Прилад для налаштування апаратури НТВ. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антени телевізійні

Коментарі до статті

Прийом телевізійних програм через супутникові ретранслятори сьогодні став знаком дня. Збільшується кількість супутників на геостаціонарній орбіті та кількість програм на кожному з них. Придбати приймальну систему НТВ у магазині вже не стало проблемою та й ціни на неї знижуються. Купивши апаратуру заводського виготовлення, багато радіоаматорів експериментують із нею. Є у нас і ентузіасти, які виготовляють таку апаратуру самі. Тут ми публікуємо опис нескладного пристрою для оптимального настроювання всіх компонентів приймальної системи НТВ.

Прийом телевізійних програм через супутникові ретранслятори цікавлять дедалі більше читачів. З виведенням на геостаціонарну орбіту супутників систем безпосереднього телемовлення (НТВ), наприклад. "Галс" та "Ноt Bird", такий прийом став доступний багатьом жителям нашої країни (невисока вартість апаратури, малі габарити антени). У той самий час для радіоаматорів цікаві й інші супутники, сигнал із яких набагато слабше, й у отримання задовільного якості прийому доводиться застосовувати антени великих розмірів.

Одна з проблем, яку доводиться вирішувати в цих експериментах, - налагодження антени та налаштування її на необхідний супутник по максимуму сигналу. Для систем НТВ, що використовують порівняно потужні передавальні пристрої, ця проблема вирішується нескладно, оскільки можливе застосування антен з невеликим діаметром параболічного дзеркала. У таких антен ширина діаграми спрямованості становить кілька градусів, тому невеликі неточності при її наведенні цілком допустимі і навіть не дуже позначаться на кінцевому результаті. Інша річ, коли використовується антена великих розмірів і приймаються слабкі сигнали. В цьому випадку потрібно дуже акуратне та ретельне налаштування.

Значно зменшити трудомісткість цього процесу, спростити і зробити його візуально наочним допоможе описаний нижче комбінований прилад, який у поєднанні з осцилографом може бути використаний як панорамний індикатор спектра діапазону частот 0,8 ... 2ГТц або індикатор АЧХ цього діапазону, а без осцилографа - як індикатор рівня сигналу на будь-якій ділянці або одразу у всьому діапазоні. За допомогою приладу можна за рівнем шумів швидко оцінити справність конвертера, перевірити працездатність тюнера, при необхідності (якщо він, наприклад, саморобний або працює протягом тривалого часу) підлаштувати АЧХ та діапазон перебудови. Прилад допоможе швидко налаштуватись на сигнали супутника та підлаштувати антенну систему на максимум сигналу, уточнити розміщення конвертера (опромінювача), відрегулювати його поляризацію тощо. Основна зручність полягає в тому, що результати маніпуляцій, що проводяться, відразу відображаються на екрані осцилографа або стрілочному індикаторі.

Схема пристрою та його конструкція досить прості та доступні для виготовлення радіоаматорами середньої кваліфікації. Структурна схема наведено на рис.1. У його склад входять керований струмом генератор частоти, що коливається (G1) -генератор надвисокої частоти з діапазоном перебудови 0,8...2 ГГц, буферний підсилювач А 1, з виходу якого сигнал в масштабі 1; 1 надходить на вихід "ГКЧ 1: 1", а через резистивний атенюатор А2 - на вихід "ГКЧ 1:10". Для управління генератором призначені формувач трикутної напруги (G2) і перетворювач напруга струм (U1). Установка верхньої та нижньої частот діапазону гойдання проводиться незалежно один від одного за допомогою змінних резисторів, що зручно під час експлуатації. Підсилювач АЗ служить подачі сигналу на розгортку осцилографа. Живляться ці вузли від блоку живлення (U2).

