10.8. ПОМЕХИ ТЕЛЕВИДЕНИЮ

Помехи, создаваемые Си-Би станциями приему телевидения, как с ними бороться.

Си-Би радиостанции, работающие в диапазоне 27 МГц, могут создавать помехи как другим службам связи, так и теле- и радиовещанию в диапазоне УКВ. Наибольшие нарекания обычно вызывают помехи от Си-Би станций приему телевидения. Некоторые пользователи, чтобы не портить отношения с соседями, вынуждены отказываться от проведения связей во время передачи любимых соседями телесериалов. Что является причиной этих помех?

Сигнал передатчика, работающего на частоте близкой к 27 МГц, содержит гармонические составляющие (связанные с искажениями колебаний несущей частоты). Вторая гармоника имеет удвоенную частоту и близка по частоте к 54 МГц, т. е. попадает в полосу первого канала телевидения, третья гармоника примерно равна 81 МГц, т. е. поражает третий телевизионный канал, четвертая гармоника - 108 МГц, попадает в диапазоне FM радиовещания. Более высокие гармоники в сигнале передатчика обычно уже настолько ослаблены, что помех не вызывают.

Кроме гармонических составляющих в сигнале передатчика могут присутствовать также побочные частоты, вырабатываемые синтезатором, но они имеют весьма малую амплитуду и частоту, близкую к частоте несущей, так что, в худшем случае, могут помешать только близким соседям, работающим в соседних каналах Си-Би диапазона, и о них мы сейчас говорить не будем.

Максимальная разрешенная мощность передатчика Си-Би радиостанции, равная 10 Вт, и требования к допустимым внеполосным излучениям были выбраны с учетом гарантированного отсутствия помех телевидению и радиовещанию. Однако большинство пользователей гражданского диапазона для увеличения дальности связи используют усилители мощности или форсируют выходные каскады своих радиостанций с обычного уровня 4 Вт до 10 Вт и более (как кому удастся)... При изменении режимов выходных каскадов внеполосное излучение передатчика может сильно возрасти, превышая допустимые нормы, а усилители, особенно самодельные, могут иметь непредсказуемый уровень гармоник.

Очевидным способом ослабления гармоник передатчика является применение фильтров нижних частот, пропускающих без ослабления частоты ниже 30 МГц, но сильно ослабляющих все частоты выше 40 МГц.

Примером такого фильтра промышленного изготовления может служить фильтр нижних частот модели YA-1 фирмы Bencher (США), имеющийся в продаже в большинстве магазинов, торгующих Си-Би техникой. Он имеет следующие характеристики:

полоса прозрачности - от 1, 8 до 29, 7 МГц,

потери в полосе прозрачности - менее 0, 2 дБ,

КСВ в полосе прозрачности - не хуже 1, 2,

ослабление на частоте 54 МГц - не менее 80 дБ.

Те из наших читателей, кто хочет сберечь 30 долларов для покупки более важных вещей, могут изготовить подобный фильтр самостоятельно, это не очень сложно. Наиболее простой и эффективный фильтр нижних частот показан на рис. 10. 35.

Особенностью этого фильтра является то, что он не трансформирует сопротивление, подключенное ко входу. Это означает, что если фильтр подключить к передатчику, рассчитанному на нагрузку 50 Ом, то к выходу фильтра следует подключать нагрузку с таким же сопротивлением. В этом проявляется сходство этого фильтра с отрезком линии передачи длиной в половину длины волны. Именно поэтому такой фильтр называют полуволновым фильтром нижних частот. Расчет элементов полуволнового фильтра очень прост:

где f - частота среза фильтра.

Для нашего случая Rвх = Rвых = 50 Ом, f= 30 МГц, L = 0,26 мкГн, С1 = 100 пФ,С2=200пФ.

Количество звеньев фильтра выбирается, исходя из требуемого ослабления в полосе запирания. На рис. 10.35 показан трехзвенный фильтр, но, добавляя дополнительные катушки L и конденсаторы С2, можно набрать любое количество звеньев. Теоретически трехзвенный ФНЧ должен иметь ослабление 52,7 дБ на частоте, равной удвоенной частоте среза. Практические значения ослабления получаются несколько меньшими из-за неидеальной экранировки. Впрочем, слишком много звеньев (более 5-7) использовать не следует, т. к. при этом возрастут потери в полосе прозрачности. Рекомендуется ограничиться таким числом звеньев, при котором исчезают помехи телевидению.

