|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Застосування антенних підсилювачів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антенні підсилювачі Установка антенного підсилювача біля телевізора між фідером і входом антенного телевізійного приймача забезпечує збільшення коефіцієнта посилення приймального тракту, тобто покращує чутливість, обмежену посиленням. Було показано, що при використанні сучасних телевізорів такий метод не призводить до покращення зображення в умовах дальнього прийому, тому що потрібне покращення чутливості, обмеженої не посиленням, а шумами. Антенний підсилювач, володіючи приблизно таким же рівнем власних шумів, як і телевізійний приймач, не покращує чутливості, обмеженої шумами. Тим не менш, використання антенного підсилювача в деяких випадках дозволяє поліпшити прийом, але для цього він повинен бути встановлений не біля телевізора, а біля антени, на щоглі між антеною і фідером або в розрив фідера, в безпосередній близькості від антени. У чому тут різниця? Справа в тому, що сигнал, проходячи до фідер, зазнає згасання, зменшується його рівень. Згасання залежить від марки кабелю, з якого виконаний фідер. Крім того, загасання тим більше, чим більша довжина фідера і чим більша частота сигналу, тобто номер каналу, яким приймається передача. Коли антенний підсилювач встановлений біля телевізора, на його вхід надходить сигнал, вже ослаблений проходженням по фідеру, і відношення рівня сигналу до рівня шумів на вході підсилювача антени виявляється менше, ніж якби антенний підсилювач був встановлений біля антени, коли сигнал не ослаблений фідером. При цьому, звичайно, проходячи по фідер, сигнал також послаблюється, але в стільки ж раз послаблюються і шуми. Внаслідок цього відношення сигналу до рівня шумів не погіршується. Телевізійні кабелі різних марок характеризуються залежністю питомого загасання від частоти. Питомим загасанням коаксіального кабелю прийнято називати таке, яке зазнає сигналу певної частоти, проходячи по кабелю довжиною 1 м. Питоме згасання вимірюється в дБ/м і наводиться в довідниках у вигляді графічних залежностей питомого загасання від частоти або у вигляді таблиць. На рис. 2. 1 наводяться такі криві для деяких марок коаксіального 75-омного кабелю. Користуючись ними, можна підрахувати загасання сигналу в кабелі за певної його довжини на будь-якому частотному каналі метрового або дециметрового діапазону. Для цього потрібно помножити отримане з малюнка значення питомої згасання на довжину фідера, виражену в метрах. В результаті вийде загасання сигналу в децибелах. Найбільш поширений тип кабелю для фідера - РК 75-4-11, питоме згасання його 0, 05...0 дБ/м у діапазоні 08-1-го каналів, 5...0 дБ/м у діапазоні 12-0-го каналів та 15, 6... 12, 0 дБ/м у діапазоні 25-0-го каналів. Звідси, при довжині фідера 37 м загасання сигналу у фідері на 21-му каналі складе всього 69 дБ, що відповідає зменшенню напруги сигналу в 20, 12 рази, а при довжині фідера 3 м загасання на 1-му каналі складе 41, 50 дБ ( зменшення у 12, 7 разів). У дециметровому діапазоні при довжині фідера 5 м загасання виявиться рівним 2, 38 ... 20, 5 дБ в залежності від номера каналу, що відповідає зменшенню напруги сигналу в 0, 7 ... 4, 1 рази, а при довжині фідера 78 м - 2, 34 ... 50, 12 дБ (зменшення сигналу в 5, 18 ... 