Обзор промышленных образцов модуляторов для кабельного телевидения

Обзор промышленных образцов модуляторов для кабельного телевидения. В настоящее время, различными предприятиями и фирмами, выпускается большее количество различных телевизионных модуляторов для сетей кабельного телевидения.

Все выпускаемые модуляторы делятся на модуляторы с фиксированной выходной частотой и модуляторы с перестраиваемой выходной частотой.

Рассмотрим некоторые из них. Телевизионные модуляторы STM-02 и STM-05 выпускаемые фирмой Forotel предназначены для работы в составе головной станции FORO TS02 и переносят видео и аудио сигнал от различных источников спутникового ТВ тюнера, видеокамеры в требуемый канал для последующего распределения по сетям кабельного ТВ. Модуляторы имеют однополосную модуляцию несущей видеосигнала, что позволяет работать на смежных каналах.

Модулятор STM-02 предназначен для работы в диапазоне метровых волн, а модулятор STM-05 в диапазоне дециметровых волн. Внешний вид модуляторов STM-02 и STM-05 изображен на рис.1.1. Рис.1.1. Внешний вид модуляторов STM-02 и STM-05. Применяемые в модуляторах технические решения гарантируют минимальный уровень шумов и побочных излучений в выходном сигнале модулятора. Точность установки и стабильность частоты на любом канале обеспечивает синтезатор частот с ФАПЧ. Полоса канала формируется на ПЧ с помощью ПАВ-фильтра.

Модуляторы STM-02 и STM-05 совместимы с системой условного доступа для аналогового ТВ вещания производства НПФ КРИПТОН Украина. Особенности модуляторов STM-02 и STM-05. Канальный полосовой фильтр на выходе с высоким подавлением побочных продуктов и оптимальной фазовой характеристикой. Стандарт модуляции D K, установка глубины АМ и девиации ЧМ. Установка отношения уровней несущих видео и звука ВЧ вход для проходного суммирования сигналов.

Установка и цифровая индикация выходного уровня с шагом 1 дБ. Частоты несущих в модуляторах устанавливаются заводом изготовителем по требованию заказчика. Структурная схема модуляторов STM-02 и STM-05 приведена на рис.1.2. Рис.1.2. Структурная схема модуляторов STM-02 и STM-05. Данная структурная схема является типичной для подобных модуляторов. Входные сигналы видео и звука поступают на соответствующие модуляторы, на которые от опорного кварцевого генератора также подаются сигналы промежуточных соответственно для видео 31,5 МГц, для звука 6,5 МГц. Сигналы с выходов модуляторов видео и звука поступают на смеситель, откуда выходит суммарный телевизионный сигнал промежуточной частоты 38 МГц. Далее этот сигнал поступает на усилитель и фильтр ПАВ который обрезает боковые гармоники, далее сигнал опять усиливается и фильтруется LC-фильтром.

После этого сигнал подается на двойной балансный смеситель, на который также подается высокочастотный сигнал несущей частоты канала с синтезатора частоты.

С выхода смесителя высокочастотный сигнал поступает на выходной усилитель, имеющий систему авторегулировки усиления, поддерживающую заданный уровень сигнала на выходе модулятора. Заданный уровень сигнала на выходе модулятора задается с помощью микропроцессорного устройства и отображается на цифровом индикаторе. Модуляторы STM-02 и STM-05 изготавливаются в стальных корпусах с гальваническим цинковым покрытием. Боковые крышки покрыты порошковым лаком.

