Инжектор питания по коаксиальному кабелю

Простое средство передачи сигналов: технология РоС

Power over Coaxial (PoC) — в соответствии с этой технологией осуществляется передача питания по коаксиальному кабелю параллельно с трансляцией видеопотока. На данный момент активно разрабатывается и внедряется в продукцию компаниями выпускающим аналоговые камеры высокого разрешения:

ВАЖНО! Как правило, устройства поддерживающие технологию PoC также поддерживает СоС (Control over Coaxial), при помощи которой осуществляется управление различными устройствами: зумом трансфокатора, OSD меню, PTZ приводами в удаленной точке видеонаблюдения.

Преимущесва и недостатки

Как и каждая новая технология Power over Coaxial имеет определенные достоинства и недостатки. Из преимуществ необходимо отметить следующие:

• Возможность использования стандартных коаксиальных кабелей RG-59/60 и их отечественных аналогов РК-75 для получения информации, передачи питания и управляющих команд. Это позволяет значительно сократить время и стоимость прокладки новых сетей, а также дает возможность использовать старые сети видеонаблюдения, полностью модернизируя систему безопасности;
• Безопасность для оборудования. Активация функции PoC в оборудовании которое ее поддерживает, осуществляется только в случае подключения соответствующих устройств на обоих концах линии передачи данных. Видеокамера или видеорегистратор не поддерживающие данную технологию, могут использоваться с PoC оборудованием в любых комбинациях;
• Удобство обслуживания и эксплуатации. Управление может осуществляться через обычный сетевой протокол SNMP, не требует установки специально программного обеспечения или использования дополнительного оборудования.

Учитывая, что технология Power over Coaxial была разработана и внедряется сравнительно недавно, она всё ещё имеет некоторые недостатки:

• Недостаточная мощность — при помощи PoC можно осуществлять передачу питания мощностью не более 8-12 Вт на расстояние до 500 м.Этого может оказаться недостаточно для питания камеры видеонаблюдения, PTZ привода, средств обогрева термокожуха.
• Повышение стоимости оборудования — на данный момент видеокамеры и видеорегистраторы поддерживающие PoC стоят в среднем на 15 % дороже, чем устройства без этой технологии с сопоставимыми функциональными возможностями.

Примеры оборудования

Компания Hikvision начала выпускать полную линейку оборудования поддерживающего Power over Coaxial. Это видеорегистраторы DS-1TP04 на 4 канала и РоС DVR DS-1TP08 на 8 каналов. Оба устройства способны передавать по коаксиальному кабелю питание с напряжением до 8 Вт на канал. РоС камера DS-2CC12D9T-E уличном исполнении. Функционирует при температуре до -30С. В устройстве реализована функция расширения динамического диапазона на аппаратном уровне до 120 дБ, что позволяет использовать камеру в условиях существенных перепадов интенсивности освещения.

Компания Dahua недавно анонсировала выпуск новой линейки гибридных видеорегистраторов с поддержкой PoC. Пример, Dahua XVR4108C. Устройство воспринимает информацию с видеокамер формата CVBS, CVI, AHD, TVI, а также цифровых IP камер. Устройство передает питание по коаксиальному кабелю до 10 Вт

Использование оборудования с поддержкой передачи питания по коаксиалу значительно упростит модернизацию старых систем видеонаблюдения и переход на новые аналоговые форматы высокой четкости. Однако необходимо учитывать некоторые ограничения и требования к качеству кабельной продукции.

Источник

YL3BU.lv

Опубликовано вт, 2013-05-07 23:30 пользователем YL3BU

В преддверии сезона мини-экспедиций я решил озаботиться организацией питания автоматического антенного тюнера SG-239 по коаксиальному кабелю. В прошлом году мы успешно использовали тюнер размещённый у антенны, но питание подавалось по отдельному кабелю, который необходимо было иметь с собой и прокладывать между антенной и рабочим местом наряду с коаксиальным.

В тоже время, на практике, многие устройства размещённые непосредственно у антенны (антенные усилители, коммутаторы, тюнеры и др.) запитываются постоянным напряжением по тому же коаксиальному кабелю, который используется в качестве фидера. Ключевым словом для поиска информации на англоязычных сайтах может быть «Bias Tee». Для реализации данного принципа подачи питания коаксиальный кабель к конечным устройствам подключается через инжекторы постоянного тока (DC Power Injectors).