5, 4 рази). Таким чином, при довжині фідера 50 м навіть на 12-му каналі сигнал, проходячи по фідеру, зменшується більш ніж удвічі, і відношення сигнал-шум на вході телевізора виявиться зменшеним більш ніж удвічі. Якщо встановити антенний підсилювач до надходження сигналу в фідер, при цьому рівні вхідних шумів антенного підсилювача, що і у телевізора, вийде виграш щодо сигнал-шум більш ніж вдвічі. Ще більш суттєвий виграш вийде при більшій довжині фідера або прийому сигналу в дециметровому діапазоні. Необхідний і цілком достатній коефіцієнт посилення антенного підсилювача повинен дорівнювати згасання сигналу у фідері. Використовувати антенні підсилювачі з коефіцієнтом посилення більше необхідного немає сенсу. Випускається кілька типів підсилювачів антен. Найбільшого поширення набули антенні підсилювачі метрового діапазону типу УТДІ-I-III (підсилювач телевізійний діапазонний індивідуальний на частоти I-III діапазонів). Вони розраховані на всі 12 каналів метрового діапазону та містять вбудований блок живлення від мережі змінного струму напругою 220 В. Конструкція підсилювача дозволяє встановлювати його на щоглі біля антени з живленням по фідер без прокладки додаткових проводів. Коефіцієнт посилення підсилювача УТДІ-I-III не менше 12 дБ (4 рази за напругою), а рівень його власних шумів трохи менший за рівень власних шумів чорно-білих та кольорових телевізійних приймачів. Якщо підсилювачі УТДІ-I-III діапазонні і розраховані на посилення телевізійного сигналу по будь-якому з 12 каналів метрового діапазону, то антенні підсилювачі типу УТКТІ (підсилювач телевізійний канальний індивідуальний транзисторний) одноканальні і розраховані на посилення сигналу тільки одного, цілком певного частотного каналу метрового діапазону. Номер каналу вказується після позначення типу підсилювача. Так, УТКТІ-1 означає, що підсилювач розрахований на посилення сигналу першого частотного каналу, а УТКТИ-8 на посилення сигналу по восьмому каналу. Підсилювачі типу УТКТІ також мають вбудований блок живлення від мережі змінного струму напругою 220 В. Коефіцієнт посилення УТКТІ-1 - УТКТІ-5 не менше 15 дБ, а УТКТІ-6 - УТКТІ-12 не менше 12 дБ. Рівень власних шумів підсилювачів цього трохи менший, ніж типу УТДИ-I-III. Потужність, що споживається від мережі змінного струму УТДІ-I-III, не перевищує 7 Вт, а УТКТІ - 4 Вт. У зв'язку з тим, що в даний час все більш широке поширення набуває телевізійне мовлення в дециметровому діапазоні, а загасання сигналу у фідері на цьому діапазоні підвищено, актуальним стає використання підсилювачів, що розраховані на цей діапазон. Наприклад, підсилювач типу УТАІ-21-41 (підсилювач телевізійний антенний індивідуальний, розрахований на 21-41 канали) з коефіцієнтом посилення не менше 14 дБ в діапазоні частот 470... 638 МГц. Раніше, незважаючи на випуск промислових підсилювачів антен, в журналах "Радіо" і в збірниках "На допомогу радіоаматору" наводилася велика кількість описів і схем антенних підсилювачів для самостійного виготовлення. Останніми роками такі публікації стали рідкісними. Так, у збірці "На допомогу радіоаматору" випуск 101, с. 24-31 наводиться дуже докладний опис вузькосмугового антенного підсилювача з перебудовуваною амплітудно-частотною характеристикою О. Пристайка та Ю. Позднякова. Налаштування підсилювача на один із каналів метрового діапазону здійснюється підстроювальним конденсатором, смуга пропускання підсилювача становить 8 МГц, а коефіцієнт посилення 22... 24 дБ. Живлення підсилювача проводиться постійною напругою 12 В. Такий підсилювач має сенс використовувати тільки в тому випадку, коли здійснюється прийом передач по одному певному каналу, так як перебудовувати підсилювач, встановлений на щоглі немає можливості.
