具有可调频率响应的窄带天线放大器。方案、说明

具有可调频率响应的窄带天线放大器。无线电电子电气工程百科全书

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所提出的天线放大器旨在提高接收米范围传输的电视接收器的灵敏度。放大器增益为 22 ... 24 dB，大约 8 MHz 的带宽可以使用调谐电容器轻松调谐到电视频道之一。

由于1到12个电视频道之间存在间隙，因此在5到6个电视频道的频率范围内构建窄带可调谐放大器具有很大的困难。因此，建议使用一种在两个子带之一（1 至 5 或 6 至 12 个电视频道）中工作的放大器。放大器中低噪声晶体管的使用与其直流模式的优化相结合，可以确保放大器在足够高的增益下具有低水平的固有噪声。

在电视接收机没有足够的增益余量来稳定接收覆盖区域外的电视节目的情况下，使用所提出的天线放大器是最有效的。当电视因长期运行而失去增益裕度时，使用放大器来提高增益限制灵敏度似乎也是合理的。所描述的放大器还可以用于在远离电视中心和中继器的区域中接收电视节目，例如在农村地区，在大多数情况下，那里没有集中接收天线系统（集体天线）。在这种情况下，当将多个电视接收机连接至一根接收天线时，可以使用放大器。

实际上，只要电视接收机的天线输入与放大器的输出匹配，整个设备的实现都是可能的。当使用窄带和高定向天线以及高增益天线系统时，该放大器还可以对来自位于可靠接收区域之外的电视中心的电视节目进行可靠的远程接收。在这种情况下，建议将放大器放置在天线杆上紧邻天线的位置，以补偿天线馈线中的信号衰减，引入电缆长度越长，信号衰减越大。在这种情况下，使用所提出的放大器将提高电视接收机输入端的信噪比。

与[1]中描述的三级放大器相比，所开发的两级放大器的设计和电路实现要简单得多。 [1] 中的放大器不提供将幅频特性 (AFC) 调谐到该范围内的电视频道之一的可能性，并且相对于其固定的平均频率仅具有有限的频率调整，在±3 MHz，仅允许补偿温度漂移放大器带宽。指定放大器相对于外壳的负电源排除了其通过显像管电视电源运行的可能性。

所提出的放大器的主要优点是能够在米级范围内平滑地调整其频率响应以适应各种电视频道，这使得可以通过相对简单的电路解决方案在所需频道上获得高增益。第一放大器级的幅频响应在很宽的频率范围内是一致的，包括五个 - 从第 1 到第 5 (48,5...100 MHz) - 或七个 - 从第 6 到第 12 (174 ... 230 MHz) -电视频道。

R1 ... 130 K	C1 ...见下表	C6...680	VT1 ... KT371A
R2 ... 1,2 K	C2 ...见下表	C7 ... 2200	VT2 ... GT346A
R 3 ... 1,5 K	C3 ...见下表	C8 ... 0,01 uF
R 4 ... 2,2 K	C4...0,01uF	C9 ... 1000
R5 ... 10 K	C5 ...见下表	C10...4...7

该放大器有两个放大级，分别组装在晶体管VT1和VT2上（图1），分别按照共发射极电路和共基极电路连接。这种包含晶体管VT1和VT2的共源共栅是为了降低放大器整体的噪声系数。放大器的频率调谐是通过平滑调节第二放大级的调谐电容C10来实现的，其频率响应呈钟形峰形，在宽度约为8的窄范围内获得最大增益。兆赫。输入电路L1C1L2C2是高通滤波器，第一子带的截止频率约为48,5 MHz，第二子带的截止频率约为160 MHz。直流晶体管VT1的工作模式由电阻R1和R2设定，使得在集电极电流约为5mA时，其集电极上的电压等于+5V。在此模式下，KT371A系列晶体管在3,4 MHz频率下的噪声系数为4,7...400 dB [2]，在400 MHz以下的频率下，晶体管噪声会较小。电容器C3的电容与晶体管VT1的输入电容一起限制第一级在子带最高频率处的增益。在两个子带中，第一级的测量增益均为 13...15 dB。

C5、L3、C6为第二级输入高通滤波器，用于抑制低频信号。集电极电路中包含L2C4电路的晶体管VT10是谐振放大器。 L4C10电路元件的参数决定了第二级的窄频率响应，改变它们可以在很宽的频率范围内调整频率响应。采用GT2A系列晶体管作为VT346，按照共基极电路连接，是因为在该开关电路中晶体管的吞吐电容较小。电阻器R3-R5为晶体管VT2提供以下直流模式：集电极电压10V，发射极电流-约1mA。在这种情况下，GT346A晶体管的噪声系数不超过4 dB [2]。第二级的增益为 12 ... 14 dB，带宽为 8 MHz。

电容器C4、C8对于平滑电源电压的纹波和防止放大器自激是必要的。

合理的安装和优化的设计保证了放大器在高增益下可靠稳定的工作（图2）。

由频率响应不均匀引起的每个子带范围内的增益变化不超过3 dB。因此，当放大器调谐到同一子带内的不同通道时，增益值相差不超过3 dB；而第一个子带的增益比第二个子带的增益高 2...3 dB。

放大器可以使用KT371A、KT382B、KT382A系列晶体管来代替KT367A晶体管，并且可以使用GT346B来代替GT346A晶体管，但如果使用后者，放大器自身的噪声水平会增加。同时，通过使用具有任意字母索引的晶体管KT371、KT372、KT3101、KT3115代替KT3132A晶体管，可以降低固有噪声水平。此时，应将电阻R1的阻值减小到100kOhm，将电阻R2的阻值增大到3,2kOhm，以保证在集电极电流为1mA左右时，晶体管VT5的集电极电压为3V。。当更换晶体管时，印刷电路板设计也必须稍作改变，使得接触焊盘位于晶体管相应电极的下方。在放大器的第二级中，GT346A晶体管可以替换为KT3123A；在这种情况下，电阻器R3的电阻应减小到750欧姆，以便在晶体管发射极处获得等于10V的电压，集电极电流约为1mA。

电感采用镀银线材；线圈绕组为无框式。表中给出了每个子范围的线径、绕组节距和线圈内径。 1.

