ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Amplificador de antena de banda estrecha con respuesta de frecuencia sintonizable. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Antenas. Mediciones, ajuste, coordinación El amplificador de antena propuesto está diseñado para mejorar la sensibilidad de los receptores de televisión que reciben transmisiones en el rango de metros. La ganancia del amplificador es de 22 ... 24 dB, un ancho de banda de aproximadamente 8 MHz se puede sintonizar fácilmente en uno de los canales de televisión utilizando un condensador sintonizado. La construcción de un amplificador sintonizable de banda estrecha en el rango de frecuencia de 1 a 12 canales de televisión está asociada con grandes dificultades debido al hecho de que existe una brecha entre 5 y 6 canales de televisión. Por lo tanto, se propone un amplificador que opera en una de dos subbandas: de 1 a 5 o de 6 a 12 canales de televisión. El uso de transistores de bajo ruido en el amplificador en combinación con la optimización de sus modos de CC hizo posible garantizar un bajo nivel de ruido intrínseco del amplificador con una ganancia suficientemente alta. El uso del amplificador de antena propuesto es más eficaz en los casos en que el receptor de televisión no tiene suficiente margen de ganancia para la recepción estable de programas de televisión fuera del área de cobertura. También parece razonable usar un amplificador para mejorar la sensibilidad de ganancia limitada cuando se reciben transmisiones en televisores que han perdido su margen de ganancia como resultado de una operación a largo plazo. El amplificador descrito también se puede utilizar para recibir programas de TV en áreas alejadas de los centros de televisión y repetidores, por ejemplo, en áreas rurales, donde en la mayoría de los casos no existen sistemas de antena receptora centralizados (antenas colectivas). En este caso, es posible usar un amplificador cuando varios receptores de televisión están conectados a una antena receptora. En la práctica, la implementación de todo este dispositivo es posible siempre que las entradas de antena de los receptores de televisión coincidan con la salida del amplificador. El amplificador también permite, cuando se utilizan antenas de banda estrecha y altamente direccionales y sistemas de antena con una alta ganancia, realizar una recepción confiable de programas de televisión de largo alcance desde centros de televisión que se encuentran fuera de la zona de recepción confiable. En este caso, se recomienda colocar el amplificador en el mástil, en las inmediaciones de la antena, para compensar la atenuación de la señal en el alimentador de antena, que será mayor cuanto mayor sea la longitud del cable de derivación. En este caso, el uso del amplificador propuesto mejorará la relación señal/ruido a la entrada del receptor de televisión. El amplificador de dos etapas desarrollado se caracteriza por un diseño y una implementación del circuito mucho más simples en comparación con el amplificador de tres etapas descrito en [1]. El amplificador de [1] no ofrece la posibilidad de sintonizar la característica de frecuencia de amplitud (AFC) a uno de los canales de televisión de la gama y tiene solo un ajuste de frecuencia limitado en relación con la frecuencia media, a la que está fijo, dentro de ±3 MHz, lo que permite compensar solo el ancho de banda del amplificador de deriva de temperatura. La fuente de alimentación negativa del amplificador especificado con respecto a la caja excluye la posibilidad de su funcionamiento desde la fuente de alimentación de un televisor de tubo. La principal ventaja del amplificador propuesto es la posibilidad de sintonizar suavemente su respuesta de frecuencia a varios canales de televisión en el rango del medidor, lo que permite obtener una alta ganancia en el canal deseado con soluciones de circuito relativamente simples. La característica de frecuencia de amplitud de la primera etapa del amplificador es uniforme en un amplio rango de frecuencia, que incluye cinco, del 1 al 5 (48,5 ... 100 MHz), o siete, del 6 al 12 (174 ... 230 MHz) - canales de televisión.
