverse e non solo nelle zone rurali, ma anche nelle città. In primo luogo, a causa del fatto che i trasmettitori a volte si trovano in diverse parti della città o in città diverse nelle zone rurali. In secondo luogo, a volte il segnale riflesso risulta essere più forte del segnale diretto (ad esempio, se è presente un grosso ostacolo sul percorso del segnale diretto). Si osservano anche riflessioni multiple del segnale. Di conseguenza, le antenne devono essere orientate spazialmente in diverse direzioni. Inoltre, i segnali televisivi delle stazioni televisive possono avere polarizzazioni diverse. Pertanto, le antenne devono essere posizionate sui piani appropriati (orizzontali o verticali). Inoltre i trasmettitori utilizzati spesso differiscono notevolmente in termini di potenza (decine di volte) o si trovano a distanze notevolmente diverse. Questi motivi portano alla necessità di utilizzare più antenne, ciascuna delle quali, idealmente, è sintonizzata solo sul proprio canale. In tali condizioni, le antenne interne spesso non forniscono una qualità di ricezione accettabile per tutti i canali, soprattutto per i residenti dei piani inferiori degli edifici a più piani in aree urbane dense. A sua volta, sorge il problema di fornire alla TV i segnali ricevuti dalle antenne, che può essere risolto in diversi modi. Per prima cosa posano il proprio cavo di riduzione da ciascuna antenna e collegano manualmente le spine alla presa TV. Questa opzione è economicamente non redditizia (è necessario molto cavo) e scomoda (la commutazione frequente delle spine alla fine porta al guasto della presa). In secondo luogo, utilizzano filtri crossover o sommatori che operano su un cavo di riduzione. Tuttavia, con l’aumento del numero di antenne, questi dispositivi diventano notevolmente più complessi. Inoltre la perdita del segnale utile aumenta notevolmente. In terzo luogo, i cavi dell'antenna vengono commutati da dispositivi telecomandati situati nelle immediate vicinanze (sul tetto) e il segnale viene inviato attraverso un cavo di riduzione. Questo metodo può essere implementato in diversi modi. Uno di questi è l'uso di relè elettromeccanici. All'aumentare del numero delle antenne aumenta però anche l'influenza della capacità dei contatti di commutazione. Inoltre, i relè consumano molta corrente. Un'altra possibilità è quella di utilizzare un dispositivo di commutazione elettronico che sia privo di questi inconvenienti. Una variante di un interruttore relativamente semplice per i segnali di otto antenne televisive, alimentato e controllato a distanza tramite un unico cavo di riduzione, è stata assemblata secondo lo schema circuitale mostrato in Fig. 1.
La base del dispositivo è il chip K561IE9 (DD1), che è un contatore con decodificatore per otto uscite. Quando si accende l'alimentazione con l'interruttore a levetta SA1, attraverso di esso, il pulsante SB1, l'induttore L11 situato vicino al televisore, il cavo di riduzione, l'induttore L10 e il diodo VD1, il condensatore C4 viene caricato e viene fornita la tensione di alimentazione al microcircuito. Nel primo momento, la tensione di alimentazione passa attraverso il condensatore C2 all'ingresso di ripristino R del microcircuito DD1 e imposta il contatore sullo stato iniziale (zero). In questo caso, il livello 0 appare sulla sua uscita 2 (pin 1) e il livello 1 appare sulle uscite 7 - 0. Il transistor VT1 dell'emettitore follower della prima delle otto celle a diodo transistor sarà aperto e i transistor VT2-VT8 delle altre celle verranno chiuse. Una tensione di apertura viene applicata al diodo VD3 e la corrente scorre attraverso di esso, l'induttore L9 e il resistore R11. I diodi VD4 - VD10 ricevono la tensione di chiusura. Nello stato aperto, i diodi hanno una bassa resistenza pari a unità di ohm, mentre nello stato chiuso hanno un'elevata resistenza e una bassa capacità, non superiore a unità di picofarad. Di conseguenza, attraverso il condensatore C5, il diodo aperto VD3, i condensatori C14, C15 e un cavo di riduzione, il segnale ad alta frequenza dall'antenna WA1 arriva all'ingresso TV. I condensatori C5, C14, C15 vengono utilizzati per il disaccoppiamento CC e le induttanze L1 - L11 vengono utilizzate per il disaccoppiamento del segnale ad alta frequenza. Quando si preme il pulsante SB1, la tensione di alimentazione non viene fornita all'interruttore e, quindi, ai collettori dei transistor VT1 - VT8. In questo caso, il diodo VD1 non consente la scarica del condensatore C4 attraverso il pulsante che collega il circuito di alimentazione dell'interruttore al filo comune. In questo stato, la corrente di scarica del condensatore C4 è determinata dal consumo di corrente del microcircuito e dalla