指定	转弯数量		线径，毫米	绕组节距，毫米	线圈内径，mm	注意
指定	频道 1 - 5	频道 6 - 12	线径，毫米	绕组节距，毫米	线圈内径，mm	注意
L1	5	3	0,7	3	8	-
L2	3	2	0,7	3	8	-
L3	5	5	0,5	1,5	3	-
L4	12	7	0,5	5	5	从第二圈开始点击，从“地面”端子开始计数。

表中给出了放大器电容器的电容（以 pF 为单位），具体取决于子范围。 2.

电容器名称	渠道
电容器名称	1 - 5	6 - 12
C1	18	6,8
C2	24	8,2
C3	24	10
C5	47	24

放大器使用的电容器C4、C8为KM-5型，其余为KD-1、KD-2。穿心电容器C7——K.10-51；调谐电容C10-KT4-23。放大器中的所有电阻均为 MLT-0,125。

该放大器组装在尺寸为 70x45x15 mm 的金属矩形外壳中。主体通过易于拆卸的盖子从上方和下方封闭，这些盖子在最终调整后焊接到主体上。放大器设计细节采用0,5毫米厚的镀锡铜制成；也可以使用黄铜板或锡板（图 3、4）。

放大器的基础是印刷电路板 1，由厚度为 1,5 mm 的单面箔玻璃纤维层压板制成，其余结构部件焊接到其上。如果使用双面玻璃纤维，则去除板背面的箔片。组装前必须除去图中虚线所示电路板区域的箔片。箔的去除可以通过机械或蚀刻来完成。在图中。图 2 显示了放大器元件在外壳中的位置，只有在外壳最终组装后才应安装到位。为了确保最小的寄生安装电容，外壳中的元件通过尽可能缩短引线长度来安装；焊接元件时，必须使用散热器。放大器输入焊接到天线插座，天线插座使用两个螺钉和螺母固定在外壳的侧壁上（图 6 中的第 3 部分）。将一根特性阻抗为 75 欧姆、长 0,7...1 m、配有统一天线插头的电视电缆焊接到放大器的输出端，借助该电缆将放大器的输出端连接到电视接收器的天线输入。

通过正确安装和使用已知良好的部件来设置放大器可以归结为检查晶体管 VT1 和 VT2 的直流模式。晶体管端子处的电压与图中所示的电压偏差（见图1）不应超过±5%。在电容器 C 10 的帮助下，放大器被调谐到米范围的电视频道之一，以获得电视接收器屏幕上的最大对比度和图像稳定性。然后，通过拉伸和压缩线圈L1、L2（用于第一级高通滤波器）和线圈L3、L4（用于第二级高通滤波器）的匝数，获得最高质量的图像，从而调整高通滤波器的截止频率。这补偿了由于元件参数和安装电容的分布而导致两个高通滤波器的截止频率可能出现的偏差。最好使用由介电材料制成的轮廓螺丝刀，通过对具有焊接顶盖和底盖的组装放大器中的电容器C10进行平滑调整来进行最终调整。

放大器通常位于靠近电视接收器的位置。如果电视引入电缆的长度超过15 ... 20 m，为了提高电视接收机输入端的信噪比，建议将放大器放置在接收天线附近，并采取措施它的防潮和隔热。当将放大器放置在室外天线的桅杆上时，为了排除大气对其的有害影响，必须将外壳盖整个周边小心地焊接到外壳上，并且必须焊接调谐孔以确保住房紧张。还建议额外保护放大器免受湿气进入，方法是在放大器上放置几个塑料袋，将一个塑料袋放在另一个塑料袋上，并且每个塑料袋的开口侧朝下。在这种情况下，连接到放大器的输入和输出电缆必须弯曲，以便它们从下方接近放大器。这将防止大气降水进入封装腔体，并可靠地保护放大器免受潮湿影响。在气温波动较大的情况下，建议将放大器放置在一个简单的无源恒温器中，例如由合适的分体泡沫箱制成的恒温器。

该放大器可以使用任何在 12 mA 负载电流下提供 +10 V 恒定电压的电源进行操作；而纹波电平不应超过10 mV。该放大器可由+12 V 供电，该电压为电视接收机的分米频道选择器（ACS 单元）供电。

文学

1. Genshenza I.、Kolomiets V.、Savenko I. 带远程调谐的天线放大器。 - 广播，1975 年，第 4 期，第 15 页16 - XNUMX。
2. 广泛应用设备的晶体管：手册/Ed。 B·L·佩雷尔曼. - M.：无线电和通信，1981 年，第 272 页。 275、243、245、XNUMX。

作者：O. Prystaiko、Yu. Pozdnyakov

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