Научно-производственное предприятие ООО «НПП «Техно-ПАРК»

Применение ПАВ-фильтров в системах эфирного телевизионного приема в условиях города

Приведены результаты исследования и практической реализации применения фильтров на поверхностных акустических волнах (ПАВ) класса “low-loss” в системах эфирного коллективного телевизионного приема в условиях городской застройки. Проанализировано использование схемы канальных усилителей, в которых  частотная избирательность осуществляется высокочастотными ПАВ-фильтрами, включенными на входе и выходе усилителя.

I. Введение                                      

В настоящее  время в России наблюдается бурный рост информационных технологий. Важное место в этом процессе занимает решение задачи многоканального телевизионного приема в городах, поселках и частных строениях (коттеджах, коттеджных и дачных посёлках). Вне больших городов телевизионный прием зачастую производится с разных направлений от источников сигнала, мощность поля от которых в точке приёма может различаться в сотни раз. В больших городах ситуацию осложняет переотражение от элементов разноэтажной застройки и индустриальные радиопомехи. Обеспечить в такой ситуации качественный прием и распределение в коллективной сети десяти – пятнадцати телевизионных программ возможно при выполнении следующих условий:

  • Выделение спектра сигнала каждого принимаемого телевизионного канала;
  • Выравнивание уровня отфильтрованных таким образом сигналов перед суммированием и подачей в распределительную сеть.

Данная работа посвящена решению задачи фильтрации и выравнивания телевизионных каналов (ТВК) при помощи высокочастотных канальных ПАВ-фильтров, являющихся основной частью канальных усилителей (КУ), работающих в составе систем коллективного телевизионного приема (СКТП).

II. Основная часть

      Инновационный аспект работы состоит в том, что избирательность КУ достигается высокочастотными фильтрами на ПАВ с малыми потерями (фильтры класса “low-loss”), которые устанавливаются на входе и выходе каждого усилителя.   На рис.1 показана структурная схема построения канального усилителя с применением высокочастотных ПАВ-фильтров. Требования к электрическим характеристикам ПАВ-фильтров, необходимых для таких КУ, следующие [1]:

  • Вносимое затухание – не более 1…6 дБ;
  • Номинальные частоты (fном)– от 48 МГц (1-й ТВК) до 860 МГц (69-й ТВК);
  • Ширина полос пропускания (Df) – 8 МГц по уровню –3 дБ (относительная ширина полос пропускания – от 1% до 15%  для различных ТВК);
  • Избирательность по ближайшему несмежному каналу – не менее 40 дБ;
  • Входное и выходное сопротивление – 75 Ом;
  • Неравномерность АЧХ в полосе пропускания – не более 1,5 дБ.
Структурная схема канального усилителя с использованием высокочастотных ПАВ-фильтров

Рис.1. Структурная схема канального усилителя с использованием высокочастотных ПАВ-фильтров

Важнейшей задачей при разработке данных фильтров являлось нахождение компромисса [2] между такими параметрами назначения фильтра, как вносимое затухание, избирательность, ширина полосы пропускания. Относительная ширина полосы пропускания (Df/fном) должна варьироваться в широких пределах для различных ТВ-каналов, при этом избирательность по соседним ТВК желательно иметь максимальной. Для реализации требуемых параметров исследованы три типа конструкций: резонаторные структуры продольно-связанного типа, двухканальные структуры на основе U-образного МПО, двухканальные резонаторные структуры на основе реверсивного многополоскового ответвителя. Выбор сделан в пользу структуры первого типа. Конструкция ПАВ-фильтра данного типа показана на  рис.2, а экспериментальные АЧХ фильтров 8-го и 29-го ТВК – на рис. 3 и 4 соответственно.

Рис.2. Конструкция ПАВ-фильтра на основе продольно-связанной структуры

Рис.2. Конструкция ПАВ-фильтра на основе продольно-связанной структуры

Испытания канальных усилителей на реальных объектах Москвы и Подмосковья показали перспективность данного решения. Дополнительным его преимуществом является высокая частотная избирательность при относительно низкой стоимости КУ. Кроме того, данное схемотехническое решение позволяет отказаться от двойного преобразования частоты и использовать схему прямого усиления, а также практически полностью исключить взаимные влияния соседних КУ, что уменьшает стоимость и повышает надежность головной станции  в целом.

i_i13

Рис. 3. Экспериментальная АЧХ фильтра 8-ТВК

Рис. 4. Экспериментальная АЧХ фильтра 29-ТВК

Рис. 4. Экспериментальная АЧХ фильтра 29-ТВК

III. Заключение

В работе исследован способ фильтрации и выравнивания сигналов телевизионных вещательных каналов при помощи высокочастотных канальных фильтров на ПАВ, являющихся основной частью канальных усилителей в составе систем коллективного телевизионного приема.

2019 © ООО «НПП «Техно-ПАРК»
Добавлено в корзину
phoneenvelopephone-handsetmap-marker