Эффективность работы фильтра зависит от его конструктивного выполнения. Необходимо поместить элементы фильтра в металлический корпус, лучше всего фрезерованный латунный или спаянный из медного листа (вполне приемлемые результаты получаются, если корпус спаять из двусторонне фольгированного стеклотекстолита). Между звеньями фильтра нужно сделать перегородки, хорошо припаяв их к стенкам корпуса. Катушки лучше всего соединять между собой через проходные конденсаторы, установленные на перегородках (но можно и через выходные изоляторы любого типа), корпуса входных и выходных разъемов нужно хорошо соединить с корпусом. Даже при использовании очень хорошего фильтра помехи телевизорам могут сохраняться, если, например, плохо заделаны разъемы кабеля, соединяющего передатчик с фильтром.

В антенный тракт фильтр гармоник следует включать после измерителей мощности и КСВ, т. к. они сами являются источниками гармоник. После фильтра перед антенным кабелем могут быть только согласующие устройства и переключатели.

В качестве примера приведем описание практической конструкции фильтра. Было выбрано число звеньев равным 6. Катушки намотаны на оправку диаметром 18 мм эмалированным проводом диаметром 2 мм виток к витку.

Рис. 10.36. Характеристики фильтра

Число витков - 5. Конденсаторы - керамические или слюдяные любого типа. Характеристики фильтра, измеренные с помощью ИЧХ, приведены на рис 10.36.

Как видно из графика, затухание на частоте 54 МГц достигает 90 дБ. Это означает, что затухание трехзвенного фильтра реально будет не хуже 45 дБ.

Гармоники передатчика могут попадать в телевизоры соседей и через сеть. Чтобы сделать простейший сетевой фильтр, намотайте сетевой шнур блока питания вашей радиостанции (оба провода вместе) на ферритовое кольцо подходящего диаметра. Достаточно намотать 4-6 витков, чтобы результат был заметен. Годится феррит любой марки, а нужный размер кольца определяется толщиной сетевого шнура. Если помехи уменьшились, но не исчезли полностью, можно сделать такой же фильтр на проводах питания между радиостанцией и блоком питания.

Но вот Вы обзавелись фильтром гармоник, навели полный порядок в фидерном тракте своей радиостанции, изолировали аппаратуру от сети, но помехи на телевизионном экране не исчезли... Что делать дальше? Откуда они берутся, ведь в эфир гармоники не излучаются?! Такая ситуация возникает чаще всего в условиях сельской местности, на границе уверенного приема сигналов телецентра, но иногда и в городе, если ваша антенна расположена рядом с телевизионной, помехи фильтром не убираются... Объясняется это тем, что большой по уровню сигнал частоты 27 МГц, наводимый на телевизионную антенну, рождает опасные гармоники на любых нелинейностях, имеющихся в телевизионном приемном тракте. Телевизионные антенны под влиянием атмосферных условий подвергаются коррозии и плохие контакты в местах соединений могут приобретать диодные свойства. Это первая причина гармоник. Вторая возможная причина - недостаточная селективность входных цепей телевизора или антенного усилителя коллективной телевизионной антенны. Для устранения помех в этом случае достаточно установить на входе телевизора или антенного усилителя фильтр верхних

частот, который пропускает частоты выше 50 МГц, но задерживает все частоты ниже 30 МГц. Наиболее просто такой фильтр можно изготовить, используя свойства магнитных рамок малого размера. Схема такого фильтра изображена на рис. 10. 37.

Телевизионный кабель перед входом телевизора разрезается, па концах срезается 5 мм оплетки и изоляции и центральные жилы припаиваются к оплетке кабеля (зачистить внешнюю изоляцию на расстоянии 150 мм от концов) таким образом, чтобы образовать петли диаметром около 50 мм. Оплетка на концах не должна соединяться ни с чем. Петли накладываются друг на друга через изоляционные прокладки (например из картона, пенопласта и т. п.) такой толщины, при которой шумов (в виде снега на экране) при приеме самого низкого по частоте канала телевидения еще не появляется. Вся конструкция скрепляется изоляционной лентой. Чем меньше магнитная связь между рамками, тем большее ослабление вносит фильтр на частоте 27 МГц. Подобный фильтр весьма эффективен для защиты от помех, несмотря на свою простоту и дешевизну.