Появление таких помех во многих случаях связано с отсутствием единого контура заземления для системы видеонаблюдения. Возникающая разность потенциалов между различными точками заземления оборудования (Uз), приводит к паразитным токам сетевой частоты 50 Гц, называемых «земляными петлями» (рисунок 2).
Рисунок 2. Земляная петля при передаче ТВ сигнала по коаксиальному кабелю
Самый простой пример: корпус видеокамеры (кожух) имеет контакт с общим проводом видеокамеры (экраном коаксиальной линии). Бывает, видео разъем закреплен непосредственно на металлическом кожухе. Кожух в свою очередь имеет электрический контакт с кронштейном, а тот закреплен на металлической конструкции, имеющей контакт с землей. Вот таким образом потенциал «земли» оказывается на общем проводе. При наличии заземления на приемном конце разница потенциалов земли у камеры и на приемном конце может достигать десятков и сотен вольт постоянно действующего переменного напряжения (наиболее частые причины: находящиеся вблизи подземные коммуникации, по которым стекают токи от сварочных работ, включения мощного оборудования, работы мощных радиопередающих устройств и т. п.). Воздействие этого напряжения может вывести оборудование (как приемное, так и передающее) из строя.
Самый простой способ подавления фоновой помехи - применение согласующего (разделительного или изолирующего) трансформатора, который включают на приемной стороне в разрыв коаксиальной видеолинии, тем самым, разрывая цепь помехи по внутреннему проводнику и экрану коаксиального кабеля. Таким образом, прерывается паразитный земляной ток и устраняется фоновая помеха. Недостаток таких трансформаторов - неравномерная полоса частот пропускания видеосигнала.
Более совершенный способ подавления фоновой помехи - использование устройств гальванической развязки на базе оптоэлектронных преобразователей. Кроме того, в таких устройствах имеется схема фиксации уровня «черного» для подавления возможных электромагнитных наводок сетевой частоты 50 Гц.
Кроме фоновых наводок, коаксиальный кабель подвержен образованию на оплетке и центральной жиле статических зарядов при прохождении грозового фронта. Разность потенциалов между металлическими конструкциями оборудования и экраном кабеля может достигать нескольких сотен вольт. Такое статическое напряжение является кратковременным, но и этого бывает достаточно для вывода из строя дорогостоящего оборудования. Чтобы избежать этого явления, необходимо использовать устройства грозозащиты, которые устанавливаются как на передающей, так и на приемной стороне коаксиального кабеля. Такие устройства обеспечивают шунтирование паразитных импульсов, возникающих на центральной жиле и на оплетке, к заземляющим конструкциям.
На протяженных коаксиальных видеолиниях неизбежно возникают амплитудно-частотные искажения видеосигнала, что приводит к потере качества телевизионного изображения в виде снижения контрастности и четкости. В упрощенном виде эквивалент коаксиального кабеля представляет собой фильтр нижних частот (рисунок 3), состоящий из последовательно соединенных RC- цепей. Для согласования кабеля выходное/входное сопротивление оборудования и волновое сопротивление кабеля должны быть одинаковыми. В противном случае могут возникнуть отраженные волны, что приведет к появлению повторных вертикальных контуров на изображении. На протяженностях в несколько десятков метров могут возникать потери уровня передаваемого сигнала из-за влияния паразитного распределенного сопротивления кабеля (R1, R2, ...., Rn), что приводит к снижению контрастности изображения. Это происходит в связи с перераспределением напряжения сигнала между сопротивлением кабеля и нагрузочным сопротивлением приемного оборудования (Rн).
При расстояниях в несколько сот метров кроме потери уровня сигнала в коаксиальном кабеле возникают частотные искажения, которые приводят к снижению уровня сигнала на высоких частотах и, соответственно, к потере четкости изображения. Это связано с тем, что на больших протяженностях начинает влиять паразитная распределенная емкость кабеля (С1, С2, Сп). С увеличением длины кабеля уменьшается доля высокочастотных составляющих в сигнале. А, как известно, четкость изображения определяется уровнем составляющих высоких частот. Для получения изображения высокого качества полоса частот ТВ сигнала должна быть в пределах 50Гц - 6МГц. При этом четкость изображения может составлять 570 телевизионных линий.
Основными характеристиками кабеля являются его волновое сопротивление, диаметр и погонное затухание.
Как правило, входные и выходные сопротивления основных компонентов систем охранного телевидения имеют значение 75 Ом, т.е. рассчитаны на применение кабелей с волновым сопротивлением 75 Ом. Поэтому применять для передачи видеосигнала кабели с волновым сопротивлением, отличным от 75 Ом, не рекомендуется.
Максимальное расстояние передачи видеосигнала по коаксиальному кабелю зависит от целевой задачи видеоконтроля и определяется исходя из допустимого затухания видеосигнала в кабеле (для идентификации - 3 дБ, для обнаружения - 6 дБ). Затухание в коаксиальном кабеле зависит, в основном, от его диаметра и составляет 2,6 дБ на 100 м (для кабеля диаметром 6 мм) и 1,4 дБ на 100 м (для кабеля диаметром 9 мм). Попросту говоря, чем больше диаметр кабеля, тем ниже в нем затухания.
Исходя из приведенных выше цифр, можно рассчитать максимальное расстояние передачи видеосигнала по коаксиальному кабелю.
При необходимости передачи сигнала на большие расстояния применяют видеоусилители. При их использовании максимальное расстояние передачи видеосигнала может быть определено по формуле:
