Hinzufügen eines Bandpassfilters für den UHF-Verstärker. Selektive Antennenverstärker UHF. Schema, Beschreibung. Typische Lautsprecheranordnungen in Autos und die Rolle von Filtern

Es ist an der Zeit, das TV-Kabel zu installieren. Ich habe vor, viele Fernseher zu haben. Die Stadt ist 40 km entfernt. Der Sender ist noch weiter weg. Die Aufgabe besteht darin, Fernsehern einen stabilen Empfang des DVB-T2-Signals zu ermöglichen. Ich werde Signalteiler verwenden, die das von der Antenne empfangene Signal weiter schwächen. Es besteht Bedarf zur Nutzung DVB-T2-Antennenverstärker. Da die Frequenzen beider DVB-T2-Pakete im UHF-Bereich liegen, habe ich mir eine gerichtete, passive UHF-Antenne mit einem Gewinn von 14 dB angesehen.

Ein großer Abstand zum Übersetzer und die Aufteilung des Signals auf mehrere Fernseher schwächen das Signal stark ab, sodass Sie auf einen UHF-Antennenverstärker, auch DVB-T2-Verstärker genannt, nicht verzichten können. Entschieden Machen Sie mit Ihren eigenen Händen einen Antennenverstärker für DVB-T2 und sehen, was dabei herauskommt.

Da Standard-Signalteiler, auch die, die ich gekauft habe, keinen elektrischen Strom leiten, funktioniert die Stromversorgung des Verstärkers über ein Kabel nicht (oder die Stromversorgung muss über ein Kabel zum Teiler geleitet werden).

Diagramm eines zweistufigen rauscharmen Antennenverstärkers DVB-T2.

Verstärkung ab 30 dB, abhängig von den ausgewählten Transistoren. Verstärkerstromversorgung 12 Volt.

ich benutzte Transistoren BFR193. Sie sind sehr günstig und haben eine gute Leistung. Hoher Gewinn 50-200. Obergrenze der Betriebsfrequenz bis zu 8000 MHz. SMD-Version. Sie haben einen niedrigen Eigengeräuschpegel.

Kann Bestellen Sie BFR193-Transistoren in China, aber unsere waren etwas günstiger.

Keramikkondensatoren. Wir machen die Schlussfolgerungen von Kondensatoren und Widerständen so kurz wie möglich. Sie können SMD verwenden, ich habe es einfach aus dem gemacht, was zur Hand war.

Spule L1 besteht aus einem 3,5 cm langen Stück Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,8 mm. Sein Durchmesser beträgt 4 mm und enthält zweieinhalb Windungen. Ich habe es auf den glatten Teil eines 3,3-mm-Bohrers gewickelt (die Spule selbst wird etwa 4 mm groß sein).

Einen DVB-T2 (UHF)-Antennenverstärker mit eigenen Händen herstellen.

Die Platine kann ohne Ätzen durch einfaches Ausschneiden der Pads hergestellt werden. Schauen wir uns die Zeichnung an.

Wir fertigen das Board aus doppelseitigem Fiberglas. Wir verbinden die obere und untere Schicht mit vier Stiften und verlöten sie.

Zur Geräuschreduzierung habe ich ein Transformator-Netzteil mit Spannungsstabilisierung bei 12 Volt verwendet. Der Verstärker verbraucht ca. 12mA.

Bei mir hat ohne jegliche Einrichtung auf Anhieb alles einwandfrei funktioniert. Bei der Einstellung werden die Widerstände R1 und R3 so ausgewählt, dass die Ströme an den Kollektoren der Transistoren VT1 und VT2 3,5 mA bzw. 8 mA betragen.

Durchführung von Tests am Arbeitsplatz. In den Tiefen des Raumes. Hof gut. Als Antenne ein Stück SHVVP-Draht. Das Ergebnis ohne Verstärker zeigt überhaupt nichts. Ich schließe den Verstärker an und das Ergebnis hat, wie man in der Werbung gerne sagt, alle meine Erwartungen übertroffen, ein stabiles Bild ohne die geringste Spur von Ausfällen.

Teileliste für einen selbstgebauten DVB-T2-Antennenverstärker (UHF).

  • Transistoren BFR193 - 2 Stk.().
    Kondensatoren 3,3 pF, 10 pF, 100 pF - 2 Stk., 4700-6800 pF.
    Widerstände 75 KOhm, 150 KOhm, 1 KOhm, 680 Ohm.
    Drossel 100-125 µH.
    Selbstgemachte Spule L1 2,5 Windungen und 4 mm Durchmesser aus Kupferdraht 3,5 cm lang und 0,8 mm Durchmesser.

Der Artikel wird darüber sprechen Aktiver Filter Für Zwei-Wege-Verstärker. Der Filter erfordert keine zeitaufwändige Einrichtung und wird mithilfe verfügbarer Operationsverstärker hergestellt.

