Селективный антенный усилитель дмв диапазона. Использование телевизионных антенных усилителей мв и дмв, схемы
к.т.н. РОЗОВ Андрей Валентинович
(ООО "Технический центр ЖАиС")
Сегодня в продаже можно встретить достаточно большое количество разнообразных антенных усилителей. Если ознакомиться с их паспортами, то все выглядит достаточно убедительно, а самое главное заявлены достаточно неплохие характеристики. Однако, когда дело доходит до практического использования этих "игрушек", то эффекта либо нет никакого, либо наоборот - применение усилителя только ухудшает качество телевизионного изображения. Дело в том, что разработка действительно качественного антенного усилителя - дело достаточно серьезное и требует одновременного решения многих задач: минимизация коэффициента шума, обеспечение требуемого усиления в рабочей полосе частот при заданной неравномерности АЧХ, необходимый динамический диапазон по входному сигналу, высокая температурная стабильность (в случае, если усилитель непосредственно расположен на антенне. А именно там он и должен находиться для нормальной и эффективной работы), высокая технологичность и повторяемость параметров, и многие другие.
Итак вернемся к усилителю. На рис. 1 приведена его принципиальная схема.
Рис. 1 Принципиальная схема антенного усилителя ДМВ.
На элементах С1, L1, С2 выполнен фильтр верхних частот (ФВЧ) третьего порядка, имеющий частоту среза 360...400 МГц. Данный ФВЧ выполняет следующие функции: обеспечивает согласование входного сопротивления каскада усилителя на VT1 с волновым сопротивлением антенны, уменьшает эффективную шумовую полосу пропускания усилителя и в значительной степени устраняет эффект "забития" усилителя мощными станциями, работающими в метровом диапазоне волн. Усилитель состоит из трех каскадов усиления, выполненных на СВЧ транзисторах VT1...VT3, включенных по схеме с ОЭ. Стабилизация режимов работы транзисторов по постоянному току осуществляется посредством отрицательных обратных связей (ООС) через резисторы R1, R3, R5. Такая схема стабилизации позволяет непосредственно заземлять эмиттерные выводы транзисторов, что обеспечивает высокий устойчивый коэффициент усиления каждого из каскадов. Нагрузкой каждого из каскадов являются соответствующие индуктивности (L2, L4, L6). Индуктивный характер нагрузки позволяет повысить усиление каскада в области высоких частот за счет компенсации частотной зависимости крутизны транзистора. Высокий коэффициент передачи каждого из каскадов достигается также вследствие устранения ООС на высокий частотах посредством установки блокировочных конденсаторов С4, С7, С10. Требуемая амплитудно-частотная характеристика усилителя формируется элементами ФВЧ, индуктивностями L2, L4, L6 и емкостями С5 и С8, которые выполняют функцию связи между каскадами. Конденсатор С11 обеспечивает согласование по выходу.
Питание усилителя может осуществляться двумя способами: либо от отдельного внешнего блока питания, либо через кабель снижения от соответствующих питающих напряжений телевизора. Напряжение питания должно находится в пределах +8...16В. Непосредственно же каскады усиления запитываются от внешнего стабилизатора напряжением +4,7В, выполненного на стабилитроне VD1 и гасящем резисторе R7. Все каскады усилителя развязаны между собой по цепям питания посредством фильтров L3C3, L5C5, а также элементами R2C4, R4C7, R6C10. Все это позволяет обеспечить высокую стабильность основных параметров усилителя при действии различных дестабилизирующих факторов.
Диод VD2 предотвращает попадание постоянного напряжения на вход телевизионного приемника при использовании отдельного блока питания. Первый каскад усилителя (на транзисторе VT1) оптимизирован по минимуму коэффициента шума и его ток эмиттера составляет 2...3 мА, что достигается соответствующим выбором R1. Ток потребления второго и третьего каскадов (на VT2 и VT3) - порядка 5...7 мА, что позволяет добиться максимальных усилений каскадов. Типовая АЧХ усилителя приведена на рис.2.