El amplificador tiene dos etapas de amplificación, ensambladas en los transistores VT1 y VT2 (Fig. 1), conectadas según un circuito de emisor común y un circuito de base común, respectivamente. Tal inclusión en cascodo de los transistores VT1 y VT2 se debe al deseo de reducir la figura de ruido del amplificador en su conjunto. La sintonización de frecuencia del amplificador se lleva a cabo ajustando suavemente el condensador de sintonización C10 en la segunda etapa de amplificación, cuya respuesta de frecuencia tiene la forma de un pico en forma de campana con una ganancia máxima en un rango estrecho con un ancho de aproximadamente 8 Megahercio. El circuito de entrada L1C1L2C2 es un filtro de paso alto con una frecuencia de corte de unos 48,5 MHz para la primera subbanda y unos 160 MHz para la segunda. El modo de operación del transistor VT1 para corriente continua está configurado por las resistencias R1 y R2 de tal manera que se obtiene un voltaje en su colector igual a +5 V a una corriente de colector de aproximadamente 5 mA. En este modo, la cifra de ruido del transistor de la serie KT371A es de 3,4...4,7 dB a una frecuencia de 400 MHz [2], y a frecuencias inferiores a 400 MHz, el ruido del transistor será menor. La capacitancia del capacitor C3 junto con la capacitancia de entrada del transistor VT1 limitan la ganancia de la primera etapa en la frecuencia más alta de la subbanda. La ganancia medida de la primera etapa es de 13...15 dB en ambas subbandas. Los elementos C5, L3, C6 son el filtro de paso alto de entrada de la segunda etapa y se utilizan para suprimir señales de baja frecuencia. El transistor VT2, en cuyo circuito colector se incluye el circuito L4C10, es un amplificador resonante. Los parámetros de los elementos del circuito L4C10 determinan la respuesta de frecuencia estrecha de la segunda etapa, y cambiarlos hace posible sintonizar la respuesta de frecuencia en un amplio rango de frecuencia. El uso de un transistor de la serie GT2A como VT346, conectado de acuerdo con un circuito de base común, se debe al hecho de que en este circuito de conmutación el transistor tiene una capacidad de rendimiento pequeña. Las resistencias R3 - R5 proporcionan el siguiente modo de CC para el transistor VT2: voltaje del colector 10 V, corriente del emisor: aproximadamente 1 mA. En este caso, el factor de ruido del transistor GT346A no supera los 4 dB [2]. La ganancia de la segunda etapa es de 12 ... 14 dB con un ancho de banda de 8 MHz. Los condensadores C4, C8 son necesarios para suavizar la ondulación de la tensión de alimentación y evitar la autoexcitación del amplificador. La instalación racional y el diseño optimizado aseguran un funcionamiento confiable y estable del amplificador con alta ganancia (Fig. 2). El cambio en la ganancia sobre el rango dentro de cada una de las sub-bandas, causado por la respuesta de frecuencia desigual, no excede los 3 dB. Así, cuando el amplificador está sintonizado en diferentes canales dentro de la misma subbanda, los valores de ganancia difieren en no más de 3 dB; mientras que la ganancia en la primera subbanda es 2...3 dB mayor que en la segunda. En lugar del transistor KT371A, se pueden usar transistores de la serie KT382A, KT382B, KT367A en el amplificador, y en lugar del transistor GT346A, se puede usar el GT346B, pero si se usa este último, el nivel de ruido del amplificador aumenta. . Al mismo tiempo, el nivel de ruido intrínseco se puede reducir utilizando los transistores KT371, KT372, KT3101, KT3115 con cualquier índice de letras en lugar del transistor KT3132A. En este caso, la resistencia de la resistencia R1 debe reducirse a 100 kOhm y la resistencia de la resistencia R2 debe aumentarse a 3,2 kOhm para proporcionar un voltaje en el colector del transistor VT1 igual a 5 V a una corriente de colector de alrededor de 3 mA. Al reemplazar el transistor, el diseño de la placa de circuito impreso también debe cambiarse ligeramente para que las almohadillas de contacto estén ubicadas debajo de los electrodos correspondientes de los transistores. En la segunda etapa del amplificador, el transistor GT346A se puede reemplazar con un KT3123A; en este caso, la resistencia de la resistencia R3 debe reducirse a 750 ohmios para obtener un voltaje en el emisor del transistor igual a 10 V con una corriente de colector de aproximadamente 1 mA. Los inductores están hechos de alambre plateado; el devanado de la bobina no tiene marco. El diámetro del alambre, el paso del devanado y el diámetro interior de las bobinas para cada uno de los subrangos se dan en la Tabla. 1.
Las capacidades de los condensadores del amplificador (en pF), según el subrango, se dan en la Tabla. 2.
El amplificador utiliza condensadores C4, C8 tipo KM-5, el resto KD-1, KD-2. Condensador de paso C7 - K.10-51; condensador de sintonización C10 - KT4-23. Todas las resistencias del amplificador son MLT-0,125. El amplificador está montado en una caja rectangular de metal con unas dimensiones de 70x45x15 mm. El cuerpo está cerrado por arriba y por abajo con tapas fácilmente desmontables, que se sueldan al cuerpo después del ajuste final. Los detalles del diseño del amplificador están hechos de cobre estañado de 0,5 mm de espesor; también se puede utilizar chapa de latón o estaño (Fig. 3, 4). La base del amplificador es la placa de circuito impreso 1, hecha de lámina de fibra de vidrio de un lado con un espesor de 1,5 mm, a la que se suelda el resto de la estructura. En el caso de utilizar fibra de vidrio de doble cara, se retira la lámina del reverso del tablero. La lámina de las secciones del tablero indicadas en la figura con líneas discontinuas debe retirarse antes del montaje. La eliminación de la lámina se puede realizar tanto mecánicamente como mediante grabado. En la fig. 2 muestra la disposición de los elementos del amplificador en la caja, que deben instalarse en su lugar solo después del ensamblaje final de la caja. Para garantizar la mínima capacidad parásita del montaje, los elementos en la carcasa se instalan acortando al máximo la longitud de sus conductores; al soldar elementos, se debe usar un disipador de calor. La entrada del amplificador está soldada a la toma de la antena, que está unida a la pared lateral de la carcasa con dos tornillos y tuercas (detalle 6 en la Fig. 3). Un trozo de cable de televisión con una impedancia de onda de 75 ohmios, 0,7 ... 1 m de largo, se suelda a la salida del amplificador, con la ayuda de la cual la salida del amplificador se conecta a la entrada de antena del receptor de televisión. La configuración del amplificador con la instalación adecuada y el uso de piezas en buen estado se reduce a verificar los modos de los transistores VT1 y VT2 para corriente continua. La desviación de voltaje en los terminales del transistor de los indicados en el diagrama (ver Fig. 1) no debe exceder de ± 5%. Con la ayuda del condensador C 10, el amplificador se sintoniza en uno de los canales de televisión del rango del medidor para obtener el máximo contraste y estabilidad de imagen en la pantalla del receptor de televisión. Luego, al estirar y comprimir las vueltas de las bobinas L1, L2 (para el filtro de paso alto de la primera etapa) y las bobinas L3, L4 (para el filtro de paso alto de la segunda etapa), se logra la imagen de mayor calidad, ajustando así las frecuencias de corte de los filtros de paso alto. Esto compensa la posible desviación de la frecuencia de corte de ambos filtros paso alto debido a la dispersión de los parámetros de los elementos y capacidades de la instalación. Es deseable llevar a cabo el ajuste final mediante un ajuste suave del condensador C10 en el amplificador ensamblado con cubiertas superior e inferior soldadas usando un destornillador de contorno hecho de material dieléctrico. El amplificador generalmente se encuentra muy cerca del receptor de televisión. Si la longitud del cable de bajada de televisión supera los 15 ... 20 m, para mejorar la relación señal/ruido a la entrada del receptor de televisión, es recomendable colocar el amplificador cerca de la antena receptora, tomando medidas para su humedad y aislamiento térmico. Al colocar el amplificador en el mástil de una antena exterior, para excluir los efectos nocivos de la atmósfera sobre él, las cubiertas de la carcasa deben soldarse cuidadosamente a la carcasa en todo el perímetro, y el orificio de sintonización debe soldarse para hacer el carcasa apretada. También se recomienda proteger adicionalmente el amplificador de la entrada de humedad colocando varias bolsas de plástico sobre él de tal manera que una bolsa se coloque sobre la otra y el lado abierto de cada una de ellas quede hacia abajo. En este caso, los cables de entrada y salida conectados al amplificador deben doblarse para que se acerquen al amplificador desde abajo. Esto evitará la entrada de precipitaciones atmosféricas en la cavidad de los paquetes y protegerá de manera confiable el amplificador de la humedad. En el caso de fluctuaciones significativas de la temperatura del aire, se recomienda colocar el amplificador en un termostato pasivo simple, fabricado, por ejemplo, con una caja de espuma dividida adecuada. El amplificador puede funcionar desde cualquier fuente de alimentación que proporcione un voltaje constante de +12 V a una corriente de carga de 10 mA; mientras que el nivel de ondulación no debe exceder los 10 mV. El amplificador puede ser alimentado con +12 V, que alimenta el selector de canales decímetros (unidad ACS) del receptor de televisión. Literatura
Autores: O. Prystaiko, Yu. Pozdnyakov Ver otros artículos sección Antenas. Mediciones, ajuste, coordinación. Lee y escribe útil comentarios sobre este artículo. Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica: Trampa de aire para insectos.
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