Применение усилителя с высокой селективностью может существенно улучшить прием сигналов ДМВ - станций, а также избавит от помех соседних близкорасположенных станций. За основу был взят блок СК-Д-1, который использовался в лампово - полупроводниковых телевизорах. Несложная переделка СК-Д-1, которую может выполнить даже начинающий радиолюбитель, позволяет получить усилитель ДМВ - сигналов с хорошими эксплуатационными характеристиками:

К достоинствам такого усилителя можно отнести высокую селективность, значительное подавление помех на соседних каналах. Есть и недостаток - это необходимость перестройки (вращением ручки ротора) при переключении на другой канал. Однако, если будет вестись прием на одном ДМВ - канале, то необходимость перестройки отпадает.

Кратко рассмотрим исходную схему СК-Д-1.

Рис.1

В первой камере расположен первый каскад блока, выполненный на транзисторе Т1, который работает в режиме усиления с ОБ. Резонатор L1 обеспечивает согласование входа с антенной, L2 с емкостями С11 и С12 образует перестраевымый входной контур для настройки на нужный канал. Коллектор транзистора Т1 нагружен на контур L4 С13 С14, который расположен во второй камере. Далее сигнал проходит на контур L5 С15 С18, расположенный в третьей камере. Благодаря индуктивности L6 сигнал попадает на эмиттер транзистора Т2. На транзисторе Т2 собран преобразователь ВЧ сигнала в ПЧ телевизора. Транзистор Т2 включен по схеме емкостной трехточки, нагрузкой каскада является Др1, который вместе с С17,С18,С8,L7,С20 расположен в четвертой камере.

Переделка СК-Д-1 сводится к следующему:

Так как в реальных условиях первый каскад на транзисторе Т1 управляется системой АРУ телевизионного приемника, необходимо установить обычный, без АРУ, режим работы путем введения делителя напряжения на двух резисторах;

Переводу второго каскада на транзисторе Т2 из режима преобразования в режим усиления, что достигается удалением нескольких элементов.

Перед тем как приступить к работе, следует помнить, что обращаться с блоком нужно осторожно, т.к. малейшие изменения в расположении деталей при неаккуратной разборке могут являться причиной расстройки цепей с резонансными контурами.

Итак, сняв пружинную планку на верху крышки, осторожно снимите саму крышку. Счет камер (а их всего 5) ведется начиная от гнезда антенного входа. Внимательно осмотрите внутренний монтаж. Внутри не должно быть явных повреждений - обгоревших и обломанных резисторов, конденсаторов. При вращении ручки верньерного механизма движение пластин счетверенного конденсатора должно быть свободным, без замыкания пластин между собой или с другими элементами. При работе с блоком нельзя изменять положение подстроечных конденсаторов, выполненных в виде посеребренных пластин и расположенных перед секциями переменного конденсатора, а также резонансных линий, выполненных в виде посеребренных шин и отрезков проводов.

Аккуратно выпаяйте следующие элементы:
- С8, С20, Др1 - которые расположены в 4-ой камере;
- L8, Др2 и R7 - которые расположены в 5-ой камере. Резистор R7 в некоторых экземплярах СК-Д-1 может отсутствовать.

Далее необходимо определить марку транзисторов, которые имеются в Вашем блоке СК-Д-1. Дело в том, что вместо транзисторов, указанных на схеме рис.1, могут быть и другие, например AF-239 и AF-139, которые являются аналогами транзисторов ГТ346А и ГТ346Б соответственно. Если в качестве Т2 установлен транзистор ГТ346Б или AF-139, то его придется удалить и заменить на ГТ346А. Транзисторы этого типа применяются практически во всех блоках СК-Д, а также в блоках СК-М с электронной настройкой, так что в принципе найти такой транзистор не сложно. Перед установкой нового транзистора его следует проверить. Если проверка будет производится омметром, следует помнить что напряжение питания омметра может превышать допустимое обратное напряжение эмиттерного перехода. Поэтому, определяя исправность транзистора омметром, не следует использовать низкоомные пределы омметра. Если есть возможность выбора из нескольких транзисторов, то следует выбрать транзистор с возможно большим h21э.

Перед установкой транзистора необходимо его общий вывод (“корпус”) соединить пайкой с корпусом самого транзистора. Над окном камеры, в котором расположен транзистор, может находится отрезок тонкой посеребренной проволоки. Этот отрезок является “хвостиком” L6. Поэтому ни в коем случае не пытайтесь удалить его путем отпайки. Из-за разогрева может измениться положение L6 в пространстве, что приведет к расстройке контура. Удаление можно проделать, откусив “хвостик” бокорезами. Корпусной вывод транзистора Т2 следует просунуть в небольшое отверстие, которое имеется под резистором R8 и распаять его со стороны 4-ой камеры. Вывод коллектора следует припаять в ту же точку на L7, в которую был припаян вывод изъятого транзистора. Осторожно припаяйте выводы эмиттера и базы, не перегревая места пайки, так как местами пайки являются конденсаторы малой емкости, которые при перегреве могут разрушиться.

Рис.2

Рис.3

Установите движок резистора Rд2 в среднее положение. Подав напряжение +12 вольт на схему, вращением движка резистора Rд1 устанавливают напряжение +9,5 В на эмиттере и +9 В на базе транзистора Т1. Затем отключив питание, измеряют общее сопротивление резисторов Rд2 и Rд3. Подбирают резистор типа МЛТ-0,125 с номиналом, близким к измеренному и устанавливают его как резистор R8 на рис.2, Rд1 останется в схеме как R9. В схему подают питание, и контролируют напряжения на выводах транзистора Т1.