Рис. 2 АЧХ антенного усилителя
Конструктивно усилитель выполнен на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 48х60 мм (в СВЧ технике применялись стандартные ситаловые подложки с такими же размерами) толщиной 1,5 мм. Отличительная особенность печатной платы - установка всех навесных элементов на ней по варианту У 1. б.(ОСТ 4ГО.010.030-81), т.е. со стороны токоведущих дорожек, что исключает сверление отверстий в плате и повышает технологичность изготовления усилителя в целом при мелкосерийном и серийном производствах. Высокочастотные катушки индуктивности выполнены печатным методом, что позволяет также повысить технологичность изготовления усилителя и стабильность параметров этих катушек как в пределах одного усилителя, так и в пределах выпускаемой партии. Разработанная топология усилителя позволяет полностью избавиться от подстроечных элементов и добиться высокой повторяемости основных параметров усилителя от экземпляра к экземпляру. Усилитель, собранный из заведомо исправных деталей, после подачи питания сразу же обеспечивает выходные характеристики.
Схема и топология усилителя позволяют использовать многие СВЧ транзисторы (КТ372, КТ3115 и т.п.), имеющие однотипную цоколевку.
Рис. 3 Топология печатной платы
На рис 3. приведена печатная плата усилителя. Область, отмеченная черным цветом - облуженный фольгированный слой, белым - вытравленная часть. Размеры платы - 48х60мм. Печатная плата на рис. 3 выполнена в масштабе 1:1.
Расположение элементов приведено на рис. 4
Рис.4 Расположение элементов
Корпус усилителя в домашних условиях можно легко сделать из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5-2 мм.
На рис. 5 показан внешний вид такого усилителя (без верхней крышки).
Рис. 5 Внешний вид антенного усилителя. Рис. 6. Фрагмент катушки индуктивности L1
Теперь немного о деталях. Резисторы - самые доступные: либо С2-33, либо МЛТ-0,125. Единственное требование - при монтаже выводы резисторов должны быть как можно короче. Конденсаторы блокировочные - лучше бескорпусные (занимают меньше места. Ну а если их под рукой не оказалось - используйте те, какие у Вас есть. Выводы только делайте короче!). Их сейчас выпускается достаточно большое многообразие. Конденсаторы С1, С2, С5, С8, С11 - высокочастотные, и их емкость должна быть именно такой, которая указана на принципиальной схеме. Катушка индуктивности L1 - 3-4 витка провода ПЭВ -1,0. Внутренний диаметр намотки - 4 мм. Дроссели L3, L5 - либо стандартные типа ДМ-0,1 например, с индуктивностью 50 мкГн, либо 18-20 витков провода ПЭВ-0,1 с тем же внутренним диаметром намотки, как и L1. После монтажа необходимо проверить работоспособность усилителя (если Вы все сделали правильно и при этом использовали заведомо исправные радиодетали, то проблем никаких не будет). Для этого необходимо измерить падение напряжение на резисторах R2, R4, R6, а потом по известному закону Ома рассчитать коллекторный ток транзисторов VT1...VT3. Если они соответствуют тем цифрам, которые были указаны выше - то все нормально и Вы можете смело запаивать верхнюю крышку на Ваш усилитель, обеспечивая тем самым его полную герметичность.
Применение усилителя с высокой селективностью может существенно улучшить прием сигналов ДМВ - станций, а также избавит от помех соседних близкорасположенных станций. За основу был взят блок СК-Д-1, который использовался в лампово - полупроводниковых телевизорах. Несложная переделка СК-Д-1, которую может выполнить даже начинающий радиолюбитель, позволяет получить усилитель ДМВ - сигналов с хорошими эксплуатационными характеристиками:
К достоинствам такого усилителя можно отнести высокую селективность, значительное подавление помех на соседних каналах. Есть и недостаток - это необходимость перестройки (вращением ручки ротора) при переключении на другой канал. Однако, если будет вестись прием на одном ДМВ - канале, то необходимость перестройки отпадает.
Кратко рассмотрим исходную схему СК-Д-1.
