1. Wzmacniacze

W poszczególnych częściach instalacji oraz zależnie od rozpiętości i ilości
abonentów są stawiane różnym elementom odpowiednie (wysokie) wymagania. Najwięcej
oczywiście zależy od tego, czy sieć rozprowadzająca TVK jest wykonana dla zakresu
VHF/UHF 47 do 862MHz z pełną transmisją powyższego zakresu, czy też rezygnuje się z
transmisji w zakresie UHF (dzięki temu jest możliwa większa rozpiętość i ilość
abonentów). W takim przypadku transmituje się tylko zakres VHF wraz z zakresami
kanałów specjalnych między 47 i 450MHz (starsze sieci 300MHz). Poza tym wiele zależy
również od tego, czy przesyłane są kanały zwrotne w zakresie częstotliwości 4 do
30(60)MHz. W zależności od powyższych czynników są wybierane między innymi
wzmacniacze magistralne, wzmacniacze doprowadzeniowe i wzmacniacze domowe (abonenckie).

Technika wzmacniaczy dla poszczególnych przypadków zastosowań jest bardzo
skomplikowana. Poza wspomnianymi zagadnieniami podstawowymi powinny być uwzględnione -
przy wyborze wzmacniacza – sprawy regulacji, korekcji charakterystyki
częstotliwościowej, sygnałów pilotowych i dozorowania.

1.1 Wzmacniacz magistralny

W takich wzmacniaczach poza jednostkami aktywnymi jest zawarty cały szereg układów
biernych. Są to korektory stałe (wtykane), regulowane tłumiki, korektory precyzyjne i
odgałęźniki wyjściowe do zasilania wzmacniaczy dystrybucyjnych (w liniach
odgałęźnych). Przy wykonaniach z automatyczną regulacją są jeszcze dostępne
sterowane układy regulacji tłumienia i układy regulacji nachylenia w połączeniu z
odbiornikiem sygnałów pilotowych. W wielu przypadkach istnieje jeszcze odpowiedni kanał
zwrotny, przy czym w kanale zwrotnym najczęściej może być stosowany dodatkowo moduł
wzmacniacza.

Wzmacniacz magistralny zawiera z reguły hybrydowe układy scalone zarówno w torze
głównym w.cz., jak i w torze kanału zwrotnego. Hermetyczna i niezwykle odporna na
korozję obudowa jest przystosowana do montażu w każdych warunkach (na powietrzu, w
kanałach telekomunikacyjnych itp.). W dobrych wzmacniaczach odlewana ciśnieniowo
wewnętrzna konstrukcja bazowa (chassis) izoluje wzajemnie kanał zwrotny i tor w.cz.
Często umożliwia błyskawiczne zdemontowanie praktycznie całego układu wzmacniacza bez
naruszania obudowy, złącz i kabli magistralnych. Rozwiązanie takie znakomicie ułatwia
czynności serwisowe (zwłaszcza po dłuższym okresie eksploatacji). Dobre wzmacniacze
muszą równocześnie zapewniać także doskonałe odprowadzanie ciepła z układów
hybrydowych bezpośrednio do obudowy. Wzmacniacze są zawsze przystosowane do pracy w
linii magistralnej zasilanej napięciem zmiennym.

1.2 Wzmacniacz dystrybucyjny

Wzmacniacze dystrybucyjne zajmują zasadniczo miejsce pośrednie między wzmacniaczami
magistralnymi i wzmacniaczami abonenckimi (budynkowymi). Ponieważ muszą być również
przystosowane do pracy w trudnych warunkach, zewnętrznie i wewnętrznie na ogół nie
różnią się od wzmacniaczy magistralnych. Najczęściej tylko są przystosowane do
przenoszenia mniejszego prądu zdalnego zasilania. Wynika to stąd, że z reguły w
kaskadzie pracuje ich już znacznie mniej. Wybór konkretnej wersji wykonania jest
określony przez rozpiętość i liczbę abonentów sieci.

1.3 Wzmacniacz budynkowy

Przy wielu abonentach z reguły po przyłączu domowym jest niezbędny tzw. wzmacniacz
budynkowy (abonencki) do wyrównania tłumienia sieci rozdzielczej (abonenckiej). W
prostych przypadkach są stosowane tzw. wzmacniacze kompaktowe z jednym wejściem i
wyjściem (wzmacniacz przyłącza domowego). Przy większych wymaganiach są stosowane
jednak wzmacniacze budynkowe, które poza regulatorem tłumienia zawierają także
regulację korekcji oraz wbudowany rozgałęźnik. W pewnych przypadkach może być
realizowany kanał zwrotny. Z reguły są to wzmacniacze zasilane lokalnie w obudowach nie
spełniających wymagań hermetyczności.