Als ich diese Schaltung zum ersten Mal vor etwa 10 Jahren zusammenbaute, musste ich die Lautsprecher aufpumpen Funktechnik S90 Mit einem nicht sehr leistungsstarken selbstgebauten Verstärker (Watt 25-30 ohnehin) geht es darum, herauszufinden, wozu diese Lautsprecher generell fähig sind.

Aber die Verstärkerleistung reichte eindeutig nicht aus. Und in einem interessanten Buch bin ich auf ein Diagramm dieses Filters gestoßen. Ich beschloss, den S90 mit einem Zwei-Wege-Verstärker zu betreiben.

Einer der Vorteile besteht darin, dass bei Überlastung des Niederfrequenzkanals dessen Verzerrungen durch die Mittel-Hochfrequenz-Verbindung gut maskiert werden, sodass die maximale unverzerrte Leistung am Ohr spürbar größer wird.
Am Ende gelang es mir, eine Säule so weit zu schwingen, dass der Schiefer der Garage zu knacken begann.

Planen

Zahlen

Das Eingangssignal wird dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers MC1, der als aktiver Tiefpassfilter mit einer Frequenzgangsteilheit von 18 dB/Oktave dient, und dem nichtinvertierenden Eingang des Operationsverstärkers MC2 zugeführt. der als Differenzverstärker mit einer Spannungsverstärkung Ku=1 fungiert.

Dem invertierenden Eingang MS2 wird ein Signal vom Ausgang des Tiefpassfilters MS1 zugeführt. Im Differenzverstärker MC2 wird sein niederfrequenter Teil vom Spektrum des Eingangssignals subtrahiert und am Ausgang von MC2 erscheint nur der hochfrequente Teil des Eingangssignals.

Sie müssen also nur eine bestimmte Grenzfrequenz des Tiefpassfilters bereitstellen, die die Übergangsfrequenz ist. Die Werte der Filterelemente ergeben sich aus den Beziehungen C1 = C2 = C3; R1=R4; R5=R1/6,8; R1C1=0,4/Fp, wobei Fp die Übergangsfrequenz ist.

Ich habe R1 22 kOhm genommen und dann wird alles anhand von Formeln in Abhängigkeit von der erforderlichen Übergangsfrequenz berechnet.
Als Operationsverstärker habe ich K157UD2 (Doppel-Operationsverstärker – 2 Gehäuse) und K1401UD2 (Vierfach-Operationsverstärker – Signet dafür) ausprobiert, beide zeigten gute Ergebnisse.
Natürlich können Sie jeden importierten Quad-Operationsverstärker verwenden.

Quelle

Buch „Hochwertiger Niederfrequenzverstärker“, G.L. Levinzon, A.V. Loginov, 1977

Dateien

Im Anhang finden Sie eine Zeichnung der Leiterplatte für K1401UD2 mit einem Jumper unter dem Chip.
🕗 10.08.11 ⚖️ 6,41 KB ⇣ 420

Digitales terrestrisches Fernsehen im Umkreis von 100 Kilometern von Moskau.

Als es endlich anfing zu schneien und der richtige Winter kam, erinnerte ich mich an den Schnee auf dem Bildschirm meines Country-Fernsehers, während ich UHF-Kanäle schaute. Es ist Zeit, sich auf den Sommer vorzubereiten.

Es ist Zeit, das digitale Fernsehen im Land einzuführen.

Ab diesem Jahr erfolgt der digitale Rundfunk in zwei Multiplexpaketen auf den Frequenzen 498 MHz und 546 MHz. 20 Fernsehprogramme im DVB-T 2-Standard werden kostenlos ausgestrahlt (kostenlos, ohne Abonnementgebühr). Es bleibt nur noch der Kauf einer Set-Top-Box (Kosten ab 1200 Rubel) für einen alten Fernseher oder einen neuen Fernseher mit dieser neue Standard.

Ich habe bereits eine Set-Top-Box - DVB - T 2-Receiver gekauft. Ich rate Ihnen auch, sich zu beeilen. Fachkundige Leute fegen sie einfach einzeln aus den Regalen. Ich muss auch noch einen für meinen Sohn kaufen, für sein Eichhörnchenhaus. Ich habe die Funktion des Empfängers (Empfängers) in einer Stadtwohnung überprüft. Alles ist super cool! In dichten Stadtgebieten, ohne Sichtverbindung (das sind 15 km, Moskau, Wostok), abseits von Fenstern - hervorragende Empfangsqualität mit einer herkömmlichen gefalteten 2-Antennen-Antenne. Alle 20 Kanäle laufen wie von einer Scheibe durch, ohne ein Mehrkreisbild und Rauschen. Dies sind: Kanal 1, Russland – 1, Russland – 2, NTV, Kanal 5, Kultur, Russland – 24, Karusel, OTR, TVC, REN TV, Spas, STS, Home, TV – 3, Sport +, Star, Welt , TNT, Muz TV.

