Комбинированные усилители ТВ сигналов
И. Нечаев, г, Курск
В тех случаях, когда по одному кабелю от антенн передаются одновременно сигналы телевизионных каналов как диапазона метровых (MB), так и дециметровых (ДМВ) волн, для получения высококачественного приема телепрограмм можно применить комбинированные усилители, которые описаны в публикуемой здесь статье. Какой-нибудь из двух вариантов рассмотренных в ней автором поможет радиолюбителям справиться с возникшими у них трудностями.В настоящее время увеличение числа эфирных телевизионных программ происходит в основном за счет ввода в действие передатчиков диапазона ДМВ. В отличив от MB, для высококачественного приема на ДМВ приходится решать значительно более сложные задачи. Одна из них связана с тем, что уровень сигнала ДМВ на приемной антенне, как правило, меньше, а его затухание в телевизионном кабеле значительно больше, чем сигналов MB. Поэтому при одинаковых мощностях передатчиков и расстоянии до них качество приема сигналов ДМВ часто бывает существенно хуже. чем сигналов MB. Особенно сильно это проявляется, если длина соединительного кабеля от антенны или коллективной сети до телевизора достигает 15 м и более. Еще более осложняется проблема в том случае. если имеется несколько потребителей сигнала (один-два телевизора и видеомагнитофон), а, как правило, это именно так.
Замена кабеля на более высококачественный нецелесообразна и не всегда может привести к существенному улучшению.
Выходом из такой ситуации может быть использование кабельного усилителя для сигналов ДМВ и пропускание без потерь сигналов MB. если последние не нуждаются в усилении, или усилителя, коэффициент передачи которого можно плавно регулировать отдельно в каждом диапазоне. Именно такие устройства предлагаются для радиолюбителей.
На рис. 1 изображена принципиальная схема усилителя, который обеспечивает усиление около 20 дБ в диапазоне ДМВ и практически без затухания пропускает сигналы MB. Кабель от антенны или коллективной сети подключают к входу усилителя. При этом сигналы MB через ФНЧ L2C6L4 с частотой среза около 230 МГц без заметных потерь поступают на выход усилителя независимо от того, работает он или нет. Сигналы ДМВ проходят сначала через первый ФВЧ C1L1C2 с частотой среза 400...450 МГц и каскады усилителя на транзисторах VT1, VT2, а затем через второй, аналогичный первому, ФВЧ C6L3C9 также на выход усилителя. Следовательно. происходит независимое прохождение сигналов разных диапазонов волн и их суммирование без существенного влияния друг на друга.
Рис.1.Такое построение усилителя позволяет разгрузить его от возможных мощных сигналов MB. Отрицательная обратная связь по постоянному току через резисторы R1, R2 обеспечивает автоматическую установку режима усилителя. Его АЧХ представлена кривыми а на рис. 2.
Рис.2.В зависимости от конкретной обстановки питать усилитель можно как по отдельному проводу, использовав в качестве общего экранирующую оплетку ВЧ кабеля, так и по самому кабелю. Во втором случае в усилителе нужно дополнительно разместить катушку L6 и конденсатор С10 (показаны штриховыми линиями). Если же такой усилитель планируется установить непосредственно рядом с антенной ДМВ. на его входе следует еще включить катушку L5 (изображена штриховой линией), подавляющую низкочастотные помехи и устраняющую накопление зарядов статического электричества, которые могут образовываться на некоторых антеннах, в частности на полуволновых вибраторах, без симметрирующих и согласующих устройств. При этом элементы L2, L4, С10, С6 можно исключить.
Все детали усилителя размещены на печатной плате из двустороннего фольгированного текстолита толщиной 1...1,5 мм. Ее эскиз показан на рис. 3. Для установки деталей используют только одну сторону платы. Вторая сторона оставлена металлизированной, она играет роль экрана и соединена по контуру платы в нескольких местах с общим проводом другой стороны.
Рис.3.В устройстве, кроме указанных на схеме, можно применить транзисторы КТ382А, КТ371 А. С первыми из них усиление достигало 18 дБ, а со вторыми - 21 дБ, Если изменить топологию платы, можно использовать и другие маломощные СВЧ транзисторы. Конденсаторы желательно применить бескорпусные К10-42. К10-17в, а если это невозможно, используют конденсаторы КД, КМ минимальных размеров, а их выводы нужно укоротить до длины не более 2 мм. Резисторы - МЛТ, С2-33. Катушки L1, L3 намотаны проводом ПЭВ-2 0,25 на оправке диаметром 2 мм и содержат по 3 витка. а катушки L2, 14 - на оправке диаметромром 4 мм и содержат по 5 витков провода ПЭВ-2 0.6. Катушки L5 и L6 намотаны проводом ПЭВ-2 0,25 на оправке диаметром 2 мм и содержат по 12-16 витков.
Налаживание усилителя сводится к подбору конденсатора С5 до получения максимального усиления и минимальной неравномерности в полосе частот ДМВ. а также к установке частоты среза ФВЧ сжатием и растяжением витков катушек L1, L3. Это лучше сделать, используя панорамный индикатор АЧХ. Если такой прибор отсутствует, то настройку можно проводить по наилучшему качеству изображения на экране телевизора. Емкость конденсатора для разных типов примененных в усилителе транзисторов может находиться в пределах от 4.7 до 10 пФ.
Кабель, который подключают к усилителю, должен иметь подготовленные к пайке выводы минимально возможной длины. Для защиты от пыли плату можно покрыть каким-нибудь лаком Если же планируется использовать усилитель на открытом воздухе, то его следует надежно защитить от влаги, покрыв слоем эпоксидного клея, покрасив водостойким лаком и поместив в защитный металлический или пластмассовый корпус.
В том случае, когда необходимо усилить сигнал не только в диапазоне ДМВ, но и MB, можно применить устройство, схема которого изображена на рис. 4. Оно обеспечивает максимальное усиление на ДМВ 35...37 дБ и на MB около 20 дБ. Причем усиление регулируют в каждом диапазоне отдельно. Такой усилитель можно с успехом использовать, например, в одном подъезде многоэтажного дома или в двух-трехквартирном коттедже с числом потребителей сигнала пять и более.
Рис.4.Устройство состоит из двух параллельно включенных усилителей MB (VT3, VT4) и ДМВ (VT1. VT2. VT5, VT6), которые работают независимо друг от друга. Усилитель ДМВ содержит два последовательно включенных одинаковых каскада, аналогичных описанному выше усилителю. На входе и выходе установлены такие же ФВЧ, как и в том усилителе. Для повышения устойчивости и улучшения согласования между каскадами включена катушка L4.
Усилитель MB подключен к общим входу и выходу через ФНЧ L1C4L2, L6C20L7 соответственно и собран по аналогичной схеме, но на более низкочастотных транзисторах.
Усиление в каждом диапазоне можно уменьшить от максимума на 15...20 дБ подстроечными резисторами R7 (ДМВ) и R19 (MB). АЧХ усилителя показана на рис. 2 (кривая б).
Все детали размещают на одной стороне печатной платы из двустороннего фольгированного текстолита, эскиз которой изображен на рис. 5. Как и в предыдущем случае, вторая сторона оставлена металлизированной и соединена по контуру платы с общим проводом в нескольких местах.
Рис.5.Катушки L3, L5 намотаны проводом ПЭВ-2 0,25 на оправке диаметром 2 мм и содержат по 3 витка. Катушка L4 выполнена аналогично, но содержит от 3 до 6 витков. Катушки L1. 12, L6, L7 намотаны проводом ПЭВ-2 0,6 на оправке диаметром 4 мм и содержат по 5 витков, L8 и L9 - аналогично, но содержат по 12 витков провода ПЭВ-2 0.25. Подстроечные резисторы - СПЗ-19а.
Налаживание усилителя ДМВ аналогично описанному выше: подбором конденсаторов С8 и С19 устанавливают требуемое усиление и неравномерность АЧХ в полосе пропускания. Изменяя число витков катушки L4, добиваются необходимой верхней частоты полосы пропускания и корректируют неравномерность АЧХ. В диапазоне MB необходимую форму АЧХ корректируют подбором конденсатора С15.
Следует отметить, что в большинстве случаев нет смысла в получении плоской формы АЧХ. Главное, чтобы на ней не было резких и глубоких провалов или подъемов, а неравномерность в полосе одного телевизионного канала (8 МГц) не превышала 0.5 дБ, Достичь этого можно без особого труда. Как и в предыдущем случае, при питании усилителя по кабелю необходимо установить дополнительно катушку L9. а при работе непосредственно от антенны — катушку L8 (обе показаны штриховыми линиями).
Питать усилители следует от стабилизированных источников питания. Первый из них потребляет ток 15...20 мА, а второй, в зависимости от усиления в каждом диапазоне - от 25 до 55 мА.
Paдио №10, 1997
[ На главную ] [ Антенны ]