Работу первого каскада можно проконтролировать визуально, по изображению на экране телевизора. Для этого настраивают телевизор на один из каналов ДМВ, который принимается с плохим качеством. Затем отключив антенный кабель от входа телевизора подключают его к входу усилителя. Отрезок кабеля РК-75 с распаянным на одном конце штеккером подключают на вход “ДМВ” телевизора. Оплетку другого конца кабеля припаивают к корпусу усилителя, а центральную жилу через конденсатор емкостью 4,7 пФ. припаивают в месте распайки вывода коллектора транзистора Т1. Хотя точка максимума сигнала находится на L4 ближе к корпусу, не стоит припаиваться в тех местах, где нет заводской пайки, во избежании ухудшения параметров контура.

Включив питание усилителя, плавным вращением верньерного механизма настраиваются до получения изображения на экране. Изображение должно быть лучшего качества в сравнении с тем, что было до включения антенны через усилитель. Затем проверяют работу контура L5 С15 С18. Для этого оключив питание и отпаяв “контрольный” кабель от L4 подпаивают его к месту соединения L5 и С15. Снова включают питание усилителя и контролируют сигнал по качеству изображения, при этом не должно наблюдаться ухудшения качества изображения.

Настройка второго каскада аналогична. Отключив питание усилителя, впаивают на место резистор R6, а вместо снятого резистора R4 устанавливают подстроечный, номиналом 5,1...10 кОм, и устанавливают его движок в среднее положение. Затем “контрольный” кабель через емкость 4,7 пФ подпаивают к точке пайки коллектора транзистора Т2 и включают питание. Плавно вращая движок резистора добиваются установки режимов транзистора Т2 с такими же значениями как и у Т1. Затем снимают питание, измеряют сопротивление переменного резистора и впаивают вместо него резистор МЛТ с номиналом, близким к измеренному. В заключении удаляют гнездо КТ1 и проходной конденсатор С9. В образовавшиеся отверстия просовывают кабель РК-75, который будет подключаться к телевизору. Оплетку кабеля распаивают на “корпус”, а центральную жилу через конденсатор С к L7, подобрав точку пайки экспериментальным путем, по наилучшему качеству изображения.

Усилитель можно заключить в любой подходящий декоративный корпус. Если усилитель будет использоваться на нескольких каналах, то удобно сделать на корпусе метки нужных каналов, а на ручке настройки риску.

И в заключении о дальнейшем усовершенствовании.

Автор не считает целесообразным для повышения чувствительности включать до входа устройства широкополосные усилители, так из-за неравномерности АЧХ и большого уровня шумов таких устройств может резко снизиться качество приема на высокочастотных или даже на всех каналах. Неплохие результаты может дать включение одно- или двухкаскадного широкополосного усилителя после выхода данного усилителя. В этом случае придется тщательно согласовать вход/выход обоих усилителей.

Радиолюбитель, N8, 2000г., с25-26

Несмотря на бурное развитие кабельного и спутникового ТВ, эфирное телевещание рано списывать со счетов. Но для качественного сигнала последнего необходимо находиться в зоне покрытия. По мере удаления от телевышки качество сигнала падает, и число помех возрастает. В таких случаях хорошо помогает антенный усилитель для телевизионного приемника. Предланаем рассмотреть, что представляет собой это устройство, принцип работы, различные модификации, а также возможность создания усилителя ТВ сигнала для городской квартиры, загородного дома или дачи.

Что такое антенный усилитель и как он работает?

Это устройство, позволяющее усилить определенный диапазон телевизионных сигналов и снизить уровень помех, для получения максимально качественной «картинки». Помимо этого подобные усилители используются для снижения потерь в кабеле. Типовые структурные схемы таких устройств показаны ниже.

Как видно из представленных схем поступающий сигнал обрабатывается фильтром внешних частот, после чего понижается аттенюатором до необходимого уровня. Далее сигнал поступает в блок регулировки уровня наклона АЧХ, принцип действия которого во многом напоминает эквалайзер. И на последнем этапе производится усиление сигнала, после чего он поступает на телевизионный приемник.

Разновидности

Несмотря на многообразие оборудования данного типа, по функциональному назначению и диапазону усилители можно разделить на следующие виды:

Как выбрать хорошую антенну с усилителем?

Чтобы от приобретенного оборудования получить максимальную отдачу необходимо учитывать следующие факторы:

• Удаленность ближайшего ретранслятора телевизионного сигнала. Принято считать максимальным расстоянием 150 километров, но сильно усредненное значение, поскольку многое зависит как от типа местности, так и мощности телевизионной вышки. Например, находясь в низине можно не получать уверенный сигнал даже от близко расположенного ретранслятора. В этом случае исправить ситуацию поможет установка мачты под антенну.
• В каком частотном диапазоне будет работать оборудование. Необходимо учитывать, что характеристики широкодиапазонных антенн уступают узконаправленным. Это говорит о том, что для зоны уверенного приема вполне подойдет «всеволновка», соответственно, для получения сигнала с удаленного ретранслятора лучше предпочесть конструкцию под определенный диапазон частот (МВ, ДМВ, УКВ). Но здесь тоже необходимо учитывать особенности и характер местности, например, избавиться от отраженного сигнала можно только с помощью узконаправленной антенны.

Определившись с антенной, переходим к выбору усиливающего устройства для нее. Первое на что необходимо обратить внимание – коэффициент усиления (указывается в децибелах). Как правило, при расстоянии до 10 километров до ретранслятора, в усилителе нет необходимости.

Необходимо обратить внимание, что не стоит сильно увлекаться высоким показателем этого параметра, поскольку при высокой мощности может произойти «возбуждение» устройства, и как следствие этого, появятся помехи, проявляющиеся в виде «белого снега» на картинке. Ниже приведена таблица для оборудования SWA, в которой указаны основные характеристики для каждой модели, а также соотношение коэффициента усиления и дальности до источника сигнала.

