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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Selektive Antennenverstärker UHF. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Antennenverstärker Beim Empfang von Fernsehsignalen im UHF-Bereich sind viele TV-Besitzer gezwungen, mehrere unterschiedliche Antennen zu verwenden, was mitunter zu spezifischen Problemen bei der Signalsummierung führen kann. Antennenverstärker helfen bei der Lösung dieser Probleme, indem sie nicht nur die Signalverstärkung, sondern auch deren Filterung ermöglichen. Eines der Probleme, mit denen sich Zuschauer beim Anschauen von Fernsehprogrammen auseinandersetzen müssen, ist die Notwendigkeit, Signale aus unterschiedlichen Richtungen und mit unterschiedlichen Pegeln zu empfangen. Dies zwingt sie dazu, zwei oder mehr Richtantennen zu verwenden, und bei einem niedrigen Signalpegel – aktive Antennen [1, 2] oder Antennenverstärker [3-5] – ist es notwendig, TV-Signaladdierer oder -Splitter [6] einzuschalten. Leider führt dies alles oft nicht zu der gewünschten Empfangsqualität. Der Grund dafür liegt nicht unbedingt in einem schlechten Feeder oder einer schlechten Anpassung. Wenn Sie beispielsweise über mehrere Antennen verfügen, die für den Betrieb in derselben Reichweite ausgelegt sind, ist der Empfang desselben Signals, insbesondere eines starken Signals, mit zwei oder mehr Antennen möglich. Allerdings kommt es in diesem Fall aufgrund der unterschiedlichen Laufzeit des Signals in den Zuleitungen zu einer Mehrkontur bzw. Unschärfe des Bildes, obwohl der Signalpegel für einen qualitativ hochwertigen Empfang völlig ausreichend ist. Dieser Nachteil kann durch den Einsatz von Bandpassfiltern oder selektiven Verstärkern behoben werden, die ein oder mehrere von einer der Antennen empfangene Signale isolieren und Störsignale unterdrücken. Und so - nach jeder Antenne, während verschiedene Kanäle gefiltert werden. Dann werden alle Signale summiert. Für den MB-Bereich wird dieses Problem mit den in [7] diskutierten Verstärkern und Filtern gelöst. Für den UHF-Bereich liegen kaum Beschreibungen solcher Strukturen vor. Daher werden hier Optionen für selektive Verstärker speziell für den UHF-Bereich beschrieben. Allerdings ist zu beachten, dass der Einsatz von Filtern nicht immer sinnvoll (jedoch zulässig) ist. Tatsache ist, dass Filter erstens eine Dämpfung bewirken, die sich beim Empfang schwacher Signale auf die Bildqualität auswirken kann. Zweitens hängt der Frequenzgang von Filtern, insbesondere von Schmalbandfiltern, maßgeblich von ihrer Anpassung an die Anschlusskabel ab. Daher können bereits kleine Änderungen der Lastimpedanz den Frequenzgang stark verändern und die Empfangsqualität beeinträchtigen. Um diesen unerwünschten Effekt zu beseitigen, müssen Verstärkerstufen am Ein- und Ausgang des Filters installiert werden. Ein schematisches Diagramm eines selektiven Verstärkers zum Isolieren eines oder mehrerer eng beieinander liegender Signale ist in Abb. dargestellt. 1.
Das Gerät verwendet einen Bandpassfilter aus zwei gekoppelten Schaltkreisen L2C7 und L3C9. Am Eingang des Filters ist eine Verstärkerstufe an einem Transistor VT1 installiert, und am Ausgang befinden sich zwei Stufen an den Transistoren VT2 und VT3. Die Gesamtverstärkung beträgt 20...23 dB und die Bandbreite wird durch einen Bandpassfilter bestimmt. Die von der Antenne empfangenen Signale werden dem C1L1C2-Filter zugeführt, der Signale mit einer Frequenz von weniger als 450 MHz unterdrückt. Die Dioden VD1, VD2 schützen den Transistor VT1 vor starken Signalen und elektrischen Störungen durch Blitzentladungen. Von der Eingangsstufe gelangt das Signal in den ersten Schaltkreis L2C7. Um den erforderlichen Qualitätsfaktor zu erhalten, wird ein teilweiser Einschluss (am Abgriff der Spule L2) angewendet. Zur Kommunikation mit der L3C9-Schaltung ist der Kondensator C8 enthalten (kapazitive Kopplung). Das Signal von einem Teil der Windungen der Spule L3 gelangt zur Basis des Transistors VT2 und nach der Verstärkung zur Basis des Transistors VT3. Der Frequenzgang des Ausgangsverstärkers kann zur weiteren Erhöhung seiner Selektivität durch Einstellen der L4C11-Schaltung im Rückkopplungskreis angepasst werden. Die Dioden VD3, VD4 schützen den Verstärker vor elektrischen Entladungen vom Fernseher. Sie können dadurch entstehen, dass das Schaltnetzteil moderner Geräte über kleine Kondensatoren an ein 220-V-Netz angeschlossen ist. Der Verstärker wird von einer stabilisierten Spannungsquelle von 12 V gespeist und verbraucht einen Strom von etwa 25 mA. Die VD5-Diode schützt den Verstärker, wenn eine Stromquelle mit falscher Polarität angeschlossen wird. Wenn die Stromversorgung über eine separate Leitung geplant ist, wird die Spannung direkt an die VD5-Diode angelegt, und wenn über ein Stichkabel, werden Entkopplungselemente L5, C16 in den Verstärker eingeführt. Alle Teile des Verstärkers sind auf einer Seite der Leiterplatte aus doppelseitiger Glasfaserfolie platziert, wie in Abb. 2.
Die zweite Seite der Platine bleibt nahezu vollständig metallisiert. Es werden lediglich Bereiche für Eingang, Ausgang und Versorgungsspannung ausgespart (in der Abbildung durch eine gestrichelte Linie dargestellt). Die Metallisierung beider Seiten wird entlang der Platinenkontur mit aufgelöteter Folie miteinander verbunden. Nach dem Aufbau des Verstärkers wird die Platine an der Seite der Teile mit einer Metallabdeckung verschlossen und daran angelötet. Im Verstärker können KT382A.B-Transistoren verwendet werden, und wenn keine hohe Empfindlichkeit erforderlich ist, ist auch KT371A geeignet; Dioden KD510A, KD521A. Kondensatoren C7, C9, C11 - KT4-25, der Rest - K10-17, KM, KLS; Widerstände - MLT, S2-10, S2-33, R1-4. Die Schlussfolgerungen aller Teile müssen eine Mindestlänge haben. Spule L1 ist mit Draht PEV-2 0,4 auf einen Dorn mit einem Durchmesser von 2,5 mm gewickelt und enthält 2,8 Windungen. Die Spulen L2, L3 bestehen aus PEV-2 0,7-Draht auf einem Dorn mit einem Durchmesser von 3 mm. Wickellänge - 7 mm. Sie haben drei Runden mit einem Tipp ab der Mitte der ersten Runde. Die L4-Spule ist mit demselben Draht gewickelt und enthält zwei Windungen, und die L5-Spule ist mit PEV-2 0,4-Draht gewickelt und hat 15 Windungen, beide auf einem Dorn mit einem Durchmesser von 4 mm. Der Aufbau des Kondensators C8 ist in Abb. dargestellt. 3. Es besteht aus zwei Blechen aus Zinn oder dicker Folie, die an die Pads der Platine gelötet werden. Durch die Änderung des Abstands zwischen den Platten wird die Kapazität des Kondensators verändert.
Die Einstellung des Verstärkers beginnt mit der Installation und Überprüfung der notwendigen Modi für Gleichstrom. Durch die Wahl des Widerstands R1 wird am Kollektor des Transistors VT4 eine Spannung von 5 ... 1 V erreicht. Der Modus der Transistoren VT2, VT3 wird automatisch ermittelt. Um den Frequenzgang des Verstärkers anzupassen, verwenden Sie einen Panoramaanzeiger. Die Kondensatoren C7 und C9 stimmen die Schaltkreise auf die gewünschten Frequenzen ab. Bei den angegebenen Nennwerten kann die Mittenfrequenz des Filters von 500 auf 700 MHz verändert werden. Die Bandbreite wird durch Anpassen der Kapazität des Kondensators C8 eingestellt. Gleichzeitig ändert sich auch die Verstärkung des Verstärkers in einem kleinen Bereich. Durch Anpassen des Kondensators C11 wird die maximale Verstärkung bei der erforderlichen Frequenz erreicht. Durch Ändern der Kapazität des Kondensators C8 können Sie eine minimale Verstärkerbandbreite von 10 ... 12 MHz mit einem Single-Bump-Frequenzgang erreichen. Dies ist notwendig, um das Signal nur eines Fernsehsenders hervorzuheben. Wenn zwei benachbarte Kanäle ausgewählt werden müssen, wird die Bandbreite auf 40 ... 50 MHz erhöht (die Platten des Kondensators C8 werden zusammengeführt) mit einem doppelhöckerigen Frequenzgang mit leichten Unebenheiten. Darüber hinaus beeinflusst auch die Lage der Anzapfungen der Spulen L2, L3 den Frequenzgang des Filters. Allerdings kann die ätherische Umgebung komplex sein. Beispielsweise erfolgt in Kursk im UHF-Bereich die Ausstrahlung auf den Kanälen 31 und 33 von einem Ort aus und mit hoher Leistung und auf den Kanälen 26 und 38 von einem anderen Ort und mit geringerer Leistung. Diese Option ist für die meisten Städte des Landes recht typisch. Daher kann der bereits beschriebene Verstärker zum Empfang und Extrahieren der Signale des 31. und 33. Kanals verwendet werden. Für den Empfang der Signale des 26. und 38. Kanals (oder zweier weiterer mit großem Frequenzabstand) ist ein solcher Verstärker nicht geeignet. Hier wird ein weiterer benötigt, der zwei Bandbreiten hat, also zwei Filter enthält. Ein schematisches Diagramm eines solchen Verstärkers ist in Abb. vier.
Das Signal von der Antenne wird über den Filter C1L1C2 der ersten Verstärkungsstufe am Transistor VT1 zugeführt. Von seinem Ausgang wird das Signal geteilt und gelangt zu zwei unabhängigen Stufen an den Transistoren VT2 und VT3, von denen jede auf einen eigenen Bandpassfilter geladen ist: L2C10-C12L3 und L4C13-C15L5. An die Filter sind Verstärkerstufen der Transistoren V4 und VT5 angeschlossen, deren Ausgänge mit der gleichen Last betrieben werden. Die Gesamtverstärkung dieses Geräts beträgt 18 ... 20 dB und der Stromverbrauch beträgt ca. 40 mA. In einem solchen Verstärker werden die gleichen Teile wie im oben besprochenen verwendet. Eine Zeichnung seiner Leiterplatte mit der Anordnung der Teile ist in Abb. 5 dargestellt. XNUMX.
Die Anpassung erfolgt auf ähnliche Weise. Durch die Wahl der Widerstände R11 und R12 wird an den Kollektoren der Transistoren VT5 und VT4 eine konstante Spannung von ca. 5 V eingestellt. Die Filter werden auf die gewünschten Frequenzen abgestimmt. Durch Anpassen der Kondensatoren C6 und C7 wird die maximale Verstärkung bei den ausgewählten Frequenzen erreicht. Wenn es erforderlich ist, die Bandbreite zu verringern und die Selektivität des Filters zu erhöhen, erhöhen Sie die Qualität der Schaltkreise, indem Sie dickere versilberte Drähte in den Spulen und abgestimmte Kondensatoren mit Luftdielektrikum verwenden oder die Anzahl der Schaltkreise erhöhen. Literatur
Autor: I. Nechaev, Kursk
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