2. Elementy bierne

Najważniejszymi elementami sieci rozdzielczej są – poza wzmacniaczami – rozgałęźniki,
odgałęźniki i gniazda abonenckie. Sposób oznaczania tych podzespołów i definiowania
ich parametrów przedstawiono na rys.1. Poszczególne parametry zdefiniowano dokładniej w
następnych podpunktach tego rozdziału przy omawianiu poszczególnych elementów.

Rys.1. Parametry podzespołów sieci rozdzielczej
Rys.1

Rozgałęźniki i odgałęźniki są stosowane – w zależności od wykonania – w
sieciach abonenckich (podstawowych) i sieciach rozprowadzających (dystrybucyjnych). W
liniach magistralnych są stosowane wyłącznie wzmacniacze rozgałęźne o wysokiej
izolacji. Przy zastosowaniu rozróżnia się montaż wewnętrzny i zewnętrzny oraz przy
złączach – poza połączeniami zaciskowymi dla sieci abonenckich – różne złącza
wtykowe w.cz. W celu osiągnięcia pożądanej funkcji stosowanych urządzeń muszą być
dokładnie uwzględniane instrukcje montażu podawane przez producentów.

Rozgałęźniki i odgałęźniki są z reguły wykonywane jako szerokopasmowe (z małymi
ograniczeniami). Asortyment jest bardzo różnorodny odpowiednio do różnych zastosowań.
Parametry w poszczególnych przypadkach są do uzyskania z katalogów.

2.1 Rozgałęźniki

Rozgałęźniki służą przede wszystkim do dzielenia mocy linii głównej na wiele linii
z małymi stratami przenoszenia. Sygnał po rozdzieleniu jest przekazywany do kilku
przewodów, które mogą być początkami pionów gniazdowych (system przelotowy) lub
odgałęźnikowych. Zastosowanie techniki linii mikropaskowych spowodowało, że obecnie
produkowane rozgałęźniki mają dużo mniejsze tłumienia przelotowe niż dawne
rozgałęźniki rezystorowe (poza nieuniknionym spadkiem poziomu o 3dB wynikającym z
podziału mocy) oraz posiadają właściwości izolacji wyjść.

W praktyce rozgałęźników budynkowych są zwykle spotykane podziały dwukrotne,
trzykrotne i czterokrotne. Chociaż ostatnio – w wyniku znacznego rozpowszechnienia się
instalacji typu gwiazdowego – coraz częściej spotyka się również rozgałęźniki 6- i
8-krotne (czasami 5- i 10-krotne). Ponadto w celu zwielokrotnienia rozdziału można
zestawiać razem wiele rozgałęźników.

Bierne elementy magistralne i dystrybucyjne są prawie zawsze przystosowane do pracy
dwukierunkowej. Ponadto wszystkie urządzenia mogą przenosić bardzo duże prądy
zasilania po linii do zdalnie zasilanych wzmacniaczy. Zastosowanie specjalnych dławików
zapewnia przenoszenie prądu 10…12A bez wprowadzania przydźwięku sieci. Wszystkie
elementy są umieszczane w odlewanych ciśnieniowo obudowach aluminiowych odpornych na
korozję. Dzięki hermetycznej obudowie mogą pracować na otwartym powietrzu oraz w
studzienkach telekomunikacyjnych. Często konstrukcja elementów umożliwia
natychmiastową wymianę całego modułu elektronicznego bez potrzeby naruszania obudowy i
złącz kabli magistralnych.

Tłumienność przelotowa jest określana tłumieniem między wejściem głównym i
poszczególnymi wyjściami rozgałęźnika. Izolacja (separacja) wyjść jest tłumieniem
między poszczególnymi wyjściami rozgałęźnika.

2.2 Odgałęźniki

Odgałęźniki są przeznaczone do odprowadzania z linii przesyłowej części sygnału w
celu zasilania jednego lub wielu przewodów odgałęźnych, które mogą służyć do
zasilania gniazd abonenckich lub wysterowywania wzmacniaczy. Odgałęźniki mogą być
również wykorzystywane do wydzielania części sygnału w celach kontrolno-pomiarowych.
Budowane w technice sprzęgaczy kierunkowych odgałęźniki mają charakterystyki
sprzężeniowe prawie niezależne od częstotliwości, małe tłumienie przelotowe i
dużą izolację wyjść.