Вторая важная характеристика – уровень шумов (указывается в децибелах) производимых устройством в процессе работы. Чем меньше этот показатель, тем лучше.

Естественно, что при выборе необходимо учитывать тип антенны, допускается устанавливать широкополосное устройство на узкодиапазонный приемник сигнала, но не наоборот.

Как сделать антенный усилитель своими руками – пошаговая инструкция

Приведем несколько типовых схем устройств для усиления телевизионного сигнала, начнем с самой простой.

Обозначения:

• VT – микросхема МАХ2633.
• R – 1 кОм.
• Конденсаторы С 1 , С 2 и С 3 – 1 нФ.

Схема запутывается от источника постоянного тока с напряжением от 2,8 до 5,2 вольт. Отличительные особенности: низкий уровень шума (около 2 дБ) и вполне приличный коэффициент усиления, порядка 13 дБ, при необходимости понизить который следует увеличить сопротивление R. Собранная схема не требует настройки. Приведенное устройство хорошо зарекомендовала себя при работе с комнатными антеннами теле- и радиоприемников. В интернете можно встретить описание данной схемы, как широкополосной, что не совсем верно, исходя из даташит МАХ2633 –предназначена для УКВ диапазона.

Теперь рассмотрим типовые транзисторные схемы, которые действительно являются широкополосными.

Обозначение:

• Транзистор VT1 – KT368.
• Сопротивления: R1 -100 Ом; R2 – 470 Ом; R3 – 51 кОм; R4 – 100 Ом.

Схема также отличается простотой и не требует настройки. КУ и частотные характеристики зависят от используемого транзистора. Устройства данного типа отличаются высоким коэффициентом усиления и невысокими частотными характеристиками (что исправляется в мульти вибраторных схемах с эмиттерной связью, при желании найти их несложно, но они более сложны в настройке). Питание осуществляется от источника с напряжением 9 вольт.

Вариант с подключением транзистора по схеме «общая база» обладает меньшим КУ, но зато более широким частотным диапазоном.

Обозначения:

• Транзистор VT1 – KT315.
• Сопротивления: R1 -51 Ом; R2 – 10 кОм; R3 – 15 кОм; R4 – 1 кОм.
• Емкости: C1- 1000 пФ; С2 – 33 пФ; С3 и С4 – 15 пФ.

Дроссель наматывается на ферримагнитном кольце, проницаемость которого 600Н. Для метрового диапазона необходимо сделать 300 витков, используемый для этой цели провод – ПЭВ Ø 0,1 мм.

Добиться большего КУ можно, если собрать устройство на двухкаскадной схеме, ее пример приведен ниже.

Обозначения:

• Транзисторы: VT1 и VT2 – ГТ311Д.
• Сопротивления: R1 – 680 Ом; R2 – 75 кОм; R3 – 1 кОм; R4 – 150 кОм.
• Емкости: C1, С2 и С4 – 100 пФ; С3 – 6800 пФ; С5 – 15 пФ; С6 – 3,3 пФ.
• Дроссели: L1 – 100 мкГн; L2 – 25 мкГн, L3 – представляет собой катушку на бескаркасной основе, диаметром 4 мм, намотаны 2,5 витка, используемый провод ПЭВ 2 Ø 0,8 мм.

Запитывается схема от источника с напряжением 12 вольт, настройка устройства не требуется.

Пошаговая инструкция по сборке будет общая для всех схем:

• Приобретаем все необходимые электронные компоненты.
• Подготавливаем инструменты и расходники.
• Изготавливаем печатную плату, навесная сборка и использование монтажных панелей нежелательно, поскольку в этом случае существенно увеличиться уровень шума.
• Запаиваем все элементы.
• Проверяем собранную конструкцию.
• Подключаем к собранному усилителю антенну и телевизионный приемник.

Как подключить антенный усилитель к телевизору?

Самый важный момент – антенные усилители для телевизора должны располагаться находиться как можно ближе к нему. Это связано с тем, что кабельные потери могут существенно повлиять на качество картинки. Требование касается как самодельных конструкций, так и серийных моделей, например BBK или Terra. Исключение могут быть только комнатные антенны, у которых короткая длина кабеля, но, как правило, такие устройства используют в зоне приема, где в усилителе нет необходимости.

Внимательно изучите руководство по подключению, которое прилагается к устройству.

Если подключение усилителя не принесло результатов, проверьте направленность антенны, а также его волновое соответствие.

Все манипуляции должны проводиться только с обесточенным оборудованием.

Не подключайте усилитель к внешней антенне, если она не оборудована грозозащитой. Собственно, такой приемник сигнала вообще нельзя использовать.

к.т.н. РОЗОВ Андрей Валентинович

(ООО "Технический центр ЖАиС")

Сегодня в продаже можно встретить достаточно большое количество разнообразных антенных усилителей. Если ознакомиться с их паспортами, то все выглядит достаточно убедительно, а самое главное заявлены достаточно неплохие характеристики. Однако, когда дело доходит до практического использования этих "игрушек", то эффекта либо нет никакого, либо наоборот - применение усилителя только ухудшает качество телевизионного изображения. Дело в том, что разработка действительно качественного антенного усилителя - дело достаточно серьезное и требует одновременного решения многих задач: минимизация коэффициента шума, обеспечение требуемого усиления в рабочей полосе частот при заданной неравномерности АЧХ, необходимый динамический диапазон по входному сигналу, высокая температурная стабильность (в случае, если усилитель непосредственно расположен на антенне. А именно там он и должен находиться для нормальной и эффективной работы), высокая технологичность и повторяемость параметров, и многие другие.

Итак вернемся к усилителю. На рис. 1 приведена его принципиальная схема.