В качестве соединителей для видео и аудио сигналов применяются разъемы типа RCA, для ВЧ типа F. Основные технические данные Вход видео Уровень входного сигнала В p-p 1,0 0,25 Входное сопротивление Ом 75 Полоса частот, МГц 20 Гц 6 Вход аудио Уровень входного сигнала В эфф 0,75 0,20 Входное сопротивление кОм 10 Полоса частот 20 Гц 15 кГц АЧХ цепи предискажений ГОСТ 20532-83 Выход ВЧ Сопротивление нагрузки Ом 75 Диапазон выходных частот, для STM-02 каналы 1 5, SK1 SK8, 6 12, SK11 S30 МГц 47 390 STM-05 каналы S31 S40, 21 69 МГц 390 862 Точность установки выходной частоты, не хуже кГц 3 Стабильность выходной частоты, не хуже ppm 5 Уровень выходного сигнала дБмкВ 92 1 Диапазон регулировки уровня выходного сигнала дБ 82 92 шаг 1 дБ Изменение уровня выходного сигнала в диапазоне рабочих температур, не более дБ 2 Потери на отражение по выходу дБ 13 Проходные потери суммирования, не более дБ 1 Уровень внеполосных излучений, не хуже дБ 66 Уровень внеполосных излучений, типовое значение дБ 70 Отношение несущая шум, типовое значение дБ 61 Диапазон установки отношения уровней несущих видео и звука дБ 11 18 шаг 1 дБ Неравномерность АЧХ в полосе 5 МГц, типовое значение дБ 0,5 Дифференциальное усиление, типовое значение 8 Дифференциальная фаза, типовое значение град 4 Расхождение во времени сигналов яркости и цветности, не хуже нс 50 Модуляторы МТ-300 и МТ-400 выпускается фирмой Планар. Модуляторы предназначены для преобразования полного цветового видеосигнала и сигнала звукового сопровождения в радиосигнал на заказанном канале.

Основное отличие модулятора МТ-300 от МТ-400 состоит в том, что в модуляторе МТ-300 зеркальная полоса частот в сигнале видео подавлена частично, а в модуляторе МТ-400 применена однополосная модуляция, что позволяет использовать его для вещания в смежных каналах.

Основные технические данные модуляторов МТ-300 и МТ-400 Диапазон рабочих частот, МГц 45-862 на заказанный канал Выходной уровень, дБмкВ 120 75 Ом Входной уровень ВИДЕО, В 0,7-1,4 75 Ом Входной уровень ЗВУК, мВ 370 10 кОм Отношение уровней несущих изображения и звукового сопровождения, дБ 10-14 Отклонение частоты несущей изображения при нестабильности 2х10-5 в рабочем диапазоне температур, кГц, не более 20 Отклонение частоты поднесущей изображения звукового сопровождения при нестабильности 2х10-5 в рабочем диапазоне температур, кГц, не более 0,1 Уровень побочных частот на выходе, дБ, не более для МТ-300 для МТ-400 65 - Дифференциальное усиление не более 3,5 Дифференциальная фаза, град не более 4,0 Отношение сигнала яркости к взвешенному значению флуктуационной помехи по ГОСТ Р 50890-96 , дБ, не менее 60 Типы разъемов Входы RCA Выход F Телевизионный фиксированный модулятор TZD-3 предназначен для формирования телевизионного сигнала для сетей кабельного телевидения.

Характеризуется низкими фазовыми шумами VCO. Высококачественные фильтры на ПАВ обеспечивают подавление помех вне полосы модуляции.

RF компоненты фирм PHILIPS или Mototrola.

Основным отличием данного модулятора является раздельная модуляция сигналов видео и звукового сопровождения.

Внешний вид модулятора TZD-3 приведен на рис.1.3, его структурная схема на рис.1.4. Рис.1.3. Внешний вид модулятора TZD-3. Отличительные особенности модулятора TZD-3 фиксированный канал до 870 МГц, двойной phase-lock Аудио Видео, высококачественные фильтры на ПАВ, обеспечивающие высокую линейность Аудио и Видео сигналов, высокий выходной уровень, подавление вне полосы более 65 dB, импульсный источник питания, работающий в широком диапазоне питающих напряжений, тестовое гнездо -30 dB на передней панели, наличие входа выхода промежуточной частоты.

