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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Antenna attiva MT-DMV. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Antenne televisive Le antenne attive (una combinazione dell'antenna stessa e dell'amplificatore) sono già state descritte sulle pagine della rivista. Tuttavia, le difficoltà di ricezione dei programmi televisivi nelle bande MB e UHF ci fanno tornare su questo argomento. Nell'articolo qui inserito viene considerata un'interessante, a nostro avviso, variante del design dell'antenna e dell'amplificatore combinato MB-UHF. Il problema della ricezione di alta qualità dei programmi televisivi ha sempre preoccupato i telespettatori. E oggi non solo non ha perso la sua rilevanza, ma è diventato ancora più importante e complesso. In primo luogo, c'è stato un aumento del numero di programmi televisivi, soprattutto commerciali, che spesso vengono trasmessi attraverso trasmettitori a bassa potenza. In secondo luogo, le emittenti hanno iniziato a esplorare attivamente la gamma UHF. E in terzo luogo, è aumentato il numero di consumatori di segnali televisivi (di norma, una famiglia ha due o più televisori o persino un videoregistratore). Pertanto, diventa necessario installare un'antenna UHF, sommando i segnali MB e UHF per la trasmissione ai consumatori tramite un cavo e dividendo il segnale televisivo tra tutti i consumatori. L'ultima operazione non è priva di perdite e se il livello del segnale è basso, ciò porta a un deterioramento della ricezione. Non è raro che un'antenna che ha funzionato bene per più di un anno non fornisca più la qualità richiesta. L'installazione di un'antenna per ogni consumatore è un'attività piuttosto problematica. La via d'uscita da questa situazione potrebbe essere l'installazione di un'antenna MB-UHF attiva combinata. Nel caso generale, è costituito da due antenne MB e UHF stesse e da un modulo di amplificazione che amplifica i segnali da ciascuna di esse, riassume e trasmette ai consumatori tramite un cavo di derivazione. Il modulo si trova direttamente vicino alle antenne ed è alimentato da un cavo. Grazie a questa costruzione, i segnali delle antenne vengono trasmessi al modulo di amplificazione quasi senza perdite, il che migliora il rapporto segnale/rumore complessivo e l'elevato livello di segnale nel cavo discendente consente di collegare più carichi a tale antenna senza timore di degradare la qualità dell'immagine. Lo schema schematico del modulo di amplificazione proposto è mostrato in fig. 1. Contiene due canali di amplificazione indipendenti. Il segnale proveniente dall'antenna MB presenta rumore di modo comune. Le bobine L1, L2 sono installate all'ingresso della cascata, che eliminano l'accumulo di cariche di elettricità statica su alcune antenne, così come i diodi VD1 - VD4, che proteggono l'amplificatore dalle scariche di fulmini. Un ulteriore stadio di amplificazione è montato sul transistor VT5. Il coefficiente di trasferimento del canale è 15...20 dB.
I segnali MB vengono trasmessi al cavo di derivazione attraverso un filtro passa-basso L6C19L7 con una frequenza di taglio di 250 MHz. Attraverso lo stesso filtro e induttore L5, il canale riceve la tensione di alimentazione dal cavo di derivazione. Inoltre, il filtro non trasmette segnali UHF. Il canale di amplificazione UHF è costituito da due stadi di amplificazione identici collegati in serie. Il primo è assemblato sui transistor VT3, VT4 secondo un circuito accoppiato galvanicamente, grazie al quale vi è un'uscita automatica alla modalità operativa specificata e il suo mantenimento quando la temperatura e la tensione di alimentazione cambiano. All'ingresso del palco è installato un filtro passa-alto C1L3C2 con una frequenza di taglio di 450 MHz, che sopprime i segnali e il rumore a bassa frequenza. Un filtro passa-alto simile C21L9C22 all'uscita del secondo stadio passa segnali UHF e non passa segnali MB. Di conseguenza, i filtri alle uscite dei canali li disaccoppiano tra loro. La bobina L4 fornisce il coordinamento tra le cascate del canale UHF e la correzione della risposta in frequenza totale. Il guadagno totale del canale è di 32...36 dB, che consente di trasmettere segnali di questa gamma attraverso un lungo cavo a più consumatori. Il canale UHF viene alimentato attraverso l'induttore L8 dal cavo di derivazione. Il modulo di amplificazione è assemblato su un circuito stampato in fibra di vetro a doppia faccia. Il suo schizzo è mostrato in Fig. 2. Tutte le parti si trovano sul lato dei conduttori stampati. Il secondo lato è lasciato metallizzato e svolge il ruolo di schermo (sotto la linea tratteggiata orizzontale in Fig. 2). Lungo il contorno della tavola vengono saldate strisce di lamina di rame che la collegano al filo comune del primo lato. I contatti XT3 - XT6 sono realizzati sotto forma di rack di pezzi di filo di rame con un diametro di 1 mm, pressati nei fori della scheda. Attorno ai contatti XT3 e XT5 è stata rimossa la lamina sul secondo lato della scheda (mostrata in Fig. 2 da una linea tratteggiata). Attraverso i fori a e b, le tracce stampate del primo lato sono collegate alle tracce stampate del secondo lato, sono evidenziate da una linea tratteggiata. In queste tracce vengono praticati dei fori, necessari quando si posiziona il modulo di amplificazione direttamente sul vibratore dell'antenna MB. Il modulo è collegato all'antenna UHF con un pezzo di cavo coassiale.