Рис.1
В первой камере расположен первый каскад блока, выполненный на транзисторе Т1, который работает в режиме усиления с ОБ. Резонатор L1 обеспечивает согласование входа с антенной, L2 с емкостями С11 и С12 образует перестраевымый входной контур для настройки на нужный канал. Коллектор транзистора Т1 нагружен на контур L4 С13 С14, который расположен во второй камере. Далее сигнал проходит на контур L5 С15 С18, расположенный в третьей камере. Благодаря индуктивности L6 сигнал попадает на эмиттер транзистора Т2. На транзисторе Т2 собран преобразователь ВЧ сигнала в ПЧ телевизора. Транзистор Т2 включен по схеме емкостной трехточки, нагрузкой каскада является Др1, который вместе с С17,С18,С8,L7,С20 расположен в четвертой камере.
Переделка СК-Д-1 сводится к следующему:
Так как в реальных условиях первый каскад на транзисторе Т1 управляется системой АРУ телевизионного приемника, необходимо установить обычный, без АРУ, режим работы путем введения делителя напряжения на двух резисторах;
Переводу второго каскада на транзисторе Т2 из режима преобразования в режим усиления, что достигается удалением нескольких элементов.
Перед тем как приступить к работе, следует помнить, что обращаться с блоком нужно осторожно, т.к. малейшие изменения в расположении деталей при неаккуратной разборке могут являться причиной расстройки цепей с резонансными контурами.
Итак, сняв пружинную планку на верху крышки, осторожно снимите саму крышку. Счет камер (а их всего 5) ведется начиная от гнезда антенного входа. Внимательно осмотрите внутренний монтаж. Внутри не должно быть явных повреждений - обгоревших и обломанных резисторов, конденсаторов. При вращении ручки верньерного механизма движение пластин счетверенного конденсатора должно быть свободным, без замыкания пластин между собой или с другими элементами. При работе с блоком нельзя изменять положение подстроечных конденсаторов, выполненных в виде посеребренных пластин и расположенных перед секциями переменного конденсатора, а также резонансных линий, выполненных в виде посеребренных шин и отрезков проводов.
Аккуратно выпаяйте следующие элементы:
- С8, С20, Др1 - которые расположены в 4-ой камере;
- L8, Др2 и R7 - которые расположены в 5-ой камере. Резистор R7 в некоторых экземплярах СК-Д-1 может отсутствовать.
Далее необходимо определить марку транзисторов, которые имеются в Вашем блоке СК-Д-1. Дело в том, что вместо транзисторов, указанных на схеме рис.1, могут быть и другие, например AF-239 и AF-139, которые являются аналогами транзисторов ГТ346А и ГТ346Б соответственно. Если в качестве Т2 установлен транзистор ГТ346Б или AF-139, то его придется удалить и заменить на ГТ346А. Транзисторы этого типа применяются практически во всех блоках СК-Д, а также в блоках СК-М с электронной настройкой, так что в принципе найти такой транзистор не сложно. Перед установкой нового транзистора его следует проверить. Если проверка будет производится омметром, следует помнить что напряжение питания омметра может превышать допустимое обратное напряжение эмиттерного перехода. Поэтому, определяя исправность транзистора омметром, не следует использовать низкоомные пределы омметра. Если есть возможность выбора из нескольких транзисторов, то следует выбрать транзистор с возможно большим h21э.
Перед установкой транзистора необходимо его общий вывод (“корпус”) соединить пайкой с корпусом самого транзистора. Над окном камеры, в котором расположен транзистор, может находится отрезок тонкой посеребренной проволоки. Этот отрезок является “хвостиком” L6. Поэтому ни в коем случае не пытайтесь удалить его путем отпайки. Из-за разогрева может измениться положение L6 в пространстве, что приведет к расстройке контура. Удаление можно проделать, откусив “хвостик” бокорезами. Корпусной вывод транзистора Т2 следует просунуть в небольшое отверстие, которое имеется под резистором R8 и распаять его со стороны 4-ой камеры. Вывод коллектора следует припаять в ту же точку на L7, в которую был припаян вывод изъятого транзистора. Осторожно припаяйте выводы эмиттера и базы, не перегревая места пайки, так как местами пайки являются конденсаторы малой емкости, которые при перегреве могут разрушиться.
Рис.2
Рис.3
Установите движок резистора Rд2 в среднее положение. Подав напряжение +12 вольт на схему, вращением движка резистора Rд1 устанавливают напряжение +9,5 В на эмиттере и +9 В на базе транзистора Т1. Затем отключив питание, измеряют общее сопротивление резисторов Rд2 и Rд3. Подбирают резистор типа МЛТ-0,125 с номиналом, близким к измеренному и устанавливают его как резистор R8 на рис.2, Rд1 останется в схеме как R9. В схему подают питание, и контролируют напряжения на выводах транзистора Т1.
