Domaće DMV pojačalo. UHF antensko pojačalo - \"nevidljivo\". Sobna antena napravljena od limenki piva

dr.sc. ROSOV Andrej Valentinovič

(LLC "Tehnički centar ZhAiS")

Danas u prodaji možete pronaći prilično velik broj različitih antenskih pojačala. Ako pogledate njihove putovnice, sve izgleda prilično uvjerljivo, a što je najvažnije, tvrde da imaju prilično dobre karakteristike. Međutim, kada je riječ o praktičnu upotrebu ove „igračke“, tada ili nema učinka, ili obrnuto - uporaba pojačala samo pogoršava kvalitetu televizijske slike. Činjenica je da je razvoj zaista visokokvalitetnog antenskog pojačala prilično ozbiljna stvar i zahtijeva istovremeno rješavanje mnogih problema: minimiziranje broja šuma, osiguravanje potrebnog dobitka u radnom frekvencijskom pojasu za danu neujednačenost frekvencijskog odziva, potreban dinamički raspon ulaznog signala, visoka temperaturna stabilnost (u slučaju , ako je pojačalo izravno smješteno na anteni (što bi trebalo biti za normalan i učinkovit rad), visoka proizvodnost i ponovljivost parametara, i mnogi drugi .

Dakle, vratimo se na pojačalo. Na sl. 1 prikazuje njegov shematski dijagram.

Riža. 1 Shematski dijagram UHF antenskog pojačala.

Elementi C1, L1, C2 opremljeni su visokopropusnim filtrom trećeg reda (HPF), koji ima graničnu frekvenciju od 360...400 MHz. Ovaj visokopropusni filtar obavlja sljedeće funkcije: osigurava usklađivanje ulazne impedancije stupnja pojačala na VT1 s karakterističnom impedancijom antene, smanjuje efektivnu propusnost buke pojačala i uvelike eliminira učinak "začepljenja" pojačala sa snažnim stanicama koje rade u metarskom području valnih duljina. Pojačalo se sastoji od tri pojačala sastavljena od mikrovalnih tranzistora VT1...VT3, spojenih prema strujnom krugu s OE. Stabilizacija načina rada tranzistora za istosmjernu struju provodi se negativnom povratnom spregom (NFC) preko otpornika R1, R3, R5. Ovaj stabilizacijski krug omogućuje izravno uzemljenje terminala emitera tranzistora, što osigurava visoko stabilno pojačanje svakog stupnja. Opterećenje svakog od stupnjeva je odgovarajući induktivitet (L2, L4, L6). Induktivna priroda opterećenja omogućuje povećanje kaskadnog pojačanja u visokofrekventnom području kompenzacijom ovisnosti transkonduktancije tranzistora o frekvenciji. Visoki koeficijent prijenosa svakog stupnja također se postiže zbog uklanjanja negativne povratne sprege na visokim frekvencijama ugradnjom blokirajućih kondenzatora C4, C7, C10. Potreban amplitudno-frekvencijski odziv pojačala formiraju visokopropusni filterski elementi, induktivitet L2, L4, L6 i kondenzatori C5 i C8, koji obavljaju funkciju sprege između stupnjeva. Kondenzator C11 osigurava usklađivanje izlaza.

Pojačalo se može napajati na dva načina: ili iz zasebnog vanjskog izvora napajanja, ili preko redukcijskog kabela iz odgovarajućih napona napajanja TV-a. Napon napajanja mora biti unutar +8...16V. Stupnjevi pojačanja izravno se napajaju iz vanjskog stabilizatora s naponom od +4,7 V, izrađenog pomoću zener diode VD1 i otpornika za gašenje R7. Svi stupnjevi pojačala međusobno su izolirani strujnim krugovima pomoću filtara L3C3, L5C5, kao i elemenata R2C4, R4C7, R6C10. Sve to nam omogućuje da osiguramo visoku stabilnost glavnih parametara pojačala pod utjecajem različitih destabilizirajućih čimbenika.

Dioda VD2 sprječava Istosmjerni napon na ulaz televizijskog prijamnika kada koristite zasebno napajanje. Prvi stupanj pojačala (na tranzistoru VT1) optimiziran je tako da minimizira broj šuma, a struja emitera mu je 2...3 mA, što se postiže odgovarajućim odabirom R1. Trenutna potrošnja druge i treće kaskade (na VT2 i VT3) je oko 5...7 mA, što omogućuje postizanje maksimalnih kaskadnih dobitaka. Tipično Frekvencijski odziv pojačala prikazano je na sl. 2.

Riža. 2 frekvencijski odziv antenskog pojačala

Konstruktivno, pojačalo je izrađeno na tiskanoj ploči od jednostranog folijskog fiberglas laminata dimenzija 48x60 mm (u mikrovalnoj tehnici korištene su standardne sitalne podloge istih dimenzija) debljine 1,5 mm. Posebnost isprintana matična ploča- ugradnja svih visećih elemenata na njega prema opciji U 1. b. (OST 4GO.010.030-81), tj. sa strane strujnih staza, što eliminira bušenje rupa na ploči i povećava proizvodnost pojačala u cjelini za male i serijska proizvodnja. Visokofrekventni induktori izrađuju se tiskanjem, što također omogućuje poboljšanje proizvodnosti pojačala i stabilnost parametara ovih zavojnica kako unutar jednog pojačala, tako i unutar proizvodne serije. Razvijena topologija pojačala omogućuje vam da se potpuno riješite elemenata za ugađanje i postignete visoku ponovljivost glavnih parametara pojačala od instance do instance. Pojačalo sastavljeno od poznatih dobrih dijelova odmah daje izlazne karakteristike nakon što se priključi napajanje.

Krug i topologija pojačala dopuštaju korištenje mnogih mikrovalnih tranzistora (KT372, KT3115, itd.) koji imaju isti pinout.

Riža. 3 PCB topologija

Na slici 3 prikazana je tiskana pločica pojačala. Područje označeno crnom bojom je sloj pokositrene folije, bijelo je ugravirani dio. Dimenzije ploče - 48x60mm. Tiskana ploča na Sl. 3 izrađena je u mjerilu 1:1.

Raspored elemenata prikazan je na sl. 4

Sl.4 Položaj elemenata

Kućište pojačala kod kuće može se lako izraditi od dvostranog laminata od stakloplastike debljine 1,5-2 mm.

