ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Nuovi amplificatori d'antenna. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori d'antenna Negli anni '90, a causa dell'espansione della rete televisiva in onda e dell'aumento del numero dei canali operativi, l'interesse degli utenti per le antenne televisive multicanale, in grado di ricevere programmi nelle bande MB e UHF senza alcuna commutazione, si è accentuato è aumentato. Dalla metà del decennio, le antenne televisive polacche di piccole dimensioni ASP-4WA, ASP-8WA (CX-8WA) di ANPREL, DIPOL, ELECTRONICS e altri iniziarono ad entrare nel mercato, soddisfacendo (in un modo o nell'altro) i requisiti per tale accoglienza. Le antenne hanno rapidamente guadagnato popolarità e ora ne viene utilizzato un numero piuttosto elevato. Le antenne televisive individuali ASP-4WA, ASP-8WA sono strutture vibranti piatte con uno schermo riflettente a rete comune. Sono attivi, cioè sono dotati di amplificatori elettronici installati direttamente sulle antenne e alimentati tramite un alimentatore riduttore. Molte caratteristiche delle antenne, come guadagno e larghezza di banda, in particolare, sono ottenute attraverso l'uso di amplificatori d'antenna. Di conseguenza, la qualità dell'immagine televisiva riprodotta dipende in gran parte dai parametri di quest'ultima. Per le antenne ASP attive, diversi produttori producono un'intera gamma di amplificatori di antenne unificati con vari marchi e numeri. Strutturalmente sono tutti progettati allo stesso modo: sotto forma di un piccolo circuito stampato (circa 60x40 mm) con microelementi montati in superficie. Le schede sono realizzate utilizzando la tecnologia SMD automatizzata e sono abbastanza affidabili, grazie a molteplici controlli. A causa della loro struttura caratteristica, questi amplificatori d'antenna sono chiamati amplificatori a piastre. La progettazione del circuito, i parametri, i difetti e la riparazione di un gran numero di amplificatori di antenne SWA sono descritti in dettaglio in [1]. Tuttavia, le aziende che producono tali amplificatori stanno migliorando i loro prodotti e ora sono comparsi molti nuovi modelli: SWA. S&A, GPS, PAE, ecc. I loro parametri sono senza dubbio di grande interesse pratico sia per i possessori che già utilizzano antenne e vogliono migliorare la qualità dell'immagine, sia per chi ha deciso di acquistare una nuova antenna. Inoltre, gli amplificatori possono funzionare con altri tipi di antenne, ad esempio log-periodiche, a canale d'onda, ecc. (a condizione che corrispondano le impedenze di ingresso). Gli amplificatori d'antenna hanno una serie di parametri caratteristici, che possono essere suddivisi in due gruppi: generali e individuali. Quelli comuni includono: resistenze di ingresso e uscita (rispettivamente 300 e 75 Ohm), tensione di alimentazione (9...15 V a 12 V nominali), gamma operativa dei canali di frequenza (1-68 canali TV, con rare eccezioni). Grazie ai parametri comuni è garantita l'intercambiabilità degli amplificatori. Tuttavia, per valutare la qualità di un amplificatore, sono importanti anche i parametri individuali che distinguono un amplificatore da un altro, in particolare rumore e guadagno. Le informazioni su di essi non sono sempre disponibili, anche se recentemente hanno iniziato a essere parzialmente incluse nella documentazione di vendita delle antenne. È completamente elencato nei cataloghi aziendali, difficili da acquistare anche da aziende che vendono antenne all'ingrosso. Per scegliere correttamente un amplificatore d'antenna è necessario conoscerne i due parametri individuali: figura di rumore e guadagno ridotto Ku. È anche altamente desiderabile immaginare il tipo