КОЛЛЕКТИВНАЯ АНТЕННА ДЛЯ НЕБОЛЬШИХ ДОМОВ

July 30, 2014 by admin Комментировать »

Я. Свобода (ЧСФР)

До появления цветного телевидения и стереофонического радиовещания на УКВ антеннам и распределению сигнала по приемникам не уделялось должного внимания. Крыши домов «украшали» леса самых разнообразных антенн, которые нередко взаимно влияли одна на другую. С увеличением числа передатчиков росли и взаимные помехи. Одновременно повышались требования к качеству принимаемого сигнала, особенно в тех местах, где существовали отражения от больших строений.

Со временем в городах и поселках появились коллективные антенны с обширными распределительными сетями. В семидесятых годах промышленность ЧСФР начала выпускать унифицированную систему «TESA-S», обеспечивающую прием и распределение сигналов телевизионного и стереофонического радиовещания. Антенны этой системы устанавливают в наиболее выгодных (с точки зрения качества приема) местах на крышах домов, принятые сигналы после соответствующего усиления и сложения сигналов отдельных каналов распределяют с помощью кабеля по приемникам. Однако для небольших домов система «TESA-S» слишком дорогая, к тому же ее не продают в магазинах розничной торговли.

В наши дни многие имеют два телевизора и один-два высококачественных радиоприемника с диапазоном УКВ. На значительной части нашей страны (ЧСФР. Прим, ред.) возможен прием телевизионного и радиовещания на УКВ из соседних стран. В связи с этим возникает необходимость в приеме и распределении теле- и радиовещательного сигналов в небольших домах на тех же принципах, что и в больших.

Ряд европейских фирм серийно выпускает приемно-распределительные системы для таких строений. Большинство этих устройств предназначены для приема не более трех телевизионных программ, передаваемых не слишком удаленными телецентрами. Этому подчинен и принцип их построения: за устройством сложения сигналов (УСС) отдельных диапазонов следует широкополосный усилитель. Подобная концепция была принята за основу и в чехословацкой системе «Tesla AZS10» (коммерческое название «TESA-mini»). Вход УСС образован полосовыми фильтрами для диапазонов I, II и III и фильтром верхних частот (ФВЧ) для диапазонов IV и V. После УСС включен широкополосный усилитель, собранный на четырех транзисторах BFY90, который усиливает сигнал более чем на 20 дБ в каналах с 1-го по 45-й, при этом изготовитель гарантирует возможность его использования (со сниженным усилением) вплоть до 60-го канала. В комплект входит гибридное устройство сложения AZ21 (на основе симметрирующего трансформатора с ферритовым магнитопроводом). на одном из входов которого предусмотрено регулирование затухания от 5 до 20 дБ. К этому УСС можно подключить одновременно до шести антенн.

Прежде чем рассматривать проблемы, связанные с распределением сигналов в доме, напомним кратко об особенностях приема в телевизионных и радиовещательных УКВ диапазонах.

В телевизионном диапазоне I дальность действия передатчика зависит от его мощности и высоты мачты антенны. Обычно (даже при большой мощности передатчика) она не превышает 100 км, однако при определенном состоянии тропосферы может иногда достигать нескольких сотен километров. Ограничивающим фактором при дальнем приеме является размер антенны. С учетом этого максимальное усиление антенны при приемлемой ширине полосы для одного канала — не более 10 дБ.

Телевизионный диапазон II и оба радиовещательных диапазона УКВ (CCIR и OIRT)* с точки зрения распространения электромагнитных волн не отличаются от диапазона I. Из-за большого числа радиовещательных передатчиков разной мощности часты взаимные помехи. Дальность действия радиовещательных передатчиков, работающих в диапазоне CCIR, достигает 200 км.

В телевизионном диапазоне III дальность действия передатчика, кроме мощности, зависит от конструкции антенн и их расположения. Вблизи от мощных телецентров возникают многократные отражения и многолучевое распространение сигналов. Дальность действия мощных передатчиков этого диапазона в условиях ЧСФР не превышает 100 км, размеры приемных антенн приемлемы при усилении не более 12 дБ.