Цими елементами разом із детекторною головкою забезпечується режим панорамної індикації АЧХ. Для цього на вхід Y осцилографа подається сигнал з виходу детекторної головки, а на вхід X - сигнал розгортки з виходу підсилювача АЗ. Для реалізації режиму аналізатора спектра в приладі є змішувач (U3), який з виходу "ГКЧ" через вхід "ГКЧ" проступає сигнал генератора, а через вхід "ПЧ" - сигнал з виходу НВЧ конвертера. Вихідний сигнал змішувача посилюється відеопідсилювачами (А4 і А5), детектується амплітудним детектором (U4), з виходу якого сигнал можна подавати або вхід "Y" осцилографа, або стрілочний індикатор. У приладі передбачено гнізда для живлення конвертера. Аналізатор спектру працює з так званою "нульовою ПЧ", що дозволило при задовільній якості спростити побудову приладу. Конструктивно прилад виконаний з чотирьох основних вузлів: високочастотного блоку, формувача напруги і струму, що управляє, відеопідсилювача, а також блоку живлення. Кожен із блоків зібраний на окремій друкованій платі. Це дозволило виготовляти і регулювати окремо один від одного і тільки після цього встановлювати в корпус приладу.

Схема високочастотного блоку наведено на рис.2. На транзисторах VТ1 і VТ2 виконаний генератор НВЧ, частотою генерації якого можна керувати за допомогою струму, а на VТЗ буферний підсилювач. Сигнали з виходу підсилювача надходять на гнізда ХS1 "1:1" та ХS2 "1:10". Докладніше ці вузли були описані раніше [1].

На транзисторі VT4 зібраний змішувач сигналу, що працює в режимі аналізатора спектра. На базу через гніздо XS3 надходить сигнал від НВЧ конвертера, але в емітер через гніздо XS4 - сигнал генератора. Для цього гнізда ХS1 та ХS4 з'єднують коаксіальним кабелем. Різнисний сигнал знімається з колектора транзистора VT4 і потім надходить на вхід відеопідсилювача, конденсатор С14 при цьому пригнічує високочастотні складові різницевого сигналу. Живлення НВЧ конвертера здійснюється через фільтр нижніх частот L2C3.

Схема формувача керуючих напруг та струму наведена на рис.3. На мікросхемах DА1 - DАЗ та DD1 зібраний формувач трикутної напруги, який працює спільно з керованим стабілізатором струму на мікросхемі DА4 та транзисторі VT5, На DА5 зібраний підсилювач сигналу розгортки осцилографа. Амплітуду цієї напруги можна регулювати змінним резистором R27. Резисторами R17 і R20 встановлюють відповідно нижню та верхню частоти діапазону гойдання частоти генератора НВЧ. Цей вузол виконаний за схемою [2] і тому також докладно не описаний.

Схема відеопідсилювача наведено на рис.4. Він – двокаскадний; кожний із них виконаний на швидкодіючому ОУ. Коефіцієнт посилення кожного каскаду становить 38...40 дБ, що забезпечує потрібну чутливість аналізатора спектра. Регулювання коефіцієнта посилення здійснюється змінним резистором R32.

На вході кожного каскаду встановлені фільтри високих частот С19 R29 та С23 R33, які призначені для зменшення впливу низькочастотних наведень та перешкод. Спеціального високочастотного фільтра у відеопідсилювачі немає. його роль виконують самі ОУ, які забезпечують наскрізну смугу пропускання аналізатора в кілька сотень кілогерц. На виході другого каскаду встановлено детекторний діод VD2, який зрізає негативні напівхвилі сигналу, і на вхід "Y" або стрілочний індикатор надходять позитивні напівхвилі змінної напруги сигналу.

Блок живлення зібраний за традиційною схемою (рис.5) і містить понижувальний трансформатор живлення Т1, двонапівперіодний випрямляч на діодній матриці VDЗ і конденсаторах, що згладжують С27 і С28. Стабілізатори напруги виконані за відомою схемою і коментарів не потребують.

Схема міжплатних з'єднань наведено на рис.6. Увімкнення приладу здійснюється вимикачем SА1, а перемикання режимів роботи – перемикачем SА2. Ці перемикачі, а також змінні резистори R17, R20, R27, R32 розташовують на передній панелі приладу. А на рис. 7 наведено схему детекторної головки. Її основне призначення – детектування сигналу НВЧ.

Як говорилося вище, пристрій можна використовувати як індикатор АЧХ, аналізатор спектру або індикатор рівня сигналу. У першому випадку прилад працює спільно з осцилографом, який має вхід "X". На його вхід подають сигнал з виходу ХS6 ("Вих. X") приладу та встановлюють розгортку на весь екран. При цьому на осцилографі з'явиться горизонтальна лінія, що світиться, звана "нульовий", яку встановлюють на нижню лінію сітки екрану.