Na sl. Na slici 5 prikazan je izgled takvog pojačala (bez gornjeg poklopca).

Riža. 5 Izgled antensko pojačalo. Riža. 6. Ulomak prigušnice L1

Sada malo o detaljima. Otpornici su najpovoljniji: C2-33 ili MLT-0,125. Jedini uvjet je da tijekom instalacije vodovi otpornika budu što kraći. Blokirajući kondenzatori su po mogućnosti oni bez okvira (zauzimaju manje prostora. Pa, ako ih nemate pri ruci, upotrijebite one koje imate. Samo neka vaši zaključci budu kraći!). Sada ih je dosta velik izbor. Kondenzatori C1, C2, C5, C8, C11 su visokofrekventni i njihov kapacitet mora biti točno isti kao što je navedeno na shematski dijagram. Induktor L1 - 3-4 zavoja žice PEV -1.0. Unutarnji promjer namota je 4 mm. Prigušnice L3, L5 - ili standardni tip DM-0.1, na primjer, s induktivnošću od 50 μH, ili 18-20 zavoja žice PEV-0.1 s istim unutarnjim promjerom namota kao L1. Nakon instalacije morate provjeriti funkcionalnost pojačala (ako ste sve učinili ispravno i koristili poznate dobre radio komponente, tada neće biti problema). Da biste to učinili, potrebno je izmjeriti pad napona na otpornicima R2, R4, R6, a zatim, koristeći dobro poznati Ohmov zakon, izračunati struju kolektora tranzistora VT1 ... VT3. Ako odgovaraju gore navedenim brojevima, onda je sve u redu i možete sigurno zalemiti gornji poklopac na svoje pojačalo, čime se osigurava njegova potpuna nepropusnost.

UHF televizijski prijem ima niz značajki:

1. UHF se praktički ne savija oko zemljine površine i ima nisku prodornu moć, tako da je područje pouzdanog prijema ograničeno na izravnu liniju vidljivosti između odašiljačke i prijamne antene.
2. U isto vrijeme, UHF se dobro reflektira Zemljina površina te iz ioniziranih slojeva atmosfere. To omogućuje prijem na znatnoj udaljenosti (300-500 km) od televizijskog centra. U isto vrijeme, prolaz UHF-a je prilično stabilan i nema blijeđenje karakteristično za metarske valove (MB).
3. Karakteristična značajka UHF je takozvano širenje valova, u kojem se signal može primiti na udaljenosti do nekoliko tisuća km od televizijskog centra. Odvija se nad morskom površinom za vedrih dana u proljeće i ljetnih mjeseci.
4. UHF prijemne antene imaju znatno manje geometrijske dimenzije od MB antena. Istodobno, njihova efektivna površina je mala, pa je stoga snaga signala koja se dovodi na ulaz televizijskog prijemnika mala.
5. Osjetljivost televizijskih prijamnika u UHF području znatno je niža nego u MB području, što je posljedica loših parametara šuma UHF selektora.

Analiza navedenih značajki pokazuje temeljnu mogućnost dalekometnog i ultradalekometnog televizijskog prijema u UHF području i dva glavna načina njegove provedbe. To je povećanje učinkovitosti antenskog sustava i stvarne (šumom ograničene) osjetljivosti televizijskog prijamnika. Mogućnosti povećanja pojačanja UHF antena u praksi su ograničene složenošću njihovog dizajna i koordinacije s dovodom.

Povećanje osjetljivosti televizijskog prijamnika zahtijeva promjenu UHF selektora i obično ne daje željene rezultate. Činjenica je da je u UHF rasponu slabljenje signala u kabelu veliko, a pri korištenju antena s niskim pojačanjem nije moguće postići značajan dobitak u omjeru signala i šuma na ulazu televizijskog prijemnika.

Najoptimalniji način je korištenje strukturno jednostavne antene s pojačalom koje se nalazi u neposrednoj blizini. U ovom slučaju moguće je istovremeno povećati učinkovitost antene i osjetljivost televizijskog prijamnika bez njegove izmjene.

Antensko pojačalo mora imati visoku dobit, nisku vrijednost šuma i širok raspon radnih temperatura. Štoviše, trebao bi biti jednostavan u dizajnu, sastavljen od dostupnih dijelova, jednostavan za postavljanje i nije sklon samouzbuđivanju.

Kao rezultat dugogodišnjeg teorijskog i eksperimentalnog istraživanja uspjeli smo izraditi optimalan sklop i dizajn UHF pojačala prema navedenim zahtjevima. nema industrijskih ili amaterskih analoga

1. UHF antensko pojačalo.

Parametri i krug pojačala:

Pojačalo ima sljedeće parametre:

Koeficijent pojačanja Ku i broj šuma Fsh u rasponu
470-630 MHz (21-40 kanala) - Ku? 30 dB, Fsh? 2,0 dB;
630-790 MHz (41-60 kanala) - Ku? 25 dB, Fsh? 2,5 dB;
790-1270 MHz (61-100 kanala) - Ku? 15 dB, Fsh? 3,5 dB.

Ulazna i izlazna impedancija - 75 Ohma
- napon napajanja - 9-12 V
- raspon radne temperature - (-30...+40) °C.

Krug pojačala prikazan je na sl. 1. Sadrži dvije kaskade na tranzistorima VT1 i VT2, spojene prema krugu sa zajedničkim emiterom. Za postizanje maksimalnog dobitka, emiteri tranzistora spojeni su izravno na zajedničku žicu. Opterećenja kaskada su širokopojasni krugovi L2, R2, L3, C4 i L4, R6, L5, C10, koji osiguravaju usklađenost njihovih ulaznih i izlaznih impedancija. Krug L1, C1 je visokopropusni filtar (granična frekvencija 400 MHz), koji se koristi za uklanjanje smetnji od MB band TV odašiljača. Kondenzatori SZ, C5, C7, C8 blokiraju. Pojačalo se napaja preko koaksijalnog kabla koji ga povezuje sa TV-om, preko niskopropusnog filtera L6, R8, C11. Neposredno ispred televizora, UHF signal i napon napajanja su odvojeni filtrom C12, L7, C13.