Сигналы телевизионных диапазонов IV и V распространяются главным образом прямолинейно, дальность действия передатчика, кроме мощности, определяется высотой и направленностью антенны. Большую роль играет расположение передатчика на местности. Дальность приема в среднем — около 50 км. Передачи телецентров, антенны которых размещены на склонах гор, можно принимать на расстоянии до 100 км на обычную антенну, обязательные условия — прямая видимость, достаточно большая мощность передатчика и точное ориентирование антенны. Размеры приемных антенн этих диапазонов приемлемы при усилении до 16 дБ. Поблизости от мощных передатчиков возникает колебательное поле (интерференция прямого и отраженного сигналов), которое может резко затруднить телевизионный прием в больших городах уже на расстоянии около 10 км от передатчика.

Заключение о возможности дальнего приема телевидения выносят по результатам исследования поля сигнала вокруг строения, его поведения в течение суток и вероятности помех, создаваемых местными передатчиками. Только после этого можно принять решение о включении того или иного канала в систему коллективного приема.

Дальний прием радиовещания в диапазоне CCIR значительно проще, однако и в этом случае необходимо предварительно убедиться, что прохождение сигнала в течение суток, при изменениях погоды и других условий приема будет достаточно надежным.

Дальность приема зависит от чувствительности телевизионных и радиоприемников. У телевизоров она определяется минимальным напряжением на входе, необходимым для получения изображения определенного качества. В соответствии с чехословацким стандартом CSN36 7513 (нормы, действующие в ЧСФР, аналогичны установленным ГОСТом. Прим, переводника) чувствительность при приеме черно-белого изображения измеряют при отношении сигнал-шум 20 дБ. Однако для высококачественного изображения это значение мало, поэтому за чувствительность принимают значение входного сигнала, при котором отношение сигнал- шум равно 40 дБ. При приеме цветного телевизионного изображения и это значение недостаточно: требуемое превышение сигнала над шумом согласно большинству источников должно составлять 46 дБ (оно зависит также от системы цветного телевидения).

Чувствительность радиовещательного приемника в диапазоне УКВ в соответствии со стандартом CSN7303 измеряют при отношении сигнал-шум 26 дБ. Эффективная же чувствительность при стереоприеме основывается на отношении сигнал-шум 46 дБ.

В современных приемниках применяют эффективные системы автоматического регулирования усиления, позволяющие обрабатывать сигналы в интервале уровней до 40 дБ. Линейность приемника в целом, с одной стороны, ограничена уровнем собственных шумов, с другой — уровнем сигнала, при котором появляются нелинейные искажения или паразитные сигналы. При увеличений напряжения на входе выше определенного уровня в спектре принимаемого сигнала появляются компоненты с новыми частотами, которые невозможно подавить ни одним из известных способов. Особенно опасна перекрестная модуляция, возникающая при смешивании принимаемого сигнала с другими, мешающими сигналами, приходящими на вход приемника.

Основное требование к системе коллективного приема — обеспечение распределения сигнала с нескольких приемных антенн, размещаемых обычно на общей мачте, в местах, где предполагается установка телевизоров, а возможно, и приемников с диапазоном УКВ. Экономически выгодна разводка сигнала одним коаксиальным кабелем, который может быть уложен под штукатуркой (при таком способе прокладки кабель может прослужить до 20 лет) или проложен под плинтусами, применяемыми для защиты электропроводки от повреждений.

При разработке системы исходят из числа требуемых мест приема и числа принимаемых программ. Распределение должно быть таким, чтобы ко всем местам подводился сигнал с примерно одинаковым уровнем. Следует учитывать, что от числа мест приема зависит стоимость системы (при более четырех розеток она значительно дороже). Расширение распределительной сети часто связано с принципиальными изменениями в ней.

Любая система коллективного приема должна выполнять следующие основные функции: обеспечивать достаточно сильные сигналы с отдельных антенн, при необходимости усиливать отдельные сигналы, объединять сигналы для того, чтобы их можно было передавать по одному кабелю, разводить объединенный сигнал в требуемое число мест.

При большом числе розеток обычно необходимо дополнительное усиление объединенного сигнала широкополосным усилителем, который должен компенсировать потери, возникающие в распределительной сети. Обоснованное требование — согласование сопротивлений всех звеньев распределительной сети (обычно их приводят к значению, равному 75 Ом).

При телевизионном приеме удобно иметь для каждой принимаемой программы свою антенну, обеспечивающую на входе каждого приемника (телевизионного или радиовещательного) сигнал с достаточным уровнем, без помех и отражений. Для приема сильного сигнала лучше использовать антенну с малым усилением, но с выраженной направленностью, при приеме слабого сигнала существенную роль играет усиление антенны, а направленность важна при помехах, создаваемых другим передатчиком, работающим в том же или соседнем канале. Для дальнего приема применяют антенные системы, составленные из двух или четырех антенн.

