Активні антени (поєднання власне антени і підсилювача) вже були описані на сторінках журналу. Однак труднощі прийому телевізійних програм діапазони МВ і ДМВ змушують повертатися до цієї теми. В розміщеній тут статті розглянуто цікавий, на нашу думку, варіант конструкції антени і комбінованого підсилювача MB-ДМВ.
Проблема високоякісного прийому телевізійних програм завжди хвилювала телеглядачів. І сьогодні вона не тільки не втратила своєї актуальності, а стала ще більш важливою і складною. По-перше, зросла кількість телевізійних програм, передусім комерційних, передачі яких часто ведуть через передавачі невеликої потужності. По-друге, мовні компанії почали активно освоювати діапазон ДМВ. І по-третє, збільшилася кількість апаратів - споживачів телевізійного сигналу (як правило, в сім'ї є два телевізора і більше, а то і відеомагнітофон). Тому виникає необхідність установки антени ДМВ, підсумовування сигналів MB і ДМВ для передачі споживачам по одному кабелю і ділення телевізійного сигналу між усіма споживачами. Остання операція не обходиться без втрат, і якщо рівень сигналу невеликий, то це призводить до погіршення прийому. Нерідкі випадки, коли антена, справно служила не один рік, вже не забезпечує необхідної якості. Установка для кожного споживача своєї антени - справа досить клопітка.
Виходом із зазначеної ситуації може бути установка однієї комбінованої активної антени MB-ДМВ. В загальному випадку вона складається з двох власне антен MB і ДМВ і підсилювального модуля, який підсилює сигнали від кожної з них, підсумовує і передає споживачам по одному кабелю зниження. Модуль мають безпосередньо поблизу антен і живлять по кабелю. Завдяки такій побудові сигнали з антен практично без втрат надходять на підсилювальний модуль, що покращує загальне співвідношення сигнал/шум, а великий рівень сигналу в кабелі зниження дозволяє підключати до такої антени кілька навантажень без остраху погіршити якість зображення.
Принципова схема пропонованого підсилювального модуля зображена на рис. 1. Він містить два незалежних канали посилення. Сигнал з антени MB віть синфазні перешкоди. На вході каскаду встановлені котушки L1, L2, усувають накопичення зарядів статичної електрики на деяких антенах, а також діоди VD1 - VD4, захищає підсилювач від грозових розрядів. На транзисторі VT5 зібраний додатковий підсилювальний каскад. Коефіцієнт передачі каналу дорівнює 15...20 дБ.
Сигнали MB проходять на кабель зниження через фільтр НЧ L6C19L7 з частотою зрізу 250 МГц. Через цей же фільтр і дросель L5 на канал приходить живляча напруга з кабелю зниження. Крім того, фільтр не пропускає сигнали ДМВ.
Канал посилення ДМВ являє собою два послідовно включених однотипних підсилювальних каскадів. Перший з них зібраний на транзисторах VT3, VT4 за схемою з гальванічною зв'язком, завдяки чому відбувається автоматичний вихід на заданий робочий режим і його підтримання при зміні температури і напруги напруги. На вході каскаду встановлений фільтр ВЧ C1L3C2 з частотою зрізу 450 МГц, який подавляє низькочастотні сигнали та завади. Аналогічний фільтр ВЧ C21L9C22 на виході другого каскаду пропускає сигнали ДМВ і не пропускає сигнали MB. Отже, фільтри на виходах каналів взаємно їх розв'язують.
Котушка L4 забезпечує узгодження між каскадами каналу ДМВ і корекцію сумарної АЧХ. Загальне посилення каналу дорівнює 32...36 дБ, що дозволяє передавати сигнали цього діапазону через довгий кабель на кілька споживачів. Канал ДМВ живиться через дросель L8 з кабелю зниження.