Рис. 1 Принципиальная схема антенного усилителя ДМВ.

На элементах С1, L1, С2 выполнен фильтр верхних частот (ФВЧ) третьего порядка, имеющий частоту среза 360...400 МГц. Данный ФВЧ выполняет следующие функции: обеспечивает согласование входного сопротивления каскада усилителя на VT1 с волновым сопротивлением антенны, уменьшает эффективную шумовую полосу пропускания усилителя и в значительной степени устраняет эффект "забития" усилителя мощными станциями, работающими в метровом диапазоне волн. Усилитель состоит из трех каскадов усиления, выполненных на СВЧ транзисторах VT1...VT3, включенных по схеме с ОЭ. Стабилизация режимов работы транзисторов по постоянному току осуществляется посредством отрицательных обратных связей (ООС) через резисторы R1, R3, R5. Такая схема стабилизации позволяет непосредственно заземлять эмиттерные выводы транзисторов, что обеспечивает высокий устойчивый коэффициент усиления каждого из каскадов. Нагрузкой каждого из каскадов являются соответствующие индуктивности (L2, L4, L6). Индуктивный характер нагрузки позволяет повысить усиление каскада в области высоких частот за счет компенсации частотной зависимости крутизны транзистора. Высокий коэффициент передачи каждого из каскадов достигается также вследствие устранения ООС на высокий частотах посредством установки блокировочных конденсаторов С4, С7, С10. Требуемая амплитудно-частотная характеристика усилителя формируется элементами ФВЧ, индуктивностями L2, L4, L6 и емкостями С5 и С8, которые выполняют функцию связи между каскадами. Конденсатор С11 обеспечивает согласование по выходу.

Питание усилителя может осуществляться двумя способами: либо от отдельного внешнего блока питания, либо через кабель снижения от соответствующих питающих напряжений телевизора. Напряжение питания должно находится в пределах +8...16В. Непосредственно же каскады усиления запитываются от внешнего стабилизатора напряжением +4,7В, выполненного на стабилитроне VD1 и гасящем резисторе R7. Все каскады усилителя развязаны между собой по цепям питания посредством фильтров L3C3, L5C5, а также элементами R2C4, R4C7, R6C10. Все это позволяет обеспечить высокую стабильность основных параметров усилителя при действии различных дестабилизирующих факторов.

Диод VD2 предотвращает попадание постоянного напряжения на вход телевизионного приемника при использовании отдельного блока питания. Первый каскад усилителя (на транзисторе VT1) оптимизирован по минимуму коэффициента шума и его ток эмиттера составляет 2...3 мА, что достигается соответствующим выбором R1. Ток потребления второго и третьего каскадов (на VT2 и VT3) - порядка 5...7 мА, что позволяет добиться максимальных усилений каскадов. Типовая АЧХ усилителя приведена на рис.2.

Рис. 2 АЧХ антенного усилителя

Конструктивно усилитель выполнен на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размерами 48х60 мм (в СВЧ технике применялись стандартные ситаловые подложки с такими же размерами) толщиной 1,5 мм. Отличительная особенность печатной платы - установка всех навесных элементов на ней по варианту У 1. б.(ОСТ 4ГО.010.030-81), т.е. со стороны токоведущих дорожек, что исключает сверление отверстий в плате и повышает технологичность изготовления усилителя в целом при мелкосерийном и серийном производствах. Высокочастотные катушки индуктивности выполнены печатным методом, что позволяет также повысить технологичность изготовления усилителя и стабильность параметров этих катушек как в пределах одного усилителя, так и в пределах выпускаемой партии. Разработанная топология усилителя позволяет полностью избавиться от подстроечных элементов и добиться высокой повторяемости основных параметров усилителя от экземпляра к экземпляру. Усилитель, собранный из заведомо исправных деталей, после подачи питания сразу же обеспечивает выходные характеристики.

Схема и топология усилителя позволяют использовать многие СВЧ транзисторы (КТ372, КТ3115 и т.п.), имеющие однотипную цоколевку.

Рис. 3 Топология печатной платы

На рис 3. приведена печатная плата усилителя. Область, отмеченная черным цветом - облуженный фольгированный слой, белым - вытравленная часть. Размеры платы - 48х60мм. Печатная плата на рис. 3 выполнена в масштабе 1:1.

Расположение элементов приведено на рис. 4

Рис.4 Расположение элементов

Корпус усилителя в домашних условиях можно легко сделать из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5-2 мм.

На рис. 5 показан внешний вид такого усилителя (без верхней крышки).

Рис. 5 Внешний вид антенного усилителя. Рис. 6. Фрагмент катушки индуктивности L1

Теперь немного о деталях. Резисторы - самые доступные: либо С2-33, либо МЛТ-0,125. Единственное требование - при монтаже выводы резисторов должны быть как можно короче. Конденсаторы блокировочные - лучше бескорпусные (занимают меньше места. Ну а если их под рукой не оказалось - используйте те, какие у Вас есть. Выводы только делайте короче!). Их сейчас выпускается достаточно большое многообразие. Конденсаторы С1, С2, С5, С8, С11 - высокочастотные, и их емкость должна быть именно такой, которая указана на принципиальной схеме. Катушка индуктивности L1 - 3-4 витка провода ПЭВ -1,0. Внутренний диаметр намотки - 4 мм. Дроссели L3, L5 - либо стандартные типа ДМ-0,1 например, с индуктивностью 50 мкГн, либо 18-20 витков провода ПЭВ-0,1 с тем же внутренним диаметром намотки, как и L1. После монтажа необходимо проверить работоспособность усилителя (если Вы все сделали правильно и при этом использовали заведомо исправные радиодетали, то проблем никаких не будет). Для этого необходимо измерить падение напряжение на резисторах R2, R4, R6, а потом по известному закону Ома рассчитать коллекторный ток транзисторов VT1...VT3. Если они соответствуют тем цифрам, которые были указаны выше - то все нормально и Вы можете смело запаивать верхнюю крышку на Ваш усилитель, обеспечивая тем самым его полную герметичность.

