В опублікованій статті автор, розглядаючи підсилювачі, використовувані в антенах польського виробництва, пропонує власний спосіб їх застосування в антенно-фидерном тракті.
Пластинчасті антенні підсилювачі (ПАУ) входять до складу популярних польських телевізійних антен ASP-4WA. ASP-8WA (CX-8WA). Вони являють собою друкарську плату розміром 60x40 мм з поверхневим монтажем мікроелементів. При звичайному включення такий підсилювач встановлений безпосередньо на антені: його вхід підключений до її збиральної лінії, а вихід - до кабелю зниження, за яким на нього надходить напруга живлення.
В даний час випускають безліч взаємозамінних ПАУ таких марок, як SWA, GPS. РА. РАЙ та ін. Їх схемотехніка, характеристики, особливості того чи іншого підсилювача та його ремонту вже були розглянуті в журналі 11.[ 2]. Тут пропонується незвичайне використання ПАУ, під яким розуміється будь-яке їх включення окремо від антен ASP.
Слід зазначити, що ПО являють собою "готові до вживання" електронні блоки і, якщо врахувати їх відносно невелику ціну (1.5...2 дол.), стає зрозумілим прагнення радіоаматорів застосувати ПАУ у своїх конструкціях антен. А вони нерідко більш ефективні і краще пристосовані до конкретних умовами прийому, чим антени ASR Єдина проблема, яку при цьому потрібно вирішити, - узгодження вхідного опору антени з вхідним опором підсилювача.
Розглянемо спочатку, як виконано узгодження в антені ASR На вході ПАУ включений симметрирующе-узгоджувальний трансформатор на феритовому кільці До 10x6x2,5. Він має дві обмотки - двохпровідні довгі лінії, що містять по три витка кожна. Такий трансформатор на довгих лініях (ТДЛ) має високий ККД (до 98 %), малі габарити і широкий інтервал робочих частот [3]. При поширенні прийнятих коливань в ньому струми, що протікають по провідникам ліній, рівні і протилежні за напрямком, а це значить, що магнітопровід не намагнічується і втрат у ньому практично немає. З іншого боку, наявність магнітопровода істотно збільшує індуктивність обмоток, усуваючи їх шунтирующее дію на антену і навантаження. На поширення коливань магнітопровід не впливає, так як забезпечений режим біжучої хвилі.
Умовна схема включення ТДЛ антени ASP показана на рис. 1. Він має симетричний вхід (точки а. в, с) і несиметричний вихід. Для нього справедливі співвідношення, наведені в [3] Rr = n2RH; U1 = nU2. p = nRн, де R, - опір генератора, еквівалентного антени, Ом; RH - опір навантаження, Ом; n - коефіцієнт трансформації; р - хвильовий опір двопровідної лінії, Ом.
Деякі величини в формулах вимагають пояснення. Так, коефіцієнт трансформації чисельно дорівнює кількості обмоток ТДЛ, опір генератора до антени, яка працює на прийом, одно її вхідного опору, а опір навантаження - вхідного опору ПАУ. Вхідний опір антени дорівнює близько 300 Ом, а число обмоток ТДЛ-двом. Підставивши в формулу, отримаємо: U2=0,5 U„ RH=75 Ом, р=150Ом.
Отже, в результаті узгодження напруга корисного сигналу зменшується в два рази, а вхідний опір - в чотири рази, причому останній трансформується у близьке до стандартного (75 Ом). З цього випливає, що активна складова вхідного опору ПАУ близька до 75 Ом, тобто його вхід фактично узгоджений з хвильовим опором коаксіального кабелю. Вихід підсилювача також розрахований на таке навантаження. У результаті можна зробити висновок: ПАУ без ТДЛ здатний ефективно працювати при включенні його в розрив коаксіального кабелю без додаткового узгодження.
Щоб оцінити, як позначиться на властивостях видалення ТДЛ, зупинимося детальніше на частотні характеристики останнього. Хоча теоретично ТДЛ не має граничних частот, у дійсності ж його нижня робоча частота f", обмежена індуктивністю двопровідних ліній яку визначають за формулою, наведеною в (3]: Lл = w2μS/250dcp (мкГн), де w - число витків на магнітопроводі; μ - відносна магнітна проникність магнітопровода; S - площа поперечного перерізу магнітопроводу. см2; dcp - середній діаметр кільця, див. При цьому нижня робоча частота дорівнює (див. в (3]): fн = R/2lfl (МГц).