Основные технические данные Выходная частота 48 870МГц Точность установки частоты 5кГц Выходной уровень 115 dB V Подавление вне полосы 65dB Формат сигнала PAL-D K 6.5МГц , PAL-I 6.0 МГц , PAL-B G 5.5 МГц , NTSC 4.5 МГц Соотношение Аудио Видео -10 -20dB уст. Частота выходной ПЧ 38 МГц PAL-D K , 38.9 МГц PAL-B G , 45.75 NTSC Уровень выходной ПЧ 90 dB V Параметры канала Video Отношение Сигнал Шум 50 dB Дифференциальная фаза 5 Дифференциальное усиление 5 Неравномерность АЧХ 2.0 dB Задержка Цвет Черн. 45 nS Параметры канала Audio Неравномерность АЧХ 1.5 dB Отношение Сигнал Шум 55 dB Рис.1.4. Структурная схема модулятора TZD-3. Модуляторы с перестраиваемой выходной частотой.

Модуляторы OV-35A и OV-36A выпускаемые фирмой Wisi. Модуляторы формируют радиочастотный ТВ сигнал на частоте любого канала в диапазоне 45-862 МГц из подаваемых на вход низкочастотного композитного ТВ сигнала и сигнала звукового сопровождения.

Входное сопротивление по звуку переключается из меню модуля - 600 Ом или 10 кОм. Дополнительные входы видео и звука выведены на разъем miniDIN-6 для соединения с модулями спутникового и эфирного цифрового приемников. Модулятор формирует сигнал с частично подавленной нижней боковой полосой, что позволяет использовать соседние каналы. Телевизионный стандарт переключается из меню блока.

Выходной сигнал модулятора суммируется с сигналом, поступающим на проходной вход, суммарный сигнал подается на радиочастотный выход модуля. Модуль имеет встроенный микроконтроллер управления и программируется отдельно с собственной панели управления с помощью пленочной клавиатуры из четырех клавиш и ЖКИ 7 столбцов, 4 строки. Введенные параметры настроек модуля сохраняются при отключении питающего напряжения. Децентрализованное управление модулями позволяет получить максимальную надежность станции в целом при необходимости ремонта или модернизации ПО любого модуля все остальные модули могут находиться в работе.

Отличие между модуляторами состоит в том, что модулятор OV-35A работает с монофоническим сигналом звукового сопровождения, а модулятор OV-36A со стереофоническим. Внешний вид модуляторов OV-35A и OV-36A изображен на рис.1.5. Рис.1.5. Внешний вид модуляторов OV-35A и OV-36A. Основные технические данные модуляторов OV-35A и OV-36A. Выходной уровень видео 20 Гц-5 МГц 1 0,4 В 75 Ом Выходной уровень аудио 40 Гц-15 кГц 110-120 мкВ 600 Ом 10 кОм дополнительно Диапазон выходных частот 45-862 МГц Вход видео, аудио BNC RCA miniDIN-6 Проходное затухание 0,5 дБ Вход выход радиочастоты F 75 Ом Шаг изменения частоты несущей изображения 0.25 МГц Выходной уровень с шагом 1 дБ 74-84 дБмкВ Телевизионный стандарт OV 35AOV 36A B G, D K, I, L, M B G D K Уровень побочных частот на выходе -60 дБ Коэффициент экранирования в диапазоне частот 45-450 МГц 450-950 МГц 950-2050 МГц 75 дБ 65 дБ 55 дБ Климатические условия 0 50 С Дополнительно Блок автоматического включения замещающего сигнала цветные полосы при пропадании видео на входе OV 61 Модулятор Planar MT-200 . Телевизионный модулятор МТ-200 формирует ВЧ-радиосигнал с частотой несущей, лежащей в диапазоне 471,25-855,25 МГц. Устройство имеет входные разъемы ВХОД ВИДЕО и ВХОД ЗВУК RCA-типа, выходной разъем ВЧ-радиосигнала ВЫХОД F-типа, разъем для подачи питания на видеокамеру 12 В 0,2 А DJK-03D- типа. Прибор имеет пластмассовый корпус. МТ-200 устанавливается внутри помещения и рассчитан на непрерывную работу.