della sua risposta in frequenza. Di primaria importanza nella scelta di un amplificatore è la figura di rumore: dovrebbe essere la più piccola possibile e sicuramente inferiore a quella dello stadio di ingresso del televisore [1]. Un moderno amplificatore per antenna dovrebbe avere una figura di rumore non superiore a 2 dB. Il secondo parametro (guadagno) viene calcolato utilizzando il metodo descritto in [1], in base alle perdite di segnale nel cavo e agli splitter passivi (se presenti). L'amplificatore dell'antenna viene selezionato in base al coefficiente Ku più vicino al valore calcolato. Aumentarlo oltre quello calcolato ha un effetto riducendo contemporaneamente il livello di rumore, altrimenti aumenta solo il pericolo di autoeccitazione e sovraccarico dell'amplificatore con segnali potenti provenienti da stazioni vicine. È inoltre necessario tenere conto della dipendenza del coefficiente Ku dalla frequenza, che è determinata dalla risposta in frequenza reale degli amplificatori, ciascuno dei quali ha il proprio tipo caratteristico di risposta in frequenza. Pertanto, gli amplificatori SWA e PAE hanno un massimo uniforme (gobba) ad una frequenza di circa 600 MHz (l'aumento del guadagno raggiunge 6...10 dB). Gli amplificatori S&A e RA hanno una caratteristica a doppia gobba: il secondo aumento di guadagno di 3...5 dB si trova ad una frequenza di circa 100 MHz, cioè a MB. Il tipo di risposta in frequenza consente di selezionare un amplificatore in base alle condizioni di ricezione al fine di migliorare la stabilità e l'immunità al rumore riducendo il guadagno nelle sezioni non funzionanti della gamma. Il guadagno indicato nella documentazione, di norma, si riferisce alla gamma DM V, alle frequenze MB può essere significativamente inferiore. La maggior parte dei nuovi amplificatori sono assemblati secondo il tradizionale circuito OE-OE a due stadi. Consideriamo la progettazione del circuito, i parametri e la risposta in frequenza di alcuni nuovi modelli di amplificatori di varie marche. Amplificatore SWA-555, il cui schema elettrico è mostrato in Fig. 1, è un amplificatore RF aperiodico a due stadi basato su microtransistor bipolari T67 (BFG-67) o BFR-91A. La prima fase è la banda larga, senza correzione. Nella seconda fase c'è una correzione: il condensatore C5 nel circuito di feedback di corrente del transistor VT2 garantisce una diminuzione della risposta in frequenza a frequenze più basse dell'intervallo operativo [1] e il condensatore C4 nel circuito di feedback di tensione limita il guadagno a frequenze più elevate frequenze e fuori dalla banda operativa. La risposta in frequenza dell'amplificatore è mostrata in Fig. 2. In generale i circuiti degli amplificatori SWA-555 e SWA-9 sono quasi del tutto identici (al primo manca solo il filtro LC nel circuito di alimentazione e sono stati modificati alcuni valori degli elementi passivi). Pertanto, la risposta in frequenza degli amplificatori è vicina. Tuttavia, quando si utilizza un transistor a basso rumore BFR-91A (Ksh = 1,6 dB) nel primo stadio, l'amplificatore SWA-555 ha una cifra di rumore inferiore. Gli amplificatori S&A hanno circuiti di equalizzazione della frequenza più complessi in entrambi gli stadi. Nei modelli S&A-130, S&A-140, il cui schema elettrico è mostrato in Fig. 3, un circuito in serie L1C1 viene introdotto nel circuito OOS in base alla tensione in cascata sul transistor VT2. La sua frequenza di risonanza è scelta in modo tale che il guadagno del primo stadio diminuisca alle frequenze più alte della gamma, il che contribuisce alla stabilità dell'amplificatore. Per espandere la banda di correzione, il fattore di qualità del circuito L1C2 viene ridotto dai