Работу первого каскада можно проконтролировать визуально, по изображению на экране телевизора. Для этого настраивают телевизор на один из каналов ДМВ, который принимается с плохим качеством. Затем отключив антенный кабель от входа телевизора подключают его к входу усилителя. Отрезок кабеля РК-75 с распаянным на одном конце штеккером подключают на вход “ДМВ” телевизора. Оплетку другого конца кабеля припаивают к корпусу усилителя, а центральную жилу через конденсатор емкостью 4,7 пФ. припаивают в месте распайки вывода коллектора транзистора Т1. Хотя точка максимума сигнала находится на L4 ближе к корпусу, не стоит припаиваться в тех местах, где нет заводской пайки, во избежании ухудшения параметров контура.
Включив питание усилителя, плавным вращением верньерного механизма настраиваются до получения изображения на экране. Изображение должно быть лучшего качества в сравнении с тем, что было до включения антенны через усилитель. Затем проверяют работу контура L5 С15 С18. Для этого оключив питание и отпаяв “контрольный” кабель от L4 подпаивают его к месту соединения L5 и С15. Снова включают питание усилителя и контролируют сигнал по качеству изображения, при этом не должно наблюдаться ухудшения качества изображения.
Настройка второго каскада аналогична. Отключив питание усилителя, впаивают на место резистор R6, а вместо снятого резистора R4 устанавливают подстроечный, номиналом 5,1...10 кОм, и устанавливают его движок в среднее положение. Затем “контрольный” кабель через емкость 4,7 пФ подпаивают к точке пайки коллектора транзистора Т2 и включают питание. Плавно вращая движок резистора добиваются установки режимов транзистора Т2 с такими же значениями как и у Т1. Затем снимают питание, измеряют сопротивление переменного резистора и впаивают вместо него резистор МЛТ с номиналом, близким к измеренному. В заключении удаляют гнездо КТ1 и проходной конденсатор С9. В образовавшиеся отверстия просовывают кабель РК-75, который будет подключаться к телевизору. Оплетку кабеля распаивают на “корпус”, а центральную жилу через конденсатор С к L7, подобрав точку пайки экспериментальным путем, по наилучшему качеству изображения.
Усилитель можно заключить в любой подходящий декоративный корпус. Если усилитель будет использоваться на нескольких каналах, то удобно сделать на корпусе метки нужных каналов, а на ручке настройки риску.
И в заключении о дальнейшем усовершенствовании.
Автор не считает целесообразным для повышения чувствительности включать до входа устройства широкополосные усилители, так из-за неравномерности АЧХ и большого уровня шумов таких устройств может резко снизиться качество приема на высокочастотных или даже на всех каналах. Неплохие результаты может дать включение одно- или двухкаскадного широкополосного усилителя после выхода данного усилителя. В этом случае придется тщательно согласовать вход/выход обоих усилителей.
Радиолюбитель, N8, 2000г., с25-26
Антенный усилитель ДМВ-диапазона
Использование широкополосного антенного усилителя для приема слабых сигналов вряд ли рационально. Столь широкий диапазон усиливаемых частот (10...120МГц, -6дБ на частоте 2МГц) может привести к перегрузке усилителя и входа телевизора сигналами мощных радиостанций СВ, КВ, УКВ-диапазонов, а также сильными сигналами ближних телевизионных передатчиков метрового и дециметрового диапазонов.
Усиление приведенного усилителя в указанной полосе частот составляет 10дБ, что, как правило, явно недостаточно для дальнего приема ДМВ. В этом случае антенну приходится размешать на высоких мачтах, а в условиях современного города - на крыше многоэтажных жилых зданий. В результате длина фидера достигает более 40 метров. При погонном затухании 0,5 дБ/м в диапазоне 21-го...41-го каналов ДМВ суммарное затухание фидера составит около 20дБ. Таким образом, для эффективной работы усиление усилителя должно быть порядка 20...30дБ. Поскольку сигналы дальних передатчиков, принимаемых остронаправленными антеннами, весьма слабы, то перегрузки входа телевизора, как правило, не возникает.