Ich muss nur einen Antennenverstärker und eine Antenne bauen, weil ich selbst etwas tun muss. Und obwohl die alte Breitbandantenne den Digitalempfang recht gut beherrscht, besteht der Wunsch, eine selbstgebaute mobile Aktivantenne zu bauen, denn für diesen Bereich wird sie nicht größer als ein Buch sein und man kann dann im Pavillon fernsehen. Ich denke, dass das Design der Antenne selbst vereinfacht wird, da sie jetzt schmalbandig sein wird und es einfacher sein wird, sie ohne Gewinnverlust an eine feste Frequenz anzupassen.

Im Moment können wir nur stolz auf uns sein, dass wir aufgrund unserer Trägheit keine Zeit hatten, das Landhaus in ein interplanetares Raumschiff zu verwandeln und das Dach mit mehrstöckigen Mehrbandantennen und Satellitenschüsseln zu übersäten.

Antennenverstärker für digitalen Fernsehempfang.

Von Anfang an wollte ich nur einen selbstgebauten Verstärker für den UHF-Rundfunkbereich 470 - 870 MHz bauen, um ein analoges Fernsehsignal zu empfangen, um Schnee vom Bildschirm zu fegen und die Störfestigkeit zu erhöhen. Sie können sich nicht vorstellen, wie schwierig es ist, die Mobilfunkkommunikation zu unterdrücken, die den Fernsehbildschirm in Streifen zerreißt, da sie frequenzmäßig nahe an den Grenzen des Dezimeterbereichs der Fernsehkanäle liegt. Beim Empfang eines digitalen Signals werden solche Streifen in ein quadratisches Mosaik umgewandelt. Aber jetzt wurde die Aufgabe vereinfacht und statt eines breiten Bandes von 400 MHz (das ist genau die Bandbreite, die in den Verstärkern aktiver Dezimeterantennen enthalten ist) müssen nur noch 50 - 80 MHz verstärkt werden, und in diesem Fall wird es einfach sein um Störungen außerhalb der Reichweite zu unterdrücken. Und der Verstärker selbst, der ein kleineres Verstärkungsband hat, hat weniger Rauschen, was bedeutet, dass sich die Reichweite des zuverlässigen Empfangs erhöht. Für mich ist das besonders wichtig, da ich bei der Wetterübertragung in der Region zusätzlich 5 abziehen muss Grad, da die Region mit Datscha-Grundstücken im Tiefland liegt, ist daher die Wahrscheinlichkeit eines qualitativ hochwertigen Radioempfangs fraglich, da die Empfangsantenne unterhalb des Niveaus dieses Empfangs liegt. Es gibt zwei Lösungen: eine Höhenantenne oder einen Antennenverstärker, vielleicht auch beides zusammen. Letztere Symbiose ist an den maximalen Empfangsgrenzen notwendig, die etwa 100 Kilometer vom Fernsehzentrum entfernt liegen.

In jedem Fall ist jedoch ein Verstärker erforderlich, da bei dieser Frequenz erhebliche Verluste im Kabel auftreten.

Der Verstärker selbst besteht aus einem aktiven Element – ​​einem Transistor und zwei Filtern, die das Verstärkungsband begrenzen und Störungen unterdrücken. Die Induktivitäten L 1 – L 5 sind Bestandteile des Hochpassfilters (Hochpass) mit zusätzlicher Unterdrückung in der Nähe des Durchlassbereichs und L 8 – L 9 sind Teile des Tiefpassfilters (Tiefpass). Die Induktivitäten L 6 – L 7 sind Korrekturglieder, die den Frequenzgang ausgleichen.

Der Verstärker wird von einem separaten Stabilisator mit einer Ausgangsspannung von 3 - 3,3 Volt gespeist. Der Verstärker selbst wird über Kabel mit Strom versorgt. Die mir bekannten Set-Top-Boxen nutzen ein Programm (von der Fernbedienung), um den Antenneneingang mit 5 oder 12 Volt mit Strom zu versorgen. Bei Bedarf kann der Verstärker über ein separates Netzteil mit Strom versorgt werden.

Verstärkerparameter.

Bandbreite 490 – 600 MHz.

Verstärkung um 15 dB.

Die Unterdrückung bei 900 MHz beträgt mehr als 25 dB.

Stromaufnahme 13 mA.

Ich habe den Verstärker auf Rauschen bei der durchschnittlichen Verstärkungsfrequenz überprüft und ihn an den Eingang des Messempfängers angeschlossen, nachdem ich zuvor sein Signal-Rausch-Verhältnis auf der Ebene seiner Empfindlichkeit im WFN-Breitbandmodus gemessen hatte. Nach dem Anschließen des Verstärkers wurde der Verhältnis am Empfängerausgang um das Zweifache erhöht, d. h. zusammen mit dem Verstärker hat sich seine Empfindlichkeit fast verdoppelt.

Bisher habe ich den Verstärker unter städtischen Bedingungen getestet, an einem Ort, an dem es keinen Empfang des zweiten Multiplexpakets gab. Nach dem Anschließen war der Empfang wiederhergestellt. Die Stromversorgung mit einer Spannung von 5 Volt erfolgte über ein normales Telefonladegerät.

Verstärkerdesign.

An einer Bildungseinrichtung hätte ich eine schlechte Note bekommen, wenn ich als Leiterplatte doppelseitiges Folien-Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 1,2 - 1,5 mm verwendet hätte. Bei Mikrowellenfrequenzen weist dieses Material Verluste auf, sodass die Parameter der aktiven Elemente von den tabellarischen Daten abweichen. Allerdings haben moderne Transistoren bei dieser Frequenz eine hohe Verstärkung, sodass ein Verlust von einigen Dezibel den Betrieb des Verstärkers nicht wesentlich beeinträchtigt. Ich schneide die Leiterbahnen auf der Platine mit einem Kies (einem halbrunden Meißel aus einer Nähnadel) aus und passe ihn an die Abmessungen der CHIP-Kondensatoren und -Widerstände an. Wenn möglich, verkleinere ich die Fläche der Leiterbahnen und vergrößere den Abstand zwischen ihnen ihnen. Die Kanten der Platine sind mit verzinntem Kupferband verlötet, das die Oberseite mit der Unterseite verbindet. Neben dem Transistor habe ich zwei Löcher gebohrt, in die ein Draht eingelötet ist, der die beiden Seiten der Platine verbindet und für eine doppelseitige Metallisierung sorgt.


Die Fotos kommen schlecht raus. Ich werde versuchen, eine Skizze der Leiterplatte zu zeichnen.


Reis. 2. Installationsskizze.

Alle Spulen sind mit Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm auf einen Bohrer mit einem Durchmesser von 2 mm gewickelt. L 1 – L 7 – vier Umdrehungen, L 8 – L 9 – zwei Umdrehungen. Die Spulen sind rahmenlos, die Wicklung erfolgt schrittweise. Drosseln L 10 - L 11 mit einer Induktivität von 220 μH werden vorgefertigt verwendet oder selbst hergestellt, indem 15 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,1 mm auf einen kleinen Widerstand von 50 -100 kOhm gewickelt werden.

Antennenverstärker für digitalen Fernsehempfang mittels Feldeffekttransistor ATF54143 (analog zu SAV-541+).

Wenn wir auf die Messwerte des Instruments blicken, können wir sagen, dass der Verstärker auf Basis des Feldeffekttransistors ATF54143 (analog zu SAV-541+) besser ist. Bei diesen Frequenzen liegt die Rauschzahl zwischen 0,2 und 0,3 dB und die Verstärkung ist 5 dB höher, in der Praxis werden Sie jedoch keinen großen Unterschied bemerken.

Sein Energieschema ist etwas komplizierter. In einem konkreten Fall wurde eine der einfachen Schaltungen zum Anschluss dieses Transistors getestet. Rauschpegel, Linearität und Verstärkung hängen vom gewählten Leistungsmodus ab. Im obigen Schema wurde ein Kompromiss zwischen den aufgeführten Merkmalen gefunden. Ansonsten unterscheidet sich das Schema hinsichtlich des Zwecks der Elemente und der Gestaltung nicht vom vorherigen.

Verstärkerparameter.

Bandbreite 490 – 600 MHz.

Verstärkung um 20 dB.

Stromaufnahme 30 mA.

In diesem Artikel werde ich über den Einsatz meiner Verstärker auf dem Land und in der Stadt beim Empfang von digitalem Fernsehen sprechen. Unter Bedingungen des Fernempfangs wird die beste Leistung durch eine Schaltung mit zwei Feldeffekttransistoren erreicht (Abb. 4).

Da die Schaltung eine relativ hohe Verstärkung aufweist (bis zu 35 dB), wurden ihr zusätzliche Teile hinzugefügt, um die Widerstandsfähigkeit gegen Selbsterregung zu erhöhen.

Foto 6 zeigt ein Fragment eines Modells eines Empfängervorwählers für ein kybernetisches Gerät, das unter Bedingungen starker Interferenz betrieben wird.

Auf einer ähnlichen Platine habe ich mithilfe von Chipkomponenten einen Verstärker montiert und dabei den industriellen Schmalbandfilter durch diskrete Spulen und Kondensatoren ersetzt.

Dieser Verstärker mit einer einfachen selbstgebauten Antenne hat die Aufgabe gemeistert.

In Abb. Abbildung 5 zeigt ein weiteres Diagramm eines Tiefpassfilters für einen Antennenverstärker für den digitalen On-Air-Rundfunk in anderen Regionen, wo die Grenzbandbreite 722 MHz beträgt. Dieser Filter wird an den Ausgängen von einem oder zwei Transistoren platziert. Es kann separat am Ausgang eines gekauften Verstärkers verwendet werden. Der Zweck dieses Filters besteht darin, Störungen durch Mobilfunk-Repeater und Mobiltelefone zu unterdrücken.

Bei der unteren Grenzfrequenz von 650 MHz empfehle ich, die Kapazitätswerte der Hochpasskondensatoren (HPF, die sich am Verstärkereingang befinden) von 9,1 auf 6,2 pF zu reduzieren. Diese parallel zu den Spulen L 4, L 5 stehenden Kondensatoren bilden zusammen mit diesen Steckerfilter, die Störungen von Mobilfunk-Repeatern bei Frequenzen von etwa 470 MHz dämpfen.

Der erste Kommentar diente als Ergänzung zu diesem Beitrag.

Sie brachten mir zwei fertige Antennenverstärkerplatinen mit, um zu sehen, welchen Gewinn sie beispielsweise bei digitalen Empfangsfrequenzen haben. Der Besitzer dieser Produkte hatte Probleme beim Empfang des terrestrischen Digitalfernsehens in einer Stadtwohnung und die Sammelantenne funktionierte äußerst schlecht.


Tafel in Foto 7 lieferte im gesamten Frequenzbereich von 50 - 800 MHz einen Gewinn von knapp über 20 dB, verzeichnete jedoch ausschließlich im digitalen Bereich 500 - 600 MHz einen Einbruch von 10 dB. Um den Einbruch zu beseitigen, mussten wir eine zusätzliche Korrektur des Frequenzgangs einführen. Dabei handelt es sich um eine Spiralspule im Kollektor des ersten Transistors und einen P-Tiefpassfilter, der mit dem Signal zwischen den Transistoren in Reihe geschaltet ist. Somit war es möglich, ausschließlich den Bereich des terrestrischen Digitalempfangs durch Verstärkung zu isolieren, was das Signal/Rauschen in diesem Bereich verbesserte. Der Signalpegel stieg nach diesem Upgrade um 20 Prozent.





Der Besitzer der Tafel in Abb. 7 freute sich und belohnte mich mit einem Bild von seinem Fernseher. Jetzt verstärkt sein Verstärker das Signal vom Antennenarray

Es bleibt zu bedauern, dass das breite Verstärkungsband die Störfestigkeit des Empfangspfads verringert, aber der Amateurfunk-Kreativität steht die Möglichkeit offen, beispielsweise einen Bandpassfilter hinzuzufügen.

Dann brachten sie einen weiteren Verstärker.

Ich empfehle nicht, das Board in Foto 12 zu verwenden, da es dazu neigt, sich selbst zu erregen. Dies ist auf das Konstruktionsmerkmal der Leiterplatte zurückzuführen, bei der die Erdungsleiter aus dünnen Leiterbahnen bestehen, was für die Mikrowelleninstallation nicht akzeptabel ist.

Selektive Antennenverstärker UHF

Beim Empfang von Fernsehsignalen im UHF-Bereich sind viele TV-Besitzer gezwungen, mehrere unterschiedliche Antennen zu verwenden, was mitunter zu spezifischen Problemen bei der Summierung der Signale 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 Fernsehzuschauer beim Ansehen 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 wenn der Signalpegel niedrig ist – aktive Antennen oder Antennenverstärker –, müssen sie Addierer oder TV-Signalsplitter einschalten. Leider führt dies alles oft nicht zu der gewünschten Empfangsqualität. Der Grund dafür liegt nicht unbedingt in einer schlechten Zuführung oder einer erfolglosen Koordination. Wenn Sie beispielsweise über mehrere Antennen verfügen, die für den Betrieb in derselben Reichweite ausgelegt sind, ist der Empfang desselben Signals, insbesondere eines starken, mit zwei oder mehr Antennen möglich. Allerdings kommt es in diesem Fall aufgrund unterschiedlicher Signallaufzeiten in den Zuleitungen zu Mehrfachkonturen oder unscharfen Bildern, 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 störende unterdrücken. Und so - nach jeder Antenne, während verschiedene Kanäle gefiltert werden. Dann werden alle Signale summiert. Für den MB-Bereich wird dieses Problem mithilfe der in erläuterten Verstärker und Filter 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 sollten Sie bedenken, dass der Einsatz von Filtern nicht immer ratsam (aber akzeptabel) 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 deren Abstimmung mit den Anschlusskabeln ab. Daher können bereits kleine Änderungen des Lastwiderstands den Frequenzgang stark verändern und die Empfangsqualität beeinträchtigen. Um diesen unerwünschten Effekt zu beseitigen, müssen am Ein- und Ausgang des Filters Verstärkungsstufen installiert werden.

Das schematische Diagramm eines selektiven Verstärkers zur Isolierung eines oder mehrerer eng beieinander liegender Signale ist in Abb. dargestellt. 1.

Das Gerät verwendet einen Bandpassfilter, der aus zwei verbundenen Schaltkreisen L2C7 und L3C9 besteht. Am Eingang des Filters befindet sich eine Verstärkungsstufe am Transistor VT1 und am Ausgang 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 zum ersten Schaltkreis L2C7. Um den erforderlichen Qualitätsfaktor zu erhalten, wird eine teilweise Umschaltung angewendet (am Abgriff der Spule L2). Zur Kommunikation mit der Schaltung L3C9 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 angepasst werden, um seine Selektivität durch Anpassung der L4C11-Schaltung im Rückkopplungskreis weiter zu erhöhen.