resistori R1, R3. che forniscono la corrente di base costante necessaria del transistor VT1. Il secondo stadio è dotato di doppi circuiti RC R6, R7, C6 e R7, C4, C5 nel circuito di emettitore del transistor VT2, che modificano la risposta in frequenza nella regione delle basse frequenze. Di conseguenza, le caratteristiche degli amplificatori sono a doppia gobba, come mostrato in Fig. 4. L'aumento di guadagno alla frequenza di 100 MHz raggiunge 3...4 dB. Il divario tra le gobbe si verifica alle frequenze di 230...400 MHz, che non vengono utilizzate dai canali televisivi via etere. Questa forma di risposta in frequenza migliora la stabilità e l'immunità al rumore dell'amplificatore. Altre caratteristiche degli amplificatori S&A includono l'uso di un diodo di protezione contro i fulmini VD1 all'ingresso. La sua efficienza non è molto elevata, quindi si consiglia di mettere a terra l'antenna. Gli amplificatori PAE, come gli S&A, utilizzano la correzione LC in entrambi gli stadi. Nell'amplificatore PAE-45, il cui schema elettrico è mostrato in Fig. 5, è provvisto di due circuiti seriali L1C3 e L2C5, collegati nei circuiti OOS in base alla tensione rispettivamente del primo e del secondo stadio. Inoltre, anche i condensatori C2 e C8 influenzano la formazione della risposta in frequenza. Di conseguenza, la gobba sulla risposta in frequenza di questo amplificatore risulta essere più netta, con un forte calo alle frequenze superiori a 700 MHz, come si può vedere in Fig. 6. Non ha senso considerare in dettaglio gli amplificatori RA, poiché sono simili agli amplificatori S&A, ad eccezione dell'uso di una bobina VD1 all'ingresso invece di un diodo. Il tipo di risposta in frequenza degli amplificatori RA e S&A è approssimativamente lo stesso. I modelli GPS sono simili agli amplificatori SWA-455, SWA-555 e differiscono solo per le caratteristiche degli elementi di correzione nel secondo stadio. Aumentando la capacità del condensatore di blocco nel circuito di emettitore del secondo transistor, è stato ottenuto un aumento del guadagno nell'intervallo di frequenza 100...400 MHz. In alcuni nuovi modelli di amplificatori, un circuito aggiuntivo di resistori costanti e trimmer collegati in serie e un condensatore è collegato all'emettitore del secondo transistor (mostrato in Fig. 1 con una linea tratteggiata). In questo caso, è possibile utilizzare un resistore di trimming per modificare il guadagno nelle frequenze più basse della gamma e, di conseguenza, la risposta in frequenza dell'amplificatore. Sfortunatamente, il valore di un tale regolatore di correzione è piccolo, poiché l'amplificatore è di difficile accesso quando l'antenna è sollevata. L'analisi della progettazione del circuito e della risposta in frequenza, ovviamente, non è completa, poiché, oltre ai circuiti correttivi, la risposta in frequenza è influenzata dalla disposizione relativa delle parti, dalla capacità di installazione, dalla presenza di strip line, ecc. Tuttavia, in Secondo l'autore, è sufficiente per la corretta selezione di un amplificatore in base al tipo di risposta in frequenza, e in alcuni casi per l'autoregolazione selezionando elementi correttivi. Dall’analisi emergono le seguenti raccomandazioni pratiche. L'effettiva risposta in frequenza degli amplificatori SWA e RAE è tale che sono meglio utilizzati principalmente per ricevere stazioni UHF remote. in cui gli amplificatori hanno il guadagno massimo. A causa del guadagno ridotto nella regione MB, tali amplificatori (specialmente PAE) sono più stabili e meglio protetti dalle interferenze a queste frequenze. Per ricevere segnali MB deboli, si dovrebbe dare la preferenza agli amplificatori S&A, RA e GPS che hanno un guadagno