corrente attraverso la giunzione dell'emettitore di uno dei transistor (nel nostro caso VT1). All'ingresso CN del contatore DD1 si forma il fronte di un impulso negativo. Quando si rilascia il pulsante SB1, la tensione di alimentazione fluirà nuovamente verso l'interruttore e si verificherà una diminuzione dell'impulso negativo sull'ingresso CN del contatore, che provoca un cambiamento nel suo stato. Ora l'uscita 1 (pin 1) avrà il livello 1 e le uscite 0, 2 - 7 avranno il livello 0. L'antenna WA2 è collegata all'ingresso TV e le altre antenne sono disconnesse. I condensatori C1, C13 eliminano l'influenza del "rimbalzo" dei contatti del pulsante SB1. Pertanto, premendo brevemente il pulsante, è possibile controllare a distanza la connessione delle antenne lungo l'anello. Se è necessario commutare non 8, ma 10 antenne, utilizzare il microcircuito K561IE8, aumentando di conseguenza il numero di celle a diodo transistor. Se le antenne sono meno di otto, ad esempio cinque, l'uscita del microcircuito, il cui numero corrisponde al numero di antenne (nel nostro esempio la quinta), è collegata tramite un nodo, il cui diagramma è mostrato in Fico. 1 in basso a destra e le celle a diodo transistor non necessarie vengono rimosse (dalle uscite 5 - 7). Quindi, quando sull'uscita 1 appare il livello 5, il contatore viene impostato sullo stato iniziale (zero) e l'antenna WA1 verrà collegata. Il dispositivo è posto in una custodia metallica (l'autore ha utilizzato una lattina metallica con un diametro di 70 e un'altezza di 23 mm). Le parti C5-C14, L1 - L10, VD3-VD10 sono montate incernierate, il resto è montato su un piccolo circuito stampato, il cui disegno non è presentato per semplicità. È auspicabile che i conduttori degli elementi attraverso i quali passa il segnale ad alta frequenza abbiano la lunghezza più breve. Il dispositivo utilizza resistori MLT-0,125, condensatori KD-1 o KT-1 (C5 - C12, C14, C15), K50-16 o importati (C4) e K10-17 (C1 - C3, C13). Induttanze L1 - L11 - DM-0,1. Diodi VD1, VD2 - KD521 con qualsiasi indice di lettere o simili, VD3 - VD10 - diodi con la capacità di giunzione più bassa nello stato chiuso, ad esempio, oltre a quelli indicati nello schema, KD420A, KD407A, KD409A, KD413A, KD514A o KA517A (avente una resistenza nello stato aperto 1...2 Ohm e una capacità di frazioni di picofarad nello stato chiuso). Transistor VT1 - VT8 - KT315 con qualsiasi indice di lettere. Questi microcircuiti possono essere sostituiti con altri simili di altre serie, ad esempio 564. Se il cavo di riduzione è lungo e il segnale è molto attenuato, al dispositivo viene aggiunto un amplificatore RF industriale a banda larga comune a tutte le antenne oppure un amplificatore assemblato secondo uno dei circuiti descritti nella rivista. È necessario selezionare un amplificatore con una tensione di alimentazione vicina a quella nominale per l'interruttore (10 V ± 10%), sebbene per i microcircuiti della serie K561 la tensione di alimentazione sia consentita entro 3...15 V. Il punto di connessione dell'amplificatore in l'interruttore è contrassegnato da una croce. L'amplificatore è acceso secondo lo schema di Fig. 2 a circuito aperto.
Il diodo VD11 e il condensatore C16 sono opzionali; vengono utilizzati per una modalità di funzionamento più delicata dell'amplificatore quando si manipola il pulsante SB1. Inoltre, l'amplificatore può essere utilizzato sia per un'antenna che per ciascuna antenna. Il collegamento è mostrato in Fig. 3.
È possibile commutare un numero maggiore di antenne, aumentando di conseguenza il numero di contatori, ma il dispositivo sarà più complesso. Va inoltre tenuto presente che all'aumentare del loro numero aumenta l'influenza della capacità totale dei diodi chiusi. Un aumento del numero di antenne commutabili è possibile anche attraverso l'uso di filtri di separazione e sommatori collegati agli ingressi dello switch. Ad esempio, ecco come collegare le antenne delle bande MB (WA1a) e DM B (WA1b) secondo lo schema di Fig. 4.
Inoltre, al posto dei segnali dell'antenna televisiva, è possibile fornire allo switch segnali televisivi via cavo o segnali provenienti da antenne di trasmissione VHF. Questo sistema di commutazione può essere integrato con un indicatore LED del numero o del nome dell'antenna attiva. È montato in prossimità del pulsante di controllo. Funziona secondo lo stesso principio dell'interruttore dell'antenna. Il diagramma schematico dell'indicatore è mostrato in Fig. 5. Cambia in modo sincrono con l'interruttore.
Con un numero inferiore di antenne (meno di otto), l'indicatore viene modificato allo stesso modo dell'interruttore. Autore: O.Bobrov, Voronezh
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