Антенный усилитель ДМВ на микросхеме. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны телевизионные

Комментарии к статье

Предлагаемый для повторения радиолюбителями антенный усилитель дециметрового диапазона (21-й - 69-й телевизионные каналы) имеет очень малые размеры благодаря использованию миниатюрной микросхемы. Этим он существенно отличается от рассмотренных ранее на страницах журнала.

С развитием телевизионного вещания на ДМВ возрастает интерес радиолюбителей к антеннам и антенным усилителям этого диапазона, а наличие в продаже разнообразной элементной базы позволяет разрабатывать антенные усилители очень миниатюрными. Как правило, их выполняют на малошумящих биполярных, реже - на полевых транзисторах. В настоящее время стали доступными также интегральные микросхемы, на которых можно собрать сверхминиатюрные малошумящие антенные усилители ДМВ.

Примером может служить монолитная арсенид-галлиевая интегральная микросхема МGA86563, выпускаемая фирмой HEWLETT-PACKARD. Она представляет собой широкополосный СВЧ усилитель с полосой рабочих частот от 0,5 до 6 ГГц.

Основные параметры микросхемы

• Коэффициент усиления (на частоте 2,4 ГГц), дБ......21,8
• Коэффициент шума (на частоте 2,4 ГГц), дБ......1,6
• Напряжение питания, В......5
• Потребляемый ток, мА......14

Выходная мощность при компрессии коэффициента усиления на 1 дБ, мВт (более 0,3 В на нагрузке сопротивлением 50 Ом) 2

Выпускают микросхему в двух корпусах: SOT-143 и сверхминиатюрном SOТ-363. Стоимость микросхемы в сверхминиатюрном корпусе ниже и равна нескольким долларам. Правда, в таком исполнении равномерный коэффициент усиления во всем интервале рабочих частот микросхемы (до 6 ГГц) получить затруднительно, но для антенного усилителя ДМВ (до 900 МГц) это и не требуется.

Особенность микросхемы - поступление питающего напряжения на нее через выходной вывод. Это позволяет использовать ее в антенном усилителе с подачей напряжения питания по выходному кабелю без каких-нибудь специальных схемных решений.

Для построения на такой микросхеме малошумящего антенного усилителя в общем случае требуется минимум деталей. Однако такой подход, по мнению автора, нельзя считать правильным. Дело в том, что, как и все микросхемы СВЧ диапазона, MGA86563 очень чувствительна к зарядам статического электричества, перегрузкам по входу и превышению напряжения питания. Это характерно именно для антенных усилителей, поэтому необходимо принять меры для защиты микросхемы от вредных факторов. Усилитель при этом, конечно, немного усложнится, но зато повысится надежность его работы.

Принципиальная схема усилителя, предлагаемого автором, изображена на рис. 1. На его входе установлены диоды VD1, VD2, которые защищают микросхему от электрических разрядов и мощных радиосигналов. Фильтр ВЧ С2L1C3 с частотой среза около 450 МГц подавляет сигналы с более низкими частотами и тем самым также защищает микросхему от мощных низкочастотных сигналов. Выход микросхемы подключен непосредственно к выходу усилителя и кабелю снижения (контакты Х3, Х4). Для защиты выходной цепи от перегрузки по напряжению или от напряжения отрицательной полярности на выходе через дроссель L2 включены конденсатор С4 и стабилитрон VD3. Эти небольшие усложнения усилителя позволили в значительной мере защитить микросхему от воздействия вредных факторов.

Если усилитель планируется разместить вблизи антенны, то питать его рекомендуется через кабель снижения от стабилизированного источника питания (9...15 В) обязательно через токоограничивающий резистор, как это показано на рис. 2.

При размещении усилителя вблизи телевизора или в другом месте жилого помещения напряжение питания подают в соответствии со схемой на рис. 3.

Все детали усилителя можно разместить на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм и размерами 5x(25...40) мм. Эскиз проводников печатной платы представлен на рис. 4, размещение элементов - на рис. 5.

Одна из сторон платы оставлена металлизированной и соединена с общим проводом другой стороны фольгой по краю платы (показано штриховой линией). Большинство деталей размещено с одной стороны платы, а элементы L2, C4 и VD3 - с другой и соединены с остальными через отверстие. Внешний вид обеих сторон платы показан на рис. 6.

В усилителе могут быть применены малогабаритные конденсаторы для поверхностного монтажа К10-17, К10-42 или аналогичные зарубежного производства. Катушка L1 содержит четыре витка, а L2 - 15 витков провода ПЭВ-2 0,2, намотанных на оправке диаметром 1,5 мм. Конденсаторы С1 - C3 установлены на плате "лежа", а С4 - "стоя". К последнему припаяны выводы стабилитрона VD3 и катушки L2.

Так как размеры платы и всех элементов очень малы, монтаж следует проводить слабо разогретым паяльником, жало которого остро заточено, и желательно легкоплавким припоем. Паяльник, плата и монтажник должны быть "заземлены" для того, чтобы исключить порчу микросхемы зарядами статического электричества. Если окажется, что нижняя частота принимаемого интервала будет выше 500 МГц, то следует увеличить число витков катушки L1.

После монтажа и проверки работоспособности усилителя все детали для прочности и защиты от воздействий окружающей среды покрывают слоем эпоксидного клея. При использовании усилителя на открытом воздухе его помещают в защитный корпус в виде пластмассовой трубки с внутренним диаметром 5, внешним диаметром 7...8 и длиной 18...25 мм. Корпус с небольшим трением надевают на плату так, чтобы он закрывал детали. После этого пустоты внутри трубки аккуратно заливают эпоксидным клеем, а затем весь усилитель, кроме мест, к которым припаивают кабели, покрывают слоем влагостойкой краски или лака.

Усилитель, собранный по этой схеме и на такой плате, обеспечивал усиление 19...20 дБ при неравномерности коэффициента передачи во всем диапазоне ДМВ не более 3 дБ.

Установить усилитель можно в любом месте в разрыв кабеля снижения антенны. При этом места пайки и открытые части кабеля следует надежно защитить от окисления и попадания влаги влагостойкой краской или лаком.

В заключение следует отметить, что область применения этой микросхемы не ограничена только рассмотренным случаем. Ее можно использовать и в ряде других конструкций.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Антенны телевизионные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Революционное открытие для производства пива 27.03.2018 Для многих любителей пива горький вкус и отличительный хмельной аромат являются важнейшими атрибутами любимого напитка. Но хмель обходится очень дорого, его производство ежегодно только в Соединенных Штатах потребляет 100 миллиардов литров воды. Чтобы обойти эти проблемы, ученые выяснили, как заварить "хмельное" пиво без использования... хмеля. Биоинженеры создали генетически модифицированные дрожжи, которые синтезируют ароматические компоненты хмеля - терпеновые спирты гераниол и линалоол. В процессе приготовления пива с этими дрожжами хмель можно не добавлять, что значительно удешевляет и упрощает процесс производства. Двойное слепое тестирование экспериментальной партии напитка показало, что такое пиво обладает даже более выраженным вкусом и ароматом, чем американский эль, приготовленный традиционным способом. Хмель придает пиву характерную горечь и аромат. Чтобы добиться нужного вкуса, хмель добавляют в сусло в процессе варки, а для придания аромата - на более поздних стадиях приготовления напитка; эту процедуру называют охмелением пива. Существует множество сортов хмеля, которые отличаются концентрацией ароматических компонентов. Однако даже в пределах одного сорта возможен разброс в содержании эфирных масел, и это одна из причин, почему характеристики пива бывает сложно стандартизировать. Ароматическая фракция хмеля содержит множество компонентов, однако исследователи установили, что основной вклад в охмеление пива, по крайней мере, для сортов, популярных среди американских пивоваров, вносят две молекулы из класса терпенов - гераниол и линалоол. Эти вещества образуются из одного предшественника с участием двух разных ферментов-синтаз. Биоинженеры из университета Калифорнии и института биоэнергетики в Эмеривилле (США) в сотрудничестве с калифорнийской пивоваренной компанией Lagunitas разработали технологию, позволяющую охмелять пиво без использования хмеля. Для этого в геном промышленного штамма дрожжей, используемого в пивоварении, встроили гены ферментов синтеза гераниола и линалоола. Кроме того, исследователи научились регулировать экспрессию этих генов, чтобы направленно изменять вкусовые качества пива. Так как ферменты, участвующие в синтезе этих терпенов, непосредственно в хмеле до сих пор не идентифицированы, ученые проверили несколько генов синтаз линалоола и гераниола из других ароматных растений. Оказалось, что достаточный уровень активности в клетках дрожжей для двух этих веществ проявляет укороченная версия фермента из мяты и полноразмерный фермент из базилика. Для того, чтобы обеспечить синтез предшественника терпенов, биоинженерам пришлось также сверхэкспрессировать несколько собственных ферментов дрожжей. Для интеграции генетических кассет в ДНК дрожжей исследователи использовали систему CRISPR-Cas9. Чтобы протестировать новую технологию на деле, авторы работы приготовили с каждым из штаммов небольшую опытную партию пива без использования хмеля. Для приготовления контрольных "традиционных" партий использовали хмель сорта Каскад с пяти разных американских ферм. Сравнение пива показало, что использование хмеля из разных мест приводит к разбросу в концентрациях терпенов, и, следовательно, к вариациям вкуса напитка. В то же время использование модифицированных дрожжей давало более стабильный результат. В финальном эксперименте исследователи приготовили американский эль по классическому рецепту с использованием технологии "сухого охмеления", когда хмель добавляют в пиво уже на стадии брожения, либо с генетически модифицированными дрожжами. Дегустаторы в двойном слепом тестировании не заметили значимой разницы между наличием или отсутствием "сухого охмеления", однако опытное пиво, приготовленное с модифицированными дрожжами, явно отличалось хмельным ароматом.

Другие интересные новости:

▪ Перед взрывом сфотографировать

▪ Водоблоки полного покрытия Aqua Computer Kryographics Next

▪ Компас голубя

▪ Хронический недостаток сна может разрушать память

▪ Смартфон ZTE Grand S3 со сканером радужной оболочки глаза

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоприем. Подборка статей

▪ статья Генералы всегда готовятся к прошлой войне. Крылатое выражение

▪ статья Откуда родом Буцефал? Подробный ответ

▪ статья Пажитник греческий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Антенный усилитель диапазона 2 метра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Датчик переменного напряжения на 250 В. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025