книги из ГПНТБ / Смирнов Б.В. Основы электроники и техники связи учебник

Передающая камера

Рис. 208. Схема передачи изображений и звука по радио.

лы, управляющие движением луча (синхронность и синфазность хода луча по строкам и кадрам, гашение луча во время обратного хода). Эти сигналы позволяют осуществить движение луча кине­ скопа в телевизионных приемниках строго синхронно-синфазно с движением луча иконоскопа.

Передача звука производится на другой несущей частоте по то­ му же принципу, что и при радиосвязи. Система модуляции при передаче звука применяется обычно частотная, позволяющая полу­ чить высокое качество звучания.

Прием изображения и звука. На атенну телевизионного прием­ ника принимаются колебания обеих несущих частот — изображе­ ния и звука. Телевизионные приемники могут быть выполнены по супергетеродинной схеме (рис. 209, а) или по схеме прямого усиле­ ния (рис. 209,6). В первом случае принятые колебания усиливают­ ся в усилителях высокой и промежуточной частоты, во втором слу­ чае — только в усилителе высокой частоты. Выделение из этих ко­ лебаний сигналов звука, изображения, строчных и кадровых импульсов (обе схемы), как правило, производится по одним и тем же принципам.

В результате детектирования в приемнике звукового сопровож­ дения выделяются колебания низкой частоты, которые поступают в усилитель и громкоговоритель. В приемнике изображения после детектирования выделяется полный телевизионный сигнал.

Разделение телевизионного сигнала. Полный телевизионный сигнал (рис. 210) состоит из сигналов изображения, строчных и кадровых гасящих импульсов, строчных и кадровых синхронизиру-

316

ющпх импульсов. Полный телевизионный сигнал подаетеяна уп­ равляющий электрод (в положительной полярности) или на катод кинескопа (в'отрицательной полярности) в зависимости от схемы телевизионного приемника. Сигнал изображения обеспечивает мо­ дуляцию электронного луча по яркости, а гасящие импульсы (строчные и кадровые) запирают луч кинескопа на время обрат­ ных ходов.

Синхронизирующие импульсы предназначаются для синхрони­ зации работы в телевизорах строчных и кадровых генераторов, вы­ рабатывающих напряжение для вертикально и горизонтально от­ клоняющих пластин. Указанная синхронизация производится в каждом телевизоре с подобным генератором телецентра при раз­ вертке изображения, передаваемого иконоскопом. Для выделения синхронизирующих импульсов из полного телевизионного сигнала в телевизорах предусматривается канал синхронизации, который состоит из амплитудного ограничителя и двух разделительных фильтров (рис. 211). Схемы амплитудных ограничителей создают с таким расчетом, чтобы не пропускались сигналы с амплитудой, менее заданной. Так как синхронизирующие импульсы имеют уро­ вень «чернее черного» (рис. 210, а), то выделяется смесь строчных и кадровых синхронизирующих импульсов.

Дальнейшее разделение этих импульсов происходит по их дли­ тельности. Для выделения строчных синхронизирующих импульсов используется дифференциальный фильтр, принципиальная схема

Время, т с

Рис. 210. Форма полного телевизионного сигнала:

а — в интервале двух строк; б — нечетный полукадровый импульс; а — четный полукадровый импульс.

318

Рис. 211. Блок-схема телевизионного приемника (без высокочастотной части).

которого показана на рисунке 211. Постоянная времени такого фильтра составляет 0,2 от длительности строчного импульса. В ре­ зультате на сопротивлении фильтра от каждого прямоугольного импульса возникают два остроконечных импульса: положитель­ ный— от переднего фронта (заряд конденсатора фильтра) и отри­ цательный— от заднего фронта (разряд конденсатора). Для уп­ равления работой строчного генератора, в качестве которого применяют обычно блокинг-генератор, используют либо положи­ тельные, либо отрицательные выделенные импульсы.

Для выделения кадровых синхронизирующих импульсов служит интегрирующий фильтр с постоянной времени, примерно равной длительности одной строки. Вследствие этого строчные импульсы не успевают зарядить конденсатор интегрирующего фильтра и че­ рез него не проходят. Кадровые импульсы, длительность которых

в2—3 раза больше постоянной времени фильтра, заряжают кон­ денсатор. Получающиеся после фильтра импульсы используются для управления работой кадрового генератора.

Во время действия кадрового импульса генератор строчной раз­ вертки работает в свободном автоколебательном режиме. Чтобы при выполнении начала строк кадра обеспечить их синхронизацию,

вполном телевизионном сигнале передаются так называемые вы­ равнивающие импульсы (рис. 210,6, в), позволяющие синхронизи­ ровать работу строчного генератора к моменту появления «рабоче­ го» строчного импульса.

При чересстрочной развертке серия горизонтальных синхрони­ зирующих импульсов начинается полным строчным импульсом, а кончается половинным (рис. 210, б) или начинается половинным строчым импульсом, а кончается полным (рис. 210, в). За счет вве­ дения полустрочиых импульсов удается сохранить одинаковую длительность полукадровых импульсов независимо от того, с пол­ ной или половинной строки начинается полукадр (рис. 207).

319

3. Телевизионные приемники (телевизоры)

Общие сведения. Телевизионные приемники различаются разме­ ром экрана, внешним оформлением и электрическими данными.

Размер экрана определяется маркой электронно-лучевой труб­ ки. По мере совершенствования телевизоров все большая часть пе­ редней стенки отводится экрану. По исполнению различают теле­ визоры настольные, консольные и проекционные. Консольные теле­ визоры устанавливаются на полу. У проекционных телевизоров изображение проектируется на экран.

К основным электрическим данным, характеризующим телеви­ зионный приемник, относятся: чувствительность, число принимае­ мых программ, число ламп, потребляемая мощность, мощность по низкой частоте.

Чувствительность телевизора измеряется в микровольтах. Чем меньшее количество микровольт достаточно для нормальной рабо­ ты телевизора,тем чувствительность его лучше, тем дальше от те­ лецентра возможен прием телепрограмм.

Число ламп характеризует совершенство схемы телевизора. Но с увеличением числа ламп появляется опасность снижения сте­ пени надежности аппарата. Замена ламп полупроводниковыми при­ борами повышает надежность, уменьшает габариты и повышает срок службы телевизоров.

Число программ, принимаемых телевизором, определяется ко­ личеством частот (каналов), на которые он настроен. Каждый ка­ нал занимает полосу частот в 8 МГц.

В СССР телевизионные передачи ведутся в диапазоне частот от

320

стандарту СССР оно развертывается на 625 строк. Метод разверт­ ки чересстрочный, с числом полей 50 в секунду и кадров 25 в секун­ ду. Формат кадра, то есть отношение длины изображения к шири­ не,— 4 :3 . Сигнал изображения занимает спектр частот до 6 МГц, звука — от 50 Гц до 50 кГц. Амплитуда синхронизирующих импуль­ сов превышает значение амплитуды самого большого сигнала изоб­ ражения.

4. Приемные телевизионные антенны

Приемные телевизионные антенны должны обеспечивать на вхо­ де приемника возможно большее напряжение и одновременно про­ пускать спектр частот телевизионной передачи. Антенна должна ослаблять действие волн, отраженных от различных предметов; (зданий, возвышенностей и т. п.). Наконец, важным условием хо­ рошего приема является согласование фидерной линии с антенной и входом приемника. В противном случае изображение получается расплывчатым или многоконтурным.

В зависимости от расстояния до телевизионного центра, мощ­ ности его передатчика, высоты передающей антенны, профиля местности между телецентром и приемной антенной, чувствитель­ ности приемника, количества принимаемых программ необходимопользоваться различными типами приемных телевизионных ан­

конструкциях, осветительной проводке и пр. электромагнитное поле в комнате становится совокупностью горизонтально и вертикальна поляризованных полей. Лучи антенны приходится устанавливать, не только горизонтально, но наклонно и даже вертикально, а порой и в самых различных сочетаниях, чтобы получить наибольший при­ нимаемый сигнал.

