Принцип передачи сигнала по двухпроводной линии связи ("витая пара")

Предлагаемая аппаратура позволяет производить передачу цветного и черно-белого видеоизображения от удаленной видеокамеры до монитора (видеомагнитофона, "квадратора" и т.п.) по двухпроводной линии связи ("витая пара") на расстояния до 1500 метров и более.
Аппаратура передачи видеоизображения по двухпроводной линии связи включает в себя комплект, в который входит передатчик и приемник.

Передатчик видеоизображения преобразует входной сигнал от видеокамеры в два аналогичных, но противофазных сигнала на выходе передатчика. К выходу "А" и "Б" передатчика подключается двухпроводная линия связи. С другой стороны двухпроводная линия связи подключается к приемнику видеосигнала. Вход приемника так же имеет входы "А" и "Б" соответственно. На входы приемника поступает ослабленный видеосигнал. Приемник видеосигнала имеет достаточно большой коэффициент усиления для противофазных сигналов, поступающих на его входы, и большой коэффициент подавления для синфазных сигналов, поступающих также на его входы "А" и "Б". Коэффициент усиления противофазных сигналов, как правило, составляет + (50 … 70) дБ, а коэффициент подавления синфазных сигналов составляет, как правило, - (70 … 80) дБ. На длинную двухпроводную линию связи накладываются помехи от различных источников электромагнитного излучения. Все внешние электромагнитные помехи одинаково влияют на провод "А" и провод "Б" двухпроводной линии связи и наводят в данных проводах одинаковую помеху, которая для приемника является синфазной. Следовательно, приемник сигналов по двухпроводной линии связи автоматически усиливает противофазные полезные сигналы на 50 - 60 дБ , передаваемые передатчиком, и автоматически подавляет на 70 - 80 дБ синфазные сигналы, наведенные в результате воздействия электромагнитной помехи на линию связи. Таким образом, на входе приемника присутствует противофазный полезный сигнал от передатчика и наведенная на линию связи синфазная помеха. Приемник автоматически производит усиление на заданный коэффициент усиления противофазных сигналов, передаваемые передатчиком, и одновременно автоматически производит подавление наведенных на линию связи синфазных помех. С выхода приемника на вход видеомагнитофона или видеомонитора поступает, если так можно сказать, очищенный от помех стандартный видеосигнал.

В высококачественных передатчиках и приемниках применяются специально разработанные усилители, которые обеспечивают необходимые параметры по согласованию приемника и передатчика с линией связи, скорости обработки сигналов, необходимых коэффициентов как усиления противофазных (дифференциальных) сигналов, так и подавления синфазных сигналов на входе приемника. Применение в приемниках и передатчиках иных радиокомпонентов и том числе и только пассивных (согласующих трансформаторов), не обеспечивает как качество передаваемого по двухпроводной линии связи сигнала, так и коэффициента подавления наводимых на линию связи помех. Помимо этого, чисто пассивные приемники и передатчики вносят значительные затухания в передаваемый сигнал от видеокамеры.

К наводимым помехам на двухпроводную линию связи можно отнести и электромагнитную наводку, которая возникает в результате разрядов молнии. Она также будет автоматически подавляться схемой приемника. Но наводимая помеха в результате разряда молний может достигать достаточно большого значения по напряжению, которое выше допустимых входных напряжений приемника. И, в этом случае, приемник и передатчик сигналов выйдут из строя. Поэтому, при применении аппаратуры передачи видеоизображения по двухпроводной линии связи необходимо в обязательном порядке применять устройства грозозащиты для двухпроводных линий связи, или применять приемники и передатчики со встроенной схемой грозозащиты.
Проведенные испытания рядом фирм представляемой на нашем сайте аппаратуры показали, что данная аппаратура по передаче видеоизображения по двухпроводным линиям связи (кабели "витая пара" типа "TIA / EIA - 568 - A…", кабель П274 и аналогичные) обеспечивает приемлемое качество изображения от цветных и черно-белых видеокамер при длине линии связи до 1400 - 1700 м.

ВНИМАНИЕ:
Не рекомендуется применение в качестве двухпроводных линий связи для передачи видеоизображения, линий связи, состоящих из нескольких соединенных в единую линию отрезков разнородных по своим параметрам кабелей, имеющих различные параметры коэффициента шага скрутки, емкости и индуктивности.

Установленная в блоках приемников регулировка выходной амплитуды сигнала позволяет применять данную аппаратуру на линиях связи длинной 50 - 1500 метров. При линиях связи меньшей протяженности следует в каждый провод линии связи ("А" и "Б") на входе приемного блока последовательно включать дополнительный резистор. Номинал дополнительного резистора должен обеспечивать общее омическое сопротивление (омическое сопротивление провода линии связи и дополнительного включенного резистора) в пределах 30 - 50 Ом. Разброс общего омического сопротивления провода "А" относительно провода "Б" одной линии связи не должен превышать 2-3%. Выходной сигнал на выходе каждого приемника должен быть в пределах от 0,9 до 1,1 В и настраивается подстроечным резистором, который установлен в каждом приемнике. Паразитная емкость линии связи компенсируется специальными перемычками J1 и J2 ("1" и "2"), которые присутствуют в каждом приемнике. Уровень компенсации паразитной емкости линии связи подбирается индивидуально для каждой конкретной двухпроводной линии связи визуально по видеоизображению на контрольном видеомониторе. Регулировка и настройка приемника сигнала по амплитуде выходного сигнала осуществляется по осциллографу. При отсутствии осциллографа, настройка выходного сигнала приемника может осуществляться визуально по качеству изображения на контрольном видеомониторе, подключенном к выходу приемника.
Стандартный уровень сигнала на выходе видеопередатчика между выходами "А" и "В" 1 В ±10%.
Иногда целесообразно (для улучшения параметров принимаемых сигналов при использовании многоканального приемника видеосигналов от двухпроводных линий связи) подключать видеомониторы к выходам многоканального приемника через последовательный резистор 51 - 82 Ома.

Для качественной передачи видеосигнала при длинных линиях связи не рекомендуется применение двухпроводных линий связи в экранирующей оплетке, т.к. такие кабели имеют большую паразитную емкость, чем кабели без экранирующей оплетки.

По материалам www.v-t-s.ru