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 Diode VD5 geliefert, und wenn über ein Reduktionskabel werden Entkopplungselemente L5, C16 in den Verstärker eingeführt.

Alle Verstärkerteile sind auf einer Seite der Leiterplatte aus doppelseitiger Glasfaserfolie platziert, wie in Abb. 2.

Die zweite Seite der Platine bleibt nahezu vollständig metallisiert. Es gibt lediglich Aussparungen für die Eingangs-, Ausgangs- und Versorgungsspannung (in der Abbildung gestrichelt dargestellt). Die Metallisierung beider Seiten wird entlang der Platinenkontur mit aufgelöteter Folie miteinander verbunden. Nach dem Aufbau des Verstärkers wird die Platine von der Teileseite her mit einer Metallabdeckung abgedeckt und mit dieser verlötet.

Der Verstärker kann KT382A.B-Transistoren verwenden, 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 Leitungen aller Teile müssen eine Mindestlänge haben.

Spule L1 ist mit PEV-2 0,4-Draht 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. Spule L4 ist mit dem gleichen Draht gewickelt und enthält zwei Windungen, und Spule L5 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 Platten aus Zinn oder dicker Folie, die an die Kontaktflächen der Platine angelötet werden. Durch die Änderung des Abstands zwischen den Platten wird die Kapazität des Kondensators verändert.

Das Einrichten des Verstärkers beginnt mit der Installation und Überprüfung der erforderlichen DC-Modi. Durch die Wahl des Widerstands R1 wird am Kollektor des Transistors VT1 eine Spannung von 4...5 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 geändert werden. Die Bandbreite wird durch Anpassen der Kapazität des Kondensators C8 eingestellt. Gleichzeitig ändert sich auch die Verstärkung des Verstärkers in kleinen Grenzen. 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 bis 12 MHz mit einem Single-Bump-Frequenzgang erreichen. Dies ist notwendig, um das Signal nur eines Fernsehkanals zu isolieren. Wenn Sie zwei benachbarte Kanäle auswählen müssen, wird die Bandbreite auf 40...50 MHz erhöht (die Platten des Kondensators C8 werden näher zusammengebracht) mit einem doppelhöckerigen Frequenzgang mit leichten Unebenheiten. Darüber hinaus wird der Frequenzgang des Filters auch durch die Lage der Anzapfungen der Spulen L2, L3 beeinflusst.

Allerdings kann die Sendeumgebung schwierig 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 weniger Leistung. Diese Option ist für die meisten Städte des Landes recht typisch. Um Signale vom 31. und 33. Kanal zu empfangen und auszuwählen, können Sie daher den bereits beschriebenen Verstärker verwenden. Ein solcher Verstärker ist nicht für den Empfang von Signalen der Kanäle 26 und 38 (oder zweier anderer mit großem Frequenzabstand) geeignet. Hier brauchen wir noch einen, der zwei Passbänder hat, also zwei Filter enthält.

Das schematische Diagramm eines solchen Verstärkers ist in Abb. dargestellt. 4.

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 an zwei unabhängige Stufen der Transistoren VT2 und VT3 gesendet, von denen jede mit einem eigenen Bandpassfilter ausgestattet ist: L2C10-C12L3 und L4C13-C15L5. Die Filter sind mit Verstärkerstufen an den Transistoren V4 und VT5 verbunden, deren Ausgänge mit der gleichen Last betrieben werden. Die Gesamtverstärkung dieses Geräts beträgt 18...20 dB und der Stromverbrauch beträgt ca. 40 mA.

Dieser Verstärker verwendet die gleichen Teile wie die oben besprochenen. Eine Zeichnung seiner Leiterplatte mit der Anordnung der Teile ist in Abb. dargestellt. 5.

Die Einrichtung erfolgt auf die gleiche Weise. Durch die Auswahl der Widerstände R11 und R12 wird an den Kollektoren der Transistoren VT4 und VT5 eine konstante Spannung von ca. 5 V eingestellt. Filter werden auf die gewünschten Frequenzen eingestellt. Durch Anpassen der Kondensatoren C6 und C7 wird bei ausgewählten Frequenzen eine maximale Verstärkung erreicht.

Wenn es notwendig ist, den Durchlassbereich zu verengen und die Selektivität des Filters zu erhöhen, erhöhen Sie die Qualität der Schaltkreise durch Verwendung von dickeren versilberten Drähten in den Spulen und abgestimmten Kondensatoren mit Luftdielektrikum oder erhöhen Sie die Anzahl der Schaltkreise.