Вследствие поглощения поля в стенах здания напряженность поля в комнате может быть в 2—40 раз меньше наружной напря­ женности. Поэтому хороший прием на комнатные антенны возмо­ жен в радиусе нескольких километров сгг телецентра (вне первых и подвальных этажей зданий, вне зданий железобетонной конст­ рукции и т. п.).

Согласования с фидером для комнатных антенн не требуется, так как вследствие малой длины фидера влияния отраженных волн не наблюдается.

Из комнатных антенн получили распространение телескопичес­ кая и кольцевая, а также простой или широкополосный симметрич­ ный полуволновой вибратор (рис. 212). Длина каждого луча виб­ ратора равна ’Д К (А — средняя длина несущей волны данного ка­ нала) .

6

Рис. 212. Комнатные телевизионные антенны:

а — телескопическая; б — кольцевая; в — полуволновой снмметрнчный^внбратор; г — широкополосный симметричный вибратор; / — антенный канатик; 2 — орешковые изоляторы; 3 — оттяжки; 4— шнур к телевизору; р, п, q — равносторонний треугольник из антенного канатика со стороной 100 мм (на жесткой основе).

Простейшие наружные антенны. Наружные антенны более эф­

фективны по сравнению с комнатными. Эта эффективность обу­ словливается тем, что напряженность поля вне помещений больше, чем в помещении. Наружная антенна может быть расположена до­ статочно высоко. Наконец, наружной антенне можно придать остро направленное действие.

Простейшими наружными антеннами являются полуволновые вибраторы-диполи'(рис. 165). Длина лучей такого диполя равна четверти средней длины волны канала. Выполняются диполи из медной или алюминиевой трубки диаметром 10—30 мм. При этом обеспечивается полоса пропускания не менее 6 МГц. Петлевой виб­ ратор (рис. 165,6) имеет несколько большую полосу, чем обычный диполь (рис. 165,а).

Входное сопротивление обычного диполя, то есть сопротивление антенны в точках подключения фидера, составляет 75 Ом, петлево­ го вибратора — 300 Ом.

Диаграмма направленности таких антенн имеет вид, изобра­ женный на рисунке 162, а.

322

При установке вибраторов-диполей на высоте 10—20 м удается обеспечивать уверенный прием на расстоянии нескольких десятков километров от телецентра (до 30—50 км).

Многоэлементные антенны. В трудных условиях приема (в ле­

Рис. 213. Миогоэлементные антенны для наружной установки:

вой канал» (рис. 213).

Промышленность выпускает трехэлементные антенны типа АТУ. Цифры, стоящие справа, означают канал (программу) и число эле­ ментов. Например, АТУ-1-2 означает: антенна на первую програм-

ВибраторперВогоканала

Гис. 215. Направленная антенна, настроенная на волны I и III каналов:

а — расположение вибраторов в горизонтальной плоскости; б —соединение активных вибра­ торов; а — диаграмма направленности.

324

стояние от телецентра не превышает 50—70 км, трехэлементную — при 70— 100 км и пятиэлементную — свыше 100 км.

Антенны для дальнего приема. Для дальнего приема использу­ ют антенны с острой направленностью: типа «волновой канал», синфазные многоэтажные, антенны из длинных проводов, антенны с уголковым отражением.

Синфазные многоэтажные антенны составляются из нескольких (обычно 4—5) антенн «волновой канал» (рис. 214, а), располага­ емых на высоте Х/2 друг от друга. Приходящая волна одновремен­ но (синфазно) возбуждает все элементы антенны.

Синфазные антенны очень эффективны. При высоте установки синфазных антенн 25—35 м и применении усилительных приставок возможен прием на расстоянии до 300—350 км от телецентра.

Хорошие результаты дают антенны с уголковым отражателем

(рис. 214, б) .

Антенны из длпных проводов (ромбические) имеют широ­ кую полосу частот, но требуют для своего сооружения четыре мач­ ты (рис. 214, в). Высота подвеса ромбической антенны должна быть

325