Ю. КУРИНЫЙ [UA9ACZ]
"Радио" №2 1987г.
Пути проникновения нежелательной ВЧ энергии в телевизор довольно разнообразны, поэтому полное устранение TVI возможно только при комплексном, планомерном исследовании этой проблемы. Удобная схема поиска причин TVI была предложена Ч. Хатчинсоном [1]. В несколько видоизмененном виде она приведена на рис. 1.
Первый шаг -- подключение к передатчику вместо антенны ее эквивалента: хорошо экранированного безындукционного резистора достаточной мощности. Естественно, что его сопротивление должно соответствовать волновому сопротивлению фидера. Конструкция такого эквивалента антенны и пути увеличения рассеиваемой им мощности описаны в [2]. Если при этом на телевизоре наблюдаются какие-либо помехи, то следует проверить, правильно ли настроен передатчик и не нарушена ли его экранировка, убедиться в отсутствии самовозбуждения в каких-либо его каскадах, а также искрения в переключателях и ВЧ реле. Целесообразно ввести в передатчик сетевой фильтр [3].
Необходимость тщательной экранировки аппарата может показаться неочевидной, поскольку практически вся мощность излучается антенной, а комбинационные и гармонические составляющие излучения отфильтровываются селективными элементами. Однако любой каскад усиления, работающий н классах В и АВ, генерирует гармоники. Кроме того, в спектре выходных сигналов этих каскадов возможны н комбинационные составляющие. При некачественной экранировке эти паразитные составляющие могут излучаться в окружающее пространство, минуя селективные системы, и быть причинами TVI для близрасположенных телевизоров.
Только добившись полного отсутствия TVI на первом этапе, можно переходить к следующему шагу подключению передающей антенны через "телевизионный" фильтр нижних частот или полосовой фильтр (один из вариантов ФНЧ приведен в [3]). При этом следует учесть, что по ряду причин токи паразитных излучений могут протекать не только по внутренней, но и по внешней стороне оплетки коаксиального кабеля. Поскольку в последнем случае они беспрепятственно минуют любые фильтрующие цени, необходимо установить защитный дроссель. Он представляет собой несколько витков кабеля на ферритовом кольце достаточно большого диаметра (рис. 2).
Проницаемость материала магнитопровода от 400 и выше. Дроссель располагают между передатчиком и "телевизионным" фильтром.
Кроме того, при работе с некоторыми типами антенн ("Windom" и ей подобным) очень важное значение имеет качество заземления, поскольку корпус передатчика и все соединенные с ним блоки могут оказаться под заметным ВЧ потенциалом. Использование водопроводных труб обычно малоэффективно, и, как правило, в этом случае требуется дополнительное "заземление" или даже система противовесов, аналогичная тем, что используется с антеннами тина GP.
Дальнейшие действия подразумевают работу непосредственно с телевизорами, подверженными TVI (если таковые остались после проведенных усовершенствований передатчика).
Паразитная ВЧ энергия может попадать в телевизор тремя путями --- через его антенну, по сети питания и прямой наводкой. В первую очередь проверяют входные цепи, для чего вместо антенны временно подключают эквивалент — резистор сопротивлением 75 Ом в случае коаксиального фидера или 300 Ом при двухпроводной линии. Если ТVI остаются, то помеха поступает не через антенну. В этом случае телевизор следует запитать через сетевой фильтр, аналогичный фильтру передатчика. Корпус фильтра следует заземлить.
Если помехи устранены, то к телевизору подключают антенну через полосовой фильтр или фильтр высших частот. На рис. 3 приведены схемы двух несложных, но эффективных чебышевских фильтра для коаксиальных фидеров с волновым сопротивлением 75 Ом (рис. 3, а) и симметричных 300-омных линий (рис. 3, б).
Зависимость коэффициента ослабления К сигнала от частоты приведена на рис. 4.
Конструктивный расчет катушек можно проводить по методике, описанной в [3]. Для защиты от ВЧ токов, текущих по внешней стороне оплетки, около ФВЧ (со стороны антенны) устанавливают дроссель, аналогичный тому, что был рекомендован для передатчиков.
Если пройдены все этапы, a TVI не устранены, мы имеем дело с прямой наводкой на телевизор. Это самый неприятный случай. Здесь широкое поле деятельности для радиолюбителей, поскольку довольно велико разнообразие узлов и цепей, которые могут быть паразитной "антенной".
Однако бывают ситуации, когда никакие ухищрения не приводят к устранению TVI. Это возможно при оборванных проводниках фидера или антенны, некачественных контактах в разъемах и т. д. Не исключен и эффект нелинейного рассеяния радиоволн, обнаруженный еще в начале 40-х годов. Заключается он в том, что при наличии вблизи передающей антенны металлических конструкций могут возникнуть нелинейные явления. Они проявляются в появлении излучения на частотах комбинационных и гармонических составляющих, отсутствующих в выходном спектре передатчика. Источниками этого излучения являются контакты между металлическими частями конструкций. Обычно они осуществляются через тонкую пленку окисла. Этот окисел является полупроводником, что приводит к образованию на границе шоттковского или туннельного диода [4] Характерные свойства этого эффекта заключаются в том, что наиболее интенсивными являются составляющие третьего порядка (в простейшем случае третья гармоника), а мощность нелинейного отклика возрастает пропорционально мощности основного излучения Pосн примерно в третьей степени.
Pнел~Pосн3
Иными словами, причиной TVI могут быть и плохие контакты между отдельными частями телевизионных (и передающих) антенн, в соединениях фидера с антенной и т. д. Известны случаи, когда TVI пропадали после замены старой антенны или фидера.
Не следует, однако, заранее бояться несуществующих трудностей, поскольку TVI в большинстве случаев устраняются установкой ФНЧ в передатчике и ФВЧ в телевизоре, причем ФВЧ, установленный в коллективную антенну, решит проблемы сразу со многими телезрителями.