Модулятор МТ-200 формирует радиочастотный телесигнал в стандарте D K частота поднесущей звукового сопровождения 6,5 МГц. Частота несущей изображения задается с помощью трех групп перемычек, соответственно позволяющих определять значение единиц, десятков и сотен МГц. Шаг установки частоты 1 МГц. Нестабильность частоты ВЧ-генератора несущей 3х10-5. Переключение частоты производится при отключенном от устройства питании.

В модуляторе МТ-200 имеется встроенный генератор тест-сигнала генератор вертикальных полос, включаемый с помощью дополнительной перемычки.

При работе с источниками видеосигнала, уровень которого отличается от стандартного, нормальная контрастность изображения устанавливается с помощью имеющегося в МТ-200 регулятора УРОВЕНЬ ВИДЕО. Глубина регулировки уровня видеосигнала 3 дБ. Для стандартного уровня видеосигнала регулятор устанавливается в среднее положение.

Выходной уровень ВЧ-сигнала устанавливается с помощью подстроечника ВЫХ. УРОВЕНЬ. Глубина регулировки 10 дБ. Внешний вид модулятора МТ-200 изображен на рис.1.6. Рис.1.6. Внешний вид модулятора МТ-200 . Модулятор Satcon M2-25 69. Телевизионный модулятор Satcon M2-25 69 формирует ВЧ-телевизионный сигнал на одном из каналов ДМВ диапазона с 25 по 69 канал несущая видео 503,25-855,25 МГц. Возможен вариант изготовления модулятора на частотный диапазон спецканалов S11-S38. В варианте исполнения M2-25 69а мощность ВЧ-выхода увеличена до 90 дБмкВ. Устройство имеет входной разъем -In F-типа для подключения ВЧ-сигнала от других источников например, от телевизионной антенны и выходной разъем -Out F-типа, с которого снимается сформированный устройством ВЧ-видеосигнал, в комбинации с ВЧ-сигналами, подаваемыми на вход -In. Прибор имеет металлический негерметичный корпус с тефлоновым покрытием и рассчитан на круглосуточную работу.

На лицевой панели модулятора M2-25 69 расположен 10- разрядный жидкокристаллический индикатор, на который выводится информация о настройке номер канала и частота видеонесущей, кнопки перестройки частоты и канала Э, Я, FINE , индикатор подачи питания.

Модулятор имеет встроенный выпрямитель питающего напряжения.

Формируемый модулятором радиочастотный телевизионный сигнал соответствует стандарту D K. Для формирования несущей радиочастоты в устройстве применен PLL синтезатор частоты с кварцевой стабилизацией. Через 10 секунд после подачи питания устройство индицирует номер частотного канала и значение частоты несущей видео.

Выбор канала осуществляется с помощью кнопок последовательного перебора Э и Я. Частота несущей видео может быть произвольно изменена шаг перестройки 1 МГц, причем это значение сохраняется в энергонезависимой памяти устройства как и для всех настроек. В модуляторе Satcon M2-25 69 имеется встроенный генератор тест-сигнала. Для включения этого режима необходимо нажать кнопку Я и, удерживая ее, включить питание.

Для выхода из этого режима следует отключить питание и затем снова включить его. Внешний вид модулятора М2-29 69 изображен на рис.1.7. Рис.1.7. Внешний вид модулятора М2-29 69. Телевизионный модулятор Digi-Sender 7196 M, выпускаемый фирмой Engel, предназначен для формирования ВЧ-телесигнала в ДМВ диапазоне с 21 по 69 канал. Прибор имеет пластмассовый корпус. Входной разъем TV-типа female предназначен для подключения телевизионной антенны, сигнал с выходного разъема TV-типа male подается на телевизор.