Упрощённо принцип работы показан на рисунке ниже (TNX to Jim Pickett — K5LAD). Принцип очень прост. ВЧ сигнал вводится и выводится из коаксиального кабеля через конденсаторы. Таким образом центральная жила кабеля по постоянному току изолирована от конечных устройств (трансивер, тюнер, усилитель, коммутатор) и её можно использовать для его передачи. Постоянный ток на центральную жилу коаксиального кабеля подаётся через ВЧ-дроссели, которые, в свою очередь, «изолируют» цепи питания (или коммутации) от ВЧ-составляющей сигнала.

Фирма MFJ, например, выпускает готовые устройства MFJ-4116 (BIAS TEE DC POWER INJECTOR, HF, 1-50 VDC, 1A), MFJ-4117 (BIAS TEE DC POWER INJECTOR,HF,W/ON-OFF 1-50VDC,1A). Основными параметрами инжекторов являются: диапазон ВЧ, на котором устройство вносит приемлемый уровень рассогласования и затухания; максимальные величины постоянного напряжения и тока. Для подачи питания через коаксиал необходимо приобрести два инжектора.

За 4 часа мною был изготовлен один, второй я предполагаю сразу встроить в коробку с тюнером. Самым критическим элементом данной конструкции является ВЧ дроссель. Он должен эффективно отсекать ВЧ составляющую, иметь большое сопротивление в рабочем диапазоне частот. Должен иметь малую межвитковую ёмкость и не обладать резонансными свойствами в рабочем диапазоне частот. Должен обеспечить необходимый рабочий ток.

Виталий YL3FK посоветовал своё решение и даже обеспечил кольцами для изготовления дросселей, но я пошёл в интернет искать кто и что ещё использует. В результате дроссели были изготовлены на кусочках ферритового стержня 400НН от магнитной антенны старого радиовещательного приёмника. Даже не знаю сколько витков содержат обмотки выполненные проводом ПЭЛ 0.45 мм. Имея простейший измеритель LC, изготовил два ВЧ дросселя со значениями 45 мкГн и 61 мкГн. Был выходной день, а готовую коробку заранее не приобрёл, поэтому пришлось изготовить самодельную из стеклотекстолита. На это и ушло 75% потраченного времени.

Аналогичная схема была встроена в корпус тюнера.

Для тестирования тюнер SG-239 был нагружен на обычную лампу 220 В мощностью 75 Вт (сожалею, что не оставил 100 ваттовых ламп — в продаже сейчас нет, а 75 Вт лампа слишком уж ярко горит). На трансивере была выставлена максимальная мощность 100 Вт, как это рекомендуется в инструкции по эксплуатации автоматического антенного тюнера SG-239 (точнее сказано так — установить мощность которую Вы собираетесь использовать в дальнейшей работе, например на яхте, для экономии бортового питания, я использовал 50-60 Вт). Между тюнером и инжектором стоящим на стороне трансивера работал коаксиальный кабель RG-58 длинной 5 метров.

Никаких больших неожиданностей не произошло. Тюнер через коаксиальный кабель получал питание 13 В от общего с трансивером блока питания Samlex SEC 1223 и согласовывал лампу накаливания с выходом передатчика до зайчиков в глазах. КСВ контролировался по встроенному в TS-480 КСВ-метру. Полученные значения КСВ составили от 1:1.1 на диапазоне 80 метров, до 1:1.8 на частоте 29 МГц. Конечно, имея автоматический антенный тюнер у антенны, хотелось бы видеть если не идеал 1:1, то хотябы что-то до 1.3. Причём интересно было наблюдать сам процесс согласования — тюнер, в процессе согласования, доходил до идеального КСВ 1:1 и «пролетал» мимо дальше, останавливаясь например на КСВ 1:1.5. Особенно это чувствовалось на ВЧ диапазонах. Очевидно в логике тюнера зашита цель согласовать случайную антенну именно с 50 Омным выходом трансивера. Но применение двух инжекторов на концах коаксиального кабеля внесло определённое рассогласование в линию передачи.

В статье Фила AD5X [3] также обозначена данная проблема — инжекторы вносят дополнительную индуктивную составляющую в линию передачи, которая особенно «портит картину» на ВЧ диапазонах. Фил, используя анализатор, оценил величину этой составляющей и успешно компенсировал её установкой конденсаторов 6.2 Пф паралельно входу и выходу инжекторов. В результате он получил довольно красивую картину на экране своего анализатора.