MB aumentato. Ciò è particolarmente importante considerando che le antenne ASP di piccole dimensioni hanno un guadagno intrinseco molto piccolo nella banda MB: alla frequenza di 50 MHz, ad esempio, l'antenna ASP-8WA non supera 1 dB [2]. Principali parametri dei nuovi modelli SWA. S&A. PA, GPS, PAE (intervallo di frequenza operativa f, fattore di rumore Ksh e guadagno Ku), presi da Internet [2], nonché cataloghi aziendali, sono presentati nella tabella qui inserita. Se c'è una discrepanza nelle informazioni, vengono aggiunti i valori peggiori. È ovvio che alcuni nuovi modelli hanno ottenuto una certa riduzione del rumore (fino a 1,5 dB), tuttavia ci sono ancora amplificatori piuttosto "rumorosi" con un fattore di rumore pari a 1...3 dB (SWA-3.9. SWA-31 , S&A- 32. S&A-110. RA-120), il cui utilizzo non è consigliato. I produttori non sono ancora riusciti a ottenere un miglioramento significativo delle caratteristiche di rumore della maggior parte degli amplificatori. I migliori modelli precedenti SWA-7, SWA-9 avevano un coefficiente di Ksh = 1,7 dB [1]. È rimasto più o meno lo stesso per i nuovi amplificatori o è stato leggermente ridotto, ad eccezione dei modelli SWA-47(AST), SWA-49(AST). Ciò si spiega principalmente con il fatto che il design del circuito e i transistor utilizzati non sono cambiati: gli stadi di ingresso utilizzano gli stessi transistor a microonde T67, V3, 415 con una frequenza massima di 7,5 GHz e una cifra di rumore fino a 3 dB [2 ] e solo occasionalmente - meno rumoroso "BFR-91A. Va notato che le caratteristiche degli amplificatori sono influenzate non solo dal tipo del primo transistor, ma anche dalla modalità operativa. Il livello di rumore intrinseco, il guadagno e il valore della componente attiva della conduttività in ingresso, che influenza il grado di adattamento dell'ingresso, dipendono dalla corrente del collettore. Nella maggior parte degli amplificatori d'antenna, il transistor VT1 funziona con una corrente di collettore di 1" = 8...12 mA. Ciò consente di ottenere un guadagno abbastanza elevato e un buon adattamento con il trasformatore di ingresso T1, ma non è ottimale per garantire un livello basso Sebbene la dipendenza Ksh = f (Iк) dei microchip utilizzati non sia nota, di norma nei transistor bipolari a microonde in silicio si osserva un livello minimo di rumore con una corrente di collettore di 2...5 mA [ 3].Pertanto, esiste la possibilità che riducendo la corrente di collettore del transistor VT1, si possa ridurre il livello del rumore mantenendo un buon adattamento in ingresso. Ciò è indirettamente confermato dal fatto che per gli amplificatori PAE (solo per loro) il la corrente del primo transistor è ridotta a 4...5 mA, grazie alla quale, con gli stessi transistor, si ottiene una significativa riduzione del livello di rumore: secondo le informazioni provenienti dalle reti Internet, il coefficiente Ksh di questi amplificatori raggiunge 0.8. ..1dB. Come notato in [1], molti amplificatori di antenne SWA ad alto guadagno sono inclini all'autoeccitazione. Ciò è spiegato da questo. che è abbastanza difficile garantire la stabilità di un amplificatore RF aperiodico a due stadi assemblato secondo il circuito OE-OE nella banda di frequenza fino a 900 MHz. Sembrerebbe che non abbia senso aumentare ulteriormente il numero di cascate, poiché in questo caso è quasi impossibile raggiungere la stabilità. Tuttavia, sul mercato sono comparsi amplificatori basati su quattro transistor. Interessato a questo fatto, l'autore ha acquistato l'amplificatore SWA-2000/4T. Il suo schema circuitale, compilato da un circuito stampato, è mostrato in Fig. 7. Un'analisi del circuito di questo amplificatore ha mostrato