Значно частіше виникає потреба в широкосмуговому антенні підсилювачі, здатному посилити сигнали всіх телевізійних програм, що приймаються антеною. На рис. 7. 1 показано принципову схему антенного підсилювача, розрахованого на посилення всіх 12 метрових каналів, розробленого І. Нечаєвим. При напрузі 12 В коефіцієнт посилення становить 25 дБ при струмі споживання 18 мА. Підсилювач зібраний на малошумливих транзисторах з коефіцієнтом шуму близько 3 дБ. Зустрічно-паралельно включені діоди на вході оберігають транзистори підсилювача від пошкодження грозовими розрядами. Обидва каскади зібрані за схемою із загальним емітером. Конденсатор С6 забезпечує корекцію частотної характеристики підсилювача у сфері вищих частот. Для стабілізації режиму транзисторів підсилювач охоплений негативним зворотним зв'язком з емітера другого транзистора з урахуванням першого. Щоб уникнути самозбудження підсилювача через паразитний зворотний зв'язок між каскадами через джерело живлення використовується розв'язуючий фільтр R4, С1. Вхідними клемами підсилювач підключається до фідера у безпосередній близькості від антени, де сигнал ще не ослаблений проходженням по фідеру. Вихід підсилювача підключається до фідера, що йде до телевізора. По центральній жилі цієї частини фідера до підсилювача подається напруга живлення через дросель L1. Через такий же дросель до центрального провідника антенного гнізда телевізора підводиться напруга + 12 В. Сигнал з антенного гнізда в телевізорі на вхід селектора каналів при цьому повинен подаватися через конденсатор роздільний ємністю 3000 пФ. Дроселі намотують на феритових циліндричних сердечниках діаметром 3 мм і довжиною 10 мм дротом ПЕЛ або ПЕВ діаметром 0, 2 мм виток до витка. Кожен дросель містить по 20 витків. Перед намотуванням сердечник потрібно обернути двома шарами лавсанової плівки, а після намотування витки закріплюються полістироловим лаком або емалітом. Більш докладний опис підсилювача, креслення друкованої плати та розміщення на ній деталей наводяться в журналі "Радіо", 1992, № 6, с. 38-39. Інший антенний підсилювач, розрахований на дециметровий діапазон 470... 790 МГц (21... 60 канали), запропонував А. Комок. Його важлива схема показана на рис. 7. 2.
Коефіцієнт посилення цього підсилювача в смузі пропускання становить 30 дБ при живленні напругою 12, а струм споживання не перевищує 12 мА. Обидва каскади зібрані за схемою із загальним емітером на надвисокочастотних транзисторах із низьким рівнем власних шумів. Нижня межа смуги пропускання підсилювача обмежена вхідним фільтром верхніх частот, а верхня - паразитними ємностями транзисторів та монтажу. Завдяки резисторам R1 та R3 забезпечується температурна компенсація режиму транзисторів. Котушка фільтра верхніх частот L1 намотується проводом ПЕВ-2 діаметром 0 мм і містить 8 витка. Намотування робиться на оправці діаметром 2 мм виток до витка, після чого котушка знімається з оправки. Харчування, як і для підсилювача Нечаєва, подається по фідер через дроселі описаної вище конструкції. Автор використовував у підсилювачі безкорпусні транзистори, які потребують ретельної герметизації. Можна також рекомендувати застосування корпусних транзисторів КТ5А, більш доступних і стійких при змінах кліматичних умов. Детальний опис цього підсилювача вміщено в журналі "Радіоаматор", 4 р., № 399, с. 1993. Як було зазначено, основне призначення антенного підсилювача - компенсація загасання сигналу у фідері. При використанні антенного підсилювача чутливість, обмежена шумами, т. е. здатність приймати слабкий сигнал, визначається ставленням сигнал-шум не на вході телевізійного приймача, але в вході антенного підсилювача. Тому при встановленні антенного підсилювача біля антени для отримання певного значення чутливості, обмеженої шумами, знадобиться менший рівень вхідного сигналу, ніж при встановленні біля телевізора. Таким чином, вдається з найкращою якістю приймати слабший сигнал. Застосування антенного підсилювача дозволяє свідомо використовувати фідери такої великої довжини, які відсутність підсилювача послабили б рівень сигналу до неприпустимого. Необхідність застосування довгого фідера іноді виникає в умовах закритої місцевості, коли телевізійний приймач розташовується в улоговині і приймальна антена, встановлена біля будинку, виявляється закрита пагорбами, що знаходяться на шляху до передавача. У той же час телевізійні антени, встановлені на відстані 100... 200 м від цієї будівлі, забезпечують цілком упевнений прийом із гарною якістю зображення за рахунок того, що вони не закриті місцевою перешкодою. У таких умовах домогтися нормального прийому можна одним із двох способів: або збільшенням висоти антеної щогли, що зазвичай є дуже важким завданням, або встановленням антени на відкритій місцевості, на відстані 100...200 м від будинку. Тоді для підключення антени до телевізійного приймача потрібно використання довгого фідера. Легко підрахувати, що при фідері довжиною 200 м кабель марки РК 75-4-11 на частоті 12-го каналу створює загасання 30 дБ, що відповідає зменшенню напруги сигналу в 31, 6 разів, який, як правило, виявляється нижче за поріг чутливості телевізійного приймача . Установка антенного підсилювача, що має хоча б таке ж посилення, на виході антени дозволить компенсувати загасання сигналу в довгому фідері і забезпечити нормальну роботу телевізора. Якщо посилення одного підсилювача недостатньо, можна увімкнути два підсилювачі послідовно один за одним. При цьому результуючий коефіцієнт посилення дорівнюватиме сумі коефіцієнтів посилення підсилювачів, якщо вони виражені в децибелах. При дуже великій довжині фідера та необхідності посилення сигналу більш ніж на 30 дБ, коли доводиться використовувати два або декілька антенних підсилювачів, щоб уникнути перевантаження чи самозбудження не слід встановлювати всі підсилювачі одному місці. У умовах перший підсилювач встановлюють на виході антени, т. е. на вході фідера, а наступні - розрив фідера приблизно на однакових відстанях один від одного. Ці відстані вибирають так, щоб згасання сигналу у відрізку фідера між двома підсилювачами приблизно дорівнювало коефіцієнту посилення підсилювача. З залежностей питомого згасання від частоти коаксіальних кабелів різних марок (рис. 2. 1) можна зробити певні висновки. Кабелі марок РК 75-2-13 і РК 75-2-21 мають досить велику питому загасання навіть у метровому діапазоні хвиль, використовувати їх у дециметровому діапазоні не слід. Кабелі марок РК 75-7-15, РК 75-9-13, РК 75-13-11 і РК 75-17-17 мають меншу питому загасання але порівняно з РК 75-4-11 особливо в дециметровому діапазоні. Якщо при довжині фідера 50 м на частоті 620 МГц (39 канал) кабель РК 75-4-11 вносить згасання 16 дБ (послаблення напруги сигналу в 6, 3 раз), то при тих же умовах кабель марки РК 75-9- 13 вносить згасання 9, 5 дБ (ослаблення в 3 рази), а РК 75-13-11 – 7, 25 дБ (ослаблення у 2, 3 рази). Таким чином, вдалий вибір марки фідерного кабелю в дециметровому діапазоні може підняти рівень сигналу на вході телевізора в кілька разів навіть без використання антенного підсилювача. Можна запропонувати досить просту пораду щодо вибору кабелю: чим більше діаметр кабелю, тим менше загасання він вносить. Як телевізійний фідер завжди використовується коаксіальний кабель з хвильовим опором 75 Ом.
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Давньоримський бетон вміє відновлюватися ▪ Silicon Power випускає картки microSDHC 32 ГБ Class 6 ▪ Батарея нового покоління Toshiba SCiB
▪ розділ сайту Побутова електроніка. Добірка статей ▪ стаття Як зробити гарну фотографію дитини. Мистецтво відео ▪ стаття Звідки у горностая таке біле хутро? Детальна відповідь ▪ стаття Бетель. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Варіанти J-антени від DH1NAW Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Загадки про риб та водних мешканців
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page