На боковой стенке корпуса расположены два входных разъема RCA-типа для подключения сигналов аудио и видео. Внешний вид модулятора изображен на рис.1.8. В модуляторе Digi-Sender 7196 M предусмотрена возможность переключения телевизионного стандарта SECAM L PAL G. В устройстве применен PLL синтезатор частоты с кварцевой стабилизацией. В модуляторе 7196 M имеется встроенный генератор тест-сигнала. Переключение номера телевизионного канала, стандарта видео и включение выключение режима ТЕСТ осуществляется с помощью группы из девяти микропереключателей, выведенных на нижнюю панель устройства.

Там же расположен шлиц регулятора входного уровня видеосигнала от нуля до значения на входе. Рис.1.8. Внешний вид модулятора Digi-Sender 7196M. Модулятор Digi-Sender 7196 M имеет активный антенный смеситель. Проход сигнала от входа ANTENNA IN осуществляется при поданном на модулятор питании. Поэтому при суммировании с ВЧ-сигналом от антенны следует избегать перегрузки усилительных каскадов смесителя.

Затухание на проход сигнала от ВЧ-входа к ВЧ-выходу составило 5,5 дБ с неравномерностью АЧХ 1,5 дБ в диапазоне частот 40-860 МГц. При отсутствии питания ослабление сигнала на проход более 20 дБ. Отношение уровней несущей изображения и звука составило 14 дБ при уровне ВЧ-видеонесущей 75 дБмкВ. Изменение выходного уровня ВЧ-сигнала при переключении номера канала не превысило 2 дБ. Модулятор SM-120 D преобразует входные низкочастотные сигналы аудио и видео в ВЧ-радиосигнал с частотой 470-890 МГц. Устройство имеет металлический корпус размерами 120х118х48 мм и рассчитано на непрерывную работу внутри помещения в том числе необслуживаемого при температуре воздуха 5 40 С и влажности до 93 . В модуляторе предусмотрена возможность переключения телевизионного стандарта выбор поднесущей частоты аудиосигнала. Значение этого параметра может быть 5,5 МГц, 6 МГц и 6,5 МГц значение определяется заказчиком, в тестируемом образце 6,5 МГц. В устройстве применен PLL синтезатор частоты с кварцевой стабилизацией.

Для установки ТВ канала выбирают его номер, а затем подтверждают выбор нажатием кнопки STORE. Изготовитель предусмотрел возможность работы модулятора в условиях промышленных помех, а также сильных колебаний напряжения питающей сети. В нормальных условиях эксплуатации кратковременные пропадания питания восстанавливается информация о записанном канале.

