Антенные усилители для радио и ТВ

Для увеличения чувствительности радиоприемных средств — радиоприемников, телевизоров используют различные усилители высоких частот (УВЧ). Включенные между приемной антенной и входом радио- или телеприемника, подобные схемы УВЧ увеличивают сигнал, поступающий от антенны (антенные усилители). Использование таких усилителей позволяет увеличить радиус уверенного радиоприема, в случае приемных устройств в составе приемопередатчиков (радиостанций), позволяет увеличить дальность работы, либо при сохранении той же дальности уменьшить мощность излучения радиопередатчика.

На рис. 1 приведена схема широкополосного УВЧ на одном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером (ОЭ). В зависимости от используемого транзистора данная схема может успешно применяться до частот в сотни мегагерц. Значения используемых элементов зависят от частот (нижней и верхней) радиодиапазона.

Транзисторные каскады, включенные по схеме с общим эмиттером (ОЭ), обеспечивают сравнительно высокое усиление, но их частотные свойства относительно невысоки.

Транзисторные каскады с общей базой (ОБ), обладают меньшим усилением, чем транзисторные схемы с ОЭ, но их частотные свойства лучше. Это позволяет использовать те же транзисторы, что и в схемах с ОЭ, но на более высоких частотах.

На рис. 2а и 2б приведены схемы широкополосных УВЧ на одном транзисторе, включенном по схеме с общей базой. Отличие схем Рис. 2а и Рис. 2б в разнице проводимости применяемых транзисторов (n-p-n и p-n-p соответственно). В зависимости от используемого транзистора данная схема может успешно применяться до частот в сотни мегагерц.

Дроссель L1 в этих схемах для диапазона СВ намотан на 3 - 4 кольцах К7х4х2 (К10), проницаемостью 600НН и содержит 300 витков провода ПЭВ 0,1.

Большее значение коэффициента усиления схемы с ОЭ можно получить за счет применения составного транзисторного каскада, например, как на Рис.3:

Коэффициент усиления можно увеличить за счет применения каскодных схем, например, выполненные на основе усилителя ОК-ОБ (общий коллектор - общая база) на транзисторах разной структуры с последовательным питанием. Один из вариантов такой схемы УВЧ приведен на рис. 4.

Данная схема УВЧ обладает значительным усилением (десятки и даже сотни раз), однако каскодные усилители не могут обеспечить значительное усиление на высоких частотах, такие схемы, как правило, применяются на частотах ДВ- и СВ-диапазона. Однако при использовании транзисторов сверхвысокой частоты и тщательном исполнении, такие схемы могут успешно применяться до частот в десятки мегагерц.

Транзисторные УВЧ для телевизионного (метрового и дециметрового) диапазона, могут состоять из нескольких каскадов по схеме ОЭ, (как и на Рис. 1). Схема такого усилителя приведена на Рис. 5.

При изготовлении усилителя необходимо соблюдать все требования, предъявляемые к монтажу ВЧ-конструкций: минимальные длины соединяющих проводников, экранирование и т.д.

Используя описанные схемотехнические решения и современные высокочастотные транзисторы (СВЧ-транзисторы) можно построить антенный усилитель ДМВ-диапазона. Этот усилитель можно использовать как с УКВ радиоприемником, например, входящим в состав УКВ радиостанции, или совместно с телевизором.

На рис. 6 приведена схема антенного усилителя ДМВ-диапазона.

Полоса частот 470-790 МГц, усиление — 30 дБ, коэффициент шума — 3 дБ, входное и выходное сопротивления — 75 Ом, ток потребления — 12 мА. Одной из особенностей данной схемы является подача напряжения питания на схему антенного усилителя по коаксиальному кабелю, по которому осуществляется подача выходного сигнала от антенного усилителя к приемнику радиосигнала — УКВ радиоприемника, например, приемника УКВ-радиостанции или телевизора.

Антенный усилитель представляет собой два транзисторных каскада, включенных по схеме с общим эмиттером. На входе антенного усилителя предусмотрен фильтр верхних частот 3-го порядка (L1 C1), ограничивающий диапазон рабочих частот снизу. Это увеличивает помехозащищенность антенного усилителя.

Радиоэлементы для схемы Рис. 6:

• Катушка L1 – бескаркасная Ø4 мм содержит 2,5 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм.
• Дроссель L2 – ВЧ дроссель 25 мкГн.
• Дроссель L3 – ВЧ дроссель 100 мкГн.
• Транзисторы КТ3101, КТ3115, КТ3132…

Монтаж усилителя выполняется на двустороннем стеклотекстолите навесным способом, длина проводников и площадь контактных площадок должны быть минимальны. При повторении схемы, необходимо предусмотреть тщательное экранирование устройства.

Если Вам понравилась публикация, поделитесь со своими друзьями в соцзакладках ниже...