5.1. Фильтры для устранения помех телевидению

При эксплуатации Си-Би радиостанций иногда возникают помехи приему телевизионных и радиовещательных передач. Помехи по своему характеру бывают самыми разнообразными и причиной их бывает как наличие побочных излучений передатчика, так и наличие внеполосных каналов приема у телевизоров и вещательных радиоприемников. Си-Би передатчик, имеющий технические параметры, соответствующие установленным нормам, обычно не создает помех телевизорам в зоне уверенного приема телепередач. Тем не менее каждый пользователь Си-Би станции перед началом эксплуатации должен убедиться, что его аппаратура не создает помех. Для этого используется собственный телевизор и вещательный радиоприемник. Если помехи имеют место, то следует принять все меры к их устранению. В общем случае основным методом устранения помех является метод экспериментального подбора наиболее эффективных средств борьбы с помехами. Это обусловлено тем, что причины помех и их проявления бывают самыми разнообразными и зависят от конкретных условий.

Канал изображения телевизора более чувствителен к помехам, чем канал звукового сопровождения и каналы ЧМ вещания. Это обусловлено тем, что канал изображения имеет значительно более широкую полосу частот и работает с амплитудной модуляцией, обеспечивающей меньшую помехозащищенность по сравнению с частотной модуляцией, используемой в канале звукового сопровождения и в ЧМ вещании.

Полное пропадание изображения или звука происходит в том случае, когда уровень помехи превышает уровень полезного сигнала или когда входные каскады телевизора перегружены основным сигналом передатчика. Обычно помеха проявляется в изменении контрастности изображения, в появлении на изображении сетки, вертикальных или наклонных полос, а также в искажения цвета. Изменение контрастности изображения связано с недостаточной избирательностью и перегрузкой входных каскадов телевизионного приемника. Полосы на экране телевизора являются следствием биений между несущими телевизионного сигнала и гармониками сигнала передатчика.

Таким образом, помехи телевидению связаны с двумя основными причинами: гармониками основного сигнала передатчика, попадающими в пределы полосы частот телевизионного канала, и с недостаточной избирательностью телевизионного приемника. В первом случае борьба с помехами осуществляется на радиостанции, во втором случае — в месте установки телевизора. Гармоники основного сигнала передатчика являются наиболее распространенной помехой, так как их частоты совпадают с частотами некоторых телевизионных каналов. В следующей таблице приведены частоты гармоник Си-Би передатчика, а также частоты телевизионных каналов и вещательного УКВ диапазона.

Как видно из таблицы, наибольшую опасность представляют вторая и третья гармоники сигнала Си-Би передатчика. Эффективно подавить гармоники можно включив на выходе передатчика фильтр низких частот. Такой фильтр должен без существенного затухания пропускать сигнал с частотой Си-Би передатчика и ослаблять сигналы более высоких частот. Схема фильтра изображена на рис. 5.1.

Катушки намотаны проводом диаметром 1,0 мм на оправке диаметром 10 мм; шаг намотки около 3 мм. Катушки L1 и L5 имеют 4 витка, L2 и 14 — 8 витков, L3 — 9 витков. Настраивают фильтр с помощью измерителя частотных характеристик или с помощью генератора стандартных сигналов.

При этом к выходу и входу фильтра необходимо подключить сопротивления по 50 Ом. Частота среза фильтра должна быть около 36 МГц. Настройку производят путем сжатия и растяжения витков катушек. Корпус фильтра может быть металлическим или спаянным из фольгированного стеклотекстолита. Детали монтируют навесным способом, а "земляные" выводы припаивают непосредственно к корпусу. Если нет приборов, можно собрать более простой фильтр, схема которого приведена на рис. 5.2.

Рис. 5.2

Катушки L1, L2 намотаны проводом диаметром 1,0 мм на оправке диаметром 10 мм; шаг намотки около 3 мм и имеют по 8 витков. Настройка осуществляется сжатием и растяжением витков по минимуму помех на экране телевизора. При наличии КСВ-метра полезно проверить согласование фильтра по входному и выходному сопротивлениям. Для этого на выход фильтра (выходом может быть любой из разъемов, так как фильтр симметричный) подключают безиндукционный резистор мощностью не менее 2 Вт и сопротивлением 50 Ом, а ко входу радиостанцию с КСВ-метром. Если КСВ значительно отличается от 1, то следует несколько изменить величины конденсаторов и повторить настройку. Конструкция корпуса аналогична конструкции предыдущего фильтра.