В случае полной потери данных, прибор автоматически после включения питания модулирует сигнал на 59 ДМВ канале это значение может быть изменено по требованию заказчика. Затухание на проход сигнала от ВЧ-входа к ВЧ-выходу составило 5,5 дБ с неравномерностью АЧХ 1,5 дБ в диапазоне частот 40-860 МГц. Проход сигнала от входа RF IN к выходу RF OUT имеется независимо от того, подано на модулятор питание или нет. Отношение уровней несущей изображения и звука составило 18 дБ при уровне ВЧ-видеонесущей 78 дБмкВ. Изменение выходного уровня ВЧ-сигнала при переключении номера канала не превысило 2 дБ. Внешний вид модулятора SM-120D изображен на рис.1. 9. Рис.1.9. Внешний вид модулятора SM-120D. Основные технические данные модуляторов Planar MT-200 , Satcon M2-25 69, Digi-Sender 7196 M и SM-120 D приведены в таблице 1.1. Таблица 1.1. Тип ТВ-модулятора Planar МТ-200 Satcon M2-25 69 Digi-Sender 7196 M SM-120 D Диапазон рабочих частот, МГц 471,25-855,25 503,25-855,25 471,25-855,25 470-890 Уровень радиосигнала на выходе, дБмкВ 90 -100 73 75 76 Выходной импеданс, Ом 75 75 75 75 Антенный Тип сумматора нет пассивный активный пассивный ВЧ вход Ослабление на проход ВЧ-ВЧ, дБ нет 6 5 5 Продолжение таблицы 1.1. Стабильность радиочастоты 3х10-5 кварц, PLL кварц, PLL кварц, PLL Тип ТВ-модулятора Planar МТ-200 Satcon M2-25 69 Digi-Sender 7196 M SM-120 D Шаг установки частоты, канал МГц 1 канал 1 канал канал Индикатор частоты номера канала нет номер канала и частота нет номер канала Память на данные о канале ВЧ номер канала, частота энерго-независимая энерго-независимая энерго-независимая энерго-независимая с защитой от помех Входной уровень видеовхода, В 1 1 1 1 Регулировка входного уровня видео 3 дБ нет 0 max нет Входной импеданс видеовхода, Ом 75 75 75 75 Входной уровень аудиовхода, В 0,7 0,25 1,5 0,5 Входной импеданс аудиовхода, кОм 12 10 10 33 Частота поднесущей звука, МГц 6,5 6,5 6 6,5 Девиация частоты аудиоподнесущей, кГц 20 25 20 25 Отношение уровней несущих видео аудио, дБ 14 17 14 18 Питание В А Вт 220 В, 8 Вт 12 24 В, 60 220 В,5 Вт 220 В, 2,2 Вт Высокостабильный модулятор MI750-3A с микропроцессорным управлением выполнен по схемотехнике аналогичной схемотехнике High-End модуляторов фирмы BARCO. Высококачественные фильтры, выполненные с использованием фильтров на ПАВ и цепи стабилизации частоты, позволяют использовать данный модулятор в качестве каналообразующего модулятора для MMDS систем.

Конструкция модулятора позволяет синхронизировать линейку из аналогичных модуляторов по промежуточной частоте.

Внешний вид модулятора MI750-3А приведен на рис.1.10. Рис.1.10. Внешний вид модулятора MI750-3А. Основные особенности модулятора MI750-3A лучшее в своем классе отношение цена качество, информационный ЖК дисплей, отображения всех рабочих параметров модулятора, возможность распечатки параметров на принтер либо вывод в компьютер, удобное управление режимами работы модулятора с лицевой панели, устройство самодиагностики и сигнализации аварийных ситуаций, RF комплектующие фирм PHILIPS или MOTOROLA, корпус 19 , 1U. Технические данные модулятора MI750-3A Выходная частота 45 750МГц Выходной уровень 105 120dB V Подавление вне полосы 70dB Подавление соседних каналов 55dB Точность установки частоты 3кГц Выходные возвратные потери 12dB Стабильность частоты 12кГц Соотношение Аудио Видео -10 -25 dB регул.

Параметры канала Video Уровень входного сигнала 0.7 Vp-p Полярность Позитив Входное сопротивление 75 Ом Глубина модуляции 87.5 устан.

Неравномерность АЧХ 1 dB 0.5 5 МГц Дифференциальное усиление 2.5 Дифференциальная фаза 2.5 Задержка Цвет Черн. 30 nS Отношение Сигнал Шум 58 dB Параметры канала Audio Входное сопротивление 10 кОм н б , 600 Ом б. Уровень входного сигнала 0.7 V Сдвиг поднесущей звука на заказ Максимальное отклонение частоты 60 кГц Неравномерность АЧХ 2 dB Общие искажения 0.5 Отношение Сигнал Шум 60 dB Основным недостатком выше рассмотренных модулятором с фиксированной выходной частотой является невозможность выбора частоты несущей канала пользователем, что делает невозможной взаимозамену модуляторов в случае выхода из строя одного из них. Модуляторы с перестраиваемой выходной частотой не имеют этого недостатка, однако они являются достаточно дорогими устройствами, недоступными для небольших студий кабельного телевидения. 1.2.