Применение широкополосного усилителя может быть оправданным для одновременного приема относительно удаленной ДМВ-станции и местных телевизионных передач метрового диапазона на одну ДМВ (или специальную антенну), но и в этом случае диапазон целесообразно ограничить снизу метровым диапазоном.
Антенный усилитель представляет собой два каскада с общим эмиттером, на входе которых включен фильтр верхних частот 3-го порядка, ограничивающий диапазон рабочих частот снизу.
Характеристики усилителя:
Полоса частот - 470-790МГц;
Усиление - 30дБ;
Коэффициент шума - 3дБ;
Входное и выходное сопротивление - 750м (КСВ
ток потребления - 12мА (обеспечивается от селектора ДМВ-диапазона телевизора, схема подключения показана на рис.2.
На рис.3 приведена монтажная схема усилителя. Плата изготовлена из двустороннего стеклотекстолита СФ-2. Конденсаторы С1, С2 - КД-1, остальные - КМ-5 или К10-17в. Длина всех выводов - по возможности минимальна. Для катушки L1 используется медный провод ПЭВ-2 0,8 длиной 35мм, 2,5 витка (диаметр намотки 4мм). Настройка усилителя сводится к регулировке токов коллектора - I(k1)=3,5мА и I(k2)=8мА с помощью подбора резисторов R1* и R3*.
Контактные площадки диаметром 4-5мм можно высверлить специальным резцом или сформировать любым другим способом, причем их форма не критична. При этом необходимо только обеспечить надежную изоляцию площадок от "земляной" металлизации и их минимальную площадь.
Форму ЛЧХ можно регулировать подбором С2* в пределах 3,3...10 пФ и изменением шага между витками L1.
Усилитель нужно поместить в герметичный корпус или залить эпоксидной смолой с пластификатором.
При использовании такого усилителя в паре с 12-ти элементной антенной типа "волновой канал" ("Гамма" - промышленного изготовления), расположенной на крыше 9-ти этажного дома (длина фидера РК-75-4-12 - 40м), при любой погоде обеспечивался уверенный прием Российского канала (33-й канал) Витебского телецентра в г.Новополоцке с высоким качеством.
Конструкция усилителя отличается высокой степенью повторяемости характеристик и надежностью.
В настоящее время такой усилитель используется при сверхдальнем приеме ДМВ-передач. При использовании фазированной антенной решетки 2x4 пятиэлементных узкополосных "волновых каналов" в г.Новополоцке обеспечивается довольно уверенный прием сигналов телецентра г.Снечкуса (Литва, 130км) с удовлетворительным качеством (в вечернее время и в "хорошую" погоду с высоким качеством). В "хорошую" погоду нередко прохождение "польской" программы, видимо, Вильнюсского телецентра и достаточно устойчивое прохождение сигналов телецентра г.Даугавпилса (Латвия, 150км).
АНТЕННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДМВ
Предлагаемый антенный усилитель несложен по конструкции, прост в наладке и имеет следующие параметры:
Входная цепь (см. схему), выполненная в виде Т-образного фильтра верхних частот и состоящая из элементов С1, С2, L1 и L2, обеспечивает согласование усилителя с антенной. Два каскада усиления собраны по схеме с общим эмиттером. Стабилизация режимов транзисторов по постоянному току осуществляется с помощью отрицательных обратных связей через резисторы R1 и R4. Такая схема стабилизации позволяет непосредственно заземлить эмиттерные выводы транзисторов, что обеспечивает высокий устойчивый коэффициент усиления каскадов. Малые сопротивления резисторов нагрузок каскадов исключают возможность возбуждения усилителя на низких частотах. Питание усилителя осуществляется по сигнальному кабелю напряжением +12 В от СКД телевизора, согласно схеме. Дроссель L3 и конденсатор С7 предназначены для разделения постоянного напряжения и высокочастотного сигнала. В усилителе постоянное напряжение через резистор R6 запитывает его каскады, а высокочастотный сигнал через конденсатор С6 подается в кабель снижения.