Literatur

  1. Netschajew I. Aktive Antenne der MB-Reihe. – Radio, 1997, Nr. 2, S. 6, 7.
  2. Netschajew I. Aktive Antenne MV-UHF. – Radio, 1998, Nr. 4, S. 6 - 8.
  3. Netschajew I. Fernsehantennenverstärker. – Radio, 1992, Nr. 6, S. 38,39.
  4. Netschajew I. Kombinierte Verstärker von Fernsehsignalen. Radio, 1997, Nr. 10, S. 12, 13.
  5. Netschajew I. UHF-Antennenverstärker auf einer Mikroschaltung. – Radio, 1999, Nr. 4, S. 8, 9.
  6. Netschajew I. TV-Signaladdierer. - Radio. 1996, Nr. 11, S. 12, 13.
  7. Netschajew I. Korrektur des Antennenverstärkers. – Radio, 1994, Nr. 12, S. 8 -10.

Ph.D. ROSOV Andrey Valentinovich

(LLC „Technisches Zentrum ZhAiS“)

Heutzutage gibt es eine ziemlich große Anzahl verschiedener Antennenverstärker im Angebot. Wenn man sich ihre Pässe ansieht, sieht alles recht überzeugend aus und vor allem behaupten sie, recht gute Eigenschaften zu haben. Im praktischen Einsatz dieser „Spielzeuge“ zeigt sich jedoch entweder kein Effekt, oder umgekehrt – der Einsatz eines Verstärkers verschlechtert nur die Qualität des Fernsehbildes. Tatsache ist, dass die Entwicklung eines wirklich hochwertigen Antennenverstärkers eine ziemlich ernste Angelegenheit ist und die gleichzeitige Lösung vieler Probleme erfordert: Minimierung der Rauschzahl, Sicherstellung der erforderlichen Verstärkung im Betriebsfrequenzband für eine gegebene Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs, die erforderlicher Dynamikbereich des Eingangssignals, hohe Temperaturstabilität (im Fall von , wenn sich der Verstärker direkt an der Antenne befindet (wo er sich für einen normalen und effizienten Betrieb befinden sollte), hohe Herstellbarkeit und Wiederholbarkeit der Parameter und viele andere .

Kommen wir also zurück zum Verstärker. In Abb. 1 zeigt dessen schematisches Diagramm.

Reis. 1 Schematische Darstellung des UHF-Antennenverstärkers.

Die Elemente C1, L1, C2 sind mit einem Hochpassfilter dritter Ordnung (HPF) ausgestattet, der eine Grenzfrequenz von 360...400 MHz aufweist. Dieser Hochpassfilter erfüllt folgende Funktionen: Er sorgt für die Anpassung der Eingangsimpedanz der Verstärkerstufe an VT1 an die charakteristische Impedanz der Antenne, reduziert die effektive Rauschbandbreite des Verstärkers und eliminiert weitgehend den Effekt des „Verstopfens“ des Verstärkers mit leistungsstarken Stationen, die im Meterwellenlängenbereich arbeiten. Der Verstärker besteht aus drei Verstärkungsstufen aus Mikrowellentransistoren VT1...VT3, die nach einer Schaltung mit einem OE verbunden sind. Die Stabilisierung der Betriebsarten von Transistoren für Gleichstrom erfolgt durch Gegenkopplung (NFC) über die Widerstände R1, R3, R5. Durch diese Stabilisierungsschaltung können die Emitteranschlüsse der Transistoren direkt geerdet werden, was eine hohe stabile Verstärkung jeder Stufe gewährleistet. Die Last jeder Stufe sind die entsprechenden Induktivitäten (L2, L4, L6). Die induktive Natur der Last ermöglicht es, die Kaskadenverstärkung im Hochfrequenzbereich zu erhöhen, indem die Frequenzabhängigkeit der Transistor-Transkonduktanz kompensiert wird. Der hohe Übertragungskoeffizient jeder Stufe wird auch durch die Eliminierung der Gegenkopplung bei hohen Frequenzen durch den Einbau der Blockkondensatoren C4, C7, C10 erreicht. Der erforderliche Amplituden-Frequenzgang des Verstärkers wird durch Hochpassfilterelemente, Induktivitäten L2, L4, L6 und Kondensatoren C5 und C8 gebildet, die die Funktion der Kopplung zwischen den Stufen übernehmen. Der Kondensator C11 sorgt für die Ausgangsanpassung.

Der Verstärker kann auf zwei Arten mit Strom versorgt werden: entweder über ein separates externes Netzteil oder über ein Reduktionskabel von den entsprechenden Versorgungsspannungen des Fernsehers. Die Versorgungsspannung muss zwischen +8...16V liegen. Die Verstärkungsstufen werden direkt von einem externen Stabilisator mit einer Spannung von +4,7 V gespeist, der aus einer Zenerdiode VD1 und einem Löschwiderstand R7 besteht. Alle Verstärkerstufen sind über Stromkreise mit den Filtern L3C3, L5C5 sowie den Elementen R2C4, R4C7, R6C10 voneinander isoliert. All dies ermöglicht es uns, eine hohe Stabilität der Hauptparameter des Verstärkers unter dem Einfluss verschiedener destabilisierender Faktoren sicherzustellen.

Die Diode VD2 verhindert, dass bei Verwendung einer separaten Stromversorgung Gleichspannung in den Eingang des Fernsehempfängers gelangt. Die erste Stufe des Verstärkers (am Transistor VT1) ist zur Minimierung der Rauschzahl optimiert und ihr Emitterstrom beträgt 2...3 mA, was durch geeignete Auswahl von R1 erreicht wird. Der Stromverbrauch der zweiten und dritten Kaskade (bei VT2 und VT3) beträgt ca. 5...7 mA, wodurch maximale Kaskadengewinne erzielt werden können. Ein typischer Verstärkerfrequenzgang ist in Abb. 2 dargestellt.

Reis. Frequenzgang des 2-Antennenverstärkers

Konstruktiv ist der Verstärker auf einer Leiterplatte aus einseitigem Folien-Glasfaserlaminat mit den Maßen 48x60 mm (in der Mikrowellentechnik wurden Standard-Sitalsubstrate mit den gleichen Maßen verwendet) mit einer Dicke von 1,5 mm gefertigt. Eine Besonderheit der Leiterplatte ist die Montage aller Anbauteile darauf gemäß Option U 1. b. (OST 4GO.010.030-81), d.h. von der Seite der stromführenden Leiterbahnen, wodurch das Bohren von Löchern in der Platine entfällt und die Herstellbarkeit des Verstärkers insgesamt in Kleinserien- und Massenproduktion erhöht wird. Hochfrequenzinduktivitäten werden durch Drucken hergestellt, wodurch auch die Herstellbarkeit des Verstärkers und die Stabilität der Parameter dieser Spulen sowohl innerhalb eines Verstärkers als auch innerhalb einer Produktionscharge verbessert werden können. Die entwickelte Verstärkertopologie ermöglicht es Ihnen, auf Abstimmungselemente vollständig zu verzichten und eine hohe Wiederholbarkeit der Hauptverstärkerparameter von Instanz zu Instanz zu erreichen. Ein Verstärker, der aus bekanntermaßen guten Teilen zusammengesetzt ist, liefert sofort nach dem Anlegen der Spannung Ausgangseigenschaften.

Die Schaltung und Topologie des Verstärkers ermöglichen die Verwendung vieler Mikrowellentransistoren (KT372, KT3115 usw.), die die gleiche Pinbelegung haben.

Reis. 3 PCB-Topologie

Abbildung 3 zeigt die Leiterplatte des Verstärkers. Der schwarz markierte Bereich ist die verzinnte Folienschicht, weiß ist der geätzte Teil. Plattenabmessungen - 48x60mm. Die Leiterplatte in Abb. 3 ist im Maßstab 1:1 gefertigt.

Die Anordnung der Elemente ist in Abb. dargestellt. 4

Abb.4 Lage der Elemente

Das Verstärkergehäuse zu Hause lässt sich ganz einfach aus doppelseitigem Folien-Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 1,5-2 mm herstellen.

In Abb. Abbildung 5 zeigt das Aussehen eines solchen Verstärkers (ohne obere Abdeckung).

Reis. 5 Aussehen des Antennenverstärkers. Reis. 6. Fragment des Induktors L1

Nun ein wenig zu den Details. Widerstände sind am günstigsten: entweder C2-33 oder MLT-0,125. Die einzige Anforderung besteht darin, dass die Widerstandsleitungen bei der Installation so kurz wie möglich sein sollten. Blockkondensatoren sind vorzugsweise rahmenlose (sie nehmen weniger Platz ein. Wenn Sie sie nicht zur Hand haben, verwenden Sie die, die Sie haben. Machen Sie Ihre Schlussfolgerungen einfach kürzer!). Mittlerweile gibt es eine recht große Auswahl davon. Die Kondensatoren C1, C2, C5, C8, C11 sind Hochfrequenzkondensatoren und ihre Kapazität muss genau der im Schaltplan angegebenen Kapazität entsprechen. Induktor L1 – 3–4 Windungen PEV-1,0-Draht. Der Innendurchmesser der Wicklung beträgt 4 mm. Drosseln L3, L5 – entweder Standardtyp DM-0,1, zum Beispiel mit einer Induktivität von 50 μH, oder 18–20 Windungen PEV-0,1-Draht mit dem gleichen Innenwicklungsdurchmesser wie L1. Nach der Installation müssen Sie die Funktionsfähigkeit des Verstärkers überprüfen (wenn Sie alles richtig gemacht und nachweislich funktionierende Funkkomponenten verwendet haben, wird es keine Probleme geben). Dazu ist es notwendig, den Spannungsabfall an den Widerständen R2, R4, R6 zu messen und dann unter Verwendung des bekannten Ohmschen Gesetzes den Kollektorstrom der Transistoren VT1...VT3 zu berechnen. Wenn sie mit den oben angegebenen Zahlen übereinstimmen, ist alles in Ordnung und Sie können die obere Abdeckung sicher an Ihren Verstärker anlöten und so eine vollständige Dichtheit gewährleisten.

Fehler: