|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Neue Antennenverstärker. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Antennenverstärker In den 90er Jahren wuchs im Zusammenhang mit dem Ausbau des On-Air-Fernsehnetzes und der Zunahme der Zahl aktiver Kanäle das Interesse der Nutzer an Mehrkanal-Fernsehantennen, die ohne Umschaltung Achsprogramme im MB- und UHF-Band empfangen konnten , stark erhöht. Seit Mitte des Jahrzehnts kamen polnische kleine Fernsehantennen ASP-4WA, ASP-8WA (CX-8WA) von ANPREL, DIPOL, ELECTRONICS und anderen auf den Markt und erfüllten (bis zu einem gewissen Grad) die Anforderungen von solchen Empfang. Antennen erfreuten sich schnell großer Beliebtheit und mittlerweile sind zahlreiche Antennen in Betrieb. Einzelne Fernsehantennen ASP-4WA, ASP-8WA sind flache Vibratorstrukturen mit einem gemeinsamen Mesh-Reflektorschirm. Sie sind aktiv, das heißt, sie sind mit elektronischen Verstärkern ausgestattet, die direkt an den Antennen installiert sind und über einen Drop-Feeder gespeist werden. Viele Eigenschaften von Antennen, wie insbesondere Gewinn und Bandbreite, werden durch den Einsatz von Antennenverstärkern erreicht. Folglich hängt die Qualität des wiedergegebenen Fernsehbildes maßgeblich von dessen Parametern ab. Für aktive ASP-Antennen produzieren verschiedene Hersteller eine ganze Reihe einheitlicher Antennenverstärker unter verschiedenen Marken und Nummern. Konstruktiv sind sie alle gleich aufgebaut: in Form einer kleinen Leiterplatte (ca. 60x40 mm) mit oberflächenmontierten Mikroelementen. Die Platinen werden in automatisierter SMD-Technologie hergestellt und sind aufgrund der wiederholten Kontrolle sehr zuverlässig. Aufgrund ihres charakteristischen Aufbaus werden diese Antennenverstärker als Plattenverstärker bezeichnet. Die Schaltung, Parameter, Mängel und Reparatur einer großen Anzahl von SWA-Antennenverstärkern werden ausführlich in [1] beschrieben. Allerdings verbessern die Unternehmen, die solche Verstärker herstellen, ihre Produkte, und mittlerweile sind viele neue Modelle erschienen: SWA. S&A, GPS, PAE usw. Ihre Parameter sind zweifellos von großem praktischem Interesse sowohl für Besitzer, die bereits Antennen betreiben und die Bildqualität verbessern möchten, als auch für diejenigen, die sich für den Kauf einer neuen Antenne entscheiden. Darüber hinaus können Verstärker mit anderen Antennentypen arbeiten, z. B. logarithmisch-periodischen Antennen, Wellenkanalantennen usw. (sofern die Eingangsimpedanzen übereinstimmen). Antennenverstärker verfügen über eine Reihe charakteristischer Parameter, die bedingt in zwei Gruppen eingeteilt werden können: allgemein und individuell. Zu den allgemeinen gehören: Eingangs- und Ausgangswiderstände (300 bzw. 75 Ohm), Versorgungsspannung (9 ... 15 V bei nominal 12 V), Betriebsfrequenz-Kanal-Intervall (1-68 TV-Kanäle, mit seltenen Ausnahmen). Dank der gemeinsamen Parameter ist die Austauschbarkeit der Verstärker gewährleistet. Um die Qualität eines Verstärkers zu beurteilen, sind jedoch auch einzelne Parameter wichtig, die einen Verstärker von einem anderen unterscheiden, insbesondere Rauschen und Verstärkung. Informationen darüber sind nicht immer verfügbar, obwohl sie kürzlich teilweise in den Verkaufsunterlagen für Antennen enthalten sind. In Firmenkatalogen ist es vollständig angegeben und selbst bei Unternehmen, die Antennen in großen Mengen verkaufen, ist es schwierig, sie zu erwerben. Um den richtigen Antennenverstärker auszuwählen, ist es notwendig, zwei seiner individuellen Parameter zu kennen: die Rauschzahl und den reduzierten Gewinn Ku. Es ist auch äußerst wünschenswert, die Art seines Frequenzgangs darzustellen. Von