Istosmjerni načini rada tranzistora postavljaju se otpornicima R1 i R5 kako bi se dobile optimalne vrijednosti kolektorskih struja I1 i I2 tranzistora VT1 i VT2. Struja I1 odabire se iz uvjeta dobivanja minimalne vrijednosti šuma prvog stupnja, a I2 - iz uvjeta dobivanja maksimalnog pojačanja drugog stupnja.

Dijelovi i dizajn pojačala.

Svi otpornici pojačala su MLT-0,125. Kondenzatori C1, C2, C4-C7, C9, C10 - disk kondenzatori male veličine (tipovi KD, KD-1, itd.); SZ, S8 i S11 - tip KM-5b, KM-6 itd.

Sve zavojnice pojačala su bez okvira. Zavojnica L1 sadrži 2,75 zavoja posrebrene žice promjera 0,4-0,8 mm, vanjskog promjera 4 mm, razmaka između zavoja 0,5 mm. Zavojnice L2-L5 su izvodi otpornika R2 i R5, namotani na trn promjera 1,5 mm, tako da je međuzavojni razmak 0,5 mm, i sadrže po 1,5 zavoja. Smjerovi namota L2, L3 i L4, L5 moraju biti isti (tj., na primjer, L2 i L3 su zavojnica od 3 zavoja, u čiji je razmak spojen otpornik R2). Zavojnica L6 sadrži 15-20 zavoja emajlirane bakrene žice promjera 0,3 mm, namotane za okret na trnu promjera 3 mm. Prigušnica L7 je standardni tip DM-0.1 s induktivitetom većim od 20 μH. Zener dioda VD1 - bilo koja sa stabilizacijskim naponom od 5,5-7,5 V.

Pojačalo može koristiti mikrovalne niskošumne tranzistore s graničnom frekvencijom fgr. više od 2 GHz. Ako pojačalo radi u rasponu od 21-60 kanala, tada se mogu koristiti tranzistori s fgr. više od GHz, a ako - samo u rasponu od 21-40 kanala, onda - s fgr. više od 800 MHz. u ovom slučaju, potrebno je instalirati tranzistor s nižim brojem šuma u prvom stupnju, au drugom - s većim dobitkom. U tablici 1 prikazuje parametre tranzistora koji se mogu koristiti u pojačalu. Tranzistori su poredani po sve lošijim parametrima.

Ne preporučuje se korištenje tranzistora KT372 zbog njihove sklonosti samouzbuđivanju i GT346 zbog loših parametara buke. Ako se koristi p-p-p tranzistori, tada je potrebno promijeniti polaritet napajanja pojačala.

Pojačalo je sastavljeno na tiskanoj ploči izrađenoj od laminata od staklenih vlakana debljine 1-1,5 mm. Crtež tiskane ploče i dijagram ugradnje dijelova na njega prikazani su na sl. 2. Ploča je dizajnirana za korištenje tranzistora s planarnim izvodima (KT3132, KT3101, KT391 itd.), koji su zalemljeni izravno na kontaktne pločice na strani folije. No, dopušta i ugradnju tranzistora s drugačijim rasporedom pinova (KT399, KT3128 itd.), ali s ugradbene strane, za što je potrebno izbušiti odgovarajuće rupe na pločici za pinove (vidi dolje).

Izvodi tranzistora moraju imati minimalnu duljinu, posebno odvod emitera, koji ne smije biti veći od 4 mm. Stezaljke kondenzatora C4, C5, C7 i C10 ne smiju biti veće od 4 mm, a kondenzatori C1, C2, C6 i C9 trebaju biti 4-6 mm (oni su dodatni induktivitet uključeni u krugove). Neki od izvoda kondenzatora C1 i C2 zalemljeni su u pločicu, dok su drugi zalemljeni izravno na središnju jezgru ulaznog koaksijalnog kabela. Kondenzatori C6 i C9 zalemljeni su jednim krajem na glave otpornika R2 i R6, očišćeni od boje. Drugi kraj C6 je u ploči, a C9 je zalemljen na središnju jezgru izlaznog koaksijalnog kabela. Kondenzator C2 zalemljen je jednim krajem na pločicu, a drugim krajem na zavojnicu L1 na udaljenosti od 3/4 zavoja od gornjeg kraja prema shemi. Otpornici R3, R4, R7 i R8 postavljeni su okomito.

Tiskana ploča smještena je u pravokutno zatvoreno kućište, podijeljeno na 4 dijela zaštitnim pregradama (sl. 2, 4). Crteži dijelova kućišta prikazani su na sl. 3. Sastoji se od bočne stijenke 1, rukavca 2, pregrade 3, 4 i poklopaca 5. Dijelovi 1, 3, 4 i 5 izrađeni su od mjedenog lima (prikladno je koristiti ploču za foto-staklo žarenu preko plinski plamenik), dijelovi 2 izrađeni su od mjedene šipke. Bushings 2 su dizajnirani tako da su ulaz i izlaz pojačala izrađeni od 75-ohmskog koaksijalnog kabela s vanjskim promjerom izolacije od 4 mm. Možete koristiti drugi kabel od 75 ohma, ali u tom slučaju potrebno je promijeniti promjere čahura 2 i rupa u stijenci kućišta 1 u skladu s tim.

Filter za napajanje L7, C12, C13 montiran je u zasebnoj kutiji bilo koje izvedbe, na kojoj su ugrađeni ulazna antenska utičnica i izlazni antenski utikač.

Pojačalo se može napajati iz bilo kojeg stabiliziranog izvora od 9-12 V, na primjer, iz komercijalno dostupnih izvora napajanja za tranzistorske prijemnike BP9V, D2-15 itd.

Također možete montirati filtarske elemente unutar TV-a pored UHF antenskog ulaza, te koristiti 12 V napona iz UHF selektora za napajanje pojačala.

Montaža i podešavanje pojačala.