Tłumienność przelotowa jest określana tłumieniem między wejściem głównym i
wyjściem głównym odgałęźnika. Tłumienność odsprzężenia jest wartością
tłumienia między wejściem głównym i wyjściem odgałęźnym (odgałęzieniem). W
przypadku odgałęźników bez sprzęgaczy kierunkowych również między wyjściem
głównym i odgałęzieniem. Kierunkowość (tłumienność zwrotna) jest tłumieniem
między wyjściem głównym i odgałęzieniem (dla odgałęźników ze sprzęgaczami
kierunkowymi). Izolacja (separacja) wyjść jest tłumieniem między odgałęzieniami (dla
odgałęźników wielokrotnych).

2.3 Gniazda abonenckie

Zasadniczym zadaniem gniazdka abonenckiego jest wydzielenie i rozdział sygnałów
radiofonicznych i telewizyjnych oraz skierowanie ich na oddzielne wyjścia. Gniazdo
abonenckie jest zespołem szerokopasmowych sprzęgaczy kierunkowych i filtrów
zapewniających wydzielenie sygnałów radiofonicznych i telewizyjnych. W znacznej mierze
o parametrów elektrycznych instalacji decyduje gniazdo.

Gniazda abonenckie służą do podłączania urządzeń odbiorczych w mieszkaniu. Złącza
do urządzeń odbiorczych najczęściej odpowiadają systemowi wtykowemu IEC. W przypadku
gniazd przystosowanych do przenoszenia sygnałów pierwszej p.cz. satelitarnej z reguły
stosuje się złącza F. Za pomocą różnych wykonań w postaci wtyku względnie gniazda
dla telewizji i radia zapewnia się niezamienialność złącz dla urządzeń odbiorczych
przy stosowaniu jednego tylko typu sznura abonenckiego. Układ elektroniczny gniazdek jest
umieszczany w ekranowanych korpusach wykonywanych jako wysokociśnieniowe odlewy ze
stopów metali lekkich. Odpowiednio do różnych systemów rozdzielczych są potrzebne
odpowiednie gniazda abonenckie.

Gniazda abonenckie do systemów przelotowych

Przy AIZ z siecią abonencką w systemie przelotowym należy stosować gniazda, które
odpowiadają temu systemowi. Istnieją zasadnicze różnice w stosunku do typów
omówionych w poprzednim punkcie. Podczas montażu należy zwrócić szczególną uwagę
na to, że odpowiednia wkładka gniazda abonenckiego zawiera 2 złącza do przewodu
głównego, przy których jest konieczne dokładne przestrzeganie pod względem wejścia i
wyjścia.

Do realizacji gniazd przelotowych stosuję się technikę sprzęgaczy kierunkowych jedno-
lub dwukrotnych. Przy zastosowaniu sprzęgaczy dwukrotnych sygnały z obu wyjść są
doprowadzane do wyjść gniazdka po odpowiednim odfiltrowaniu. W przypadku zastosowania
sprzęgaczy jednokrotnych sygnały jest odpowiednio rozdzielany do poszczególnych wyjść
gniazdka za pomocą. Oferowane ze strony producentów typy gniazdek są bardzo
różnorodne np. pod względem zakresów częstotliwości, tłumienności sprzężenia,
tłumienia przejściowego i izolacji odpowiednio do przewidzianego zastosowania.

Tłumienność przelotowa jest określana tłumieniem między wejściem głównym i
wyjściem głównym gniazdka. Tłumienność sprzężenia (przyłączenia) jest
wartością tłumienia między wejściem głównym i wyjściem radiowym lub telewizyjnym.
Kierunkowość (tłumienność zwrotna) jest tłumieniem między wyjściem głównym i
wyjściem radiowym lub telewizyjnym. Izolacja (separacja) według DIN (metoda 2-gniazdowa)
oznacza tłumienie między wyjściami dwóch gniazdek. Częściej jednak podaje się
izolację (separację) wyjść jako tłumieniem między wyjściem radiowym i telewizyjnym
pojedynczego gniazda.

Gniazda końcowe do systemów gwiazdowych i odgałęźnych

Omawiane tutaj gniazdka są również określane jako tzw. gniazda końcowe. Są stosowane
na końcu przewodu (dołączenie urządzenia przy AII i przykładowo na końcu przewodu
odgałęźnego przy AIZ). Te gniazdka mają zatem tylko jedno złącze kablowe do
doprowadzania energii. Rozróżnia się gniazda abonenckie szerokopasmowe i gniazda
selektywne, poza tym gniazda rozróżnia się również pod względem tłumienności
dołączenia i izolacji. W najprostszym przypadku takie gniazdo dzieli przychodzącą
mieszankę sygnałową z małym tłumieniem przejściowym do złącz "TV" i
"Radio" (zwrotnica odbiornikowa). Schemat gniazdka końcowego przedstawiono na
rys.2. W przedstawionym przypadku zastosowano nieselektywny podział sygnału za pomocą
odgałęźnika kierunkowego. Sygnał z odgałęzienia jest doprowadzany do filtru
dolnoprzepustowego i następnie jest doprowadzany do wyjścia radiowego "R".