Чтобы принимать передачи радиовещательных станций в обоих диапазонах УКВ (CC1R и OIRT), обычно необходимы две антенны (с учетом разницы в частотах). Усиление и направленность этих антенн определяют, исходя из условий приема. На стадии разработки необходимо проанализировать возможность взаимных помех слабых и мощных станций в обоих диапазонах, особенно при использовании приемников невысокого класса, во входных цепях которых часто возникает перекрестная модуляция. Чтобы избежать помех радиоприему, возможно, придется подавить перед входом приемника и телевизионные сигналы.

На практике надо исходить из принципа: лучший усилитель — это антенна. Однако, если ее усиление недостаточно, следует использовать усилитель. Последний должен быть малошумящим, избирательным, чтобы усиливать сигналы только в определенной полосе частот, и достаточно линейным, чтобы не вносить заметных нелинейных искажений. Для выравнивания уровней сигналов на входе приемника или телевизора желательно предусмотреть возможность регулирования усиления в пределах примерно 20 дБ. Естественно, параметры усилителя должны оставаться неизменными при изменении температуры окружающей среды.

При конструировании антенных усилителей их размещают в непосредственной близости от антенн или даже на самих антеннах. Последний вариант удобен и с точки зрения их согласования.

Для передачи принятых сигналов по одному кабелю их необходимо сложить. В местах, где преобладают мощные передатчики и возникает многолучевой прием, это не так просто, как в областях более удаленных. Объясняется это тем, что и антенна, предназначенная для другого канала и ориентированная в другом направлении, может принимать отраженные сигналы местного телецентра, которые при простом сложении могут изменить сигнал, принятый другой антенной. Поэто-

Рис. 1 му желательно, чтобы УСС было избирательным. Устройства сложения сигналов разделяют на избирательные, неизбирательные и направленные. Избирательное УСС (рис. 1) состоит из катушек и конденсаторов, образующих либо фильтр нижних частот (ФНЧ) (рис. 1, а), либо фильтр верхних частот (ФВЧ) (рис. 1,6), либо полосовой фильтр (рис. 1, в).

Неизбирательное УСС представляет собой гибридное устройство. Направленное УСС обычно изготовляется из специального коаксиального кабеля с вспомогательной жилой, длина которого определяется длинами волн смешиваемых сигналов. Минимальным затуханием в прямом направлении обладает избирательное УСС с сосредоточенными параметрами, на втором месте — гибридные УСС, на третьем — направленные, которые применяют в некоторых особых случаях, главным образом в диапазонах IV и V, где они могут быть выполнены печатным монтажом.

Избирательные УСС используют в основном для сложения сигналов отдельных диапазонов. Для этого необходимы катушки с определенной индуктивностью, конденсаторы с малым отклонением емкости от номинальной (или точный подбор); такие УСС можно изготовить в симметричном исполнении. Для сложения сигналов, наиболее далеко отстоящих по частоте диапазонов, применяют ФВЧ и ФНЧ, остальных (но не соседних) — полосовые фильтры. В качестве примера на рис. 2 изображена принципиальная схема УСС для трех основных диапазонов телевидения.

Неизбирательные УСС позволяют складывать произвольные сигналы диапазонов I—V, в том числе и находящиеся в соседних каналах. Они представляют собой модификацию симметрирующего трансформатора с ферритовым магнитопро- водом (рис. 3). Если этот трансформатор должен быть широкополосным, собственная индуктивность его обмоток должна быть мала, а взаимная индуктивность,

наоборот, большой. Поэтому обмотки наматывают медной шиной и изолируют одну от другой фторопластовой лентой. Типичные параметры такого УСС: проходное затухание — не более 3 дБ, переходное затухание — 40 дБ в диапазонах I—III и не менее 20 дБ в остальных, коэффициент рассогласования — более 1,3. Устройство сложения сигналов этого типа можно также использовать в качестве ответвителя сигнала. В ЧСФР подобное устройство выпускается под названием «Testa РВС 21».