Sastavite pojačalo sljedeći niz. Montirajte sve elemente na ploču osim otpornika R1 i R5. Ako se koriste tranzistori s neplanarnim terminalima, tada se u ploči izbuše rupe za njih, au pregradama 4 izrađuju se pravokutni izrezi (prikazano isprekidanom linijom na slici 3). Pregrade 3 i 4 zalemljene su u ploču s pripadajućim izbočinama. Bočna stijenka kućišta 1 je savijena i zalemljena. U nju je hermetički zatvorena čahura 2. Ulazni 7 i izlazni 8 koaksijalni kabeli duljine 80 cm umetnuti su u rupe čahura, pletenica je podijeljena na 2 dijela i zalemljena na kućište iznutra. Središnja jezgra kabela trebala bi stršati 3-4 mm u kućište. Umetnite ploču u kućište tako da rubovi pregrada 3, 4 i rub stijenke 1 leže u istoj ravnini (slika 4), te zalemite spojeve pregrada između sebe i kućišta. Osim toga, neparna ploča je zalemljena na zid 1 u 10 točaka. Mjesta lemljenja prikazana su na sl. 2 i sl. 4. Elementi C1, L1 i C9, L6 zalemljeni su na središnje jezgre kabela. Pažljivo provjerite rižu. 1, 2 i 4 ispravna ugradnja.

Zatim je konfigurirano pojačalo. Da biste to učinili, napajanje se dovodi do pojačala preko izlaznog kabela 8. Mjerenjem napona U1 na otporniku R3 izborom otpornika R1 namjestimo vrijednost struje I1 (I1 = U1/R3) prema tablici. 1 za tranzistor prvog stupnja. Zalemiti odabrani otpornik R1 na pločicu. Sličan postupak provodi se za drugi stupanj, mjerenjem napona U2 na otporniku R7 i podešavanjem struje I2 = U2/R7 prema tablici. 1. Zalemiti otpornik R5. Na sl. 1, vrijednosti R1 i R5 su približne; u stvarnosti se mogu značajno razlikovati od navedenih. Provjerite odsutnost samopobude pojačala. Da biste to učinili, spojite voltmetar paralelno s R3 i prstom dodirnite izlaz kolektora tranzistora VT1. Ako prvi stupanj nije pobuđen, očitanje voltmetra se neće promijeniti. Druga kaskada se provjerava na isti način. Samouzbuđivanje se može eliminirati (njegova prisutnost je naznačena naglim smanjenjem struje tranzistora kada se dodirne prstom) samo zamjenom tranzistora. Treba napomenuti da pojačalo nije sklono samopobudi - od nekoliko desetaka proizvedenih pojačala, samo je jedno, sastavljeno na tranzistorima KT372A, bilo uzbuđeno. Provjerite struju koju troši pojačalo, koja bi trebala biti jednaka: I1 + I2 = 10 mA; ako je potrebno, odaberite otpornik R8 tako da struja kroz zener diodu VD1 bude oko 10 mA. Završna operacija je brtvljenje pojačala. Da biste to učinili, poklopci 5 lemljeni su po obodu kućišta, a mjesta na kojima je umetnut koaksijalni kabel dodatno su premazana nekom vrstom brtvila, vodootpornim ljepilom itd. Pojačalo se zatim pričvršćuje na antenski stup.

2. UHF antena

Kao što je gore spomenuto, nema smisla postići vrlo visok dobitak UHF antene, jer to dovodi do neopravdane komplikacije njezinog dizajna. Međutim, ne možete računati ni na dalekometni prijem s neučinkovitom antenom.

Iskustvo u projektiranju i korištenju UHF antena pokazuje da je najjednostavnija i ujedno vrlo učinkovita Z-antena s reflektorom. Nju razlikovna obilježja ima široku propusnost, visok dobitak, dobro izravno usklađivanje s koaksijalnim kabelom od 75 ohma i nekritične dimenzije.

Dizajn antene za 21-60 kanala prikazan je na sl. 5. Ako će se antena koristiti u rasponu od 61-100 kanala, tada se sve njezine dimenzije moraju smanjiti za 1,5 puta. Aktivno platno 1 antene izrađeno je od aluminijskih traka i pričvršćeno je "preklapanje" vijcima i maticama. Na mjestima kontakta ploča mora postojati pouzdan električni kontakt. Na spoju 6 (može biti metal ili drvo), platno je fiksirano uz pomoć potpornih stupova 2 u točkama C i D. Budući da te točke imaju nulti potencijal u odnosu na tlo, stupovi 2 mogu biti metalni. Kabel 3 spojen je na točke A i B (pletenica na jednu točku, a jezgra na drugu) i položen je duž tkanine uz donji stup 2 i duž spojnice 6 do pojačala 7. Kabel je pričvršćen žičanim stezaljkama. Sam web 1 može se koristiti kao antena. Dobitak mu je 6-8 dB. Međutim, bolje je opremiti platno reflektorom.

Najjednostavniji reflektor 4 (slika 5b) je ravni zaslon izrađen od cijevi ili komada debele žice. Promjer reflektorskih elemenata nije kritičan i može biti 3-10 mm. Antena s ravnim reflektorom ima pojačanje od 8-10 dB. Faktor pojačanja može se povećati na 15 dB (ekvivalentno anteni s "valnim kanalom" od 40 elemenata) korištenjem složenog reflektora tipa "dotrajale kutije" (Slika 5c). Dizajn takvog reflektora može biti vrlo različit, ovisno o vašim mogućnostima.

Prostorna orijentacija antene, prikazana na sl. 5 odgovara prijemnim signalima s horizontalnom polarizacijom. Za primanje okomito polariziranih signala, oštrica i reflektor moraju se okrenuti za 90°.

UHF pojačalo nalazi se u neposrednoj blizini antene (vidi sl. 5). Ulaz pojačala spojen je na površinu antene pomoću istog kabela koji je ugrađen u pojačalo. Ulazni kabel pojačala produžuje se redukcijskim kabelom. Poželjno je da bude što većeg promjera (o tome ovise gubici u kabelu), kabel promjera 4 mm može se koristiti samo ako njegova duljina ne prelazi 10 m.

Kabelske spojeve treba izvesti “vetički”, tako da se minimalno naruši koaksijalna struktura dovoda.

Ako nije moguće proizvesti opisanu antenu, tada pojačalo može biti nekoliko lošiji rezultati koristi se s industrijskim vanjskim širokopojasnim UHF antenama, na primjer, tipa ATNG(V)-5.2.21-41 (trgovački naziv "GAMMA-1").