Rys.2. Schemat gniazdka końcowego
Rys.2

Taka konstrukcja gniazdka abonenckiego odznacza się wieloma zaletami w stosunku do
gniazd filtrowych z selektywnym podziałem mocy:
- brak "dziur" w charakterystyce amplitudowej i odbiciowej gniazda (np. dla
dolnych kanałów specjalnych),
- możliwość korzystania z kanału zwrotnego na obu wyjściach,
- bardzo wysoka separacja wyjść TV i R gwarantująca zachowanie płaskiej
charakterystyki amplitudowej każdego wyjścia niezależnie od obciążenia drugiego.
Należy podkreślić, iż pewne osobliwości występują w przypadku gniazdek
przeznaczonych do odbioru satelitarnego i DSR.

2.4 Sznur abonencki

Kable (sznury) abonenckie służą do podłączania urządzeń odbiorczych (odbiornik
telewizyjny, radio, odbiornik telewizji satelitarnej) do gniazda abonenckiego. Odpowiednio
do istniejących wymagań dotyczących całkowitego ekranowania instalacji antenowych
chodzi tutaj więc o kabel współosiowy najlepiej w podwójnym ekranie (oplot plus
folia). Stosowane złącza powinny również zapewniać skuteczne ekranowanie. Na końcach
sznura są umieszczane każdorazowo wtyk i nasadka IEC. Dzięki temu zapewniona jest
niezamienialność złącz urządzeń przy stosowanym obecnie systemie połączeń
wtykowych, równocześnie takie kable mogą być stosowane jako przedłużacze.

2.5 Korektory

Instalacje zbiorowe mają w szczególności rozbudowane sieci kablowe. Tłumienie kabla
poza długością i typem jest szczególnie silnie zależne od częstotliwości. Również
prawie wszystkie pozostałe elementy cechują się tłumieniem zależnym od
częstotliwości. Obliczenia instalacji muszą być zatem przeprowadzone dla wielu
istotnych częstotliwości. Uwzględnieniu tłumienia zależnego od częstotliwości
należy poświęcić dużo uwagi. Poza tym przy instalacjach szerokopasmowych są
stosowane możliwości regulacji tłumienia szerokopasmowego lub wąskopasmowego, tzw.
korektory tłumienia. Takie elementy mają charakterystykę tłumienia zależną od
częstotliwości, która jest przeciwstawiana tłumienności kabla i elementów. Przebieg
może być ustawiony na stałe względnie ustawialny w wartości bezwzględnej i w
zależności od częstotliwości. Takie korektory są przeważnie potrzebne w większych
instalacjach i występują jako podzespoły wtykowe lub oddzielne elementy składowe.

Jeżeli w przedłożonej koncepcji instalacji odpada np. przewidziane łącze kablowe,
wówczas w danym przypadku jako układ zastępczy należy zastosować tzw. substytut
kablowy w postaci podzespołu, powinien on mieć wartość bezwzględną i przebieg
częstotliwościowy tłumienia kabla (zasadniczy wymóg przy wielkich instalacjach).

2.6 Przyłącze domowe

W instalacjach telewizji kablowej stosuje się bardzo często przyłącze domowe (House
connecting point) spełniające funkcję interfejsu między instalacją kablową i
domową. W najprostszym przypadku po przyłączu domowym może być zainstalowane
przyłącze abonenckie. Na rys.3 przedstawiono przykład takiego przyłącza domowego
zapewniającego pojemnościowe rozdzielenie przewodu wewnętrznego. Urządzenie takie
zawiera złącze pomiarowe oraz zabezpieczenie przepięciowe (iskrownik). Przyłącze
domowe ma małe tłumienie przelotowe rzędu 0,5…0,8dB oraz dużą izolację między
wejściem i wyjściem przy zamknięciu wejścia rezystorem 75W.

Rys.3 Schemat przyłącza domowego
Rys.3

Równocześnie należy podkreślić, iż czasami są stosowane również przyłącza
zapewniające podwójną izolację galwaniczną między wejściem dołączonym do kablowej
sieci doprowadzeniowej i wyjściem dołączonym do instalacji budynkowej. Dzięki izolacji
zarówno przewodu wewnętrzny, jak i zewnętrznego takie przyłącza mogą być w
szczególności stosowane do eliminowania zakłóceń powodowanych prądami
wyrównawczymi.

Aleksy Kordiukiewicz