R1* ... 75 K |
C1 ... 5,6 |
C7 ... 100 |
R2 ... 270 K |
C2 ... 2...7 |
VD1 ... КС147Г |
R 3 ... 470 |
C3 ... 1000 |
VT1 ... ГТ341А |
R 4* ... 75 K |
C4 ... 5,6 |
VT2 ... ГТ341Б |
R5 ... 120 |
C5 ... 1000 |
|
R6 ... 470 |
C6 ... 47 |
Усилитель смонтирован на плате размерами 60х37 мм, изготовленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Транзисторы вставлены в отверстия диаметром 6 мм, просверленные в плате, а монтаж выполнен на опорных точках, вырезанных резаком в фольге. Катушка L1, конденсаторы С1, С6 и резистор R6 подпаиваются одним концом непосредственно к центральной жиле кабеля.
Экранирующий корпус изготавливают из меди толщиной 0,2...0,4 мм. Плата подпаивается в нескольких точках к стенкам корпуса. Экранирующие оплетки кабелей припаиваются непосредственно к корпусу. Вход и выход кабелей из корпуса дополнительно герметизируется клеем “Суперцемент” или аналогичным, водостойким.
- Фильтр разделения напряжения питания и высокочастотного сигнала конструктивно следует собрать в отдельном медном корпусе. С одной стороны на корпусе укреплено гнездо для подключения кабеля снижения антенны, а с другой - штекер для подключения непосредственно к гнезду антенного входа телевизора. Опорную точку для подведения напряжения питания можно изготовить из стеклянного изолятора выводов бумажного конденсатора МБГЧ-1 или аналогичного.
В усилителе могут быть применены резисторы МЛТ-0,125, МЛТ-0,25, конденсаторы КМ, КД, КПК-МН, транзисторы ГТ329, ГТ341, ГТ361, КТ372, дроссель L3 ДМ 0,1-10 или же двадцать витков провода ПЭЛШО-0,1, намотанных на стержне Ф-600 2,74х12,7 мм. Катушки L1 и L2 бескаркасные, L1 имеет 10 витков провода ПЭЛ-0,5, а L2 - 2 витка, провода ПЭЛ-0,8, намотка рядовая, на оправке диаметром 5 мм.
- Настройка антенного усилителя не вызывает затруднений. Подбором резисторов R1 и R4 устанавливают токи транзисторов VT1 и VT2 соответственно 3 и 5 мА. Конденсатор С2 подстраивают по наилучшему качеству изображения.
После настройки усилителя на корпус надевается крышка из меди и пропаивается по всему периметру. Усилитель необходимо установить в непосредственной близости от антенны.
Литература: Жутяев С. Г. Любительская УКВ радиостанция.- М.: Радио и связь, 1981.
А. Шевченко, "В помощь радиолюбителю" Выпуск 90, с73-75.
Самодельные антенны
И. НЕЧАЕВ, г. Курск
Радио, 2000 год, №8
Передача телевизионного сигнала нередко может производится от нескольких разных источников, с разных направлений и с разной мощностью. Это очень часто вызывает проблемы с их приемом и заставляет многих пользователей устанавливать по несколько антенн.
Кроме того что это не совсем удобно возникает еще одна проблема- последующее суммирование сигналов на входе телевизионного приемника.
В такой ситуации решить проблему поможет антенный усилитель
, обеспечивающий не только усиление сигналов, но и их фильтрацию.
Одна из проблем, с которой телезрителям приходится иметь дело при просмотре телевизионных программ, - необходимость приема сигналов с разных направлений и с различными уровнями. Это вынуждает их применять две и более направленные антенны, а при малом уровне сигнала - активные антенны или антенные усилители , приходится включать сумматоры или разветвители телесигналов . К сожалению, все это часто не обеспечивает желаемое качество приема.
Причина этого не обязательно кроется в плохом фидере или неудачном его согласовании. Если, например, у вас есть несколько антенн, рассчитанных на работу в одном диапазоне, то прием одного и того же сигнала, особенно мощного, будет возможен двумя и большим числом антенн. Однако в этом случае из-за различного времени распространения сигнала в фидерах появляется многоконтурность или размытость изображения, хотя уровень сигнала вполне достаточен для высококачественного приема.