На вхід "Y" осілографа підключають вихід детекторної головки, а її вхід - до вихідного гнізда ХS1 ("Вихід ГКЧ 1:1"). При цьому на екрані з'явиться похила або дещо вигнута лінія, висота якої по відношенню до нульової лінії буде пропорційна рівню сигналу генератора НВЧ, ця лінія буде еталонною. Потім детекторну головку підключають на вихід або контрольну точку досліджуваного пристрою, а сигнал з гнізда ХS1 ("Вихід ГКЧ" 1;1 або 1:10) подають на вхід пристрою. Порівнюючи положення еталонної лінії та лінії, отриманої в цьому випадку, можна будувати висновки про тому, проходить сигнал НВЧ через цей пристрій чи ні, посилюється в ньому сигнал або послаблюється, а також яка його АЧХ. Так можна перевірити справність тюнерів, підсилювачів, розгалужувачів сигналу тощо. Діапазон, в якому досліджуються ці параметри, встановлюється резисторами R17 і R20 (блок формувача, рис.7) і може становити від кількох МГц десятків до повного діапазону. У цьому режимі змішувач та відеопідсилювач не працюють, оскільки живлення на них не подається.

У режимі аналізатора спектру працюють усі вузли приладу, гнізда ХS1 і ХS4 з'єднують кабелем, а до гнізда ХS3 ("Вхід ПЧ") підключають вихід НВЧ конвертера. При цьому на екрані осцилографа має спостерігатись розмита лінія, так звана "шумова доріжка". Після подачі напруги живлення на конвертер (гніздо ХS5) рівень шумів повинен значно зрости, його амплітуду можна регулювати резистором R32 (блок відеопідсилювача).

При переміщенні антени в просторі в момент налаштування супутника на екрані осцилографа з'являться сплески шумоподібного сигналу - на тому місці розгортки, яке відповідає частоті цього сигналу. За допомогою змінних резисторів налаштування діапазону гойдання частоти цей сигнал можна "розгорнути" на весь екран. Після чого можна налаштовувати антенну систему, змінювати поляризацію та кути установок до отримання максимальної амплітуди сигналу, що приймається. Таке налаштування дозволяє "вичавити" із системи максимум можливого. По розподілу сигналів в діапазоні частот та їх відносної потужності визначають який супутник налаштована антена. Якщо в цьому режимі на "Вихід Y" приладу підключити стрілочний вимірювальний індикатор, наприклад, мікроамперметр із повним відхиленням струмом 100 мкА. то по відхилення стрілки можна судити про зміну рівня сигналу, що приймається, а значить, буде зручно налаштовувати антенну систему на максимум сигналу.

Ескіз друкованої плати високочастотної частини наведено на рис. 8. Вона виконана з двостороннього фольгированного склотекстоліту. Провідники розташовані на одній стороні, а інша залишена металізованою (вона служить екраном) і з'єднана по контуру із загальною шиною живлення першої сторони. Плата розміщується на бічній стінці корпусу приладу і кріпиться до неї чотирма вихідними НВЧ гніздами. Таким чином забезпечується мінімальна відстань між високочастотними з'єднувачами та елементами на платі.

Ескізи друкованих плат формувача, відеопідсилювача та блоку живлення наведені відповідно на рис. 9, 10 та 11. Для їх виготовлення можна використовувати односторонній фольгований матеріал. Ці плати потім розміщують на дні корпусу приладу на металевій пластині (або одностороннього фольгованого склотекстоліту, гетинаксу), яка виконує роль загального дроту і з якою з'єднані загальні шини живлення всіх плат.

У пристрої допустимо застосувати елементи таких типів: мікросхеми DA1 - DA5 - К140УД6, К140УД7, DA6.DA7 - К544УД2А, К544УД2Б, DD1 - К561ТМ1 або інші, що містять RS-тригер. Транзистори VT1 ​​– VT4 – КТ3124А – 2, КТ3124Б – 2, КТ3124В – 2, КТ3132А – 2, КТ3132Б – 2, КТ3132В – 2; VT5 - КТ608А, КТ608Б, КТ603 з літерними індексами від А до Р, КТ503 (А - Е); VT6 – КТ603(А – Г), КТ608А, КТ608Б, КТ602А, КТ602Б; VT7 - КТ315 (А - І), КТ312 (А - В), КТ3102 (А - Е); VT8 - КТ208 (А - М), КТ209 (А - М); VT9 - КТ208 (А - М), КТ209 (А - М), КТ203 (А - В), КТ361 (А - Е).