Instalacija antene ovisi o tome na koju vrstu UHF prijenosa računate. Ako je potrebno primiti prijem izravno izvan područja usluge televizijskog centra (60-200 km), tada antenu treba postaviti tako da u smjeru dolaska signala nema prepreka između nje i horizonta. linija (kuće, brda i sl.). Ako se fokusirate na prijam ultradugog dometa s širenjem troposfere ili valova (u ovom slučaju signal dolazi "s neba" pod kutom od 5-10° u odnosu na horizont), tada su prepreke koje nisu jako blizu obično nije prepreka.

ZAKLJUČAK

Zaključno, nekoliko riječi o praktične rezultate prijem UHF. Antena s pojačalom proizvedena prema priloženom opisu korištena je nekoliko godina u Odesi za redoviti prijem signala iz televizijskog centra Chisinau (udaljenost - 160 km). Izvan grada, u zoni radijske sjene za MB televizijski centar, signali UHF repetitora male snage koji se nalaze na suprotna strana Odessa Bay (udaljenost - 60-80 km). Za vedrih dana u proljetnim i ljetnim mjesecima kvalitetno se prima bugarski program BT2 iz Varne (udaljenost - 500 km) i turski program TV2 iz Istanbula (udaljenost veća od 600 km).

Prijemna televizijska antena prima od televizijskog centra elektromagnetska radijacija, koji inducira struje koje teku u koaksijalni kabel na njegovim vodljivim elementima. Ovisno o dizajnu antene sa usmjerenim svojstvima, moguće je dobiti signal različite jačine. S tim u vezi uvodi se pojam usmjerenog koeficijenta TV antene koji pokazuje koliko puta signal na njezinom izlazu nadmašuje signal s poluvalnog vibratora ako je postavljen na isto mjesto u prostoru.

TV antena sa pojacalom

Stvarni dobitak snage uzimajući u obzir gubitke bit će:

K p = KND∙η,

gdje je η – koeficijent korisna radnja, uzimajući u obzir gubitke.

Primjena

Razina električnog signala koji dolazi kroz ulaz TV antene ne odgovara uvijek korisniku. Kako biste poboljšali performanse prijemnika, potrebno vam je pojačivač signala koji se nalazi u blizini. Posebno je potrebno izvan grada, gdje nema kabelske mreže.

U dači su uvjeti prijema signala lošiji nego u gradu. Na njega utječu smetnje i udaljenost od televizijskog centra. Unatoč činjenici da TV pojačalo malo iskrivljuje ulazni signal, stručnjaci preporučuju njegovu upotrebu.

U visokim zgradama signal dolazi odozgo prema dolje i znatno slabi na kraju. Ako ima nisku snagu, uvelike je prigušen do priključne utičnice. U kabelu se signal gubi za 0,2-0,7 dB/m.

Izbor pojačala

Antensko pojačalo spojeno je što bliže TV anteni. Postavljanjem blizu prijemnika povećat će se šum zajedno s emitiranim signalom, a slika će biti lošija. Napajanje se može postaviti u blizini pojačala ili zasebno.

Kućna antena napravljena zajedno s pojačalom

Parametri koji određuju pravi izbor pojačala su sljedeća:

• udaljenost od televizijskog centra;
• potreban frekvencijski raspon;
• vrsta antene za koju se signal pojačava.

Maksimalna udaljenost do izvora prijenosa signala ne smije biti veća od 150 km. Na udaljenosti manjoj od 10 km, pojačalo se obično ne instalira, jer je razina signala prilično visoka. Da biste dobili normalan signal, preporučljivo je odabrati dobru antenu. Kako napraviti TV antenu vlastitim rukama od žice.

Pojačanje ne smije biti previsoko, inače se može pojaviti značajan šum zbog samopobude. Mnogi proizvedeni modeli imaju različite karakteristike. Ovdje vrijedi kontaktirati stručnjaka koji zna kako poboljšati prijem i pomoći će vam odabrati potreban uređaj. Ugradnja širokopojasnog pojačala na antenu omogućuje pokrivanje cijelog raspona televizijskog emitiranja.

U Rusiji su uobičajene antene s pojačalima proizvedenim u Poljskoj (ANPREL). Njihovo vlastito pojačanje je malo, a parametre uglavnom određuje dodatno pojačalo. Ima sljedeće nedostatke: samopobudu, visoku razinu generiranog šuma, preopterećenje od snažnih signala u MV području, oštećenja od pražnjenja groma, gubitke pasivnog izlaza.

U većini TV pojačala, oni rade prema standardnom dvostupanjskom krugu koji se temelji na bipolarni tranzistori visoke frekvencije sa zajedničkim emiterom.

Pojačala na dva stupnja: SWA-36 (a) i SWA-49 (b)

Stupanj pojačala hvata širokopojasni pojas. Ulazni signal dovodi se do baze tranzistora (T1) preko kondenzatora (C1). Neophodno linearna karakteristika nastaje primjenom prednapona kroz otpornik (R1). Ali u isto vrijeme se dobitak smanjuje. Sljedeći stupanj se stvara prema sličnom krugu sa stabilizacijom tranzistora (T2) u krugu emitera povratnom spregom kroz otpornik (R4).

Ne preporuča se značajno povećavati Kp antenskog pojačala, jer ono stvara vlastiti šum, koji raste zajedno s ulaznim signalom. Nije teško sami napraviti strujni krug.

Možete poboljšati strujni krug pomoću modela SWA-49. To je osigurano korištenjem filtara L1C6, R5C4 i povećanjem K p dodavanjem kondenzatora (C5) i (C7).

Ostali ANPREL modeli malo se razlikuju od gore navedenih krugova u prisutnosti krugova za korekciju frekvencije na izlazu i organizaciji povratne veze, o kojoj ovisi vrijednost dobitka. Ako je blizu praga stabilnosti, velika je vjerojatnost samopobude pojačala.

Sami televizori imaju značajno pojačanje signala. Što je veća, to je intrinzična buka veća. Stoga je potrebno razumjeti da na sposobnosti prijema mogu u većoj mjeri utjecati njihove vlastite smetnje nego slab signal na ulazu. Signal mora biti najmanje 20 puta veći od napona šuma. Bliže ovoj vrijednosti slika postaje loša i fini detalji se više ne mogu razlikovati.