Этот недостаток можно устранить, применив полосовые фильтры или селективные усилители, которые выделяют один или несколько сигналов, принимаемых одной из антенн, и подавляют мешающие. И так - после каждой антенны, фильтруя при этом разные каналы. Затем все сигналы суммируют. Для диапазона MB эту задачу решают использованием усилителей и фильтров, рассмотренных в . Для диапазона ДМВ описаний таких конструкций почти нет. Поэтому здесь описаны варианты селективных усилителей именно для диапазона ДМВ.
Следует, однако, обратить внимание на то, что применение фильтров не всегда целесообразно (хотя и допустимо). Дело в том, что, во-первых, фильтры вносят затухание, и при приеме слабых сигналов это может сказаться на качестве изображения. Во-вторых, АЧХ фильтров, особенно узкополосных, существенно зависит от их согласования с соединительными кабелями. Поэтому даже небольшие изменения в сопротивлении нагрузок могут сильно менять АЧХ и снижать качество приема. Чтобы устранить этот нежелательный эффект, на входе и выходе фильтра нужно установить усилительные каскады.
Принципиальная схема селективного усилителя для выделения одного или нескольких близко расположенных сигналов показана на рис. 1.
Селективный антенный усилитель ДМВ диапазона. схема
В устройстве применен полосовой фильтр из двух связанных контуров L2C7 и L3C9. На входе фильтра установлен усилительный каскад на транзисторе VT1, а на выходе - два каскада на транзисторах VT2 и VT3. Общий коэффициент усиления достигает 20...23 дБ, а полоса пропускания определяется полосовым фильтром.
Сигналы, принятые антенной, поступают на фильтр C1L1C2, который подавляет сигналы с частотой менее 450 МГц. Диоды VD1, VD2 защищают транзистор VT1 от мощных сигналов и электрических наводок от грозовых разрядов. С входного каскада сигнал проходит в первый контур L2C7. Чтобы получить необходимую его добротность, применено частичное включение (к отводу катушки L2). Для связи с контуром L3C9 включен конденсатор С8 (емкостная связь). Сигнал с части витков катушки L3 приходит на базу транзистора VT2, а после усиления - на базу транзистора VT3. АЧХ выходного усилителя с целью дополнительного повышения его избирательности можно скорректировать настройкой контура L4C11 в цепи обратной связи.
Диоды VD3, VD4 защищают усилитель от электрических разрядов со стороны телевизора. Они могут возникать из-за того, что импульсный блок питания современных аппаратов через конденсаторы небольшой емкости соединен с сетью 220 В. Питается усилитель от стабилизированного источника напряжения 12 В и потребляет ток около 25 мА. Диод VD5 защитит усилитель при подключении к нему источника питания в неправильной полярности. Если его планируется питать по отдельному проводу, то напряжение подают непосредственно на диод VD5, а если по кабелю снижения, вводят в усилитель развязывающие элементы L5, С16.
Все детали усилителя размещают на одной стороне печатной платы из двустороннего фольгированного стеклотекстолита, изображенной на рис. 2
Вторая сторона платы оставлена почти полностью металлизированной. На ней лишь вырезаны площадки для входа, выхода и питающего напряжения (на рисунке они показаны штриховой линией). Металлизацию обеих сторон соединяют одну с другой по контуру платы припаянной фольгой. После настройки усилителя плату со стороны деталей закрывают металлической крышкой, припаяв ее к ней.
В усилителе можно применить транзисторы КТ382А.Б, а если не требуется высокой чувствительности, подойдет и КТ371А; диоды КД510А, КД521А.
Конденсаторы С7, С9, С11 - КТ4-25, остальные - К10-17, КМ, КЛС; рези-сторы - МЛТ, С2-10, С2-33, Р1-4. Выводы всех деталей должны быть минимальной длины.
Катушка L1 намотана проводом ПЭВ-2 0,4 на оправке диаметром 2,5 мм и содержит 2,8 витка. Катушки L2, L3 выполнены проводом ПЭВ-2 0,7 на оправке диаметром 3 мм. Длина намотки - 7 мм. Они имеют по три витка с отводом от середины первого витка. Катушка L4 намотана тем же проводом и содержит два витка, а катушка L5 - проводом ПЭВ-2 0,4 и имеет 15 витков, обе - на оправке диаметром 4 мм.
