Активная антенна МВ-ДМВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны телевизионные

Комментарии к статье

Активные антенны (сочетание собственно антенны и усилителя) уже были описаны на страницах журнала. Однако трудности приема телевизионных программ в диапазонах MB и ДМВ заставляют возвращаться к этой теме. В помещаемой здесь статье рассмотрен интересный, по нашему мнению, вариант конструкции антенны и комбинированного усилителя MB-ДМВ.

Проблема высококачественного приема телевизионных программ всегда волновала телезрителей. И сегодня она не только не потеряла своей актуальности, а стала еще более важной и сложной. Во-первых, возросло число телевизионных программ, прежде всего коммерческих, передачи которых часто ведут через передатчики небольшой мощности. Во-вторых, вещательные компании начали активно осваивать диапазон ДМВ. И в-третьих, увеличилось число аппаратов - потребителей телевизионного сигнала (как правило, в семье имеются два телевизора и больше, а то и видеомагнитофон). Поэтому возникает необходимость установки антенны ДМВ, суммирования сигналов MB и ДМВ для передачи потребителям по одному кабелю и деления телевизионного сигнала между всеми потребителями. Последняя операция не обходится без потерь, и если уровень сигнала невелик, то это приводит к ухудшению приема. Нередки случаи, когда антенна, исправно служившая не один год, уже не обеспечивает требуемого качества. Установка же для каждого потребителя своей антенны - дело довольно хлопотное.

Выходом из указанной ситуации может быть установка одной комбинированной активной антенны MB-ДМВ. В общем случае она состоит из двух собственно антенн MB и ДМВ и усилительного модуля, который усиливает сигналы от каждой из них, суммирует и передает потребителям по одному кабелю снижения. Модуль располагают непосредственно вблизи антенн и питают по кабелю. Благодаря такому построению сигналы с антенн практически без потерь поступают на усилительный модуль, что улучшает общее соотношение сигнал/шум, а большой уровень сигнала в кабеле снижения разрешает подключать к такой антенне несколько нагрузок без боязни ухудшить качество изображения.

Принципиальная схема предлагаемого усилительного модуля изображена на рис. 1. Он содержит два независимых канала усиления. Сигнал с антенны MB вить синфазные помехи. На входе каскада установлены катушки L1, L2, устраняющие накопление зарядов статического электричества на некоторых антеннах, а также диоды VD1 - VD4, защищающие усилитель от грозовых разрядов. На транзисторе VT5 собран дополнительный усилительный каскад. Коэффициент передачи канала равен 15...20 дБ.

Сигналы MB проходят на кабель снижения через фильтр НЧ L6C19L7 с частотой среза 250 МГц. Через этот же фильтр и дроссель L5 на канал приходит питающее напряжение с кабеля снижения. Кроме того, фильтр не пропускает сигналы ДМВ.

Канал усиления ДМВ представляет собой два последовательно включенных однотипных усилительных каскада. Первый из них собран на транзисторах VT3, VT4 по схеме с гальванической связью, благодаря чему происходит автоматический выход на заданный рабочий режим и его поддержание при изменении температуры и питающего напряжения. На входе каскада установлен фильтр ВЧ C1L3C2 с частотой среза 450 МГц, который подавляет низкочастотные сигналы и помехи. Аналогичный фильтр ВЧ C21L9C22 на выходе второго каскада пропускает сигналы ДМВ и не пропускает сигналы MB. Следовательно, фильтры на выходах каналов взаимно их развязывают.

Катушка L4 обеспечивает согласование между каскадами канала ДМВ и коррекцию суммарной АЧХ. Общее усиление канала равно 32...36 дБ, что позволяет передавать сигналы этого диапазона через длинный кабель на несколько потребителей. Канал ДМВ питается через дроссель L8 с кабеля снижения.