Телеприем ДМВ имеет ряд особенностей:

1. ДМВ практически не огибает земную поверхность и обладают низкой проникающей способностью, поэтому зона уверенного приема ограничивается прямой видимостью между передающей и приемной антеннами.
2. В то же время ДМВ хорошо отражаются от земной поверхности и от ионизированных слоев атмосферы. Это делает возможным прием на значительном (300-500 км) удалении от телецентра. При этом прохождение ДМВ достаточно стабильно и не имеет замираний свойственных метровым волнам (MB).
3. Характерной особенностью ДМВ является так называемое волновое распространение, при котором сигнал может быть принят на расстоянии до нескольких тыс. км от телецентра. Оно имеет место над морской поверхностью в ясные дни весенних и летних месяцев.
4. Приемные антенны ДМВ имеют значительно меньше чем антенны MB геометрические размеры. При этом мала их эффективная площадь, а следовательно, и мощность сигнала, подаваемого на вход телеприемника.
5. Чувствительность телеприемников в диапазоне ДМВ значительно ниже, чем в диапазоне MB, что связано с плохими шумовыми параметрами селектора ДМВ.

Анализ перечисленных особенностей показывает принципиальную возможность дальнего и сверхдальнего приема телевидения в диапазоне ДМВ и два основных пути его реализации. Это - повышение эффективности антенной системы и реальной (ограниченной шумами) чувствительности телеприемника. Возможности повышения коэффициента усиления антенн ДМВ на практике ограничены сложностью их конструкции и согласования с фидером.

Увеличение чувствительности телеприемника требует переделки селектора ДМВ и обычно не дает желаемых результатов. Дело в том, что в диапазоне ДМВ велико затухание сигнала в кабеле, и при использовании антенн с малым усилением не удается получить на входе телеприемника существенного выигрыша в соотношении сигнал-шум.

Наиболее оптимальным путем является использование конструктивно простой антенны с усилителем, расположенным в непосредственной близости от неё. В этом случае возможно одновременное повышение и эффективности антенны и чувствительности телеприемника без его переделки.

Антенный усилитель должен иметь большой коэффициент усиления, малый коэффициент шума, широкий диапазон рабочих температур. При этом он должен быть несложен по конструкции, собран из доступных деталей, прост в настройке и несклонен к самовозбуждению.

В результате многолетних теоретических и экспериментальных исследований нам удалось создать оптимальную по перечисленным требованиям схему и конструкцию усилителя ДМВ. не имеющего промышленных и любительских аналогов

1. Антенный усилитель диапазона ДМВ.

Параметры и схема усилителя:

Усилитель обладает следующими параметрами:

Коэффициент усиления Ку и коэффициент шума Fш в диапазоне
470-630 МГц (21-40 каналы) - Ку? 30 дБ, Fш? 2,0 дБ;
630-790 МГц (41-60 каналы) - Ку? 25 дБ, Fш? 2,5 дБ;
790-1270 МГц (61-100 каналы) - Ку? 15 дБ, Fш? 3,5 дБ.

Входное и выходное сопротивление - 75 Ом
- напряжение питание - 9-12 В
- диапазон рабочих температур - (-30...+40) °С.

Схема усилителя приведена на рис. 1. Он содержит два каскада на транзисторах VT1 и VT2, включенных по схеме с общим эмиттером. Для получения максимального усиления эмиттеры транзисторов соединены непосредственно с общим проводом. Нагрузками каскадов являются широкополосные контуры L2, R2, L3, С4 и L4, R6, L5, С10, обеспечивающие согласование их входных и выходных сопротивлений. Контур L1, С1 является фильтром верхних частот (частота среза 400 МГц), служащим для устранения помех от телепередатчиков MB диапазона. Конденсаторы СЗ, С5, С7, С8 - блокировочные. Питание усилителя осуществляется по коаксиальному кабелю, соединяющему его с телевизором, через фильтр нижних частот L6, R8, С11. Непосредственно перед телевизором сигнал ДМВ и напряжение питания разделяются фильтром С12, L7, С13.

Режимы транзисторов по постоянному току задаются резисторами R1 и R5 так, чтобы получить оптимальные значения коллекторных токов I1 и I2 транзисторов VT1 и VT2. Ток I1 выбирается из условия получения минимального коэффициента шума первого каскада, а I2 - из условия получения максимального усиления второго каскада.

Детали и конструкция усилителя.

Все резисторы усилителя МЛТ-0,125. Конденсаторы С1, С2, С4- С7, С9, С10 - малогабаритные дисковые (типов КД, КД-1 и т.п.); СЗ, С8 и С11 - типа КМ-5б, КМ-6 и т.п.

Все катушки усилителя бескаркасные. Катушка L1 содержит 2,75 витка посеребренного провода диаметром 0,4-0,8 мм, её наружный диаметр 4 мм, межвитковое расстояние - 0,5 мм. Катушки L2- L5 представляют собой выводы резисторов R2 и R5, намотанные на оправку диаметром 1,5 мм, так чтобы межвитковое расстояние составляло 0,5 мм, и содержит по 1,5 витка. Направления намоток L2, L3 и L4, L5 должны быть одинаковы (т.е., например, L2 и L3 представляют собой катушку из 3-х витков, в разрыв которой включен резистор R2). Катушка L6 содержит 15-20 витков медного эмалированного провода диаметром 0,3 мм, намотанных виток к витку на оправку диаметром 3 мм. Дроссель L7 - стандартный типа ДМ-0,1 с индуктивностью более 20 мкГн. Стабилитрон VD1 - любой с напряжением стабилизации 5,5-7,5 в.

