Пропонований для повторення радіоаматорами антенний підсилювач дециметрового діапазону (21-й - 69-й телевізійні канали) має дуже малі розміри завдяки використання мініатюрної мікросхеми. Цим він істотно відрізняється від розглянутих раніше на сторінках журналу.
З розвитком телевізійного мовлення на ДМВ зростає інтерес до радіоаматорів антен і антенних підсилювачів цього діапазону, а наявність у продажу різноманітною елементної бази дозволяє розробляти антенні підсилювачі дуже мініатюрними. Як правило, їх виконують на тихих біполярних, рідше - на польових транзисторах. В даний час стали доступними також інтегральні мікросхеми, на яких можна зібрати надмініатюрні малошумні антенні підсилювачі ДМВ.
Прикладом може служити монолітна арсенід-галієва інтегральна мікросхема МGA86563, що випускається фірмою HEWLETT-PACKARD. Вона являє собою широкосмуговий підсилювач НВЧ з смугою робочих частот від 0,5 до 6 ГГц.
Основні параметри мікросхеми
- Коефіцієнт посилення на частоті 2,4 ГГц), дБ......21,8
- Коефіцієнт шуму (на частоті 2,4 ГГц), дБ......1,6
- Напруга живлення, В......5
- Споживаний струм, мА......14
Вихідна потужність при компресії коефіцієнта підсилення на 1 дБ, мВт (більше 0,3 В на навантаженні опором 50 Ом) 2
Випускають мікросхему в двох корпусах: SOT-143 і сверхминиатюрном ЅОТ-363. Вартість мікросхеми в сверхминиатюрном корпусі нижче і дорівнює декільком доларам. Правда, у такому виконанні рівномірний коефіцієнт посилення у всьому інтервалі робочих частот мікросхеми (до 6 ГГц) отримати важко, але для антенного підсилювача ДМВ (до 900 МГц) це і не потрібно.
Особливість мікросхеми - надходження живлячої напруги на неї через вихідний висновок. Це дозволяє використовувати її в антенному підсилювачі з подачею напруги харчування вихідного кабелю без яких-небудь спеціальних схемних рішень.
Для побудови на такий мікросхемі тихого антенного підсилювача в загальному випадку потрібно мінімум деталей. Однак такий підхід, на думку автора, не можна вважати правильним. Справа в тому, що, як і всі мікросхеми НВЧ діапазону, MGA86563 дуже чутлива до зарядам статичної електрики, перевантажень по входу і перевищення напруги живлення. Це характерно саме для антенних підсилювачів, тому необхідно вжити заходів для захисту мікросхеми від шкідливих факторів. Підсилювач при цьому, звичайно, трохи ускладниться, але зате підвищиться надійність його роботи.
Принципова схема підсилювача, запропонованого автором, зображена на рис. 1. На його вході встановлені діоди VD1, VD2, які захищають мікросхему від електричних розрядів і потужних радіосигналів. Фільтр ВЧ С2L1C3 з частотою зрізу близько 450 МГц пригнічує сигнали з більш низькими частотами і тим самим також захищає мікросхему від потужних низькочастотних сигналів. Вихід мікросхеми підключений безпосередньо до виходу підсилювача і кабелю зниження (контакти Х3, Х4). Для захисту вихідний ланцюга від перевантаження по напрузі або від напруги негативної полярності на виході через дросель L2 включено конденсатор С4 і стабілітрон VD3. Ці невеликі ускладнення підсилювача дозволили в значній мірою захистити мікросхему від впливу шкідливих факторів.
Якщо підсилювач планується розмістити поблизу антени, то живити його рекомендується через кабель зниження від стабілізованого джерела живлення (9...15 В) обов'язково через струмообмежуючий резистор, як це показано на рис. 2.
При розміщенні підсилювача поблизу телевізора або в іншому місці житлового приміщення напруга живлення подають у відповідності зі схемою на рис. 3.
Всі деталі підсилювача можна розмістити на друкованій платі із двостороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 1 мм і розмірами 5x(25...40) мм. Ескіз провідників друкованої плати наведено на рис. 4, розміщення елементів - на рис. 5.
Одна із сторін плати залишена металізованої і з'єднана з загальним проводом іншого боку фольгою по краю плати (показано штриховою лінією). Більшість деталей розміщено з одного боку плати, а елементи L2, C4 і VD3 - з іншого і з'єднані з іншими через отвір. Зовнішній вигляд обох сторін плати показаний на рис. 6.
В підсилювачі можуть бути застосовані малогабаритні конденсатори для поверхневого монтажу К10-17, К10-42 або аналогічні зарубіжного виробництва. Котушка L1 містить чотири витка, а L2 - 15 витків дроту ПЕВ-2 0,2, намотаних на оправці діаметром 1,5 мм. Конденсатори С1 - C3 встановлені на платі "лежачи", а С4 - "стоячи". До останнього припаяні висновки стабілітрона VD3 і котушки L2.
Так як розміри плати і всіх елементів дуже малі, монтаж слід проводити слабо розігрітим паяльником, жало якого гостро заточене, і бажано легкоплавким припоєм. Паяльник, плата і монтажник повинні бути заземлені" для того, щоб виключити псування мікросхеми зарядами статичної електрики. Якщо виявиться, що нижня частота інтервалу приймається буде вище 500 МГц, то слід збільшити число витків котушки L1.
Після монтажу та перевірки працездатності підсилювача всі деталі для міцності і захисту від впливів навколишнього середовища покривають шаром епоксидного клею. При використанні підсилювача на відкритому повітрі його поміщають у захисний корпус в вигляді пластмасової трубки з внутрішнім діаметром 5, зовнішнім діаметром 7...8 і довжиною 18...25 мм. Корпус з невеликим тертям надягають на плату так, щоб він закривав деталі. Після цього порожнечі всередині трубки акуратно заливають епоксидним клеєм, а потім весь підсилювач, крім місць, до яких припаюють кабелі, покривають шаром вологостійкої фарби або лаку.
Підсилювач, зібраний за цією схемою і на такій платі, забезпечував посилення 19...20 дБ при нерівномірності коефіцієнта передачі у всьому діапазоні ДМВ не більше 3 дБ.
Встановити підсилювач можна в будь-якому місці в розрив кабелю зниження антени. При цьому місця пайки і відкриті частини кабеля слід надійно захищати від окислення і попадання вологи вологостійкою фарбою або лаком.
На закінчення слід зазначити, що область застосування цієї мікросхеми не обмежена тільки розглянутим випадком. Її можна використовувати і в ряді інших конструкцій.
Автор: І. Нечаєв, р. Курськ