Я обладаю уже стареньким, первой модели, антенным анализаторой АА-330, возможности которого несколько скромнее чем у анализатора AIM UHF от Array Solution. Ниже представлены скриншоты измерений АА-330 используя программу Link 908 от amqrp.org, о которой я писал уже здесь.

Контрольное измерение с нагрукой состоящей из сопротивления 53 Ома подключенное через конденсатор 0.01 мкФ:

Далее была собрана вся рабочая схема состоящая из инжектора показанного выше, инжектора встроенного в тюнер, между ними 5 метров RG-58 кабеля. Но антенный тюнер отключен и вместо него подключено в качестве нагрузки протестированное сопротивление 53 Ома.

Результат измерения показан ниже, практически он идеален в диапазоне до 30 МГц.

Получается, что эти инжекторы не должны оказывать сильного влиания на работу антенного тюнера в рабочем диапазоне до 30 МГц. Фил AD5X свой экземпляр инжектора тестировал в диапазоне до 240 МГц, т.к. в америке разрешён диапазон 220 МГц.

Да, лампочка в качестве нагрузки рекомендована в официальной инструкции. И действительно с ней можно проверить функциональность и исправность антенного тюнера SG-239. Но вольфрамовая нить лампочки имеет не постоянное сопротивление при нагревании. Поэтому в первом эксперименте значения КСВ «дышали» от 1.3 до 1.7 при работе с настроенным тюнером. Подключив стабильную нагрузку 100 Ом — один из «зелёных кирпичей», сопротивлением 100 Ом (60 Вт),

я получил стабильное согласование тюнером и КСВ-метр трансивера показывал стабильно 1:1.25.

Источник

Что такое PoE инжектор и как его использовать?

Worton

Технология PoE (Power over Ethernet) обеспечивает одновременную передачу питания и данных по кабелям Ethernet по витой паре и заслужила репутацию благодаря эффективному повышению гибкости и масштабируемости сети. Существует много типов устройств PoE, таких как гигабитные PoE коммутаторы, PoE инжекторы и разветвители PoE. Здесь мы сосредоточимся на решении всех проблем, которые вы хотите знать о инжекторах PoE, включая то, что это означает, как это работает и как его использовать.

Что такое PoE инжектор?

PoE-инжектор – это устройство, питающее сетевое оборудование через Ethernet кабель. Позволяет организовать питание оконечного устройства поддерживающего технологию PoE. Питание и данные передаются по сетевому кабелю одновременно. POE-инжектор используют в тех случаях, когда рядом нет доступа к розетке 220 В. Кроме того, прокладка UTP кабеля обходится значительно дешевле и быстрее, чем прокладка силового кабеля. Поэтому использование технологии PoE экономит ваши средства и время.

PoE инжектор имеет следующие преимущества:

Компактный форм-фактор: Благодаря небольшим габаритам PoE-инжектор можно расположить практически где угодно – этот лёгкий, миниатюрный прибор способен поместиться в человеческую ладонь.

Снижение финансовых затрат на установку оборудования: Реализация питания при помощи технологии PoE посредством PoE-инжектора особо актуальна для радиомостов, IP- и аналоговых видеокамер, которые в большинстве случаев устанавливаются на улице, и является экономически выгодным решением, в отличие от прокладывания отдельной электрической проводки. И самое важное, коммутатор с PoE обычно в два раза дороже аналогичного, но без PoE.

Защита оборудования от сетевых перепадов и короткого замыкания: При нестабильно работающей проводке очень важно предупредить перегорание печатных плат в случае перепада напряжения. PoE-инжектор поставляет стабильно одинаковый уровень мощности на питаемое устройство, тем самым предотвращая сбои в работе или даже его поломку.

Типы PoE инжектора

Активный vs. Пассивный

Если ваш PoE инжектор использует стандарт PoE IEEE802.3af или IEEE802.3at (или недавно выпущенный IEEE802.3bt), считается, что он использует активный PoE. 802.3af/at/bt выполняет квитирование между отправляющим и принимающим устройства PoE и не включается, если принимающее устройство не обеспечивает правильное подтверждение. Это означает, что 802.3af/at/bt проверит поступающее питание и, если питание не соответствует требованиям устройства, оно не будет включено, обеспечивая безопасность устройства PoE. Как правило, напряжение PoE 802.3af/at/bt всегда будет от 44 до 57 вольт постоянного тока.