Tranzistor prvog stupnja ima najveći utjecaj na razinu vlastitog šuma antenskog pojačala. Pojačala treba pravilno odabrati na temelju razine buke koja ne smije prelaziti 2 dB. Možda nije navedeno u uputama, ali se može pronaći na Internetu ili u katalozima tvrtki.

Dobitak je potreban uglavnom za kompenzaciju gubitaka u kabelu. Posebno su velike na kanalima 21-60 i iznose 0,25-0,37 dB/m. Industrijski razdjelnik dodaje gubitke, koji su naznačeni na kućištu. Treba uzeti u obzir da se naznačena vrijednost prigušenja signala (obično 3,5 dB) može razlikovati u različitim rasponima valnih duljina. Ovo može biti najveća ili prosječna vrijednost. U svakom slučaju, trebate uzeti tvornički proizvod, a ne domaći. Tada ukupnom prigušenju treba dodati 12-14 dB kako bi se uhvatili slabi signali.

Kako izgleda antenski razdjelnik?

Snaga signala antene

Može postojati nekoliko razloga za slabljenje signala sa satelitske antene:

1. Neuspješno podešavanje položaja antene. Ponekad ga je dovoljno samo malo okrenuti. Ako su pričvrsni vijci olabavljeni, potrebno ih je zategnuti.
2. Pojava neočekivane prepreke koju je potrebno ukloniti ili promijeniti mjesto antene.
3. Kvar kabela. Najbolja opcija je njegova zamjena. Važno je dobro pričvrstiti da ne visi od vjetra.
4. Prekomjerna duljina kabela. Odabere se kvalitetniji ili se ugradi pojačalo.
5. Ako je sve u redu, ali signal nije dovoljan, trebali biste kupiti antenu većeg promjera.

Između njega i prijemnika ugrađeno je pojačalo signala za satelitsku TV antenu. Uz duljinu kabela od 40 m, slabljenje signala bit će 40x0,37 = 14,8 dB, a s razdjelnikom - 18,3 dB. Ulazna razina prijemnika je 48-75 dB. Ako je blizu donje granice, bit će potrebno pojačalo. Ako uzmemo IF model od 20 dB, on ima pojačanje od 20 dB, što je dovoljno za kompenzaciju prigušenja.

Frekvencijski raspon satelitskih antena je 950-2400 MHz, za koji je ovo pojačalo prikladno (slika ispod a). Također možete kupiti model Gecen A05-20 sa sličnim parametrima (slika b).

Satelitske antene (a) i pojačalo za njih (b)

Trebali biste kupiti pojačala dizajnirana za radni frekvencijski raspon TV antena. Gornja granica za zemaljsku televiziju je 950 MHz, a za satelitsku - 2400 MHz.

DIY pojačalo

Čak i početnik može sastaviti jednostavan uređaj na mikro krugu vlastitim rukama. Ne stvara mnogo smetnji, ne troši gotovo nikakvu energiju i radi na frekvencijama do 900 MHz.

Čip pojačala koji možete sami sastaviti

Osnova kruga je niskonaponski mikro krug pojačala s niskim šumom (napajanje 2,7-5,5 V). Krug troši samo 3 mA struje. Napon se dovodi na ulaz (1). Pomak u radno područje stvara otpornik (R1) spojen na ulaz (2). Ulazni signal iz antene dolazi na pin (6), a pojačani signal se uklanja s pina (3) i odlazi u prijemnik. Kondenzatori (C1-C3) dodani su mikrokrugu, odvajajući izmjenične signale od izravne komponente napona izvora napajanja. Ako je pravilno sastavljen, krug nije potrebno konfigurirati.

Također možete izraditi uređaje vlastitim rukama prema prethodno danim shemama, na primjer, kao što su SWA pojačala.

Kako poboljšati signal. Video

Video ispod će vam reći kako poboljšati signal televizijske antene.

Bolje je kupiti tvorničke antene i TV pojačala, jer su napravljeni prema izračunima. Ako sami izradite uređaje, njihova kvaliteta bit će niža za red veličine. Za TV prijem u zemlji morate imati uređaje Visoka kvaliteta zbog udaljenosti od televizijskog centra i dostupnosti velika količina smetnje

Iako se televizija neprestano razvija, širenje mreže i povećanje mogućnosti televizijske opreme nisu jamstvo visoke kvalitete slike. Specifičnost TV signala ograničava udaljenost na koju se može prenositi. U planinskim područjima i područjima udaljenim od tornja valovi nosioci dolaze jako oslabljeni, što onemogućuje prijem pojedinih kanala.

Osim toga, pogrešan dizajn i oblik antene, pogreške u njegovoj instalaciji, udaljenost od radio opreme za prijem i odašiljanje - sve to također negativno utječe na razinu slike.

Rješenje ovog problema je stvaranje antenskog pojačala za digitalnu televiziju vlastitim rukama.

Značajke i sklop antenskog pojačala

Pojačalo je uređaj namijenjen za pojačavanje slabog, nestabilnog signala TV antene. Prednosti ovog uređaja su sljedeće:

• pojačanje televizijskog signala u prilično širokom frekvencijskom pojasu;
• mogućnost primanja čak i vrlo slabog TV signala;
• tihi rad.

Nedostaci uključuju:

• rizik da će se uređaj sam pobuditi;
• Signali velike snage u metarskom valnom području mogu preopteretiti uređaj;
• osjetljivost na učinke struja munje;
• pasivni izlazni gubici.

Dijagrami DIY antenskog pojačala pokazuju kako bi uređaj trebao biti spojen na TV. TV kabel ide do uređaja koji pojačava signal, a zatim signal ide do TV-a. Ova shema je univerzalna.

Antensko pojačalo za UHF

Moderno digitalna televizija- Ovo je emitiranje na decimetarskim valovima (UHF). Frekvencijski raspon – od 470 do 1270 MHz. Najviše jednostavno rješenje Da bi se postigao prijem televizijskog signala na velikim udaljenostima i ultra-dugog dometa u UHF rasponu, može se koristiti strukturno jednostavna antena s pojačalom smještenim u blizini, što se lako može napraviti vlastitim rukama.