Конструкция конденсатора С8 показана на рис. 3. Он выполнен из двух пластин из жести или толстой фольги, которые припаивают к контактным площадкам платы. Изменяя расстояние между пластинами, меняют емкость конденсатора.
Налаживание усилителя начинают с установки и проверки необходимых режимов по постоянному току. Подбором резистора R1 добиваются напряжения 4...5 В на коллекторе транзистора VT1. Режим транзисторов VT2, VT3 получается автоматически.
Для настройки АЧХ усилителя используют панорамный индикатор. Конденсаторами С7 и С9 настраивают контуры на желаемые частоты. При указанных номиналах центральную частоту фильтра можно изменять от 500 до 700 МГц. Полосу пропускания устанавливают регулировкой емкости конденсатора С8. При этом в небольших пределах изменяется и коэффициент усиления усилителя. Подстройкой конденсатора С11 получают максимальный коэффициент усиления на требуемой частоте.
Изменением емкости конденсатора С8 можно добиться минимальной полосы пропускания усилителя в 10...12 МГц при одногорбой АЧХ. Это необходимо для выделения сигнала только одного телевизионного канала. Если же нужно выделить два смежных канала, то полосу пропускания увеличивают до 40...50 МГц (сближают пластины конденсатора С8) при двугорбой АЧХ с небольшой неравномерностью. Кроме того, на АЧХ фильтра оказывает влияние и расположение отводов катушек L2, L3.
Однако эфирная обстановка бывает сложной. Например, в Курске в диапазоне ДМВ вещание ведется на 31-м и 33-м каналах из одного места и с большой мощностью, а на 26-м и 38-м каналах - из другого места и с меньшей мощностью. Такой вариант довольно типичен для большинства городов страны. Поэтому для приема и выделения сигналов 31 -го и 33-го каналов можно применить уже описанный усилитель. Для приема же сигналов 26-го и 38-го каналов (или двух других с большим частотным разносом) такой усилитель не годится. Здесь необходим другой, который имеет две полосы пропускания, т. е. содержит два фильтра.
Принципиальная схема такого усилителя показана на рис. 4.
Сигнал с антенны через фильтр C1L1C2 поступает на первый усилительный каскад на транзисторе VT1. С его выхода сигнал разделяется и приходит на два независимых каскада на транзисторах VT2 и VT3, каждый из них нагружен на свой полосовой фильтр: L2C10-С12L3 и L4C13-C15L5. К фильтрам подключены усилительные каскады на транзисторах V4 и VT5, выходы которых работают на одну и ту же нагрузку. Общий коэффициент усиления этого устройства - 18...20 дБ, а потребляемый ток - примерно 40 мА.
В таком усилителе применяют те же детали, что и в рассмотренном выше. Чертеж его печатной платы с размещением деталей представлен на рис. 5.
Налаживание проводят аналогично. Подбором резисторов R11 и R12 устанавливают постоянное напряжение около 5 В на коллекторах транзисторов VT4 и VT5. Фильтры настраивают на желаемые частоты. Подстройкой конденсаторов С6 и С7 получают максимальное усиление на выбранных частотах.
Если необходимо сузить полосу пропускания и повысить избирательность фильтра, добиваются увеличения добротности контуров, используя более толстый посеребренный провод в катушках и подстроенные конденсаторы с воздушным диэлектриком, или увеличивают число контуров.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нечаев И. Активная антенна диапазона MB. - Радио, 1997, № 2, с. 6, 7.
2. Нечаев И. Активная антенна МВ-ДМВ. - Радио,1998, № 4, с. 6 - 8.
3. Нечаев И. Телевизионный антен* ный усилитель. - Радио, 1992, № 6, с. 38,39.
4. Нечаев И. Комбинированные усилители ТВ сигналов. Радио, 1997, №10, с. 12, 13.
5. Нечаев И. Антенный усилитель ДМВ на микросхеме. - Радио, 1999, № 4, с. 8, 9.
6. Нечаев И. Сумматоры телесигналов. - Радио. 1996, № 11, с. 12, 13.
7. Нечаев И. Корректирующий антенный усилитель. - Радио, 1994, № 12, с. 8 -10.