Пассивный PoE инжектор обычно представляет собой PoE инжектор, который использует PoE, который не соответствует стандарту 802.3af, 802.3at или 802.3bt. Пассивные устройства PoE обычно работают от 18 до 48 вольт постоянного тока. Если подключено неправильное напряжение, это может привести к необратимому электрическому повреждению устройства.

12В vs 24В vs 48В PoE инжектор

PoE инжекторы в основном можно разделить на 12 В, 24 В и 48 В в зависимости от выходного напряжения, которое они могут обеспечить. Приобретая PoE инжектор, вы должны учитывать его напряжение в соответствии со стандартом напряжения устройства PoE, которое необходимо запитать.

Фактически, в дополнение к двум вышеуказанным категориям, PoE инжектор также можно разделить в соответствии с номерами портов, такими как однопортовый PoE инжектор, 8-портовый PoE инжектор и т. д.

Как работает PoE инжектор?

Когда Ethernet коммутаторы или другие устройства не имеют функции PoE, но нуждаются в поддержке PD (Питаемое Устройство), таких как IP камеры PoE, точки беспроводного доступа PoE и т. Д., PoE инжектор может помочь передавать как мощность, так и данные на эти PD до 100 метров. Обычно PoE инжектор преобразует переменный ток в постоянный ток, поэтому он может быть источником питания для низковольтных устройств PoE.

PoE инжектор превосходен в отправке данных, предоставляя PoE стандартным PoE и PoE +-совместимым устройствам. Если у вас есть не PoE-коммутатор, PoE инжектор может использоваться для питания устройств, таких как точки беспроводного доступа. Здесь мы иллюстрируем шаги для питания IP камеры (это могут быть другие устройства с поддержкой PoE) с помощью инжектора PoE и сетевого коммутатора, не поддерживающего PoE. Все, что вам нужно, это IP камеры, PoE инжекторы (зависит от количества работающих IP-камер), стандартный сетевой коммутатор и кабели Ethernet Cat5e, Cat6 или Cat6a.

1. Протестируйте все оборудование, чтобы убедиться, что IP камера, PoE инжектор и управление камерой работают. Выполните все настройки видео и сети перед установкой IP камеры.

2. Подключите Ethernet кабель к порту Power/PoE инжектора PoE и к порту PoE IP камеры.

3. Установите вашу IP-камеру в месте, где достаточно света, чтобы она могла захватить четкое изображение на экране.

4. Подключите другой Ethernet кабель, чтобы соединить порт Ethernet/Data инжектора и коммутатор Ethernet.

5. Подключите шнур питания инжектора к локальной электрической розетке переменного тока.

В противном случае, вы можете обратиться к видео ниже, чтобы узнать, как использовать PoE инжектор.

Соображения по поводу покупки инжекторов PoE

Перед покупкой инжектора PoE, вы должны убедиться, что он подходит именно вам. Итак, что делает правильный PoE инжектор? Вы должны рассмотреть эти три аспекта, прежде чем сделать выбор.

Количество PD: сли имеется только один PD, достаточно инжектора PoE с одним портом. Для нескольких PD количество портов инжектора PoE должно соответствовать количеству инжекторов.

PoE порт питания – PoE vs PoE+: Убедитесь, что стандарт вашего PoE инжектора соответствует вашим PD. Существует два основных стандарта PoE — 802.3af (PoE), 802.3at (PoE+), 802.3bt (PoE++). Они поддерживают источник питания до 15,4 Вт, до 30 Вт и до 60 Вт/100 Вт соответственно.

Напряжение питания: Убедитесь, что напряжение вашего инжектора PoE соответствует питанию ваших устройств. Например, большинство камер PoE безопасности используют 12 или 24 вольт. Всегда проверяйте технические характеристики источника питания вашего инжектора PoE, чтобы они соответствовали тем, которые есть в ваших камерах, чтобы избежать перегрузок или проблем с эксплуатацией.

ЧАВО по инжекторам PoE

Q: Можно ли использовать PoE инжектор для питания гигабитного коммутатора?

A: Ответ отрицательный, если только у вашего коммутатора нет порта, который обеспечивает питание PoE.

Q: Скажите, есть ли у инжектора PoE управляемые порты

A: PoE инжектор не имеет управляемых портов. PoE инжектор может напрямую подавать питание на PoE PD через источник питания, подключи и играй. Он имеет функцию защиты от короткого замыкания и может напрямую подавать питание постоянного тока на устройства беспроводной сети и устройства наблюдения. Если вам нужна функция управления, вы можете выбрать переключатель PoE.

Источник