Розрахунки призводять до таких результатів: Lл = 0.68 мкГн, fн = 220 МГц. Таке значення частоти свідчить про те, що майже у всьому діапазоні MB трансформатор працює не в оптимальному режимі. Це означає зниження КБВ і коефіцієнта передачі, особливо помітне на частотах 1 - 5-го телевізійних каналів, на що вказано в [4].
Виникає природне запитання: чому конструктори не знизили частоту fн простим збільшенням числа витків двопровідних ліній? Справа в тому, що цього перешкоджає максимальна довжина двопровідних лінії Lmaх, яка не повинна перевищувати λ/8 [3]. Для верхньої робочої частоти діапазону ДМВ отримуємо Lmaх = 4 див. Саме таку довжину мають лінії трансформатора Т1. Збільшення числа витків неминуче призведе до перевищення Lmaх, ЩО погіршить параметри трансформатора на верхніх частотах діапазону ДМВ. Отже, забезпечити оптимальний режим роботи ТДЛ на всіх телевізійних каналах не вдасться. Тому конструктори воліли отримати максимальний ККД і коефіцієнт передачі в діапазоні ДМВ. Такий трансформатор і всю антену можна назвати дециметровими.
Очевидно, що узгоджувальний ТДЛ завжди погіршує параметри антени ASP на одному з країв повного телевізійного діапазону. Однак інші узгоджувальні пристрої менш широкополосны і непридатні для подібних антен. Обійтися без узгодження і симетрування в антені, аналогічної антени з ASP несиметричним ПАУ, не можна. Хоча, звичайно, відомі антенні підсилювачі, не потребують узгоджувальних пристроїв [4], але це вже тема іншої розмови...
З числа відомих різноманітних антен [5], перерахованих у таблиці, вхідним опором, близьким до такого ж параметру антен ASP, має напівхвильовий петлевий вібратор. До нього ПАУ (з ТДЛ) підключають без всяких переробок. А часто звичайне підключення звичайного полуволнового вібратора до точок аів ТДЛ неефективно, оскільки їх вхідні опору відрізняються в чотири рази.
Зроблений вище висновок дозволяє запропонувати практично для будь-яких антен простий спосіб включення ПАУ-без ТДЛ в розрив коаксіального кабелю. При цьому на вході антени монтують необхідне для неї симметрирующе-згода пристрій, описане в [5у. U-коліно, полуволновую петлю, короткозамкнений шлейф, ВЧ трансформатор або суматор (при використанні двох антен), а підсилювач включають за ним. як показано на рис. 2 (для прикладу умовно зображена антена "хвильовий канал").
Переробка самого підсилювача мінімальна: з нього видаляють ТДЛ. Досить навіть отпаять його висновки від контактного майданчика, до якої припаяний висновок конденсатора С1 [ 1.2]. не видаляючи ТДЛ. Потім відрізком вхідного коаксіального кабелю необхідної довжини з'єднують антену з ПАУ. Центральний провідник одного кінця кабелю припаюють до контактної майданчику, до якої підключений висновок конденсатора С1, а оплітку - до загального проводу підсилювача. Другий кінець кабелю з'єднують з согласующе-симетрувальним пристроєм антени. Після цього підсилювач кріплять до щоглі (гвинтами або хомутом) і під'єднують до його виходу кабель зниження затискним пристроєм на платі. Підсилювач ретельно герметизують, особливо в місцях пайки і підключення кабелів. Спосіб подачі на нього напруги живлення звичайний, не раз описаний на сторінках журналу.
Видалення ТДЛ забезпечує вирівнювання АЧХ підсилювача в інтервалі MB і підвищує його коефіцієнт передачі. Більшість ПАУ стійко працюють в такому режимі. Якщо все ж підсилювач порушується (в моделях з великим коефіцієнтом підсилення, як зазначено в [ 1 ]), слід трохи зменшити напругу живлення.
Додаткова перевага такого способу використання ПАУ - можливість варіювання місця його установки: від близького до антени до розміщення в закритому приміщенні. У першому випадку виходить максимальне співвідношення сигнал/шум, під другому - надійний захист підсилювача від атмосферних впливів, що подовжує термін його служби. При невеликій довжині відрізка вхідного кабелю (до 5 м) або застосування кабелю РК-75-9-13. має мале загасання, підсилювач можна встановити під дахом будинку (на горищі). Реальне погіршення якості сигналу при це буде незначним і помітним лише на верхніх частотах ДМВ.
На закінчення зазначу, що такий спосіб включення ПАУ простий, універсальний і дає хороші результати. Зрозуміло, можливий і інший шлях - розрахунок (за методикою, запропонована в [3]) й виготовлення нового ТДП. узгоджувального конкретну антену з входом підсилювача.
Література
Автор: Пахомов А.