Устройство направленного УСС представлено на рис. 4. Проходное и переходное затухание такого УСС зависят от коэффициента связи между основной и вспомогательной линиями, а также от их взаимного расположения. В экстремальном случае, когда коэффициент связи равен 0,707, а проходное и переходное затухание одинаковы и равны 3 дБ, устройство работает как гибридный УСС. Направленный УСС также можно использовать в качестве ответвителя. Направленная линия лежит в основе ответвителя «Tesla РАМ 15» и индивидуальных штеккеров «Те1а».

Функции УСС может выполнять и усилитель. Каждый его вход в этом случае оснащают устройством, настроенным на соответствующий телевизионный канал или радиовещательный диапазон УКВ. На выходах некоторых изделий подобного рода включены полосовые фильтры, которые можно соединять параллельно. Недостаток такого решения — малое разделение сигналов при приеме сигналов соседних каналов, достоинство — простота реализации.

На практике применяют также отдельные канальные усилители в сочетании с УСС различных видов. Такой способ сложения сигналов в настоящее время считается лучшим, так как позволяет складывать сигналы близких и удаленных телецентров и выравнивать их уровни для дальнейшей обработки. При большом числе приемников иногда применяют широкополосный усилитель, задача которого — компенсировать потери, возникающие вследствие ответвления сигналов. Структурная схема такого устройства изображена на рис. 5 (здесь А1—А6 — симметрирующие звенья, А7—А12 — канальные усилители, А13—УСС, А14— широкополосный усилитель).

Рис. 4

Рис. 5

Для разводки сигнала внутри строения в основном используют коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. В небольших домах обычно достаточно четырех розеток. В этом случае (рис. 6) используют гибридные ответвители, размещаемые на чердаке или верхнем этаже (ответвители А2 и АЗ могут быть размещены и на более низких этажах). Общее затухание, вносимое таким устройством, не превышает 7 дБ. Индивидуальные розетки XW1—XW4— обычные,

в отсутствие нагрузки в них должны быть вставлены штеккеры с резисторами сопротивлением 75 Ом, чтобы не возникало отражений на открытых концах линий.

Если необходимо большое число розеток, следует использовать распределительную сеть на основе направленных ответвителей с достаточным (12…14 дБ) отделением приемников от магистральной линии. Схема такой линии показана на рис. 7. Последняя розетка XW8 должна быть оборудована нагрузочным резистором R1, сопротивление которого равно волновому сопротивлению кабеля магистральной линии. Для подобных распределительных сетей в ЧСФР выпускаются индивидуальные розетки «Tesla RZK И» (проходные) и «RZK 01» (оконечные). Электрические схемы этих розеток одинаковы, розетка «ΡΖΚ 01» отличается от «RZK 11» наличием резистора R3 (рис. 8). Достоинство этих розеток в том, что они содержат ФНЧ, подавляющий сигналы частотой выше 100 МГц, благодаря чему радиоприемник, подключенный к гнезду XW2, не перегружается телевизионными сигналами диапазонов III—V. Это имеет важное значение для приемников средней сложности, во входных цепях которых нередко возникает перекрестная модуляция.

Подводя итог сказанному, можно сформулировать следующие технические требования, которым должна удовлетворять коллективная антенна. В большинстве случаев (для условий ЧСФР. Прим, ред.) она должна обеспечивать прием: в одном канале телевизионного диапазона I, в двух каналах диапазона III, в двух-трех каналах диапазонов IV и V, дальний прием сигналов радиовещательных станций в диапазоне CCIR или телевизионного сигнала в диапазоне II и, наконец, прием сигналов местных радиовещательных станций в диапазоне OIRT. Кроме того, она должна отвечать требованиям, предъявляемым к устройствам для приема цветного телевизионного изображения. Для достижения минимального уровня помех желательно принять меры по выравниванию уровней принимаемых телевизионных сигналов.

Как следует из проведенного выше анализа, для каждой телевизионной программы и каждого радиовещательного диапазона целесообразно иметь свой канальный усилитель. Элементной базой могут служить полевые транзисторы производства ЧСФР с изолированными затворами KF907, которые можно использовать и в диапазоне V. Немаловажно и то, что они имеют низкие собственные шумы и допускают возможность регулирования усиления. Поскольку избирательное сложение сигналов отдельных диапазонов в условиях больших городов неизбежно, во входных цепях усилителей необходимо использовать настроенные полосовые фильтры.