В усилителе могут быть использованы СВЧ малошумящие транзисторы с граничной частотой fгр. более 2 ГГц. Если усилитель будет работать в диапазоне 21-60 каналов, то можно применять транзисторы с fгр. более ГГц, а если - только в диапазоне 21-40 каналов, то - с fгр. более 800 МГц. при этом необходимо в первый каскад ставить транзистор с меньшим коэффициентом шума, а во второй - с большим коэффициентом усиления. В табл. 1 приведены параметры транзисторов, которые можно использовать в усилителе. Транзисторы расположены в порядке ухудшения параметров.

Не рекомендуется применять транзисторы КТ372 из-за их склонности к самовозбуждению и ГТ346 - из-за плохих шумовых параметров. Если используются р-п-р транзисторы, то необходимо изменить полярность источника питания усилителя.

Усилитель собран на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1-1,5 мм. Рисунок печатной платы и схема монтажа деталей на ней приведены на рис. 2. Плата рассчитана на использование транзисторов с планарными выводами (КТ3132, КТ3101, КТ391 и т.п.), которые припаиваются непосредственно к контактным площадкам со стороны фольги. Однако она допускает и монтаж транзисторов с другим расположением выводов (КТ399, КТ3128 и т.п.), но со стороны монтажа, для чего необходимо просверлить в плате соответствующие отверстия под выводы (см. ниже).

Выводы транзисторов должны иметь минимальную длину, особенно вывод эмиттера, который не должен превышать 4 мм. Выводы конденсаторов С4, С5, С7 и С10 должны быть не более 4 мм, а конденсаторы С1, С2, С6 и С9 - составлять 4-6 мм (они являются дополнительными индуктивностями, включёнными в контура). Одни из выводов конденсаторов С1 и С2 впаяны в плату, а другие - припаяны непосредственно к центральной жиле входного коаксиального кабеля. Конденсаторы С6 и С9 одним концом припаяны к очищенным от краски головкам резисторов R2 и R6. Другой конец С6 в плату, а С9 - припаян к центральной жиле выходного коаксиального кабеля. Конденсатор С2 одним концом впаян в плату, а другим концом припаян к катушке L1 на расстоянии 3/4 витка от верхнего по схеме конца. Резисторы R3, R4, R7 и R8 установлены вертикально.

Печатная плата помещена в прямоугольный герметичный корпус, разделённый на 4 части экранирующими перегородками (рис. 2, 4). Чертежи деталей корпуса приведены на рис. 3. Он состоит и боковой стенки 1, втулки 2, перегородки 3, 4 и крышек 5. Детали 1, 3, 4 и 5 изготовляют из листовой латуни (удобно использовать отожженную над газовой горелкой пластину фотоглянцевателя), детали 2 вытачиваются из латунного прутка. Втулки 2 рассчитаны на то, что вход и выход усилителя выполнены 75-омным коаксиальным кабелем с наружным диаметром по изоляции 4 мм. Можно использовать другой 75-омный кабель, но в этом случае необходимо соответственно изменить диаметры втулок 2 и отверстий в стенке корпуса 1.

Разделительный фильтр питания L7, С12, С13 монтируют в отдельной коробочке произвольной конструкции, на которой устанавливают входное антенное гнездо и выходной антенный штекер.

Питать усилитель можно от любого стабилизированного источника 9-12 В, например, от имеющихся в продаже блоков питания транзисторных приемников БП9В, Д2-15 и т.п.

Можно также смонтировать элементы фильтра внутри телевизора рядом с антенным входом ДМВ, а для питания усилителя использовать напряжение 12 В с селектора ДМВ.

Монтаж и настройка усилителя.

Собирают усилитель в следующей последовательности. Монтируют на плате все элементы кроме резисторов R1 и R5. Если используются транзисторы не с планарными выводам, то для них сверлят в плате отверстия, а в перегородках 4 делаются прямоугольные вырезы (на рис. 3 показаны штриховой линией). В плату впаиваются соответствующими выступами перегородки 3 и 4. Сгибают и спаивают боковую стенку корпуса 1. В неё герметично впаивают втулку 2. Входной 7 и выходной 8 коаксиальные кабели длиной по 80 см вставляют в отверстия втулок, оплетку разделяют на 2 части и припаивают к корпусу изнутри. Центральная жила кабелей должна выступать внутрь корпуса на 3-4 мм. Вставляют плату в корпус, так чтобы кромки перегородок 3, 4 и кромка стенки 1 лежали в одной плоскости (рис. 4), и пропаивают стыки перегородок между собой и корпусом. Кроме того в 10-ти точках припаивают нечетную плату к стенке 1. Места пайки показаны на рис. 2 и рис. 4. Припаиваются к центральным жилам кабелей элементы С1, L1 и С9, L6. Внимательно сверяют рис. 1, 2 и 4 правильности монтажа.