größter Bedeutung bei der Auswahl eines Verstärkers ist die Rauschzahl: Sie sollte möglichst klein und auf jeden Fall niedriger sein als die der Eingangsstufe des Fernsehers [1]. Ein moderner Antennenverstärker sollte eine Rauschzahl von nicht mehr als 2 dB haben. Der zweite Parameter (Verstärkung) wird nach der in [1] beschriebenen Methode berechnet, basierend auf Signalverlusten im Kabel und passiven Splittern (falls vorhanden). Der Antennenverstärker wird entsprechend dem berechneten Wert des Koeffizienten Ku ausgewählt, der ihm am nächsten kommt. Seine über den berechneten Wert hinausgehende Erhöhung bewirkt eine Reduzierung des Geräuschpegels, da sonst die Gefahr einer Selbsterregung und einer Überlastung des Verstärkers mit starken Signalen von nahegelegenen Stationen nur noch zunimmt. Zu berücksichtigen ist auch die Abhängigkeit des Koeffizienten Ku von der Frequenz, die durch den tatsächlichen Frequenzgang der Verstärker bestimmt wird. Jeder von ihnen hat seine eigene charakteristische Form des Frequenzgangs. Die SWA- und PAE-Verstärker haben also ein glattes Maximum (Buckel) bei einer Frequenz von etwa 600 MHz (der Verstärkungsanstieg erreicht 6 ... 10 dB). Die S&A- und PA-Verstärker haben eine Zwei-Höcker-Charakteristik: Die zweite Verstärkungserhöhung um 3 ... 5 dB liegt bei einer Frequenz von ca. 100 MHz, also bei MB. Die Art des Frequenzgangs ermöglicht die Auswahl eines Verstärkers je nach Empfangsbedingungen, um die Stabilität und Störfestigkeit zu verbessern, indem die Verstärkung in nicht arbeitenden Teilen des Bereichs reduziert wird. Die in der Dokumentation angegebene Verstärkung bezieht sich in der Regel auf den DM-V-Bereich, bei MB-Frequenzen kann sie deutlich niedriger ausfallen. Die meisten neuen Verstärker werden nach dem traditionellen zweistufigen OE-OE-Schema zusammengebaut. Berücksichtigen Sie die Schaltung, Parameter und den Frequenzgang einiger neuer Verstärkermodelle verschiedener Marken. Verstärker SWA-555, dessen schematisches Diagramm in Abb. dargestellt ist. 1 ist ein zweistufiger aperiodischer HF-Verstärker auf Basis der bipolaren Mikrotransistoren T67 (BFG-67) oder BFR-91A.
Die erste Stufe ist Breitband ohne Korrektur. In der zweiten Stufe gibt es eine Korrektur: Der Kondensator C5 im Stromrückkopplungskreis des Transistors VT2 sorgt für einen Abfall des Frequenzgangs bei den unteren Frequenzen des Arbeitsbereichs [1] und der Kondensator C4 im Spannungsrückkopplungskreis begrenzt die Verstärkung bei hohen Frequenzen und außerhalb des Betriebsbandes. Der Frequenzgang des Verstärkers ist in Abb. dargestellt. 2.
Im Allgemeinen sind die Schaltkreise der Verstärker SWA-555 und SWA-9 nahezu identisch (beim ersten Verstärker fehlt lediglich ein LC-Filter im Leistungskreis und einige Nennwerte der passiven Elemente wurden geändert). Daher liegen die Frequenzgänge der Verstärker nahe beieinander. Bei Verwendung des rauscharmen Transistors BFR-91A (Ksh = 1,6 dB) in der ersten Stufe weist der Verstärker SWA-555 jedoch eine geringere Rauschzahl auf. S&A-Verstärker verfügen in beiden Stufen über komplexere Entzerrungsschaltungen. Bei den Modellen S&A-130, S&A-140, deren schematisches Diagramm in Abb. dargestellt ist. In 3 wird eine Reihenschaltung L1C1 in die OOS-Schaltung für die Spannung der Kaskade am Transistor VT2 eingeführt. Seine Resonanzfrequenz ist so gewählt, dass die Verstärkung der ersten Stufe bei den oberen Frequenzen des Bereichs abnimmt, was zur Stabilität des Verstärkers beiträgt. Um das Korrekturband zu erweitern, wird der Gütefaktor der L1C2-Schaltung durch die Widerstände R1, R3 reduziert. die die notwendige Konstantstrombasis des Transistors VT1 bereitstellen.
Die zweite Stufe ist mit doppelten RC-Gliedern R6, R7, C6 und R7, C4, C5 im Emitterkreis des Transistors VT2 ausgestattet, die den Frequenzgang im Niederfrequenzbereich verändern. Dadurch sind die Kennlinien der Verstärker doppelhöckerig, wie in Abb. 4.
Die Verstärkungssteigerung bei einer Frequenz von 100 MHz beträgt 3...4 dB. Die Lücke zwischen den Höckern liegt auf den Frequenzen 230...400 MHz, die nicht von terrestrischen Fernsehsendern genutzt werden. Diese Form des Frequenzgangs verbessert die Stabilität und Störfestigkeit des Verstärkers. Zu den weiteren Merkmalen der S&A-Verstärker gehört die Verwendung einer Blitzschutzdiode VD1 am Eingang. Da der Wirkungsgrad nicht sehr hoch ist, empfiehlt es sich, die Antenne zu erden. Bei PAE-Verstärkern wird wie bei S&A die LC-Korrektur in beiden Stufen angewendet. Im RAE-45-Verstärker, dessen Schaltplan in Abb. dargestellt ist. In 5 wird sie durch zwei Reihenschaltungen L1C3 und L2C5 bereitgestellt, die in den OOS-Schaltungen für die Spannung der ersten bzw. zweiten Stufe enthalten sind.
Darüber hinaus beeinflussen die Bildung des Frequenzgangs auch die Kondensatoren C2, C8. Dadurch ist der Buckel im Frequenzgang dieses Verstärkers schärfer, mit einem starken Abfall bei Frequenzen über 700 MHz, wie in Abb. 6.
Es macht keinen Sinn, PA-Verstärker im Detail zu betrachten, da sie S&A-Verstärkern ähneln, mit der Ausnahme, dass am Eingang eine Spule anstelle einer VD1-Diode verwendet wird. Der Frequenzgang der RA- und S&A-Verstärker ist ungefähr gleich. Die GPS-Modelle ähneln den Verstärkern SWA-455, SWA-555 und unterscheiden sich lediglich in den Werten der Korrekturelemente in der zweiten Stufe. Durch die Erhöhung der Kapazität des Sperrkondensators im Emitterkreis des zweiten Transistors wurde eine erhöhte Verstärkung im Frequenzbereich von 100...400 MHz erreicht. Bei einigen neuen Verstärkermodellen ist an den Emitter des zweiten Transistors eine zusätzliche Schaltung aus in Reihe geschalteten Abstimm- und Konstantwiderständen und einem Kondensator angeschlossen (in Abb. 1 durch eine gestrichelte Linie dargestellt). In diesem Fall kann der Trimmerwiderstand die Verstärkung im unteren Frequenzbereich und damit den Frequenzgang des Verstärkers verändern. Leider ist der Wert eines solchen Korrekturreglers gering, da der Verstärker bei angehobener Antenne nur schwer zugänglich ist. Die Analyse der Schaltung und des Frequenzgangs ist natürlich nicht vollständig, da der Frequenzgang neben Korrekturschaltungen auch durch die relative Position der Teile, die Montagekapazität, das Vorhandensein von Streifenleitungen usw. beeinflusst wird Nach Ansicht des Autors reicht es für die richtige Wahl des Verstärkers nach Art des Frequenzgangs und in einigen Fällen für die Selbstoptimierung durch Auswahl von Korrekturelementen aus. Aus der Analyse ergeben sich folgende praktische Empfehlungen. Die tatsächliche Form des Frequenzgangs der SWA- und PAE-Verstärker ist so, dass sie hauptsächlich für den Empfang entfernter Stationen im UHF-Bereich geeignet sind. bei dem die Verstärker die maximale Verstärkung haben. Aufgrund der reduzierten Verstärkung im MB-Bereich sind solche Verstärker (insbesondere PAE) bei diesen Frequenzen stabiler und besser vor Störungen geschützt. Um schwache MB-Signale zu empfangen, sollten S&A-, PA- und GPS-Verstärker bevorzugt werden, die über eine erhöhte Verstärkung auf dem MB verfügen. Dies ist besonders wichtig, da kleine ASP-Antennen einen sehr geringen Eigengewinn im MB-Band haben: Bei einer Frequenz von 50 MHz beispielsweise überschreitet er bei der ASP-8WA-Antenne nicht 1 dB [2]. Hauptparameter neuer SWA-Modelle. S&A. PA, GPS, PAE (Betriebsfrequenzintervall f, Rauschzahl Ksh und Verstärkungsfaktor Ku) aus dem Internet [2] sowie aus Firmenkatalogen sind in der hier abgelegten Tabelle dargestellt. Bei Unstimmigkeiten in den Angaben werden die schlechtesten Werte berücksichtigt. Offensichtlich wurde bei einigen neuen Modellen eine gewisse Rauschreduzierung erreicht (bis zu 1,5 dB), es gibt jedoch immer noch recht „rauschende“ Verstärker mit NR1 von 3 ... 3.9 dB (SWA-31, SWA-32, S&A-110). S&A-120. RA-10), die nicht empfohlen werden.
Bei den meisten Verstärkern ist es den Herstellern bisher nicht gelungen, eine signifikante Verbesserung des Rauschverhaltens zu erreichen. Die besten Vorgängermodelle SWA-7, SWA-9 hatten einen Ksh = 1,7 dB [1]. Mit Ausnahme der Modelle SWA-47(AST), SWA-49(AST) blieb sie bei neuen Verstärkern etwa gleich oder wurde leicht reduziert. Das liegt vor allem daran, dass sich an der Schaltung und den verwendeten Transistoren nichts geändert hat: Im Eingang kommen die gleichen Mikrowellentransistoren T67, V3, 415 mit einer Grenzfrequenz von 7,5 GHz und einer Rauschzahl von bis zu 3 dB [2] zum Einsatz Stufen und nur gelegentlich - weniger "lautes BFR-91A". Es ist zu beachten, dass die Eigenschaften der Verstärker nicht nur vom Typ des ersten Transistors, sondern auch von der Betriebsart beeinflusst werden. Der Pegel des Eigenrauschens, die Verstärkung und der Wert der aktiven Komponente der Eingangsleitfähigkeit, die den Grad der Eingangsanpassung beeinflusst, hängen von seinem Kollektorstrom ab. In den meisten Antennenverstärkern arbeitet der Transistor VT1 mit einem Kollektorstrom von 1 "= 8 ... 12 mA. Dies ermöglicht eine relativ hohe Verstärkung und eine gute Anpassung an den Eingangstransformator T1, ist jedoch nicht optimal, um a zu gewährleisten geringer Eigenrauschpegel. Obwohl die Abhängigkeiten Ksh \u2d f (Ik) der verwendeten Mikrochips unbekannt sind, wird bei bipolaren Silizium-Mikrowellentransistoren in der Regel der minimale Rauschpegel bei einem Kollektorstrom von 5 ... 3 mA beobachtet [1]. Rauschen bei gleichzeitig guter Anpassung am Eingang. Dies wird indirekt durch die Tatsache bestätigt, dass bei PAE-Verstärkern (nur für sie) der Strom des ersten Transistors auf 4 ... 5 mA reduziert wird. Aufgrund dessen mit Mit den gleichen Transistoren wurde eine deutliche Reduzierung des Rauschpegels erreicht: Nach Angaben von Internet-Netzwerken erreicht der Ksh-Koeffizient für diese Verstärker 0.8 ... 1 dB. Wie in [1] erwähnt, neigen viele SWA-Antennenverstärker mit hoher Verstärkung zur Selbsterregung. Dies wird erklärt durch. dass es ziemlich schwierig ist, die Stabilität eines nach dem OE-OE-Schema aufgebauten zweistufigen aperiodischen HF-Verstärkers im Frequenzband bis 900 MHz sicherzustellen. Es scheint, dass eine weitere Erhöhung der Kaskadenzahl keinen Sinn macht, da in diesem Fall praktisch keine Stabilität erreicht werden kann. Dennoch erschienen auf dem Markt Verstärker, die auf vier Transistoren aufgebaut waren. Da der Autor von dieser Tatsache fasziniert war, kaufte er den Verstärker SWA-2000/4T. Sein auf einer Leiterplatte erstellter Schaltplan ist in Abb. 7 dargestellt. XNUMX.
Eine Analyse der Schaltung dieses Verstärkers ergab, dass er nach dem üblichen Schema auf zwei Transistoren VT1 und VT2 aufgebaut war, die mit einem OE verbunden waren. Das Eingangssignal wird der Basis des Transistors VT1 zugeführt, in einer zweistufigen Spur verstärkt und vom Kollektor des Transistors VT2 abgeführt. wirkt über den Übergangskondensator C9 im Koaxialkabel. In den aktiven Schaltkreisen sind zusätzliche Transistoren VT3 und VT4 enthalten, die die Vorspannung an den Basen der Transistoren VT1 und VT2 einstellen. Da die Transistoren VT3, VT4 das Nutzsignal nicht verstärken, werden hierfür niederfrequente und günstige 3F-Chips verwendet. Offensichtlich können die Eigenschaften des SWA-2000/4T-Verstärkers bei einer solchen Konstruktion die Parameter zweistufiger Verstärker mit ähnlicher Korrektur (SWA-7, SWA-9, SWA-555 usw.) in keiner Weise wesentlich übertreffen. was durch Vergleichstests bestätigt wurde. Zusammenfassend kommen wir zu folgenden Schlussfolgerungen. Erstens wiederholen viele der neuen Verstärker die Schaltung und dementsprechend die Eigenschaften der alten Modelle. Gleichzeitig bedeutet eine solide Zahl einer Neuentwicklung keineswegs, dass sie von höherer Qualität ist. Beispielsweise ist der SWA-555-Verstärker in Bezug auf Parameter und Schaltung derselbe SWA-9-Verstärker. Gleiches gilt für Verstärker, die auf vier Transistoren aufgebaut sind. Zweitens gibt es unter den neuen Verstärkern Modelle mit wirklich verbesserten Eigenschaften, was auch die Möglichkeit einer Verbesserung der Empfangsqualität impliziert. In Bezug auf die Rauschparameter können die Verstärker SWA-47 (AST), SWA-49 (AST) als die besten anerkannt werden, und nach Informationen im Internet auch Verstärker vom Typ PAE. Drittens führt der Austausch des Antennenverstärkers nur dann zu einem positiven Effekt, wenn ein neues Modell mit einem geringeren Geräuschpegel, dem berechneten Verstärkungswert und einem geeigneten Frequenzgang verwendet wird. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Hersteller recht schnell Modelle von Antennenverstärkern entwickeln und es ist möglich, dass zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Magazins mit diesem Artikel wahrscheinlich neue, verbesserte Verstärker erscheinen werden. An den hier und in [1] berücksichtigten Kriterien zur Bestimmung ihrer Qualität und Auswahlempfehlungen ändert sich jedenfalls nichts. Literatur
Autor: A.Pakhomov, Ph.D. Technik. Wissenschaften, Zernograd, Rostower Gebiet
Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten
02.05.2024 Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop
02.05.2024 Luftfalle für Insekten
01.05.2024
▪ Dem Computer wurde beigebracht, männlichen Text von weiblichem zu unterscheiden ▪ Kohlendioxid aus feuchter Luft ▪ Quantencomputer für die Armen ▪ Biokraftstoff zum Preis von 1 Euro pro Liter
▪ Abschnitt der Website Elektrikerwerkzeuge. Artikelauswahl ▪ Artikel über den unsichtbaren Mann. Populärer Ausdruck ▪ Artikel Wie ist Besteck entstanden? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Shcheritsa. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden ▪ Artikel Blinker. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Kommentare zum Artikel: Löwe Reduzieren Sie die Spannung auf 5 Volt und das Rauschen nimmt ab.
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite