#1 2013.12.02 19:13:57
0
Пассивные передатчики видеосигнала по симметричной линии связи
В Интернете достаточно много фирм предлагают приемники и передатчики видеосигнала по симметричной линии связи класса «UTP». И есть предложения по очень дешевым приемникам и передатчикам видеосигнала по симметричным линиям связи, которые носят название «пассивные». Что такое «пассивные»? Это означает, что такие приемники и передатчики не требуют внешнего питания. И самое интересное заключается в том, что в характеристиках этих приемников и передатчиков написано, что они обеспечивают передачу видеоизображения по кабелю «UTP» на расстояние до 300, а иногда даже и до 500 метров.
Большего ни чего не написано. Возникает вопрос – зачем покупать достаточно дорогие приемник и передатчики видеосигнала по симметричной линии связи («витой паре»), когда при оборудовании небольшого объекта видеокамерами и где расстояние по длине кабеля не более 300 – 400 метров можно использовать пассивные приемники и передатчики видеосигнала.
Это же достаточно большая экономия в затратах на оборудование при применении таких пассивных приемников и передатчиков. И действительно, подключив к камере пассивный передатчик, а на вход видеомонитора пассивный приемник можно наблюдать на экране видеомонитора видеоизображение от удаленной видеокамеры. Заказчик видит, что на экране видеомонитора есть изображения от удаленных видеокамер и что-то там на этих видеоизображениях движется, регистраторы записывают это изображение и на данный момент остается довольным, а монтажная организация так же остается довольной – задание заказчика выполнено с минимальными затратами, деньги получены.
А если через некоторое время заказчик выражает некое неудовлетворение тем, что «вот как-то изображение не совсем четкое», то монтажная организация тут же быстро находит ответ – для более четкого изображения видеокамеры надо было брать (закупать) с более высоким разрешением, а такие камеры достаточно дорогие. Как правило, на этом все заканчивается.
А на самом деле установленные видеокамеры (как пример) с разрешением 480 твл на данном объекте работают «впустую».
И если бы были применены активные приемники и передатчики видеосигнала по симметричной линии связи, то изображение на видеомониторе было бы достаточно четкое. И причина в плохом качестве видеоизображения не в разрешающей способности установленных видеокамер, а в примененных пассивных приемниках и передатчиках видеосигнала по симметричной линии связи.
Пассивный приемник или пассивный передатчик в своей основе представляет трансформатор. Задача трансформатора, в качестве пассивного передатчика, преобразовать не симметричный входной видеосигнал от видеокамеры в симметричный видеосигнал для передачи по симметричному кабелю типа «UTP».
А у приемного трансформатора, работающего в качестве пассивного приемника видеосигнала, основная функция преобразовать симметричный входной сигнала в не симметричный выходной видеосигнал. Если высококачественный сетевой трансформатор имеет КПД равный 97% ...98%, рассчитан и работает на одной частоте 50 Гц, то у пассивных приемников и передатчиков трансформаторы работают в диапазоне частот от 50 Гц до 7 МГц. Весьма возможно, что КПД этих трансформаторов имеет одинаковое значение и равное 96%...98% на всех частотах спектра входного видеосигнала, но это маловероятно. И если бы такой трансформатор был бы создан, то его цена не была бы 500 … 1000 рублей.
Скорее всего такие трансформаторы имеют КПД близкий к единице на низких частотах спектра видеосигнала и КПД трансформатора понижается на высоких частотах спектра видеосигнала. Это значит, что на высоких частотах спектра входного видеосигнала коэффициент передачи падает и в высокочастотный спектр передаваемого и принимаемого видеосигнала вносятся затухания. Ни одна фирма не представила АЧХ пассивного приемника и передатчика видеосигнала, а только дает один параметр – длина линии связи до 300 … 500 метров.
Также достаточно трудно найти и характеристики передачи видеосигнала с заданным разрешением в зависимости от длины кабеля связи типа «UTP». И если допустить, что КПД этих трансформаторов на частотах 50 … 1000 Гц составляет 97%, то можно предположить, что на частотах 3 … 7 МГц КПД у них будет значительно ниже и может доходить до 50 … 70 %. Допустим, что на частотах 5 …7 МГц КПД таких трансформаторов составляет 70 %. В этом случае такой трансформатор вносит затухание в АЧХ входного видеосигнала на частотах 5….7 МГц порядка - 3 дБ.
Следовательно, пассивный приемник и передатчик внесут затухание на этих частотах в получаемый на входе видеомонитора видеосигнал порядка - 6 дБ. И такое затухание не связано с вносимым затуханием сигнала самой линией связи. Если на низкой частоте такой трансформатор имеет КПД = 96%, то вносимое затухание пассивным приемником и передатчиком в видеосигнал на низких частотах составит порядка - 0,8 дБ вместе с вносимым затуханием входных – выходных разъемов. Скорее всего, показатель КПД таких приемников и передатчиков на низких частотах и обуславливает указываемую длину линии связи UTP в 300 – 500 метров.
Но вопрос состоит не в том, что бы получить видеоизображение с пассивными приемниками и передатчиками при длине симметричной линии связи длиной в 300 или 500 метров.
Вопросы ставятся следующие – какое качество видеоизображения будет на экране видеомонитора при применении пассивных приемников и передатчиков и каков уровень подавления синфазных помех обеспечивают пассивные приемники видеосигнала по симметричной линии связи.
В этом случае общая суммарная частотная характеристика линии связи, передатчика и приемника будет иметь строго горизонтальную линию, т.е. такая линия связи с горизонтальной АЧХ (вместе с приемниками и передатчиками) не будет вносить неравномерность или ограничения частотных свойств в передаваемый по ней частотный спектр видеосигнала. И только в этом случае разрешение видеоизображения, передаваемое удаленной видеокамерой, будет присутствовать и на экране видеомонитора.
Допустим, что вносимые затухания пассивных приемника и передатчика на частотах 6…7 МГц составляют в сумме - 5 … -6 дБ. Такое затухание равносильно затуханию сигнала 7 МГц при 100 метрах симметричного кабеля типа «UTP- 5e». Допустим, что длина линии связи с кабелем UTP-5e составляет 300 метров. Следовательно, затухание видеосигнала на частотах 7 МГц составит: – 6 дБ (пассивный передатчик + пассивный приемник) + 5,2 дБ*3 = - 21 дБ.
И если даже допустить, что пассивные приемники и передатчики имеют КПД = 98% во всем диапазоне частот спектра видеосигнала с неравномерностью (как пример) 1%, то при длине симметричного кабеля в 300 метров затухание сигнала на частоте 3 МГц составляет ориентировочно значение, равное - 9 дБ. В радиотехнике считается, что ширина полосы пропускания ограничивается по затуханию верхней граничной частоты сигнала по уровню – 3 дБ. Следовательно, при 100 метрах симметричного кабеля верхняя частота 3 МГц видеосигнала будет иметь затухание, равное – 3,2 дБ., не считая затухания вносимое пассивным приемником и передатчиком.
Допустим, есть некий пассивный передатчик видеосигнала по витой паре. В его параметрах написано, что он обеспечивает прием и передачу видеосигнала с полосой в 5 МГц по линии связи UTP-5e на расстояния 300 метров. Больше информации нет. Что можно прогнозировать по этой информации. Полоса устройства, линии связи, усилителя определяется по условию затухания верхней граничной частоты на уровень – 3 дБ относительно центральных частот спектра или центральных частот полосы пропускания, которые имею затухание -+ 0 дБ. Следовательно, можно сказать, что данный передатчик вместе с приемником имеют затухание частоты 5 МГц по уровню – 6 дБ если даже между ними кабель длинной в 1 метр. Можно предположить, что полоса такой линии связи (пассивный передатчик + 1 метр кабеля + пассивный приемник) имеет полосу пропускания по уровню – 3 дБ не 5 МГц, а, скажем, всего 4 МГц. Следовательно, такая линия связи между видеокамерой и видеомонитором (при применении пассивного передатчика, линии связи длиной 1 метр и пассивного приемника) ограничит передаваемый спектр видеосигнала по частоте до 4 МГц.
И если видеокамера будет иметь разрешение 480 или 570 твл, то на экране видеомонитора разрешающая способность видеоизображения будет ограничена до 320 твл и не более. А если между пассивным приемником и пассивным передатчиком включить линию связи с кабелем UTP-5е и длинной 200 метров, то на экране видеомонитора будет присутствовать видеоизображение еще с меньшим разрешением так, как сам кабель даст затухание на частоте 4 МГц еще – 7 дБ.
Если применять в линии связи пассивный передатчик и активный приемник, то активный приемник должен обеспечивать подъем ВЧ сигнала по уровню на такое же количество, выраженное в единицах «дБ», которое вносит пассивный передатчик и сама линия связи на граничной частоте полосы видеосигнала, требуемой для передачи видеоизображения с заданной четкостью или разрешением. Например, если применить пассивный передатчик с полосой 5 МГц, линию связи длиной 300 метров (кабель UTP-5e), то активный приемник видеосигнала должен иметь подъем АЧХ характеристики на частоте 5 МГц не менее + 16 дБ. Только в этом случае видеосигнал с разрешением 420 твл будет присутствовать на экране видеомонитора.
В Интернете достаточно много фирм предлагают приемники и передатчики видеосигнала по симметричной линии связи класса «UTP». И есть предложения по очень дешевым приемникам и передатчикам видеосигнала по симметричным линиям связи, которые носят название «пассивные». Что такое «пассивные»? Это означает, что такие приемники и передатчики не требуют внешнего питания. И самое интересное заключается в том, что в характеристиках этих приемников и передатчиков написано, что они обеспечивают передачу видеоизображения по кабелю «UTP» на расстояние до 300, а иногда даже и до 500 метров.
Большего ни чего не написано. Возникает вопрос – зачем покупать достаточно дорогие приемник и передатчики видеосигнала по симметричной линии связи («витой паре»), когда при оборудовании небольшого объекта видеокамерами и где расстояние по длине кабеля не более 300 – 400 метров можно использовать пассивные приемники и передатчики видеосигнала.
Это же достаточно большая экономия в затратах на оборудование при применении таких пассивных приемников и передатчиков. И действительно, подключив к камере пассивный передатчик, а на вход видеомонитора пассивный приемник можно наблюдать на экране видеомонитора видеоизображение от удаленной видеокамеры. Заказчик видит, что на экране видеомонитора есть изображения от удаленных видеокамер и что-то там на этих видеоизображениях движется, регистраторы записывают это изображение и на данный момент остается довольным, а монтажная организация так же остается довольной – задание заказчика выполнено с минимальными затратами, деньги получены.
А если через некоторое время заказчик выражает некое неудовлетворение тем, что «вот как-то изображение не совсем четкое», то монтажная организация тут же быстро находит ответ – для более четкого изображения видеокамеры надо было брать (закупать) с более высоким разрешением, а такие камеры достаточно дорогие. Как правило, на этом все заканчивается.
А на самом деле установленные видеокамеры (как пример) с разрешением 480 твл на данном объекте работают «впустую».
И если бы были применены активные приемники и передатчики видеосигнала по симметричной линии связи, то изображение на видеомониторе было бы достаточно четкое. И причина в плохом качестве видеоизображения не в разрешающей способности установленных видеокамер, а в примененных пассивных приемниках и передатчиках видеосигнала по симметричной линии связи.
Пассивный приемник или пассивный передатчик в своей основе представляет трансформатор. Задача трансформатора, в качестве пассивного передатчика, преобразовать не симметричный входной видеосигнал от видеокамеры в симметричный видеосигнал для передачи по симметричному кабелю типа «UTP».
А у приемного трансформатора, работающего в качестве пассивного приемника видеосигнала, основная функция преобразовать симметричный входной сигнала в не симметричный выходной видеосигнал. Если высококачественный сетевой трансформатор имеет КПД равный 97% ...98%, рассчитан и работает на одной частоте 50 Гц, то у пассивных приемников и передатчиков трансформаторы работают в диапазоне частот от 50 Гц до 7 МГц. Весьма возможно, что КПД этих трансформаторов имеет одинаковое значение и равное 96%...98% на всех частотах спектра входного видеосигнала, но это маловероятно. И если бы такой трансформатор был бы создан, то его цена не была бы 500 … 1000 рублей.
Скорее всего такие трансформаторы имеют КПД близкий к единице на низких частотах спектра видеосигнала и КПД трансформатора понижается на высоких частотах спектра видеосигнала. Это значит, что на высоких частотах спектра входного видеосигнала коэффициент передачи падает и в высокочастотный спектр передаваемого и принимаемого видеосигнала вносятся затухания. Ни одна фирма не представила АЧХ пассивного приемника и передатчика видеосигнала, а только дает один параметр – длина линии связи до 300 … 500 метров.
Также достаточно трудно найти и характеристики передачи видеосигнала с заданным разрешением в зависимости от длины кабеля связи типа «UTP». И если допустить, что КПД этих трансформаторов на частотах 50 … 1000 Гц составляет 97%, то можно предположить, что на частотах 3 … 7 МГц КПД у них будет значительно ниже и может доходить до 50 … 70 %. Допустим, что на частотах 5 …7 МГц КПД таких трансформаторов составляет 70 %. В этом случае такой трансформатор вносит затухание в АЧХ входного видеосигнала на частотах 5….7 МГц порядка - 3 дБ.
Следовательно, пассивный приемник и передатчик внесут затухание на этих частотах в получаемый на входе видеомонитора видеосигнал порядка - 6 дБ. И такое затухание не связано с вносимым затуханием сигнала самой линией связи. Если на низкой частоте такой трансформатор имеет КПД = 96%, то вносимое затухание пассивным приемником и передатчиком в видеосигнал на низких частотах составит порядка - 0,8 дБ вместе с вносимым затуханием входных – выходных разъемов. Скорее всего, показатель КПД таких приемников и передатчиков на низких частотах и обуславливает указываемую длину линии связи UTP в 300 – 500 метров.