Далее производят настройку усилителя. Для этого по выходному кабелю 8 подают на усилитель питание. Измеряя напряжение U1 на резисторе R3 подбором резистора R1 устанавливают значение тока I1 (I1 = U1/R3) в соответствии с табл. 1 для транзистора первого каскада. Впаивают в плату подобранный резистор R1. Аналогичную процедуру проделывают для второго каскада, измеряя напряжение U2 на резисторе R7 и устанавливая ток I2 = U2/R7 в соответствии с табл. 1. Впаивают резистор R5. На рис. 1 величины R1 и R5 даны ориентировочно, реально они могут значительно отличаться от указанных. Проверяют отсутствие самовозбуждения усилителя. Для этого подключают параллельно R3 вольтметр и касаются пальцем вывода коллектора транзистора VT1. Если первый каскад не возбуждается, то показание вольтметра не изменится. Аналогично проверяют второй каскад. Устранить самовозбуждение (о его наличии свидетельствует резкое уменьшение тока транзистора при его касании пальцем) можно лишь заменой транзистора. Следует отметить, что усилитель не склонен к самовозбуждению - из нескольких десятков изготовленных усилителей возбуждался лишь один, собранный на транзисторах КТ372А. Проверяют потребляемый усилителем ток, которых должный быть равен: I1 + I2 = 10 мА; при необходимости подбирают резистор R8, так чтобы ток через стабилитрон VD1 составлял около 10 мА. Заключительной операцией является герметизация усилителя. Для этого крышки 5 пропаивают по периметру корпуса, а места ввода коаксиального кабеля дополнительно промазываю каким-либо герметиком, водостойким клеем и т.п. Затем усилитель крепят к мачте антенн.

2. Антенна ДМВ

Как указывалось выше, добиваться очень большого коэффициента усиления антенны ДМВ не имеет смысла, поскольку это ведет к неоправданному усложнению её конструкции. Однако и рассчитывать на дальний прием с малоэффективной антенной тоже не приходится.

Опыт конструирования и использования антенн ДМВ показывает, что наиболее простой и в то же время весьма эффективной является Z-антенна с рефлектором. Её отличительными особенностями является широкополостность, большой коэффициент усиления, хорошее согласование непосредственно с 75-омным коаксиальным кабелем и некритичность размеров.

Конструкция антенны для 21-60 каналов показана на рис. 5. Если антенна будет использоваться в диапазоне 61-100 каналов, то все её размеры необходимо уменьшить в 1,5 раза. Активное полотно 1 антенны изготавливается из алюминиевых полос и скрепляется «внахлест» винтами с гайками. В точках соприкосновения пластин должен быть надежный электрический контакт. На матче 6 (она может быть металлической или деревянной) полотно закрепляется при помощи стоек-опор 2 в точках С и D. Поскольку эти точки имеют нулевой относительно земли потенциал, то стойки 2 могут быть металлическими. Кабель 3 подсоединяется к точкам А и В (оплетка - к одной точке, а жила - к другой) и прокладывается вдоль полотна по нижней стойке 2 и по матче 6 к усилителю 7. Закрепляется кабель проволочными хомутиками. Полотно 1 может быть само по себе использовано как антенна. Её коэффициент усиления составляет 6-8 дБ. Однако лучше снабдить полотно рефлектором.

Простейший рефлектор 4 (рис. 5б) представляет собой плоский экран, изготовленный из трубок или отрезков толстого провода. Диаметр элементов рефлектора некритичен и может быть 3-10 мм. Антенна с плоским рефлектором имеет коэффициент усиления 8-10 дБ. Поднять коэффициент усиления до 15 дБ (эквивалентно 40-элементной антенне «волновой канал») позволяет сложный рефлектор типа «полуразвалившийся короб» (рис. 5в). Конструктивное исполнение такого рефлектора может быть самым различным, в зависимости от Ваших возможностей.

Пространственная ориентация антенны, изображённая на рис. 5 соответствует приему сигналов с горизонтальной поляризацией. Для приема вертикально-поляризованных сигналов необходимо полотно и рефлектор повернуть на 90°.

Усилитель ДМВ располагают в непосредственной близости от антенны (см. рис. 5). Вход усилителя с полотном антенны соединяют тем же кабелем, что заделан в усилитель. Входной кабель усилителя наращивают кабелем снижения. Желательно, чтобы он был как можно большего диаметра (от этого зависят потери в кабеле), использовать кабель диаметром 4 мм можно лишь в том случае, если его длина не превышает 10 м.

Соединения кабелей должно выполняться «ветик», так чтобы минимальным образом нарушалась коаксиальная структура фидера.

Если нет возможности изготовить описанную антенну, то усилитель может быть с несколько худшими результатами использован с промышленными наружными широкополосными антеннами ДМВ, например, типа, АТНГ(В)-5.2.21-41 (торговое название «ГАММА-1»).

Установка антенны определяется тем, на какой тип прохождения ДМВ вы рассчитываете. Если необходимо вести прием непосредственно за зоной обслуживания телецентра (60-200 км), то антенну следует установить так, чтобы в направлении прихода сигналов между ней и линией горизонта не было препятствий (дома, холмы и т.п.). Если же Вы ориентируетесь на сверхдальний прием при тропосферном или волновом распространении (при этом сигнал приходит «с неба» под углом 5-10° к горизонту), то не очень близко расположенные препятствия обычно помехой не является.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключение несколько слов о практических результатах приема ДМВ. Изготовление по прилагаемому описанию антенны с усилителем в течение нескольких лет использовался в г. Одессе для регулярного приема сигналов Кишиневского телецентра (расстояние - 160 км). За городом, в зоне радиотени для MB телецентра, уверенно принимаются сигналы маломощных ДМВ ретрансляторов, находящихся на противоположной стороне Одесского залива (расстояние - 60-80 км). В ясные дни весенних и летних месяцев с хорошим качеством ведется прием болгарской программы БТ2 из Варны (расстояние - 500 км) и турецкой программы TV2 из Стамбула (расстояние более 600 км).

Однако, такая информация больше подходит для лиц, имеющих определенную радиотехническую подготовку.
Мы же представим Вам совсем не дорогое и качественное оборудование из рекомендуемого нами перечня.

Абонентские усилители

Абонентские усилители АЕ-108STm+ разработаны специально под удобство DVB-T2 приема. Усилители характеризуется той особенностью, что имеют возможность подачи питания на мачтовые усилители напряжением +12 В. Часто на практике такая функция является очень важной (особенно для DVB-T2 приема ).

