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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Sull'abbinamento degli amplificatori per antenne a piastra. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori d'antenna Nell'articolo pubblicato, l'autore, considerando gli amplificatori utilizzati nelle antenne di fabbricazione polacca, offre il proprio modo di utilizzarli nel percorso dell'antenna-alimentatore. Gli amplificatori per antenna a piastra (PAA) fanno parte delle popolari antenne TV polacche ASP-4WA. ASP-8WA (CX-8WA). Sono un circuito stampato 60x40 mm con microelementi montati in superficie. Durante la normale accensione, tale amplificatore è installato direttamente sull'antenna: il suo ingresso è collegato alla sua linea di raccolta e l'uscita è collegata a un cavo di derivazione, attraverso il quale riceve la tensione di alimentazione. Attualmente vengono prodotti molti marchi PAH intercambiabili come SWA, GPS. RA. RAE e altri I loro circuiti, caratteristiche, caratteristiche di un particolare amplificatore e la sua riparazione sono già stati considerati nella rivista 11. [ 2]. Viene qui proposto un uso insolito degli IPA, che si riferisce a qualsiasi inclusione di essi separatamente dalle antenne ASP. Va notato che gli IPA sono componenti elettronici "pronti all'uso" e, dato il loro prezzo relativamente basso (1.5 ... 2 dollari), diventa chiaro che i radioamatori vogliono utilizzare gli IPA nei loro progetti di antenne. E sono spesso più efficienti e meglio adattate a condizioni di ricezione specifiche rispetto alle antenne ASR.L'unico problema che deve essere risolto è far corrispondere l'impedenza di ingresso dell'antenna all'impedenza di ingresso dell'amplificatore. Consideriamo prima come viene eseguito l'adattamento nell'antenna ASR: all'ingresso del PAH, viene acceso un trasformatore di adattamento balun su un anello di ferrite K 10x6x2,5. Ha due avvolgimenti: lunghe linee a due fili contenenti tre spire ciascuna. Tale trasformatore su linee lunghe (LTL) ha un'elevata efficienza (fino al 98%), dimensioni ridotte e un'ampia gamma di frequenze operative [3]. Quando le oscillazioni ricevute si propagano in esso, le correnti che scorrono attraverso i conduttori delle linee sono di direzione uguale e opposta, il che significa che il circuito magnetico non è magnetizzato e non ci sono praticamente perdite in esso. D'altra parte, la presenza di un circuito magnetico aumenta notevolmente l'induttanza degli avvolgimenti, eliminando il loro effetto di derivazione sull'antenna e sul carico. Il circuito magnetico non influisce sulla propagazione delle oscillazioni, poiché è prevista la modalità dell'onda viaggiante. Lo schema condizionale per l'accensione del TDL dell'antenna ASP è mostrato in fig. 1. Ha un ingresso bilanciato (punti a. b, c) e un'uscita sbilanciata. Soddisfa le relazioni indicate in [3] Rr = n2RH; U1 = nU2. p = nRn, dove R, è la resistenza del generatore equivalente all'antenna, Ohm; RH - resistenza al carico, Ohm; n - rapporto di trasformazione; p - resistenza d'onda di una linea a due fili, Ohm.
Alcuni valori nelle formule richiedono una spiegazione. Pertanto, il rapporto di trasformazione è numericamente uguale al numero di avvolgimenti TDL, la resistenza del generatore nell'antenna ricevente è uguale alla sua resistenza di ingresso e la resistenza di carico è uguale alla resistenza di ingresso PAH. L'impedenza di ingresso dell'antenna è di circa 300 ohm e il numero di avvolgimenti TDL è due. Sostituendo nelle formule si ottiene: U2=0,5U„ RH=75 Ohm, p=150Ohm. Di conseguenza, a seguito dell'adattamento, la tensione del segnale utile viene dimezzata e la resistenza di ingresso viene quadruplicata e quest'ultima viene trasformata in uno standard vicino (75 ohm). Ne consegue che il componente attivo dell'impedenza di ingresso del PAH è vicino a 75 ohm, ovvero il suo ingresso è effettivamente abbinato all'impedenza caratteristica del cavo coassiale. Anche l'uscita dell'amplificatore è progettata per un tale carico. Di conseguenza, possiamo concludere che un PAH senza TDL è in grado di funzionare efficacemente quando è incluso in un'interruzione del cavo coassiale senza ulteriore coordinamento. Per valutare in che modo la rimozione del TDL influirà sulle proprietà, soffermiamoci più in dettaglio sulle caratteristiche di frequenza di quest'ultimo. Sebbene teoricamente TDL non abbia frequenze di taglio, in realtà la sua frequenza operativa inferiore f "è limitata dall'induttanza delle linee a due fili, che è determinata dalla formula fornita in (3]: Ll \u2d w250μS / 2dcp (μH), dove w è il numero di spire del circuito magnetico; μ è la permeabilità magnetica relativa del circuito magnetico, S è l'area della sezione trasversale del circuito magnetico, cm3, dcp è il diametro medio dell'anello, cm. I calcoli portano ai seguenti risultati: Ll = 0.68 μH, fn = 220 MHz. Questo valore di frequenza indica che in quasi l'intera gamma MB, il trasformatore non funziona nella modalità ottimale. Ciò significa una diminuzione del KBV e del coefficiente di trasmissione, che è particolarmente evidente alle frequenze del 1° - 5° canale televisivo, come indicato in [4]. Sorge spontanea una domanda: perché i progettisti non hanno abbassato la frequenza fn semplicemente aumentando il numero di spire delle linee a due fili? Il fatto è che ciò è impedito dalla lunghezza massima delle linee a due fili Lmax, che non dovrebbe superare λ/8 [3]. Per la frequenza operativa superiore della gamma UHF, otteniamo Lmax \u4d 1 cm, è questa lunghezza che hanno le linee del trasformatore TXNUMX. Un aumento del numero di giri porterà inevitabilmente ad un eccesso di Lmax, CHE peggiorerà i parametri del trasformatore alle frequenze più alte della gamma UHF. Pertanto, non sarà possibile garantire il funzionamento ottimale del TDL su tutti i canali televisivi. Pertanto, i progettisti hanno preferito ottenere la massima efficienza e coefficiente di trasmissione nella gamma UHF. Un tale trasformatore e l'intera antenna possono essere chiamati decimetri. Ovviamente, il TDL corrispondente degrada sempre i parametri dell'antenna ASP su uno dei bordi dell'intera gamma televisiva. Tuttavia, altri dispositivi di corrispondenza sono ancora meno a banda larga e inadatti a tali antenne. È impossibile fare a meno di abbinare e bilanciare un'antenna simile a un'antenna ASP con un PAH asimmetrico. Anche se, ovviamente, sono noti amplificatori d'antenna che non richiedono dispositivi corrispondenti [4], ma questo è un argomento per un'altra conversazione... Delle varie antenne note [5] elencate nella tabella, l'impedenza di ingresso prossima allo stesso parametro delle antenne ASP è posseduta da un vibratore ad anello a semionda. I PAH (con TDL) sono collegati ad esso senza alcuna alterazione. E la connessione spesso praticata di un vibratore a semionda convenzionale ai punti aiv TDL è inefficiente, poiché le loro impedenze di ingresso differiscono di un fattore quattro.
La conclusione di cui sopra ci consente di proporre per quasi tutte le antenne un modo semplice per includere un PAH senza TDL in un'interruzione del cavo coassiale. Allo stesso tempo, un dispositivo di adattamento del bilanciamento, necessario per questo, è montato all'ingresso dell'antenna, descritto in [5y. Gomito a U, loop a semionda, loop in cortocircuito, trasformatore RF o sommatore (quando si utilizzano due antenne) e l'amplificatore viene acceso dietro di esso in questo modo. come mostrato in fig. 2 (ad esempio, è mostrata convenzionalmente l'antenna "canale d'onda").
L'alterazione dell'amplificatore stesso è minima: il TDL viene rimosso da esso. È anche sufficiente dissaldare i suoi terminali dalla piazzola di contatto, a cui è saldato il terminale del condensatore C1 [1.2]. senza eliminare TDL. Quindi, con un segmento del cavo coassiale di ingresso della lunghezza richiesta, l'antenna è collegata al PAH. Il conduttore centrale di un'estremità del cavo è saldato al pad di contatto, a cui è collegata l'uscita del condensatore C1, e la treccia al filo comune dell'amplificatore. La seconda estremità del cavo è collegata al dispositivo di bilanciamento dell'antenna. Successivamente, l'amplificatore è fissato all'albero (con viti o un morsetto) e un cavo di derivazione è collegato alla sua uscita con un dispositivo di bloccaggio sulla scheda. L'amplificatore è accuratamente sigillato, soprattutto nei punti di saldatura e collegamento dei cavi. Il modo di fornire tensione ad esso è normale, descritto più di una volta sulle pagine della rivista. La rimozione del TDL garantisce l'equalizzazione della risposta in frequenza dell'amplificatore nell'intervallo MB e ne aumenta il coefficiente di trasmissione. La maggior parte degli IPA funziona stabilmente in questa modalità. Se, tuttavia, l'amplificatore è eccitato (nei modelli con un grande guadagno, come notato in [1]), la tensione di alimentazione dovrebbe essere leggermente ridotta. Un ulteriore vantaggio di questo metodo di utilizzo degli IPA è la possibilità di variare la posizione della sua installazione: da vicino all'antenna al posizionamento in una stanza chiusa. Nel primo caso si ottiene il massimo rapporto segnale-rumore, nel secondo una protezione affidabile dell'amplificatore dalle influenze atmosferiche, che ne prolunga la durata. Con una piccola lunghezza del segmento del cavo di ingresso (fino a 5 m) o l'uso del cavo PK-75-9-13. avendo una bassa attenuazione lineare, l'amplificatore può essere installato sotto il tetto della casa (in soffitta). Il vero deterioramento della qualità del segnale in questo caso sarà insignificante e visibile solo alle frequenze superiori dell'UHF. In conclusione, vorrei sottolineare che questo metodo di incorporazione degli IPA è semplice, versatile e dà buoni risultati. Naturalmente, è possibile anche un altro modo: calcolo (secondo il metodo proposto in [3]) e produzione di un nuovo TDP. abbinare un'antenna specifica con l'ingresso dell'amplificatore. Letteratura
Autore: A.Pakhomov
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