Широкополосный усилитель с автоматическим отключением обратного канала
Полезная модель относится к системам автоматического управления и регулирования и может быть использована для автоматического отключения обратного канала в широкополосных усилителях в случае возрастания шумов ингрессии.
Широкополосный усилитель с автоматическим отключением обратного канала, содержащий в прямом канале: входной диплексер, первый вход которого является входом устройства, аттенюатор, вход которого соединен с выходом входного диплексера, эквалайзер, вход которого соединен с выходом аттенюатора, усилитель прямого канала, вход которого соединен с выходом эквалайзера, и выходной диплексер, вход которого соединен с выходом усилителя прямого канала, а первый выход является общим выходом устройства, в обратном канале: усилитель обратного канала, вход которого соединен со вторым выходом выходного диплексера, направленный ответвитель, вход которого соединен с выходом усилителя обратного канала, эквалайзер, вход которого соединен с первым выходом направленного ответвителя, аттенюатор, вход которого соединен с выходом эквалайзера, модулятор FSK (Frecuency Shifted Keying), передатчик обратного канала, вход которого соединен с выходом модулятора FSK, а выход - со вторым входом входного диплексера прямого канала отличающийся тем, что в него дополнительно введены детектор, вход которого соединен со вторым выходом направленного ответвителя, первый усилитель, вход которого соединен с выходом детектора, первый и второй генераторы опорных напряжений, первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с выходами первого и второго генераторов опорного напряжения, а вторые входы - с выходом первого усилителя, блок реле, первый вход которого соединен с выходом аттенюатора обратного канала, второй и третий входы - соответственно с выходами первого и второго компараторов, второй усилитель, вход которого соединен с выходом блока реле, а выход - с входом модулятора FSK.
Полезная модель относится к системам автоматического управления и регулирования и может быть использована для автоматического отключения обратного канала в широкополосных усилителях в случае возрастания шумов ингрессии.
Известные широкополосные усилители RF (Radio Frecuency) сигнала (www.hirschmann.de; www.zoanan.cn; www.planar.ru) содержат: в прямом канале: входной диплексер, аттенюатор, эквалайзер, усилитель прямого канала, выходной диплексер, в обратном канале: усилитель обратного канала, направленный ответвитель, эквалайзер, аттенюатор, модулятор FSK (Frecuency Shifted Keying), передатчик обратного канала.
Однако данные широкополосные усилители при возрастании отношения сигнал/шум в обратном канале, в частности, при появлении шумов ингрессии, не обеспечивают качественную передачу данных в системе интерактивного телевидения.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности работы обратного канала, отключение обратного канала в случае превышения в нем заданного соотношения сигнал/шум.
Поставленная цель достигается тем, что в широкополосный усилитель, содержащий в прямом канале: входной диплексер, первый вход которого является входом устройства, аттенюатор, вход которого соединен с выходом входного диплексера, эквалайзер, вход которого соединен с выходом
аттенюатора, усилитель прямого канала, вход которого соединен с выходом эквалайзера, и выходной диплексер, вход которого соединен с выходом усилителя прямого канала, а первый выход является общим выходом устройства,
в обратном канале: усилитель обратного канала, вход которого соединен со вторым выходом выходного диплексера, направленный ответвитель, вход которого соединен с выходом усилителя обратного канала, эквалайзер, вход которого соединен с первым выходом направленного ответвителя, аттенюатор, вход которого соединен с выходом эквалайзера, модулятор FSK (Frecuency Shifted Keying), передатчик обратного канала, вход которого соединен с выходом модулятора FSK, а выход - со вторым входом входного диплексера прямого канала дополнительно введены детектор, вход которого соединен со вторым выходом направленного ответвителя, первый усилитель, вход которого соединен с выходом детектора, первый и второй генераторы опорных напряжений, первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с выходами первого и второго генераторов опорного напряжения, а вторые входы - с выходом первого усилителя, блок реле, первый вход которого соединен с выходом аттенюатора обратного канала, второй и третий входы - соответственно с выходами первого и второго компараторов, второй усилитель, вход которого соединен с выходом блока реле, а выход -со входом модулятора FSK.
Сравнение с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков и их связями между ними. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что перечисленные элементы, используемые в блоках, являются известными, однако их введение в указанной связи с остальными элементами приводит к решению новой задачи автоматического отключения обратного канала при возрастании в нем шумов ингрессии. Это подтверждает соответствие технического решения критерию «существенные отличия».
На фиг.1 показана общая блок-схема предлагаемого устройства, а на фиг.2 - реализация блока реле.
Устройство содержит: диплексер 1, 3; усилитель прямого канала 2, усилитель обратного канала 4, направленный ответвитель 5, эквалайзер 6, 19; аттенюатор 7, 18; модулятор 8, передатчик обратного канала 9, детектор 10, усилитель 11, 17; генератор опорного напряжения 12, 13; компаратор 14, 15; блок реле 16.
Устройство автоматического отключения обратного канала работает следующим образом.
Известно, что шумы ингрессии возникают в полосе частот 5...15 МГц. Это, в основном, связано с работой бытовой аппаратуры: холодильники, стиральные машины, электродрели и т.п. Полоса обратного канала большинства широкополосных усилителей перекрывает полосу 5...15 МГц и лежит в пределах 5-30...65 МГц. При появлении шумов ингрессии резко
возрастает соотношение сигнал/шум в обратном канале, что приводит к сбою в работе систем интерактивного телевидения, Интернета и т.п.
Со второго выхода направленного ответвителя 5 (как правило, - 15 дБ) сигнал подается на вход детектора 10 и далее усиливается первым усилителем 11. С выхода усилителя 11 сигнал детектора 10 поступает на вторые входы первого и второго компараторов 14, 15, где сравнивается с опорными напряжениями первого и второго генераторов 12, 13. Напряжения опорных генераторов 12, 13 выбираются в зависимости от уровня шумов ингрессии: при большом уровне срабатывает первый компаратор 14 (при этом полностью отключается обратный канал), при небольших шумах срабатывает второй компаратор 15 и в обратный канал вводятся затухания - 6 дБ. Выходные сигналы компараторов 14, 15 подаются на соответствующие входы блока реле 16 (фиг.2), представляющего собой управляемую цепочку последовательных ключей. Кнопкой Кн.1 можно вручную включить/выключить обратный канал; при отключении контактов КР2 реле Р2 вносятся затухания (-6 дБ) в цепь обратного канала, и при отключении контактов КР1 реле Р1 обратный канал полностью отключается.
При отсутствии шумов ингрессии и включенной кнопке Кн.1 (фиг.2) сигнал с выхода аттенюатора 7 поступает на вход второго усилителя 17 и далее на вход модулятора FSK, управляющего передатчиком обратного канала 9. При превышении соответствующего уровня сигнал/шум обратный канал отключается либо автоматически при срабатывании первого компаратора 14, либо вручную при отключении кнопки Кн.1.
Таким образом, предлагаемое устройство автоматического отключения обратного канала по сравнению с известными устройствами позволяет анализировать соотношение сигнал/шум в обратном канале и при превышении заданного уровня шумов ингрессии либо его полностью отключать на время действия шумов, либо вносить затухания - 6 дБ.
Широкополосный усилитель с автоматическим отключением обратного канала, содержащий в прямом канале: входной диплексер, первый вход которого является входом устройства, аттенюатор, вход которого соединен с выходом входного диплексера, эквалайзер, вход которого соединен с выходом аттенюатора, усилитель прямого канала, вход которого соединен с выходом эквалайзера, и выходной диплексер, вход которого соединен с выходом усилителя прямого канала, а первый выход является общим выходом устройства, в обратном канале: усилитель обратного канала, вход которого соединен со вторым выходом выходного диплексера, направленный ответвитель, вход которого соединен с выходом усилителя обратного канала, эквалайзер, вход которого соединен с первым выходом направленного ответвителя, аттенюатор, вход которого соединен с выходом эквалайзера, модулятор FSK (Frecuency Shifted Keying), передатчик обратного канала, вход которого соединен с выходом модулятора FSK, а выход - со вторым входом входного диплексера прямого канала, отличающийся тем, что в него дополнительно введены детектор, вход которого соединен со вторым выходом направленного ответвителя, первый усилитель, вход которого соединен с выходом детектора, первый и второй генераторы опорных напряжений, первый и второй компараторы, первые входы которых соединены с выходами первого и второго генераторов опорного напряжения, а вторые входы - с выходом первого усилителя, блок реле, первый вход которого соединен с выходом аттенюатора обратного канала, второй и третий входы - соответственно с выходами первого и второго компараторов, второй усилитель, вход которого соединен с выходом блока реле, а выход - с входом модулятора FSK.