Если гармоники основного сигнала создают помеху только на одном телевизионном канале, то для подавления гармоники можно использовать, четвертьволновый отрезок коаксиального кабеля, разомкнули на конце и подключенный к выходу передатчика через тройник.). Подбор длины кабеля производят по минимуму помехи на экране телевизора. При применении стандартного кабеля с коэффициентом укорочения 0,66 ориентировочные значения длины четвертьволновых отрезков коаксиального кабеля, обеспечивающие подавление соответствующих гармоник, составляют:

Фильтр нижних частот, включенный на выходе передатчика, не устраняет генерацию и излучение гармоник, возникающих за счет нелинейных характеристик элементов антенно-фидерной системы. Часто при окислении проводов фидерной линии и отдельных трубок вибраторов в местах соединения, а также при пробое изоляторов, появляются контакты, сопротивление которых изменяется в зависимости от проходящего по ним тока. В результате искажается форма высокочастотного сигнала и возникают гармоники основного сигнала передатчика. Опасны также окислившиеся контакты в проводниках, находящихся в непосредственной близости от антенны, поскольку в таких проводниках могут наводиться значительные токи и возникать гармоники основного сигнала. Борьба с помехами такого рода сводится к обеспечению надежных контактов в токопроводящих цепях антенно-фидерного тракта, к защите контактов от окисления, к очистке изоляторов от загрязнений для уменьшения токов утечки и возможности электрического пробоя. По этой же причине размещать антенну следует на максимально возможном расстоянии от посторонних проводников.

Частота первой гармоники сигнала Си-Би передатчика находится вне полосы пропускания телевизионного приемника, однако основная селекция сигнала производится на промежуточной частоте и входные каскады телевизора оказываются менее защищенными от сигналов, находящихся вне полосы пропускания. Поэтому мощный сигнал от расположенного неподалеку передатчика может изменять режим работы входных каскадов и нарушать работу телевизора.

Подключение телевизионной антенны ко входу телевизора через фильтр высоких частот, пропускающий сигналы с частотами первого и более высокочастотных телевизионных каналов, позволяет уменьшить влияние на телевизор основного сигнала передатчика. На рис. 5.3. показана схема простого фильтра верхних частот.

Рис. 5.3

Фильтр монтируют в небольшой коробочке, спаянной из фольгированного стеклотекстолита или другого подходящего материала. Коробка разделяется экраном на две части для размещения катушек. Каждая катушка намотана медным проводом диаметром 1,0 мм, диаметр катушки 6 мм, длина намотки 10 мм, количество витков — 6. Подключение фильтра осуществляется с помощью стандартных телевизионных высокочастотных разъемов.

В некоторых случаях причиной помех телевидению является недостаточная высокочастотная развязка проводов питания. Высокочастотный сигнал передатчика, попадая в питающую сеть, поступает по проводам этой сети к телевизорам и радиоприемникам, включенным в нее, а также излучается в пространство. Для высокочастотной развязки сети питания можно использовать сетевые фильтры, применяемые для питания компьютеров. В некоторых случаях для обеспечения развязки достаточно несколько раз продеть провод питания передатчика через ферритовое кольцо большого диаметра с магнитной проницаемостью 400...2000.

В литературе [50] приведена компьютерная программа, а в [12] номограмма для расчета катушек индуктивности, применяемых в различных фильтрах.

В заключение необходимо отметить немаловажные особенности отношений между владельцем Си-Би станции и телезрителями, жалующимися на помехи. В любом случае следует выслушать жалобу. Никогда не следует категорически отрицать всякую возможность помехи от радиостанции. Необходимо учитывать, что владелец Си-Би часто обладает гораздо большими знаниями в области радиосвязи, чем владелец телевизора. Следует проявить заинтересованность в выявлении причин и устранении помехи.. Необходимо также проинформировать владельца телевизора, что использование Си-Би станции законно и осуществляется на основании лицензии Госсвязьнадзора. Установление нормальных взаимоотношений позволит ускорить устранение помехи и добиться электромагнитной совместимости радиоустройств и мирного сосуществования их владельцев. Не исключено, что помеха возникает вследствие несовершенства телевизора и ее придется устранять с разрешения владельца в самом телевизоре. Дополнительные сведения о борьбе с помехами телевидению можно найти в литературе [2, 4, 12 — 15].