Quando si trova vicino ad antenne, il modulo deve essere protetto in modo affidabile dagli influssi atmosferici. Per fare ciò, tutte le parti e i conduttori stampati sono rivestiti con uno strato di vernice radio resistente all'umidità (ad esempio UR-231) o colla epossidica liquida, quindi con vernice impermeabile. Dopodiché, è opportuno chiudere le parti con una copertura protettiva, che è fatta di latta alimentare e saldata lungo il contorno della tavola. Anche i punti per la saldatura dei cavi, così come i cavi stessi fino allo strato protettivo esterno e il punto in cui il modulo è fissato all'antenna, devono essere verniciati con vernice resistente all'umidità. Nel dispositivo, oltre a quelli indicati nello schema, è consentito utilizzare transistor KT363A (VT5) e KT382A (il resto). Condensatori - KM, KLS, KD o non imballati. Resistori - MLT, S2-33, R1-4. Quando si utilizzano condensatori per custodie nel canale UHF, si dovrebbe dare la preferenza a condensatori con dimensioni minime e la lunghezza dei loro conduttori non deve superare i 3 mm. Le bobine L3, L4, L9 sono avvolte con filo PEV-2 0,2 su un mandrino di diametro 2 mm e ne contengono rispettivamente 2,5; 4 e 2,5 giri. Induttori L5, L8 - DM-0,1 con un'induttanza di 20 ... 100 μH. Le restanti bobine sono avvolte con filo PEV-2 0,8 su un mandrino con un diametro di 4 mm. Le bobine L1, L2 contengono 15 e L6, L7 - 4,5 giri. Stabilire un modulo di amplificazione si riduce all'impostazione della sua risposta in frequenza. Nel canale MB, questo viene fatto selezionando il condensatore C13 e nel canale UHF - i condensatori C12, C20, impostando il guadagno massimo e uniforme sull'intera gamma di frequenze. Modificando l'induttanza della bobina L4 (spostando o spingendo le spire o modificandone il numero), viene corretta l'irregolarità della risposta in frequenza nella parte superiore della gamma UHF. Se solo uno o due canali televisivi operano nella gamma UHF, non ha senso ottenere un guadagno uniforme, è più opportuno ottenere il massimo guadagno alle frequenze di questi canali. Nella gamma MB, ha senso ottenere il massimo guadagno alla frequenza del canale meno potente. Il modulo di amplificazione è alimentato da un alimentatore a 12 V con una corrente di almeno 70 mA tramite un modulo adattatore, il cui circuito è mostrato in fig. 3. L'adattatore è incluso nella rottura del cavo di derivazione. È assemblato su un piccolo circuito stampato in fibra di vetro a doppia faccia, il cui schizzo è mostrato in Fig. 4. Su un lato, vengono ritagliati solo tre cuscinetti di contatto e viene praticato un foro, il secondo lato viene lasciato completamente metallizzato e funge da filo comune. Se le parti su di esso sono riempite con colla epossidica, puoi fare a meno della custodia.
La presa coassiale ad alta frequenza XW1 (televisione ordinaria) è saldata con un lobo comune alla superficie metallizzata del secondo lato, e con il lobo centrale - a un'area stampata secondo la fig. 4. Un cavo coassiale con una spina all'estremità viene saldato con una treccia su una superficie metallizzata comune e il conduttore centrale viene saldato su un altro sito secondo la fig. 4. L'alimentatore è collegato in parallelo con il condensatore C2. Se si utilizza una sorgente con una tensione regolata entro 6 ... 12 V, sarà possibile regolare uniformemente il guadagno del modulo, ovvero selezionarne il valore ottimale.