Діоди VD1 – КС156А; VD2 - Д9 з будь-яким буквеним індексом, Д18, Д20, Д310, Д311А, Д311Б, Д312А, Д312Б; міст VD3 замінимо чотирма діодами типів КД102Б, КД103Б, КД105Б, КД106А, КД509А, КД510А; VD4, VD5 – Д814Г, КС211Ж, КС211Ц, КС510А; світлодіод HL1 - АЛ307 з буквеними індексами від А до Г або АЛ341 (А - Д) - оксидні К50-6, К50 - 24, К53 - 1; як С1 - С14 бажано використовувати безкорпусні К10 - 42, К10 - 17 або аналогічні, за їх відсутності (як крайній випадок) підійдуть КМ, КД з мінімально можливою довжиною висновків; інші – КЛС, КД, КТ, КМ.

Змінні резистори - СПО, СП4, СП будь-якої модифікації, підстроювальний (R6) - СПЗ - 19, решта - МЛТ, С2-33. У високочастотній частині конструкції пристрою бажано застосування резисторів С2 - 10.

Дросель L2 – ДМ – 0,1 з індуктивністю 20 – 100 мкГн. Знижувальний трансформатор - будь-який малогабаритний, що має дві вторинні обмотки на напругу 12...15 при струмі до 70 мА.

У детекторній головці треба використовувати НВЧ детекторні діоди, конденсатори, як у високочастотній частині приладу, та резистори С2 - 10.

Налаштування пристрою починають з регулювання роботи окремих плат пристрою. Блок живлення в налаштуванні, як правило, не потребує. Слід лише перевірити його працездатність - вихідна напруга повинна бути в межах 11...13 В. Якщо планується живити конвертер від цього ж блоку живлення, то необхідно трохи умощ-нити його - трансформатор повинен забезпечувати струм до 200 мА; стабілізатор працюватиме той самий, тільки транзистор VT6, якщо він почне сильно грітися, можливо, доведеться розмістити на невеликому радіаторі.

Формувач керуючих напруг попередньо перевіряють в такий спосіб. До плати підключають резистори R16 – R21, які розміщені на передній панелі. Висновки плати 2 і 4 тимчасово замикають, і між ними і загальним проводом встановлюють додатковий резистор опором 200 Ом, після чого подають напруги живлення. При обертанні резисторів R17 та R20 на додатковому резисторі осцилографом перевіряють коливання трикутної форми, максимальна амплітуда їх повинна бути не менше 1...1,5 Ст.

Потім перевіряють плату відеопідсилювача - він не повинен збуджуватись у будь-якому положенні двигуна резистора RЗ2. Якщо це відбувається, то можливо доведеться паралельно конденсаторам С20. С21, С25, С26 встановити керамічні конденсатори ємністю 0,047 – 0,1 мкФ. Якщо таке підключення не дає позитивного ефекту, треба збільшити ємності конденсаторів С22, С24 вдвічі-тричі. Коефіцієнт посилення відеопідсилювача на частоті приблизно 50 кГц має становити кілька тисяч разів.

Налаштування високочастотної плати проводять у наступній послідовності. На висновок 1 плати подають напругу живлення (12 В), а на висновок 2 - напруга від регульованого стабілізованого блоку живлення. До гнізда XS1 підключають частотомір, що працює у діапазоні 0,7...2 ГГц. На висновок 2 подають напругу 0,5 і, плавно збільшуючи його, домагаються моменту виникнення генерації. Потім на виведенні 3 контролюють постійну напругу і, змінюючи напругу на виведенні 2, фіксують напруги на виведенні 3, відповідні нижній 0,7...0,9 ГГц і верхній 1,9...2,1 ГГц кордонів генерації. Саме в цих межах має змінюватися напруга на двигунах резисторів R17 та R20. Такі значення напруги (з невеликим запасом) потім встановлюють підбором номіналів резисторів R16, R18 для резистора R17 і R19, R21 - для резистора R20. Слід враховувати, що при зменшенні напруги частота, що генерується, збільшується.

Після цього всі плати розміщують у корпусі, при цьому, як було сказано раніше, високочастотна плата кріпиться на бічній стінці корпусу, а інші розміщуються на металевій або металізованій підставі розмірами 90x120 мм і кріпляться до нього клеєм, а також пайкою товстим лудженим проводом земляних майданчиків монтажних плат на основу. Крім того, високочастотну плату треба за допомогою смужки лудженої мідної фольги з'єднати по нижньому краю з основою. Сама основа кріпиться на дні корпусу за допомогою гвинтів, при цьому краще використовувати металевий корпус, його габарити можуть бути приблизно 50x105x140 мм. Всі органи управління розміщують на передній кришці, а гнізда XS5 – XS7 – на задній бічній.

Закінчивши регулювання плат окремо, можна розпочати градуювання шкал змінних резисторів. Для цього прилад включають до режиму "Аналіз" і підключають до нього осцилограф. На екрані має спостерігатись неширока шумова доріжка, її треба зробити по горизонталі трохи менше розмірів екрану. Потім на вхід ПЧ (гніздо XS3) подають сигнал із частотою 1,2... 1,5 ГГц з рівнем -30...50 дБм від вимірювального генератора (з діапазоном перебудови 0,8...2 ГГц). Прилад встановлюють у режимі максимального огляду частоти. Приблизно на середині екрана з'явиться сигнал у вигляді сплеску амплітуди. При зміні частоти генератора він почне переміщатися екраном. Потім зменшують рівень сигналу вимірювального генератора до мінімального, при якому спостерігається ще сигнал на екрані, і підстроювальним резистором R6 домагаються його максимального рівня.

Рівень сигналу генератора збільшують кілька разів і встановлюють частоту точно, наприклад, 1,5 ГГц. Змінні резистори R17, R20 постачають покажчиками і, змістивши резистором R17 сигнал на екрані точно на лівий край розгортки, роблять відповідну позначку на шкалі цього резистора. Аналогічно, але вже резистором R20, сигнал зміщують точно на правий край розгортки і роблять позначку на шкалі цього резистора. Почергово встановлюють інші значення частот на вимірювальному генераторі, і повторюють процес градуювання.

література

1. Нечаєв І. Приставка ГКЧ для діапазонів 300...900 та 800...1950 МГц. - Радіо. 1995 №1, c,33, 34.
2. Нечаєв І. Приставка для вимірювання частотних показників. – Радіо, 1994. № 1, с.26, 27.

Автор: І.Нечаєв, м.Курськ

Дивіться інші статті розділу Антени телевізійні.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Гренландський льодовик зникає 20.11.2019 Міжнародні експерти заявили, що Гренландський льодовик тане в сім разів швидше, ніж у 1990-і роки. Вчені проаналізували результати 26 досліджень крижаного щита, проведених у 1992-2018 роках і попередили, що скинута в океан вода може спричинити масштабні повені у прибережних зонах, де мешкають сотні мільйонів людей. Так, 6 років тому експерти спрогнозували, що до 2100 висота океану підніметься на 60 сантиметрів. Території із населенням 360 мільйонів людей опиняться перед загрозою затоплення. Але, як показали останні дані, насправді наслідки глобального потепління можуть стати ще глобальнішими. Дослідження показали, що танення Гренландії пов'язане як з потеплінням повітря, так і підвищенням температури навколишньої води.

Інші цікаві новини:

▪ Дискові масиви Winchester Systems FlashDisk FX

▪ Регулятори VIPER26K із вбудованим MOSFET 1050 В

▪ Лазерна гармата Excalibur

▪ Лазер керує літальним апаратом

▪ Вітряна електрика на бактеріях

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Застосування мікросхем. Добірка статей

▪ стаття Зайти на вогник. Крилатий вислів

▪ стаття Що це за течія - Куро-сіо? Детальна відповідь

▪ стаття Робочий цеху озеленення. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття УЗЧ з урахуванням мікросхеми А2030. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Перетворювач напруги на мікросхемі К155ЛА13. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024