Пассивный передатчик и пассивный приемник видеосигнала по витой паре

В настоящее время широкое распространение нашли устройства, которые называются пассивными приемниками и пассивными передатчиками видеосигнала по витой паре. Такие устройства выполняют две функции. Первая функция пассивного видеопередатчика  – это преобразование входного симметричного видеосигнала в выходной парафазный видеосигнал. Вторая функция – это преобразование входного видеосигнала рассчитанного на волновое сопротивление 75 Ом в выходной парафазный видеосигнал, рассчитанный на линию связи с волновым сопротивлением 100 Ом.  У пассивного приемника видеосигнала обратная задача – преобразование входного парафазного видеосигнала от линии связи с волновым сопротивлением 100 Ом в симметричный сигнал, рассчитанный на линию связи с волновым сопротивлением 75 Ом. Как правило, в технических характеристиках таких пассивный видеопередатчиках и приемниках указывается максимальная возможная длина линии связи с применением симметричного кабеля класса UTP-5E.  В технических характеристиках на данные изделия приводятся слишком ограниченные технические параметры данных изделий, например на пассивный передатчик и приемник серии NV-214A-M:

• Передача видеосигнала на расстояние до 225 м (с любым пассивным приемником) и до 1000 м (с активным приемником)
• Возможность установки устройства в термокожухе совместно с видеокамерой
• Исключительная помехоустойчивость
• Встроенная грозозащита и гальваническая развязка
• Пожизненная гарантия

К сожалению продавцы или производители не указывают для какого формата видеоизображения могут применятся такие пассивные приемники и передатчики. И это достаточно странно, поскольку ширина спектра у видеосигналов формата PAL или 960H одна, а у видеосигналов формата AHD, HD-CVI, HD-TVI несколько иная. И чем выше разрешающая способность видеосигнала (чем мельче объекты можно различить и распознать в том или ином видеоизображении), тем шире спектр передаваемого камерой видеосигнала. И если ширина спектра аналогового видеосигнала формата PAL или 960H лежит в пределах 8 – 10 МГц, то ширина спектра аналогового видеосигнала форматов AHD или DH-CVI или HD-TVI может доходить до 40 – 60 МГц.

Ширина спектра любого сигнала в том числе и видеосигнала определяется по затуханию частот на верхней и нижней границы спектра по уровню -3 дБ (или уменьшение составляющих спектра по амплитуде более, чем в 2 раза). Задача любой линии связи с включенной в нее аппаратурой обеспечить прохождение сигнала по линии связи с минимально-допустимыми потерями. И в первую очередь это касается обеспечения в выходном сигнале такой же ширины его спектра, как и ширина его спектра на входе линии связи. Допускается сужение ширины спектра на уровень не более -3 дБ, т.е. если ширина спектра входного видеосигнала в его высокочастотной части на границе его спектра на частоте 20 МГц была -3 дБ, то в выходном видеосигнале допускается уменьшение значения энергии сигнала на этой частоте не более -6 дБ. В этом случае можно считать, что выходной сигнал от линии связи имеет те же технические параметры, что и входной сигнал в линию связи с небольшими приемлемыми допущениями. Как видно из снятой передаточной характеристики пассивного передатчика (он же и пассивный приемник видеосигнала) его полоса пропускания лежит в пределах 12 МГц в верхней части частотного спектра. Если включить пассивный передатчик в линию связи витая пара, а на ее конце подключить пассивный приемник видеосигнала, то общая передаточная характеристика (или АЧХ) будет иметь максимальную полосу пропускания в верхних частотах не более 8 – 9 МГц. Такая полоса пропускания достаточна для видеосигналов формата PAL или 960H, для сигналов у которых ширина спектра на верхних частотах не более 8 – 10 МГц. Но между пассивным передатчиком и пассивным приемников включена длинная линия связи с кабелем класса UTP-5E.  Такая линия связи сама по себе вносит затухание в передаваемый сигнал на высоких частотах порядка  -6 дБ/100 метрах на частоте 10 МГц. По этому, что бы выполнялось условие – ширина спектра выходного видеосигнала от линии связи соответствует ширине спектра видеосигнала на входе линии связи – длина кабеля связи UTP-5E не должна превышать 1 метра. В этом случае если ширина спектра видеосигнала равна 8 - 9 МГц, то только применение пассивного передатчика и пассивного приемника и линии связи класса UTP-5E длиной 1 метр даст затухание на верхней граничной частоте входного видеосигнала формата PAL или 960Н на уровень -6 дБ, что является достаточно приемлемым. А если между пассивным передатчиком и пассивным приемником проложена линия связи класса UTP-5E длинной 225 метров, то общее затухание между входом линии связи и выходом линии связи с включенной в нее аппаратурой даст затухание на верхней граничной частоте спектра видеосигнала уже равное -18 дБ. Следовательно, ширина спектра выходного видеосигнала от линии связи на видеомонитор или видеорегистратор сузится до значения (ориентировочно) с 8 – 9 МГц до 5 – 6 МГц. Такое сужение ширины спектра приводит и к потере разрешающей способности видеосигнала на экране видеомонитора. И если (ориентировочно) входной видеосигнал в линию связи имел разрешение порядка 800 ТВЛ, то выходной видеосигнал может иметь разрешение всего 500 – 600 ТВЛ.

Включаемая в линию связи аппаратура и оборудование должно обеспечивать компенсацию потери сигнала в линии связи и, в особенности, на высоких частотах спектра передаваемого по линии связи сигнала.

Снятая опытным путем возможно с небольшими погрешностями передаточная характеристика пассивного передатчика / пассивного приемника NV-214A-M наглядно показывает область его применения – передача и прием видеосигналов форматов PAL или 960 H и не более. А если применять на передающем конце линии связи пассивный передатчик, то на приемном конце линии связи должен устанавливаться активный приемник, который компенсирует затухание ВЧ – сигнала в линии связи и затухание ВЧ – сигнала в самом пассивном передатчике.

Снять АЧХ пассивного передатчика NV-214A-M в области частот от 20 Гц до 1 МГц не представилось возможности, но судя по характеристики в области низких частот это устройство имеет так же значительное затухание сигнала.