Підсилювальний модуль зібраний на друкованій платі із двостороннього фольгованого склотекстоліти. Його ескіз представлений на рис. 2. Всі деталі розміщені з боку друкованих провідників. Друга сторона залишена металізованої та грає роль екрану (внизу від горизонтальної штриховою лінією на рис. 2). За контуру плати до неї припаяні смужки мідної фольги, що з'єднують її з загальним дротом першої сторони. Контакти ХТ3 - ХТ6 виконані у вигляді стійок з відрізків мідного дроту діаметром 1 мм, запресованих в отвори плати. Навколо контактів ХТ3 і ХТ5 фольга на другій стороні плати видалена (показано на рис. 2 штриховою лінією). Через отвори а і б друковані доріжки першої сторони з'єднані з друкованими доріжками другої сторони, вони показані штриховою лінією. В цих доріжках просвердлені отвори, які необхідні при розміщенні підсилювального модуля безпосередньо у вібратора антени MB. З антеною ДМВ модуль з'єднують відрізком коаксіального кабелю.
При розташуванні поряд з антенами модуль необхідно надійно захистити від атмосферних впливів. Для цього всі деталі і друковані провідники покривають шаром вологостійкого радіотехнічного лаку (наприклад УР-231) або рідкого епоксидного клею, а потім водостійкою фарбою. Після цього бажано деталі закрити захисною кришкою, яку роблять з харчової жерсті і припаюють за контуру плати. Місця пайки кабелів, а також самі кабелі до зовнішнього захисного шару і місця кріплення модуля до антени потрібно також зафарбувати вологостійкої фарбою.
У пристрої, крім зазначених на схемі, допустимо застосування транзисторів КТ363А (VT5) і КТ382А (решта). Конденсатори - КМ, КОР, КД або безкорпусні. Резистори - МЛТ, С2-33, Р1-4. При застосуванні корпусних конденсаторів в каналі ДМВ слід віддавати перевагу конденсаторів з мінімальними розмірами, а довжина їх висновків не повинна перевищувати 3 мм
Котушки L3, L4, L9 намотані проводом ПЕВ-2 0,2 на оправці діаметром 2 мм і містять відповідно 2,5; 4 і 2,5 витка. Дроселі L5, L8 - ДМ-0,1 індуктивністю 20... 100 мкГн. Інші котушки намотані проводом ПЕВ-2 0,8 на оправці діаметром 4 мм. Котушки L1, L2 містять 15, а L6, L7 - 4,5 витка.
Налагодження підсилювального модуля зводиться до налаштування його АЧХ. В каналі зто MB роблять підбором конденсатора С13, а в каналі ДМВ - конденсаторів С12, С20, встановлюючи максимальну і рівномірне посилення у всьому діапазоні частот. Зміною індуктивності котушки L4 (зрушуючи або розсовуючи витки або змінюючи їх число) коригують нерівномірність АЧХ у верхній ділянці діапазону ДМВ. Якщо в діапазоні ДМВ працює всього один або два телевізійних канали, то немає сенсу отримувати рівномірне посилення, доцільніше домогтися найбільшого посилення на частотах цих каналів. В діапазоні MB є сенс отримати максимальне посилення на частоті найменш потужного каналу.
Підсилювальний модуль живлять від блоку живлення напругою 12 В при струмі не менше 70 мА через модуль-перехідник, схема якого показана на рис. 3. Перехідник включають в розрив кабелю зниження. Його збирають на невеликій друкарській платі двостороннього фольгованого склотекстоліти, ескіз якої зображено на рис. 4. З одного боку на ній вирізано всього три контактні майданчики і просвердлено один отвір, друга сторона залишена повністю металізованої і служить загальним проводом. Якщо деталі на ній залити епоксидним клеєм, то можна обійтися і без корпусу.
Високочастотне коаксіальне гніздо XW1 (звичайне телевізійне) припаюють загальним пелюсткою до металізованої поверхні другої сторони, а центральним пелюсткою - до однієї друкованої майданчику по рис. 4. Коаксіальний кабель зі штекером на кінці припаюють опліткою до загальної металізованої поверхні, а центральний провідник - до іншої майданчику по рис. 4. Джерело живлення підключають паралельно конденсатору С2. Якщо використовувати джерело з регульованим у межах 6... 12 напругою, то виявиться можливим плавно регулювати коефіцієнт посилення модуля, тобто підібрати його оптимальне значення.