Antena UHF pojačalo vlastitim rukama mora imati značajan dobitak, stvarati minimalnu buku tijekom rada i biti otporan na promjene temperature

Jednostavan dizajn, dostupnost sirovina potrebnih za njegovu izradu i odsutnost sklonosti samopobuđivanju drugi su važni zahtjevi za takav uređaj.

Antensko pojačalo za FM prijemnik

Da biste kod kuće napravili pojačalo za FM antenu, trebat će vam:

• velika okrugla aluminijska ploča;
• komad bakrene žice;
• gumeni remen za traktor;
• TV kabel;
• metalni nosač (po mogućnosti aluminij);
• adapter;
• samorezni vijci – 4 kom., matice – 2 kom., vijci – 2 kom., podloške – 2 kom.

Također morate pripremiti čekić, odvijač, ključ, bušilicu, kliješta i lemilo. Također morate voditi računa o prisutnosti električne trake.

Ovdje kratke upute kako pravilno napraviti antensko pojačalo za FM prijemnik:

• U aluminijskoj ploči napravite rupu potrebne veličine
• Izrezano od traktorske gume 1 veliki komad i napravite tri slične rupe.
• Izbušite iste rupe u nosaču, ne zaboravite na rupe za montažu antene.
• Savijte žicu, napravite rupe u njoj i spojite krajeve pomoću samoreznog vijka.
• Spojite adapter na kabel i izolirajte spoj.
• Sastavite sve elemente uređaja u jednu cjelinu, koristeći vijke s podlošcima i maticama, samorezne vijke. Izolirajte pričvršćivanje kontakata kabela na žicu električnom trakom.

Pravila za izbor pojačala signala

Prilikom odabira antenskog pojačala morate pažljivo proučiti sljedeće točke:

• udaljenost od repetitora (optimalna vrijednost 10 – 150 km);
• Raspon frekvencija;
• veličina TV signala na izlazu uređaja (po mogućnosti 100 dB po µV);
• dobitak (ne smije biti manji od 40 dB);
• vrstu opreme kojoj je potrebno pojačanje signala;
• proizvedena razina buke (ne smije biti veća od 3 dB);
• struja potrebna za rad (obično od 30 do 60 A);
• mjestu (u blizini uređaja ili na prijamniku).

Antensko pojačalo je radiotehnički uređaj koji vam omogućuje poboljšanje kvalitete prijema TV signala. Ako imate problema s televizijskom slikom, nemojte biti lijeni da napravite ovaj uređaj.

Kao što se može vidjeti na fotografiji antenskog pojačala, uređaj čak i najjednostavnijeg dizajna značajno će povećati razinu primljenog signala.

DIY fotografija antenskog pojačala

Korištenje pojačala s visokom selektivnošću može značajno poboljšati prijem signala s UHF postaja, a također će eliminirati smetnje iz obližnjih obližnjih postaja. Kao osnova uzeta je jedinica SK-D-1, koja se koristila u televizorima s lampama-poluvodičima. Jednostavna modifikacija SK-D-1, koju čak i početnik radio amater može izvesti, omogućuje vam dobivanje pojačala za UHF signale s dobrim karakteristikama performansi:

Prednosti takvog pojačala uključuju visoku selektivnost i značajno potiskivanje smetnji na susjednim kanalima. Postoji i nedostatak - potreba za podešavanjem (rotiranjem ručke rotora) prilikom prebacivanja na drugi kanal. Međutim, ako se prijem provodi na jednom UHF kanalu, tada će nestati potreba za restrukturiranjem.

Pogledajmo ukratko originalni sklop SK-D-1.

Sl. 1

U prvoj komori nalazi se prvi stupanj bloka, izrađen na tranzistoru T1, koji radi u načinu pojačanja s OB. Rezonator L1 osigurava usklađivanje ulaza s antenom, L2 s kondenzatorima C11 i C12 čini podesivi ulazni krug za ugađanje željenog kanala. Kolektor tranzistora T1 učitan je na krug L4 C13 C14, koji se nalazi u drugoj komori. Zatim signal prelazi u krug L5 C15 C18, koji se nalazi u trećoj komori. Zahvaljujući induktivitetu L6, signal dolazi do emitera tranzistora T2. Tranzistor T2 služi za sklapanje pretvarača RF signala u TV IF. Tranzistor T2 spojen je prema kapacitivnom krugu u tri točke, opterećenje kaskade je Dr1, koji se zajedno s C17, C18, C8, L7, C20 nalazi u četvrtoj komori.

Konverzija SK-D-1 se svodi na sljedeće:

Budući da u stvarnim uvjetima prvim stupnjem na tranzistoru T1 upravlja AGC sustav televizijskog prijamnika, potrebno je uspostaviti normalan, bez AGC, način rada uvođenjem razdjelnika napona na dva otpornika;

Prevođenje drugog stupnja na tranzistoru T2 iz moda konverzije u mod pojačanja, što se postiže uklanjanjem nekoliko elemenata.

Prije nego počnete raditi, zapamtite da morate pažljivo rukovati jedinicom, jer... Najmanje promjene u rasporedu dijelova tijekom nepažljivog rastavljanja mogu uzrokovati odgađanje krugova s ​​rezonantnim krugovima.

Dakle, nakon uklanjanja opružne šipke na vrhu poklopca, pažljivo uklonite sam poklopac. Kamere (a ima ih samo 5) broje se od antenskog ulaza. Pažljivo pregledajte unutarnju instalaciju. Unutra ne bi trebalo biti očitih oštećenja - spaljenih ili slomljenih otpornika ili kondenzatora. Prilikom okretanja ručke mehanizma nonijusa, kretanje ploča četverostrukog kondenzatora mora biti slobodno, bez kratkog spajanja ploča jedna s drugom ili s drugim elementima. Kada radite s jedinicom, ne možete promijeniti položaj kondenzatora za ugađanje, izrađenih u obliku posrebrenih ploča i smještenih ispred dijelova promjenjivog kondenzatora, kao i rezonantnih vodova, izrađenih u obliku srebra. -platirane sabirnice i dijelovi žica.

Pažljivo odlemite sljedeće elemente:
- C8, C20, Dr1 - koji se nalaze u 4. komori;
- L8, Dr2 i R7 - koji se nalaze u 5. komori. Otpornik R7 možda nedostaje u nekim primjercima SK-D-1.