Но вопрос состоит не в том, что бы получить видеоизображение с пассивными приемниками и передатчиками при длине симметричной линии связи длиной в 300 или 500 метров.
Вопросы ставятся следующие – какое качество видеоизображения будет на экране видеомонитора при применении пассивных приемников и передатчиков и каков уровень подавления синфазных помех обеспечивают пассивные приемники видеосигнала по симметричной линии связи.
В этом случае общая суммарная частотная характеристика линии связи, передатчика и приемника будет иметь строго горизонтальную линию, т.е. такая линия связи с горизонтальной АЧХ (вместе с приемниками и передатчиками) не будет вносить неравномерность или ограничения частотных свойств в передаваемый по ней частотный спектр видеосигнала. И только в этом случае разрешение видеоизображения, передаваемое удаленной видеокамерой, будет присутствовать и на экране видеомонитора.
Допустим, что вносимые затухания пассивных приемника и передатчика на частотах 6…7 МГц составляют в сумме - 5 … -6 дБ. Такое затухание равносильно затуханию сигнала 7 МГц при 100 метрах симметричного кабеля типа «UTP- 5e». Допустим, что длина линии связи с кабелем UTP-5e составляет 300 метров. Следовательно, затухание видеосигнала на частотах 7 МГц составит: – 6 дБ (пассивный передатчик + пассивный приемник) + 5,2 дБ*3 = - 21 дБ.
И если даже допустить, что пассивные приемники и передатчики имеют КПД = 98% во всем диапазоне частот спектра видеосигнала с неравномерностью (как пример) 1%, то при длине симметричного кабеля в 300 метров затухание сигнала на частоте 3 МГц составляет ориентировочно значение, равное - 9 дБ. В радиотехнике считается, что ширина полосы пропускания ограничивается по затуханию верхней граничной частоты сигнала по уровню – 3 дБ. Следовательно, при 100 метрах симметричного кабеля верхняя частота 3 МГц видеосигнала будет иметь затухание, равное – 3,2 дБ., не считая затухания вносимое пассивным приемником и передатчиком.
Допустим, есть некий пассивный передатчик видеосигнала по витой паре. В его параметрах написано, что он обеспечивает прием и передачу видеосигнала с полосой в 5 МГц по линии связи UTP-5e на расстояния 300 метров. Больше информации нет. Что можно прогнозировать по этой информации. Полоса устройства, линии связи, усилителя определяется по условию затухания верхней граничной частоты на уровень – 3 дБ относительно центральных частот спектра или центральных частот полосы пропускания, которые имею затухание -+ 0 дБ. Следовательно, можно сказать, что данный передатчик вместе с приемником имеют затухание частоты 5 МГц по уровню – 6 дБ если даже между ними кабель длинной в 1 метр. Можно предположить, что полоса такой линии связи (пассивный передатчик + 1 метр кабеля + пассивный приемник) имеет полосу пропускания по уровню – 3 дБ не 5 МГц, а, скажем, всего 4 МГц. Следовательно, такая линия связи между видеокамерой и видеомонитором (при применении пассивного передатчика, линии связи длиной 1 метр и пассивного приемника) ограничит передаваемый спектр видеосигнала по частоте до 4 МГц.
И если видеокамера будет иметь разрешение 480 или 570 твл, то на экране видеомонитора разрешающая способность видеоизображения будет ограничена до 320 твл и не более. А если между пассивным приемником и пассивным передатчиком включить линию связи с кабелем UTP-5е и длинной 200 метров, то на экране видеомонитора будет присутствовать видеоизображение еще с меньшим разрешением так, как сам кабель даст затухание на частоте 4 МГц еще – 7 дБ.
Если применять в линии связи пассивный передатчик и активный приемник, то активный приемник должен обеспечивать подъем ВЧ сигнала по уровню на такое же количество, выраженное в единицах «дБ», которое вносит пассивный передатчик и сама линия связи на граничной частоте полосы видеосигнала, требуемой для передачи видеоизображения с заданной четкостью или разрешением. Например, если применить пассивный передатчик с полосой 5 МГц, линию связи длиной 300 метров (кабель UTP-5e), то активный приемник видеосигнала должен иметь подъем АЧХ характеристики на частоте 5 МГц не менее + 16 дБ. Только в этом случае видеосигнал с разрешением 420 твл будет присутствовать на экране видеомонитора.
Отредактировано: Panda 2022.08.15 11:05:08