Магистральные видеоусилители‑эквалайзеры

Если используется коаксиальный кабель для передачи видеосигнала на расстояния, большие, чем это рекомендовано для данного типа кабеля, то используются магистральные усилители (иногда называемые видеоэквалайзерами или кабельными компенсаторами).

Роль усилителя‑эквалайзера проста: он усиливает и корректирует видеосигнал так, чтобы поступающий на видеомонитор сигнал уже был (более или менее) восстановлен до такого уровня, который сигнал имел бы при непосредственном соединении телекамеры с видеомонитором.

Если при дистанционном соединении не используется усилитель, то общее сопротивление и емкостное сопротивление кабеля существенно влияет на качество видеосигнала как по уровню, так и по полосе частот. Если в системе используется пара сотен метров коаксиального кабеля (RG‑59), то уровень видеосигнала может упасть от нормального с размахом 1 В до 0.2 В или 0.3 В.

Такие уровни уже нераспознаваемы с помощью видеомонитора (или видеомагнитофона). В результате получаем очень низкую контрастность, неустойчивую синхронизацию, на изображении появляются изломы, оно перемещается по вертикали. Кроме того, высокие частоты ослабляются больше, чем низкие, что отражается на потере мелких деталей в видеосигнале. Из фундаментальной электроники известно, что более высокие частоты всегда ослабляются больше из‑за различных эффектов: поверхностного эффекта или изменения полного сопротивления от частоты, и это еще не все.

Поэтому необходимо не только усиливать видеосигнал, но и корректировать его спектр. Понятно, что в каждом усилительном каскаде шум тоже усиливается. Поэтому при работе с каждым усилителем‑эквалайзером в линии следует придерживаться определенных правил. Теоретически лучше всего устанавливать усилитель‑эквалайзер на середине длинного кабеля, там, где уровень сигнала относительно уровня шума еще довольно высок. Однако, середина кабеля – это не самое удобное место, главным образом потому, что понадобится подводить питание и монтировать устройство где‑то посреди поля или под землей.

Именно поэтому многие производители предлагают одну из двух альтернатив.

Рис. 12.25. Видеоэквалайзер‑усилитель

Первый и наиболее распространенный вариант – это установка усилителя на том конце линии, где находится телекамера, нередко в самом кожухе. В этом случае фактически происходит предусиление и предкоррекция, то есть видеосигнал усиливается и корректируется с предыскажениями, так что ко времени попадания на приемник (расстояние должно быть известно), он достигнет уровня размахом 1 В.

Второй вариант – установка на том конце линии, где находится видеомонитор, при этом больше шума будет аккумулировано «по пути», но усиление лучше контролируется и должно быть поднято от пары сотен милливольт до стандартного уровня в 1 В. Это может оказаться более практично при таких инсталляциях, когда нет доступа к самой телекамере.

На передней панели устройства имеется регулятор с калиброванными положениями для компенсируемой длины кабеля, это касается обоих вариантов установки. В любом случае важно знать длину компенсируемого кабеля.

Несколько усилителей могут быть соединены каскадно, то есть если максимальная рекомендуемая длина кабеля RG‑59/U для черно‑белого сигнала составляет 300 м, то при помощи двух усилителей (а иногда и трех) можно увеличить протяженность линии до 1 км (некоторые производители могут предложить один усилитель для расстояний более километра). При этом следует помнить, что невозможно избежать наличия шума, который при этом всегда накапливается.

Кроме того, при наличии в линии нескольких усилителей (двух или трех) еще более усиливается риск образования «земляных петель», влияния молний и других наводок.

Рис. 12.26. Усиление и коррекция видеосигнала

И опять же, если вы заранее знаете, что установка системы предполагает расстояния более полукилометра, то лучшее решение – использовать оптоволоконный кабель. Вместо этого может быть предложен коаксиальный кабель RG‑11/U, в этом случае длина кабеля без усилителя может составлять 600–700 метров, однако стоимость оптоволоконного кабеля в наши дни сопоставима со стоимостью кабеля RG‑11/U (если не меньше). Мы уже перечисляли многочисленные преимущества оптоволоконного кабеля.