Zatim morate odrediti marku tranzistora koji se nalaze u vašoj jedinici SK-D-1. Činjenica je da umjesto tranzistora prikazanih na dijagramu na slici 1 mogu postojati drugi, na primjer AF-239 i AF-139, koji su analogni tranzistorima GT346A i GT346B. Ako je tranzistor GT346B ili AF-139 instaliran kao T2, morat će se ukloniti i zamijeniti ga GT346A. Tranzistori ove vrste koriste se u gotovo svim jedinicama SK-D, kao iu jedinicama SK-M s elektroničkim podešavanjem, tako da u načelu nije teško pronaći takav tranzistor. Prije ugradnje novog tranzistora treba ga provjeriti. Ako se ispitivanje provodi ohmmetrom, treba imati na umu da napon napajanja ohmmetra može premašiti dopušteni obrnuti napon emiterski spoj. Stoga, kada utvrđujete ispravnost tranzistora ohmmetrom, ne biste trebali koristiti granice niskog otpora ohmmetra. Ako postoji izbor između više tranzistora, tada treba izabrati tranzistor sa što većim h21e.

Prije ugradnje tranzistora potrebno je spojiti njegov zajednički terminal ("kućište") lemljenjem na tijelo samog tranzistora. Iznad prozora komore u kojoj se nalazi tranzistor može se nalaziti komadić tanke posrebrene žice. Ovaj segment je "rep" L6. Stoga ga ni pod kojim okolnostima ne pokušavajte ukloniti odlemljivanjem. Zbog zagrijavanja, položaj L6 u prostoru može se promijeniti, što će dovesti do detuninga kruga. Uklanjanje se može učiniti odgrizanjem “repa” bočnim rezačima. Terminal tijela tranzistora T2 treba umetnuti u malu rupu koja se nalazi ispod otpornika R8 i odlemiti sa strane 4. komore. Kolektorski vod treba zalemiti na istu točku na L7 na koju je zalemljen izvod uklonjenog tranzistora. Pažljivo zalemite kablove emitera i baze, bez pregrijavanja mjesta za lemljenje, budući da su mjesta za lemljenje kondenzatori malog kapaciteta, koji se mogu uništiti ako se pregriju.

sl.2

sl.3

Postavite klizač otpornika Rd2 u srednji položaj. Primjenom napona od +12 volti u krug, okretanjem klizača otpornika Rd1, napon se postavlja na +9,5 V na emiteru i +9 V na bazi tranzistora T1. Zatim, isključivanjem napajanja, izmjerite ukupni otpor otpornika Rd2 i Rd3. Odaberite otpornik tipa MLT-0,125 s vrijednošću bliskom izmjerenoj i postavite ga kao otpornik R8 na slici 2, Rd1 će ostati u krugu kao R9. Krug se napaja, a naponi na stezaljkama tranzistora T1 se prate.

Rad prvog stupnja može se provjeriti vizualno, pomoću slike na TV ekranu. Da biste to učinili, podesite TV na jedan od UHF kanala, koji se prima s lošom kvalitetom. Zatim, odspojite antenski kabel s TV ulaza, spojite ga na ulaz pojačala. Komad kabela RK-75 s utikačem zalemljenim na jednom kraju spojen je na UHF ulaz TV-a. Pletenica drugog kraja kabela zalemljena je na tijelo pojačala, a središnja jezgra zalemljena je kroz kondenzator kapaciteta 4,7 pF. zalemljen na mjestu spoja kolektorskog izvoda tranzistora T1. Iako se maksimalna točka signala nalazi na L4 bliže tijelu, ne biste trebali lemiti na mjestima gdje nema tvorničkog lemljenja, kako biste izbjegli pogoršanje parametara kruga.

Uključivanjem napajanja pojačala podešava se glatka rotacija nonijusa dok se na ekranu ne dobije slika. Slika bi trebala biti kvalitetnija u odnosu na onu prije nego što je antena uključena preko pojačala. Zatim provjerite rad kruga L5 C15 C18. Da biste to učinili, isključite napajanje i odlemite "kontrolni" kabel od L4 i zalemite ga na spoj L5 i C15. Ponovno uključite napajanje pojačala i pratite kvalitetu slike signala; ne smije se primijetiti pogoršanje kvalitete slike.

Postavljanje druge faze je slično. Nakon što isključite napajanje pojačala, zalemite otpornik R6 na mjesto, a umjesto uklonjenog otpornika R4 ugradite trimer s nominalnom vrijednošću od 5,1 ... 10 kOhm i postavite njegov klizač u srednji položaj. Zatim se "kontrolni" kabel zalemi kroz kapacitivnost od 4,7 pF na točku lemljenja kolektora tranzistora T2 i uključi se napajanje. Glatkim okretanjem klizača otpornika, modovi tranzistora T2 postavljaju se na iste vrijednosti kao i T1. Zatim se isključi napajanje, izmjeri otpor promjenjivog otpornika i umjesto njega se zalemi MLT otpornik s vrijednošću blizu izmjerene vrijednosti. Na kraju se uklanjaju KT1 utičnica i prolazni kondenzator C9. Kabel RK-75 umetnut je u rezultirajuće rupe, koje će biti spojene na TV. Pletenica kabela zalemljena je na "kućište", a središnja jezgra zalemljena je kroz kondenzator C na L7, eksperimentalno odabirući točku lemljenja, prema najbolja kvaliteta Slike.

Pojačalo se može zatvoriti u bilo koje prikladno ukrasno kućište. Ako će se pojačalo koristiti na nekoliko kanala, tada je zgodno označiti potrebne kanale na tijelu i označiti ih na gumbu za podešavanje.

I zaključno o daljnjim poboljšanjima.

Autor ne smatra preporučljivim uključivanje širokopojasnih pojačala prije ulaza uređaja kako bi se povećala osjetljivost, jer zbog neujednačenosti frekvencijskog odziva i visoke razine buke takvih uređaja kvaliteta prijema na visokoj frekvenciji ili čak na svim kanalima može se naglo smanjiti. Uključivanje jednostupanjskog ili dvostupanjskog širokopojasnog pojačala nakon izlaza ovog pojačala može dati dobre rezultate. U tom slučaju morat ćete pažljivo uskladiti ulaz/izlaz oba pojačala.

Radioamater, N8, 2000., str.25-26