Усилительный модуль собран на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Его эскиз представлен на рис. 2. Все детали размещены со стороны печатных проводников. Вторая сторона оставлена металлизированной и играет роль экрана (внизу от горизонтальной штриховой линии на рис. 2). По контуру платы к ней припаяны полоски медной фольги, соединяющие ее с общим проводом первой стороны. Контакты ХТ3 - ХТ6 выполнены в виде стоек из отрезков медного провода диаметром 1 мм, запрессованных в отверстия платы. Вокруг контактов ХТ3 и ХТ5 фольга на второй стороне платы удалена (показано на рис. 2 штриховой линией). Через отверстия а и б печатные дорожки первой стороны соединены с печатными дорожками второй стороны, они показаны штриховой линией. В этих дорожках просверлены отверстия, которые необходимы при размещении усилительного модуля непосредственно у вибратора антенны MB. С антенной ДМВ модуль соединяют отрезком коаксиального кабеля.

При расположении рядом с антеннами модуль необходимо надежно защитить от атмосферных воздействий. Для этого все детали и печатные проводники покрывают слоем влагостойкого радиотехнического лака (например УР-231) или жидкого эпоксидного клея, а затем водостойкой краской. После этого детали желательно закрыть защитной крышкой, которую делают из пищевой жести и припаивают по контуру платы. Места пайки кабелей, а также сами кабели до внешнего защитного слоя и места крепления модуля к антенне нужно также закрасить влагостойкой краской.

В устройстве, кроме указанных на схеме, допустимо применение транзисторов КТ363А (VT5) и КТ382А (остальные). Конденсаторы - КМ, КЛС, КД или бескорпусные. Резисторы - МЛТ, С2-33, Р1-4. При применении корпусных конденсаторов в канале ДМВ следует отдавать предпочтение конденсаторам с минимальными размерами, а длина их выводов не должна превышать 3 мм.

Катушки L3, L4, L9 намотаны проводом ПЭВ-2 0,2 на оправке диаметром 2 мм и содержат соответственно 2,5; 4 и 2,5 витка. Дроссели L5, L8 - ДМ-0,1 индуктивностью 20... 100 мкГн. Остальные катушки намотаны проводом ПЭВ-2 0,8 на оправке диаметром 4 мм. Катушки L1, L2 содержат 15, а L6, L7 - 4,5 витка.

Налаживание усилительного модуля сводится к настройке его АЧХ. В канале MB зто делают подбором конденсатора С13, а в канале ДМВ - конденсаторов С12, С20, устанавливая максимальное и равномерное усиление во всем диапазоне частот. Изменением индуктивности катушки L4 (сдвигая или раздвигая витки или изменяя их число) корректируют неравномерность АЧХ в верхнем участке диапазона ДМВ. Если в диапазоне ДМВ работает всего один или два телевизионных канала, то нет смысла получать равномерное усиление, целесообразнее добиться наибольшего усиления на частотах этих каналов. В диапазоне MB есть смысл получить максимальное усиление на частоте наименее мощного канала.

Усилительный модуль питают от блока питания напряжением 12 В при токе не менее 70 мА через модуль-переходник, схема которого показана на рис. 3. Переходник включают в разрыв кабеля снижения. Его собирают на небольшой печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита, эскиз которой изображен на рис. 4. С одной стороны на ней вырезано всего три контактные площадки и просверлено одно отверстие, вторая сторона оставлена полностью металлизированной и служит общим проводом. Если детали на ней залить эпоксидным клеем, то можно обойтись и без корпуса.

Высокочастотное коаксиальное гнездо XW1 (обычное телевизионное) припаивают общим лепестком к металлизированной поверхности второй стороны, а центральным лепестком - к одной печатной площадке по рис. 4. Коаксиальный кабель со штекером на конце припаивают оплеткой к общей металлизированной поверхности, а центральный проводник - к другой площадке по рис. 4. Источник питания подключают параллельно конденсатору С2. Если использовать источник с регулируемым в пределах 6... 12 В напряжением, то окажется возможным плавно регулировать коэффициент усиления модуля, т. е. подобрать его оптимальное значение.

Кроме усилительного модуля, активная антенна должна содержать и собственно антенну. Здесь можно пойти разными путями. Если у радиолюбителя уже имеется антенна MB (например, волновой канал или любая другая), которая работает не очень хорошо, и планируется установка антенны ДМВ, то делают так. Отпаивают кабель снижения от старой антенны MB и устанавливают непосредственно на ней (на активном петлевом вибраторе для антенны "волновой канал") усилительный модуль. Устанавливают антенну ДМВ и присоединяют ее кабелем к модулю. Если прием ведется в зоне уверенного приема или близко к ее границе, то делать сложные антенны, как правило, нет необходимости. Здесь подойдут простые широкополосные антенны как MB, так и ДМВ. Ниже более подробно описана конструкция именно такой активной антенны.

В диапазоне MB удобно использовать антенну "веерный вибратор", которую иногда называют "бабочка". Она представляет собой (рис. 5) четыре отрезка металлической трубы или полосы 1 длиной по 108...115 см, которые надежно закреплены на диэлектрической пластине 2. Угол между вибраторами (в вертикальной плоскости) каждого плеча находится в пределах 35...45°, а сами плечи вибратора располагают под углом 120° в горизонтальной плоскости, как показано на рис. 5, что позволяет устранить провалы в диаграмме направленности. Иногда вибраторы в каждом плече делают разными по длине, например, нижний на 30...40% короче верхнего. Материал и диаметр труб или толщину полос выбирают исходя из получения механической прочности. Слишком тонкие не выдержат ветровых нагрузок, а применение толстых приведет к значительной массе антенны. Наиболее подходящие - трубы диаметром 6...8 мм. Непосредственно к этой антенне крепят усилительный модуль.

В диапазоне ДМВ удобно использовать зигзагообразную антенну, простую в изготовлении и достаточно широкополосную. Ее конструкция представлена на рис. 6. Она состоит из четырех полос 1 из алюминия или меди длиной 300 мм, шириной 15...20 мм и толщиной 1,5...2 мм, а также четырех полос 2 длиной 145...150 мм. Все полосы скрепляют между собой в точках а заклепками или винтами. Между короткими полосами предусматривают зазор около 10 мм. Для получения механической прочности между ними устанавливают пластину 3 из стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм (рис. 6,б) и крепят ее в точках σ1 и σ2. Если полосы медные, то их необходимо залудить в местах крепления, а если алюминиевые, то под заклепки или винты помещают лепестки, к которым в дальнейшем припаивают коаксиальный кабель. Его прокладывают так, как показано на рис. 6,а штриховой линией, и со стороны прокладки к точке σ2 припаивают оплетку, а к точке σ1 - центральный проводник. После монтажа все места пайки и крепления покрывают влагостойкой краской.

После изготовления антенн MB и ДМВ проводят общую сборку. Если активная антенна предназначена для установки на крыше, то монтировать их можно на металлической трубе, как изображено на рис. 7, которую обязательно потом заземляют. При этом антенну ДМВ крепят к трубе металлическими винтами через небольшие прокладки в двух точках а (самой нижней и самой верхней на рис. 6) так, чтобы места пайки кабеля не касались трубы. Антенну MB, к которой привинчивают усилительный модуль (контакты ХТ1 и ХТ2 на рис. 2), крепят к трубе также винтами через диэлектрическую пластину, причем так, чтобы ее металлические части не касались трубы. Если антенну размещают на деревянной стойке, ее нужно хорошо просушить и покрасить водостойкой краской. Однако придется провести заземляющую шину по стороне, свободной от антенн. При установке антенны на балконе, лоджии, открытой веранде требования к механической прочности снижаются, а заземление в этих случаях не обязательно. Внешний вид смонтированной конструкции показан на фото в начале статьи.

Если планируется использовать активную антенну в зоне неуверенного приема, то следует применить более эффективные антенны. Для диапазона MB зто могут быть "волновой канал", зигзагообразная, на ДМВ - рамочная, состоящая из трех рамок, или "волновой канал" (однако она узкополосная).

Автор: И.Нечаев

Смотрите другие статьи раздела Антенны телевизионные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Биопластик BCBN, прочнее стали 07.08.2025 В условиях растущей экологической нагрузки и стремления к устойчивому развитию перед учеными стоит задача создания новых материалов, сочетающих экологичность и высокие эксплуатационные характеристики. Одним из таких решений стал биопластик нового поколения, разработанный учеными из Rice University. Материал не только полностью разлагается в природе, но и по прочности способен соперничать с металлами, открывая перспективы для широкого применения в самых разных отраслях - от электроники до упаковки. Основой нового материала стал природный полимер - бактериальная целлюлоза. В отличие от ее растительного аналога, она не содержит примесей лигнина и гемицеллюлозы, что делает ее чище, легче перерабатываемой и биоразлагаемой. Однако основным препятствием для практического применения долгое время оставалась ее хаотичная структура: нанофибры располагались беспорядочно, что ограничивало прочностные характеристики. Команда исследователей под руководством специалистов из Rice University предложила инновационный подход к организации волокон, разработав специальный вращающийся биореактор. В нем бактерии находятся в управляемом ламинарном потоке, который заставляет их двигаться в определенном направлении. В результате нанофибры целлюлозы выстраиваются параллельно, формируя упорядоченные слои. Такие листы уже продемонстрировали прочность до 436 мегапаскалей - это показатель, близкий к низкоуглеродистой стали. Чтобы дополнительно усилить материал и улучшить его тепловые характеристики, ученые интегрировали в структуру тончайшие слои гексагонального нитрида бора - вещества, известного как "белый графен". Эти нановключения распределяются вдоль волокон целлюлозы, формируя многоуровневую композитную структуру. В результате удается повысить прочность до 553 мегапаскалей, а теплопроводность возрастает втрое по сравнению с обычной бактериальной целлюлозой. Прозрачный и эластичный, новый материал - получивший название BCBN - проявил выдающиеся результаты в лабораторных тестах. Так, он выдерживает до 10 тысяч циклов изгиба и разгибания без разрушения структуры, что подтверждает его пригодность для использования в условиях постоянной деформации. Эти свойства делают его особенно перспективным для гибких электронных устройств и термочувствительных компонентов. Кроме того, высокая теплопроводность делает BCBN интересным кандидатом для терморегуляции в портативной электронике и системах хранения энергии, где перегрев может быть критическим фактором. Прозрачность, гибкость и экологичность также открывают дорогу для использования в упаковке, особенно пищевой, где необходимы безопасные и быстро разлагаемые материалы. Однако, несмотря на впечатляющие свойства, массовое производство материала пока остается технически сложной задачей. Лабораторные установки обеспечивают лишь микроскопические объемы - всего несколько миллиграммов сухого вещества в день. По мнению ученых, масштабирование технологии возможно, но потребует серьезной оптимизации условий выращивания бактерий, контроля состава питательной среды и упрощения процесса введения нанодобавок.

Другие интересные новости:

▪ Переработка пластика в графен с выделением чистого водорода

▪ Тонометр со смартфоном

▪ Музыка вулканов

▪ Велосипед для микроба

▪ Гроз становится больше

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Звонки и аудио-имитаторы. Подборка статей

▪ статья Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Почему Чубакку в лесах Калифорнии сопровождали ассистенты в ярких костюмах? Подробный ответ

▪ статья Браслет для снятия статического заряда. Советы радиолюбителям

▪ статья Цифровой дозиметр Гамма_1. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Как подключить к компьютеру джойстик от игровой приставки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025