Oltre al modulo di amplificazione, l'antenna attiva deve contenere anche l'antenna stessa. Qui puoi andare in diversi modi. Se il radioamatore ha già un'antenna MB (ad esempio un canale d'onda o qualsiasi altro), che non funziona molto bene, e si prevede di installare un'antenna UHF, allora fallo. Il cavo di derivazione viene dissaldato dalla vecchia antenna MB e il modulo di amplificazione viene installato direttamente su di esso (sul vibratore ad anello attivo per l'antenna "wave channel"). Installare l'antenna UHF e collegarla con un cavo al modulo. Se la ricezione viene effettuata nella zona di ricezione affidabile o vicino al suo confine, di norma non è necessario realizzare antenne complesse. Qui sono adatte semplici antenne a banda larga, sia MB che UHF. La costruzione di un'antenna attiva di questo tipo è descritta più dettagliatamente di seguito. Nella banda MB è conveniente utilizzare un'antenna "vibratore a ventaglio", talvolta chiamata "farfalla". Rappresenta (Fig. 5) quattro segmenti di un tubo metallico o striscia lunga 1 108 ... 115 cm, che sono fissati saldamente su una piastra dielettrica 2. L'angolo tra i vibratori (nel piano verticale) di ciascun braccio è compreso tra 35 ... 45°, e i bracci del vibratore stessi sono posti ad un angolo di 120° sul piano orizzontale, come mostrato in Fig. 5, che consente di eliminare i buchi nel diagramma di radiazione. A volte i vibratori in ciascun braccio sono di lunghezza diversa, ad esempio quello inferiore è più corto del 30 ... 40% rispetto a quello superiore. Il materiale e il diametro dei tubi o lo spessore delle strisce vengono selezionati in base all'ottenimento della resistenza meccanica. Troppo sottile non resisterà ai carichi del vento e l'uso di quelli spessi porterà a una massa significativa dell'antenna. I più adatti sono tubi con un diametro di 6 ... 8 mm. Un modulo di amplificazione è collegato direttamente a questa antenna.
Nella gamma UHF, è conveniente utilizzare un'antenna a zigzag, facile da fabbricare e abbastanza larga. Il suo design è mostrato in Fig. 6. Consiste di quattro strisce 1 in alluminio o rame lunghe 300 mm, larghe 15 ... 20 mm e spesse 1,5 ... 2 mm, nonché quattro strisce 2 lunghe 145 ... 150 mm. Tutte le strisce sono fissate insieme nei punti a con rivetti o viti. Tra le strisce corte è previsto uno spazio di circa 10 mm. Per ottenere resistenza meccanica, una piastra 3 di fibra di vetro con uno spessore di 1,5 ... 2 mm è installata tra di loro (Fig. 6,b) e fissata nei punti σ1 e σ2. Se le strisce sono in rame, devono essere stagnate nei punti di attacco e, se sono in alluminio, sotto i rivetti o le viti vengono posizionati dei petali, ai quali viene successivamente saldato il cavo coassiale. Viene posato come mostrato in Fig. 6,a con una linea tratteggiata, e dal lato della guarnizione, una treccia è saldata al punto σ2, e un conduttore centrale è saldato al punto σ1. Dopo l'installazione, tutti i punti di saldatura e fissaggio sono coperti con vernice resistente all'umidità.
Dopo la fabbricazione delle antenne MB e UHF, viene eseguito un assemblaggio generale. Se l'antenna attiva è destinata all'installazione sul tetto, può essere montata su un tubo metallico, come mostrato in fig. 7, che deve poi essere messa a terra. In questo caso l'antenna UHF viene fissata al tubo con viti metalliche tramite piccoli distanziatori in due punti a (il più basso e il più alto in Fig. 6) in modo che i punti di saldatura del cavo non tocchino il tubo. L'antenna MB, a cui è avvitato il modulo di amplificazione (contatti ХТ1 e ХТ2 in Fig. 2), è anch'essa fissata al tubo con viti attraverso una piastra dielettrica, e in modo che le sue parti metalliche non tocchino il tubo. Se l'antenna è posizionata su un supporto di legno, deve essere ben asciugata e verniciata con vernice impermeabile. Tuttavia, dovrai eseguire il bus di terra sul lato libero da antenne. Quando si installa l'antenna su un balcone, una loggia, una veranda aperta, i requisiti di resistenza meccanica sono ridotti e in questi casi non è necessaria la messa a terra. L'aspetto della struttura montata è mostrato nella foto all'inizio dell'articolo.
Se prevedi di utilizzare un'antenna attiva in un'area con scarsa ricezione, dovresti utilizzare antenne più efficienti. Per la gamma MB, questo può essere un "canale d'onda", a zigzag, sull'UHF - un frame, composto da tre frame, o un "canale d'onda" (tuttavia, è a banda stretta). Autore: I.Nechaev
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Commenti sull'articolo: Vitali Per completezza dell'articolo è necessario integrare lo schema SSTF delle antenne utilizzate.
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