И. НЕЧАЕВ, г. Курск
Применив антенный усилитель, можно повысить качество приема телевизионных и радиовещательных программ на границе зоны уверенного приема. Предлагаемый в статье вариант такого усилителя имеет существенное достоинство — по сигнальному кабелю подается не только напряжение питания, но и обеспечивается перестройка рабочей частоты устройства.
Для улучшения качества телевизионного изображения и звука или звука радиовещательных станций приходится применять направленные антенны, а также антенные усилители. При приеме слабого сигнала удаленного телецентра и наличии мощных сигналов местных телевизионных или радиовещательных станций, радиотелефонов и т. п. широкополосные антенные усилители часто не дают положительного эффекта из-за перегрузки сигналами близлежащих передающих устройств.
В таком случае выручают селективные антенные усилители. Для приема сигналов нескольких каналов усилитель должен быть перестраиваемым. Однако при размещении таких усилителей вблизи антенны для перестройки требуется отдельный провод, что конструктивно не очень удобно. В предлагаемом антенном усилителе перестройка происходит при изменении напряжения питания, подаваемого по кабелю снижения.
Принципиальная схема усилителя изображена на рис. 1. Он обеспечивает усиление в зависимости от частоты от 18 (50 МГц) до 14 (230 МГц) дБ. В нем применен малошумящий арсенидгаллиевый полевой транзистор, что позволило получить высокую чувствительность. Входной контур, образованный индуктивностью катушки L1 и емкостями варикапа, диодов и транзистора, обеспечивает частотную селекцию сигнала и согласование высокого входного сопротивления транзистора с низким выходным сопротивлением антенны. Контур перестраивается изменением емкости варикапа при регулировке поданного на него напряжения.
Напряжение питания транзистора стабилизировано микросхемным стабилизатором напряжения DA1. Режим транзистора по постоянному току задают резисторами R2, R3. Для согласования с кабелем снижения применена катушка L2 с отводом. Диоды VD1, VD2, VD4, VD5 защищают транзистор от пробоя мощными сигналами и наводками. Напряжение питания на усилитель подано по кабелю снижения через дроссель L3.
Для перестройки на усилитель поступает регулируемое напряжение от 7 до 15 В со стабилизированного блока питания, расположенного рядом с телевизором или радиоприемником. Это напряжение подано на стабилизатор DA1, а через стабилитрон VD6 — на варикап VD3. При напряжении питания 7 В через стабилитрон VD3 начинает течь ток и к варикапу прикладывается напряжение около 0,2 В. В таком случае его емкость максимальна и контур настроен на нижнюю частоту интервала перестройки.
По мере возрастания напряжения питания
на варикапе оно также увеличивается, емкость
варикапа уменьшается, а частота настройки
входного контура растет.Коэффициент перекрытия по частоте входного контура — немного менее двух. Это означает, что усилитель можно использовать для приема телевизионных сигналов в поддиапазоне МВ1 (48... 100 МГц) или в поддиапазоне МВ2 (174...230 МГц), а также для приема только программ радиостанций в диапазонах УКВ (65...108 МГц). Для этого изменяют параметры катушки L1.
Питание антенного усилителя обеспечивает блок, схема которого представлена на рис. 2. Собран он на интегральном регулируемом стабилизаторе. Выходное напряжение блока изменяют резистором R3. Через дроссель L1 оно поступает на гнездо XS1 к которому подключают кабель снижения от антенного усилителя. Принимаемые сигналы с гнезда XS1 через конденсатор С4 проходят по кабелю с вилкой ХР2. Ее подсоединяют к входу телевизора.
В усилителе, кроме указанных на схеме, применимы транзисторы АП325А-2, АП331А-2 или аналогичные варикапы КВ109А, КВ109В, КВ109Г КВ122А, КВ122Б, КВ122В, стабилитрон КС168А, диоды КД512А, КД514А. Резисторы желательно применить малогабаритные: Р1-4,
Р1-12 или МЛТ. Конденсаторы лучше
использовать бескорпусные К10-17В или корпусные
малогабаритные с выводами минимальной длины.Катушки L2, L3 намотаны проводом ПЭВ-2 0,12 на ферритовых кольцах К5х2х1,5 с проницаемостью 600...2000. Катушка L2 содержит 10 витков в два скрученных провода (после намотки начало одного провода соединяют с концом другого и получают средний вывод), катушка L3 —15—20 витков одинарного провода. Катушку L1 наматывают проводом ПЭВ-2 0,9 на оправке диаметром 5 мм. Если катушка имеет 11,5 витка (отвод от третьего витка), интервал перестройки — 48...92 МГц, если 6,5 витка (отвод от второго витка) — интервал 65... 110 МГц, а если 3,5 витка (отвод от 0,3...0,5 первого витка) — 150...230 МГц. Для небольшого смещения интервала перестройки в сторону более высоких частот немного раздвигают витки катушки.
В блоке питания можно применить полярные конденсаторы серии К50, неполярные К10-17, КД или КТ, переменный резистор — СПО, СП4, постоянные МЛТ, С2-33. Дроссель L1 аналогичен дросселю L3 в усилителе. Трансформатор должен обеспечивать переменное напряжение на вторичной обмотке около 15 В.
Налаживание усилителя сводится к установке требуемого интервала перестройки подбором числа витков катушки L1 и полосы пропускания не менее 7 МГц изменением места отвода. В блоке питания подбором резисторов R2 и R3 устанавливают необходимый интервал изменения выходного напряжения. При самовозбуждении усилителя на высоких частотах на вывод стока транзистора нужно надеть ферритовое кольцо ("бусинку") или нанести клеевой состав (на основе
эпоксидного клея) с наполнителем из
порошкового карбонильного железа.Все детали усилителя размещают на печатной плате из двусторонне фольгированного стеклотекстолита. Расположение печатных проводников показано на рис. 3. Вторая сторона платы оставлена металлизированной, кроме указанных штриховой линией вырезов входной и выходной площадок, и соединена фольгой с общим проводом первой стороны по всему контуру. После монтажа и налаживания полевой транзистор заливают каплей эпоксидного клея, плату закрывают со стороны деталей металлической крышкой-экраном и покрывают устройство со всех сторон защитным слоем водостойкой краски или лака.
Детали блока питания устанавливают на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, печатные проводники которой показаны на рис.4.
Усилитель можно сделать отключаемым, для чего в него нужно добавить два реле, включив их в соответствии со схемой на рис. 5, тогда при выключении питающего напряжения антенна будет подключена непосредственно к кабелю снижения, минуя усилитель.
Для этого можно использовать реле РЭС-34, РЭК-43 с напряжением срабатывания около 6 В. Размеры платы придется увеличить, а разводку проводников немного изменить.