Крім підсилювального модуля, активна антена повинна містити і власне антену. Тут можна піти різними шляхами. Якщо у радіоаматора вже є антена MB (наприклад, хвильовий канал або будь-яка інша), яка не працює дуже добре, і планується установка антени ДМВ, то роблять так. Відпоюють кабель зниження від старої антени MB і встановлюють безпосередньо на ній (на активному петлевом вібраторі для антени "хвильовий канал") підсилювальний модуль. Встановлюють антену ДМВ і приєднують її кабелем до модулю. Якщо прийом ведеться у зоні впевненого прийому або близько до її кордоні, то робити складні антени, як правило, немає необхідності. Тут підійдуть прості широкосмугові антени як MB, так і ДМВ. Нижче більш докладно описана конструкція саме такої активної антени.
В діапазоні MB зручно використовувати антену "віяловий вібратор", яку іноді називають "метелик". Вона являє собою (рис. 5) чотири відрізка металевої труби або смуги 1 завдовжки по 108...115 см, які надійно закріплені на діелектричній пластині 2. Кут між вібраторами (у вертикальній площині) кожного плеча знаходиться в межах 35...45°, а самі плечі вібратора мають під кутом 120° в горизонтальній площині, як показано на рис. 5, що дозволяє усунути провали в діаграмі спрямованості. Іноді вібратори в кожному плечі роблять різними по довжині, наприклад, нижній на 30...40% коротше верхнього. Матеріал і діаметр труб або товщину смуг вибирають виходячи з отримання механічної міцності. Занадто тонкі не витримають вітрових навантажень, а застосування товстих призведе до значної масі антени. Найбільш підходящі - труби діаметром 6...8 мм. Безпосередньо до цієї антени кріплять підсилювальний модуль.
В діапазоні ДМВ зручно використовувати зигзагоподібний антену, просту в виготовленні і досить широкосмугову. Її конструкція представлена на рис. 6. Вона складається з чотирьох смуг 1 з алюмінію або міді довжиною 300 мм, шириною 15...20 мм і товщиною 1,5...2 мм, а також чотирьох смуг 2 довжиною 145 150 мм.... Всі смуги скріплюють між собою в точках а заклепками або гвинтами. Між короткими смугами передбачають зазор близько 10 мм. Для отримання механічної міцності між ними встановлюють пластину 3 з склотекстоліти товщиною 1,5...2 мм (рис. 6,б) і кріплять її в точках σ1 і σ2. Якщо смуги мідні, то їх необхідно залудити в місцях кріплення, а якщо алюмінієві, то під заклепки або гвинти поміщають пелюстки, до яких в подальшому припаюють коаксіальний кабель. Його прокладають так, як показано на рис. 6,а штриховою лінією, і з боку прокладки до точки σ2 припаюють оплітку, а до точки σ1 - центральний провідник. Після монтажу всі місця пайки і кріплення покривають вологостійкою фарбою.
Після виготовлення антен MB і ДМВ проводять загальну збірку. Якщо активна антена призначена для установки на даху, то монтувати їх можна на металевій трубі, як зображено на рис. 7, яку потім обов'язково заземлюють. При цьому антену ДМВ кріплять до труби металевими гвинтами через невеликі прокладки в двох точках а (самій нижній і верхній на рис. 6) так, щоб місця пайки кабелю не стосувалися труби. Антену MB, до якої пригвинчують підсилювальний модуль (контакти ХТ1 і ХТ2 на рис. 2), кріплять до труби також гвинтами через діелектричну пластину, причому так, щоб її металеві частини не стосувалися труби. Якщо антену розміщують на металевій стійці, її потрібно добре просушити і пофарбувати водостійкою фарбою. Однак доведеться провести заземлюючу шину по стороні, вільної від антен. При установці антени на балконі, лоджії, відкритої веранді вимоги до механічної міцності знижуються, а заземлення в цих випадках не обов'язково. Зовнішній вид змонтованої конструкції показаний на фото в початку статті.
Якщо планується використовувати активну антену в зоні невпевненого прийому, то слід застосувати більш ефективні антени. Для діапазону MB зто можуть бути "хвильовий канал", зигзагоподібна, на ДМВ - рамкова, що складається з трьох рамок, або "хвильовий канал" (проте вона вузькосмугова).
Автор: І. Нечаєв