В большинстве случаях достаточно использовать только один абонентский усилитель (т.е. без мачтового усилителя). Оптимальный коэффициент усиления при достаточно высоком выходном уровне гарантирует отсутствие каких-либо искажений, а малые габариты при удобстве крепления обеспечили высокую популярность в качестве абонентских усилителей. Их обычно устанавливают около силовой розетки 220 В/50 Гц, максимально близко расположенной от антенны (от кабельного спуска).

Абонентский усилитель АЕ-108STm+ ("Телемак", г. Саратов)

Особенности

• Только диапазон ДМВ (под сигналы DVB-T2);
• Регулировка коэффициента передачи (10 дБ);
• Только 1 вход (ДМВ);
• Низкий коэффициент шума (3 дБ – тип.);
• Наличие двух выходов (удобство одновременного подключения 2-х телевизоров);
• Светодиодная индикация наличия сетевого питания (~220 В/50 Гц);
• Светодиодная индикация подачи питания на мачтовый усилитель или активную антенну (+12 В/50 мА);
• Наличие кнопки включения/отключения питания мачтового усилителя или активной антенны (например, Rhombus);
• Относительно высокий уровень выходных сигналов, применительно к квартирной разводке (не менее 82 дБмкВ на 60 каналов).
• Малые массогабаритные характеристики.

Абонентский усилитель AD 420 Plus DC ("Fagor", Испания)

Особенности

• Высокая степень экранирования благодаря металлическому корпусу.
• Наличие импульсного источника питания уменьшает потребление и внутреннюю температуру и тем самым увеличивает срок службы усилителя.
• Современный дизайн и малый размер (107х48х138 мм) значительно облегчают инсталляцию.
• Независимая регулировка усиления в диапазонах ДМВ и МВ.

*) По желанию Заказчика возможна поставка усилителя при отсутствии питания +12 В (мод. AD 420 Plus).

Технические параметры абонентских усилителей

Мачтовые усилители

Мачтовый усилитель АА-102В4,5 (+12 В)

Идеальное решение для большинства практических случаев из-за очень малого коэффициента шума (2 дБ), малого коэффициента усиления (16 дБ) и низкой стоимости. В усилитель уже встроен диапазонный фильтр ДМВ (470-862 МГц). Питание усилителя осуществляется по кабелю снижения от абонентского усилителя АЕ-108ST+ или AD 420 Plus DC . Таким образом, никаких дополнительных устройств в виде источников питания уже не потребуется.

Мачтовые усилители ДМВ диапазона серии FT (+12 В)

Мачтовые усилители серии FT предназначены для усиления телевизионных сигналов ДМВ диапазона. Усилители выполнены в металлическом корпусе с F-разъемами. Питание +12 В к усилителям подается по телевизионному кабелю. При эксплуатации усилителей вне помещения необходима дополнительная влагозащита.

Усилитель 21-69 Delta обладает высоким уровнем заграждения вне рабочего диапазона и низким коэффициентом шума.

Мачтовый усилитель AA-102D (+5 В)

Малогабаритный малошумящий антенный усилитель (Телемак, г. Саратов) с питанием непосредственно от любого DVB-T2 ресивера напряжением +5 В

Мачтовый усилитель UHF-020 (+5 В)

Мачтовый усилитель с питанием непосредственно от любого DVB-T2 ресивера напряжением +5 В (все типы DVB-T2 ресиверов имеют возможность подачи питания +5 В на его антенный вход). При эксплуатации усилителя вне помещения необходима дополнительная влагозащита.

Мачтовые усилители: UHF-015, UHF-027 (+5 В- +12 В)

UHF-015		UHF-027
Цена: 21 €		Цена: 22,5 €
ВЧ вход, к антенне ВЧ выход, вход питания Индикатор напряжения питания		ВЧ вход, к антенне ВЧ выход, вход питания Индикатор напряжения питания Переключатель усиления

Мачтовые усилители: UHF-015, UHF-027 от компании DSR (Голландия) обладают такими уникальными особенностями как:

• предельно низкий коэффициент шума (0,8 дБ-UHF-015, 1 дБ-UHF-027). Такое низкое значение коэффициента шума позволяет обеспечить предельно «дальнобойный» прием сигналов DVB-T2;
• (4,5-12 В), что позволяет использовать его в самых различных конфигурациях;
• модель UHF-027 : переключаемое усиления 14/17 дБ.

Важной особенностью является и тот факт, что мачтовые усилители данного типа установлены в пластмассовый влагозащищенный корпус, предназначенный для непосредственного крепления к мачте. Крепление осуществляется прилагаемой в комплекте обвязкой.

Мачтовые усилители: AB 010L, AB 012 (+5 В...+12 В) от компании Terra (Литва)

AB 010L		AB 012
Цена: 22,5 €		Цена: 23,5 €
ВЧ вход, к антенне ВЧ выход, вход питания Индикатор напряжения питания		ВЧ вход, к антенне 3 ВЧ выхода, вход питания Переключатель усиления 7/22 дБ Индикатор напряжения питания

Особенности

• низкий коэффициент шума 1 дБ. Такое значение коэффициента шума позволяет обеспечить предельно «дальнобойный» прием сигналов DVB-T2;
• усилители работают в очень широком диапазоне питающих напряжений (4,5-12 В) ;
• модель AB 010L имеет встроенный фильтр LTE;
• у модели AB 012 переключаемое усиления 7/22 дБ;
• усилители установлены в пластмассовый влагозащищенный корпус.

Технические параметры мачтовых усилителей +12 В

Технические параметры мачтовых усилителей +5 В