che è assemblato secondo il solito circuito utilizzando due transistor VT1 e VT2 collegati all'OE. Il segnale di ingresso viene fornito alla base del transistor VT1, amplificato in un tratto a due stadi e rimosso dal collettore del transistor VT2. entrando nel cavo coassiale attraverso il condensatore di transizione C9. Ulteriori transistor VT3 e VT4 sono inclusi in circuiti attivi che impostano la tensione di polarizzazione alle basi dei transistor VT1 e VT2. Poiché i transistor VT3, VT4 non amplificano il segnale utile, a questo scopo vengono utilizzati chip 3F economici e a bassa frequenza. Ovviamente, con questo design, le caratteristiche dell'amplificatore SWA-2000/4T non possono superare significativamente i parametri degli amplificatori a due stadi con correzione simile (SWA-7, SWA-9, SWA-555, ecc.), come confermato da prove comparative. Riassumendo arriviamo alle seguenti conclusioni. In primo luogo, molti dei nuovi amplificatori ripetono il design del circuito e, di conseguenza, le caratteristiche dei modelli precedenti. Allo stesso tempo, un numero elevato di nuovi sviluppi non indica affatto la sua qualità superiore. Ad esempio, l'amplificatore SWA-555 in termini di parametri e progettazione del circuito è lo stesso amplificatore SWA-9. Lo stesso vale per gli amplificatori assemblati con quattro transistor. In secondo luogo, tra i nuovi amplificatori ci sono modelli con caratteristiche veramente migliorate, il che suggerisce anche la possibilità di migliorare la qualità della ricezione. In termini di parametri di rumore, gli amplificatori SWA-47 (AST), SWA-49 (AST) e anche, a giudicare dalle informazioni su Internet, gli amplificatori di tipo PAE possono essere considerati i migliori. In terzo luogo, la sostituzione dell'amplificatore dell'antenna porterà ad un effetto positivo solo se viene utilizzato un nuovo modello con un livello di rumore inferiore, un valore di guadagno calcolato e una risposta in frequenza adeguata. In conclusione, diremo che i produttori stanno sviluppando modelli di amplificatori di antenne abbastanza rapidamente ed è possibile che quando verrà pubblicata la rivista con questo articolo, probabilmente appariranno amplificatori nuovi e migliorati. In ogni caso, i criteri per determinarne la qualità e le raccomandazioni per la selezione, discussi qui e in [1], non cambiano. Letteratura
Autore: A.Pakhomov, Ph.D. tecnico. Scienze, Zernograd, regione di Rostov Vedi altri articoli sezione Amplificatori d'antenna. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Pelle artificiale per l'emulazione del tocco
15.04.2024 Lettiera per gatti Petgugu Global
15.04.2024 L'attrattiva degli uomini premurosi
14.04.2024
Altre notizie interessanti: ▪ L'eclissi solare crea onde uniche nell'atmosfera terrestre ▪ Creato il laser di altissima qualità ▪ Dischi DVD+RW per la registrazione video ▪ Bicicletta elettrica Ducati Powerstage RR Edizione Limitata ▪ Il Giappone non avrà più bisogno di conducenti tra dieci anni News feed di scienza e tecnologia, nuova elettronica
Materiali interessanti della Biblioteca Tecnica Libera: ▪ sezione del sito Lavori elettrici. Selezione dell'articolo ▪ Articolo Legge periodica. Storia ed essenza della scoperta scientifica ▪ articolo Cos'è un protozoo? Risposta dettagliata ▪ operatore di avvolgitori di articoli. Istruzioni standard sulla protezione del lavoro ▪ article Line hold prefisso. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Lascia il tuo commento su questo articolo: Commenti sull'articolo: Leone Ridurre la potenza a 5 volt e il rumore diminuirà. Tutte le lingue di questa pagina Homepage | Biblioteca | Articoli | Mappa del sito | Recensioni del sito www.diagram.com.ua |