Что касается распределительной сети, то предпочтение следует отдать ответвителям «Tesla РВС 21 > и индивидуальным розеткам производства ГДР. Структурная схема удовлетворяющей названным требованиям системы изображена на рис. 9.

Принципиальная схема канального усилителя для диапазонов I—III на полевых транзисторах KF907 показана на рис. 10. Оба затвора транзисторов этого типа оснащены диодами, предохраняющими их от воздействия статического электричества. Сигнал от антенны на вход усилителя поступает через полосовой фильтр L1L2C1—С4. Для согласования контура L1C1C2 с антенной, а контура L2C3C4 с транзистором VT1 применена емкостная связь с помощью делителей

С1С2 и СЗС4 соответственно (в скобках указана емкость конденсаторов для диапазонов II и III).

Сигнал с выхода полосового фильтра подводится к первому (по схеме — нижнему) затвору транзистора VT1, который находится под таким же потенциалом, что и исток благодаря их связи через резистор R1. Потенциал истока относительно общего провода задан делителем напряжения R2R3, который по РЧ составляющей блокирован конденсатором С5.

Усилением транзистора можно управлять, изменяя напряжение, подводимое к второму затвору (при повышении его от —2 до +4 В усиление возрастает на 30 дБ). Управляющее напряжение снимается с делителя напряжения, образованного резисторами R5 и R6. Резистор R4 выполняет защитные функции, по РЧ второй затвор блокирован конденсатором С8. Выходной контур L3C6 в цепи стока транзистора VTI настроен на среднюю частоту канала, выходной сигнал снимается с катушки связи L4. Цепь R7C7 предотвращает попадание сигнала РЧ в провода питания.

По аналогичной схеме можно выполнить и канальный усилитель для диапазонов IV—V. Отличие будет лишь в том, что вместо LC-контуров с сосредоточенными параметрами придется использовать объемные резонаторы, так как только они способны обеспечить нужную избирательность в этих диапазонах частот.

Принципиальная схема канального усилителя для диапазонов IV и V изображена на рис. 11. Принятый антенной сигнал с помощью гальванической связи подводится к резонатору L1C1, через индуктивную связь (L3) передается во второй резонатор (L2C2), а из него — через разделительный конденсатор СЗ— поступает на первый затвор полевого транзистора VT1. Управляющее напряжение на второй затвор подается через проходной конденсатор С8, напряжение питания на сток транзистора — через такой же конденсатор С9 и дроссель, образующий с последним развязывающий фильтр.

Для сложения сигналов разных диапазонов пригодно устройство, схема которого показана на рис. 12. Как видно, УСС асимметричный, затухание, вносимое им в полосе пропускания, не превышает 3 дБ (при условии, что параметры катушек и конденсаторов не отличаются от расчетных более чем на 1…2 %).

Сигнал радиовещательных станций обоих диапазонов подают на вход 2, так как с ним соединен ФНЧ с частотой среза несколько выше 100 Мгц.

При благоприятных условиях для постоянного приема двух программ в диапазоне III или в диапазонах IV и V для сложения сигналов одного диапазона можно использовать уже упоминавшиеся гибридные УСС «Tesla РВС 21» (их подключают к выходам канальных усилителей). Это же относится и к обоим радиовещательным диапазонам УКВ. Разумеется, если какие-то из принимаемых сигналов достаточно сильные, канальные усилители для них не нужны.

При разработке источника питания для рассматриваемого случая исходят из того, что он будет питать восемь канальных усилителей. При напряжении 15 В каждый из них потребляет не более 20 мА, поэтому суммарный ток, на который должен быть рассчитан источник, не превышает 160 мА. Поскольку колебания напряжения питания влияют на усиление канальных усилителей, а следовательно, и на уровень сигнала, подводимого к телевизору или радиоприемнику, выходное напряжение источника должно быть стабилизированным. Для обеспечения длительной безотказной работы детали источника должны иметь достаточный запас по току, напряжению и рассеиваемой мощности.

Принципиальная схема стабилизированного источника питания, отвечающего этим требованиям, изображена на рис. 13. В цепь первичной (сетевой) обмотки трансформатора Т1 включены предохранитель FU1 и выключатель Q1. Неоновая лампа HL1 индицирует подключение трансформатора к сети. Переменное напряжение вторичной обмотки выпрямляется диодами VD1—VD4. Выпрямленное напряжение фильтруется конденсатором С1 и, пройдя через интегральный стабилизатор DA1, поступает на канальные усилители. Встроенное в микросхему устройство защиты от короткого замыкания в нагрузке ограничивает выходной ток на уровне 230 мА.

Все детали канального усилителя сигналов диапазонов I—III монтируют на печатной плате (рис. 14), изготовленной из фольгированного стеклотекстолита. Катушки L1—L4 наматывают на пластмассовые каркасы диаметром 5 мм, применяемые в электронных селекторах каналов. Для приема программ в диапазоне I катушки LI — L3 должны содержать по 12 витков провода ПЭВ-2 0,5, в диапазоне II— по восемь витков провода ПЭВ-2 0,6, в диапазоне III— по пять витков провода ПЭВ-2 0,8. Катушка L4 в первом случае должна содержать четыре, во втором — три, в третьем — два витка того же провода, что и катушки L1—L3. Для настройки на последние три канала диапазона III (10·, 11- и 12-й) используют латунные подстроечники с резьбой М4.

Смонтированный усилитель помещают в экранирующую обечайку, согнутую из луженой жести толщиной 0,4…0,5 мм в соответствии с рис. 15 (отверстия в ее стенках предназначены для установки проходных стеклянных изоляторов, через которые усилитель соединяется с антенной, УСС и источником питания), и закрепляют в ней пайкой фольги общего провода к двум соседним стенкам. Для предотвращения паразитной связи между входными и выходными контурами усилителя устанавливают перегородку из того же материала, что и обечайка (ее припаивают не только к стенкам последней, но и к печатным проводникам платы с обратной стороны). Верхнюю (с отверстием для доступа к подстроечному резистору R6) и нижнюю стенки экрана устанавливают на место после регулировки усилителя.

Основой конструкции канального усилителя сигналов диапазонов IV и V служит коробка из жести толщиной 0,4…0,5 мм, изготовленная в соответствии с рис. 16. После закрепления в детали 1 перегородок 2 и 3 и промывки паяных

Рис. 17

швов спиртом устанавливают на перегородке 3 дисковые опорные конденсаторы С7 и С4 (последний припаивают точно на том месте, которое указано на рис. 17, а; место установки этого конденсатора особенно критично при приеме сигналов в диапазоне V). Затем устанавливают на место проходные конденсаторы С8, С9, подстроечные конденсаторы С1, С2, С6, постоянные резисторы R2—R4, изготовленные из медного посеребренного провода резонаторы LI, L2, L4 и элементы.

связи L3, L5 (их размеры указаны на рис. 17, б), конденсаторы связи СЗ, С5, дроссель L6 и, наконец, транзистор VT1 (для припайки его выводов можно использовать только паяльник на низкое напряжение с заземленным жалом). Дроссель L6 должен содержать 10 витков провода ПЭВ-2 0,4, намотанного виток к витку на ферритовом стержне диаметром 2 мм. Подстроечный резистор R6 монтируют снаружи экранирующей коробки (вывод его движка припаивают к выводу проходного конденсатора С8, а один из выводов резистивного элемента — к стенке коробки), выводы резистора R5 припаивают к свободному выводу резистора R6 и выводу внутренней обкладки проходного конденсатора С9.

Детали избирательного УСС монтируют на печатной плате из фольги- рованного стеклотекстолита, изображенной на рис. 18. Все его катушки — бескаркасные. Их наматывают виток к витку на оправке диаметром 5 мм. Катушки LI, L2 должны содержать по 12, L3, L4— по 15 витков провода ПЭВ-2 0,5; L5, L6— по шесть, L7— два витка провода ПЭВ-2 0,8, L8—1,5 витка провода ПЭВ-2 1,0. Оплетки коаксиальных кабелей, по которым подводятся сигналы от канальных усилителей и гибридных УСС, припаивают к скобкам, согнутым из листовой латуни толщиной 2 мм, которые затем крепят к плате винтами с гайками. Внутренние проводники кабелей пропускают через отверстия в ней и припаивают к печатным проводникам. Конечно, такой способ подводки сигналов усложняет измерение и наладку УСС, поэтому если есть возможность, для подсоединения кабелей лучше применить разъемные коаксиальные соединители с волновым сопротивлением 75 Ом.

Особое внимание необходимо уделить источнику питания и его основному узлу — сетевому трансформатору. Лучше всего использовать понижающий трансформатор заводского изготовления. При самостоятельном изготовлении его можно намотать на магнитопроводе Ш20Х20 из электротехнической стали толщиной не более 0,5 мм. Первичная обмотка (на 220 В) должна содержать 2 600 витков провода ПЭВ-2 0,15, вторичная (на 18 В)—215 витков провода ПЭВ-2 0,5. Между слоями первичной обмотки необходимо проложить по одному слою конденсаторной бумаги, а между обмотками —2-3 слоя стеклолакоткани.

Выпрямительные диоды, конденсаторы CI—СЗ и микросхему стабилизатора напряжения размещают на стеклотекстолитовой плате размерами 100Х 100 мм. Такие же размеры должен иметь и теплоотвод микросхемы, изготовленный из алюминиевого листа толщиной 2 мм (он предотвратит перегрев микросхемы при длительном коротком замыкании в нагрузке). В качестве опорных точек при монтаже желательно использовать пустотелые заклепки, развальцованные в отверстиях монтажной платы, а для соединения деталей — монтажный провод диаметром не менее 1 мм. Керамические конденсаторы С2, СЗ припаивают непосредственно к выводам микросхемы DA1, колодку с контактами для припайки проводов, идущих к канальным усилителям, устанавливают на ее теплоотводе.

Компоновка узлов источника питания зависит от возможности размещения системы в доме. Однако в любом случае все узлы системы желательно смонтировать в хорошо вентилируемом запирающемся ящике, недоступном для детей, и разместить не слишком далеко от мачты с антеннами. Для защиты от ветра и влаги этот ящик лучше всего установить под мачтой, на чердаке или, если строение имеет плоскую крышу, в коридоре верхнего этажа. Возможный вариант размещения деталей источника питания на стенке ящика показан на рис. 19.

При использовании исправных деталей и отсутствии ошибок в монтаже источник питания не требует налаживания. Надо только проверить его работоспособность. Для этого к выходу источника подключают эквивалент нагрузки — резистор сопротивлением 33 Ом с рассеиваемой мощностью не менее 3 Вт и, включив трансформатор в сеть, измеряют напряжение на нагрузке. Если оно не выходит за пределы 14,5…15,5 В, значит, блок питания работает, можно переходить к налаживанию остальных устройств системы.

Налаживание канальных усилителей, работающих в диапазонах 1—III, начинают с проверки режимов по постоянному току на соответствие указанным на рис. 10 вольтметром с входным сопротивлением не менее 1 МОм. Цепи РЧ лучше настраивать с помощью генератора качающейся частоты, но можно контролировать АЧХ и по точкам с помощью генератора сигналов и высокочастотного вольтметра переменного тока. Можно настраивать усилители по испытательной таблице, передаваемой телецентрами.

При настройке по приборам стремятся к тому, чтобы АЧХ усилителя уложилась в поле допусков (рис. 20). Ширина полосы пропускания должна быть не уже 8 МГц. Положение «горбов» АЧХ определяется частотами настройки контуров входного полосового фильтра, положение впадины между ними — частотой настройки выходного контура. Настраивают эти контуры изменением расстояний между витками катушек с помощью отвертки из диэлектрического материала. Если впадина получается слишком глубокой, увеличивают индуктивную связь между катушками L1 и L2 (сближают их). Добившись нужного результата, экран

закрывают крышками и, слегка закрепив их каплями припоя, еще раз снимают АЧХ. Возникшую расстройку устраняют указанными способами, после чего крышки закрепляют окончательно пайкой к обечайке. Требуемое усиление устанавливают подстроечным резистором R6.

В такой же последовательности настраивают и канальные усилители диапазонов IV и V. Следует отметить, что усилитель, схема которого представлена на рис. 11, можно использовать в качестве антенного, поместив его в непосредственной близости от антенны. Такая необходимость может возникнуть в случае, если из-за вносимого кабелем затухания не обеспечивается достаточный уровень сигнала на входе УСС.

Работоспособность селективного УСС проверяют с помощью генератора сигналов и высокочастотного вольтметра, нагрузив все входы и выход резисторами сопротивлением 75 Ом. Для измерений используют сигналы соответствующих частот напряжением около 100 мВ. Такой сильный сигнал необходим для того, чтобы избежать искажений измеряемых величин сигналами близкорасположенных телевизионных передатчиков (они могут проникнуть в УСС непосредственно, минуя входы и выход). При налаживании контролируют АЧХ в соответствующих диапазонах частот и ослабление сигналов, проникающих из других диапазонов. При необходимости подбирают индуктивность катушек, входящих в тот или иной фильтр. После настройки витки катушек закрепляют каким-либо лаком или клеем, не вносящим заметных потерь на рабочих частотах. Если УСС предполагается использовать в условиях повышенной влажности, его целиком (вместе с присоединенными кабелями) необходимо покрыть защитным лаком, обладающим хорошими высокочастотными свойствами.

В заключение — немного об антеннах. Промышленность ЧСФР выпускает целый ряд хороших антенн для всех диапазонов, поэтому изготавливать их собственными силами нет необходимости. К тому же это и невыгодно, так как затраты на изготовление антенны получаются больше, чем стоимость готовой антенны.

Для крепления антенн ни в коем случае нельзя использовать улавливающие штыри молниеотводов, мачты силовых и связных линий, деревья. Чтобы защитить аппаратуру от атмосферного электричества, антенны необходимо тщательно заземлить. Антенную мачту заземляют в нижней части стальным оцинкованным проводом диаметром не менее 8 мм или стальной шиной сечением 3χ20 мм. В процессе эксплуатации состояние заземляющих проводов необходимо периодически контролировать. Расстояние между антеннами и наружными проводами, прежде всего сетевыми, должно быть не менее 3 м.

Важный этап установки антенн — ориентирование. Предварительно это делают по странам света, определив направление на передатчик по карте, окончательно — по качеству сигнала, контролируемого с помощью телевизора, желательно переносного: его устанавливают таким образом, чтобы человек, манипулирующий с антеннами, видел результат непосредственно на экране кинескопа. В итоге должно получиться изображение без повторов (т. е. без отраженных мешающих сигналов), поэтому не исключено, что придется проверить возможность подавления отраженного сигнала с помощью минимума между лепестками диаграммы направленности антенны.

При дальнем приеме телевидения антенну ориентируют по наиболее сильному сигналу (минимальному шуму), так как отражение в этом случае обычно отсутствует (вернее — очень слабо).

После настройки антенн и монтажа всей системы, включая и розетки для подключения телевизоров и радиоприемников, определяют уровни сигналов в отдельности, наличие взаимных помех. На этом этапе необходимо выявить каналы с недостаточным уровнем сигнала (достаточным считают напряжение сигнала, находящееся в пределах 0,5…10 мВ, при меньшем напряжении страдает качество цветного изображения) и соответствующей подстройкой канальных усилителей добиться его повышения. Для контроля уровня сигнала используют специальные измерительные приемники. Опытным радиолюбителям, разбирающимся в приемной телевизионной технике, можно рекомендовать использовать в качестве измерительного приемника телевизор (во избежание поражения электрическим током применять для этой цели телевизоры без сетевого трансформатора не следует). Об уровне сигнала в этом случае судят по показаниям вольтметра (с достаточно большим входным сопротивлением), измеряющего напряжение АРУ.

Всем остальным радиолюбителям при отсутствии измерительного приемника можно рекомендовать способ ориентировочной оценки сигнала, основанный на предположении, что его заданное значение находится в области, близкой к значению, при котором в цветном изображении исчезают остатки шумов. Сигнал с очень большим уровнем качества приема не улучшит, наоборот, может привести к нелинейным искажениям изображения, интермодуляции (проявляется в том, что кроме изображения принимаемой программы на экране наблюдается изображение, передаваемое другим передатчиком, или подвижные полосы) или к нестабильности синхронизации, которая обычно является верным признаком большого уровня сигнала. При оценке уровня сигнала лучше всего пользоваться испытательной таблицей, передаваемой телецентром. При недостаточном уровне сигнала усиление соответствующего канального усилителя увеличивают подстроечным резистором, предусмотренным для этой цели.

Аналогично поступают и с радиовещательными сигналами, передаваемыми на УКВ, но здесь прежде всего необходимо убедиться, нет ли помех со стороны местных телевизионных передатчиков, которые возникают при слишком большом усилении их сигналов. Нужно установить только такое усиление, которое достаточно с точки зрения взаимных помех.

Источник: Конструкции советских и чехословацких радиолюбителей: Сб. статей/Состав.: А. В. Гороховский, В. В. Фролов— Кн. 4.— М.: Радио и связь, 1991.— 208 с.: ил.— (Массовая радиобиблиотека. Вып. 1169).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты