微电路上的 UHF 天线放大器。方案、说明

微电路上的 UHF 天线放大器。无线电电子电气工程百科全书

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由于使用微型微电路，建议业余无线电爱好者重复使用的分米范围（第 21 - 69 个电视频道）天线放大器的尺寸非常小。这使得它与杂志页面上之前讨论的内容显着不同。

随着 UHF 电视广播的发展，业余无线电爱好者对该系列天线和天线放大器的兴趣与日俱增，并且销售的各种元件基础的可用性允许开发非常微型的天线放大器。通常，它们在低噪声双极晶体管上执行，较少在场效应晶体管上执行。目前，还可以在集成电路上组装超小型低噪声特高频天线放大器。

一个例子是单片砷化镓集成电路 MGA86563，由 HEWLETT-PACKARD 制造。它是一款宽带微波放大器，工作频段为0,5至6 GHz。

微电路主要参数

增益（在 2,4 GHz 频率下），dB......21,8
噪声系数（频率为 2,4 GHz），dB......1,6
电源电压，V ...... 5
电流消耗，mA......14

增益压缩 1 dB 时的输出功率，mW（0,3 欧姆负载超过 50 V）2

该微电路采用两种封装：SOT-143 和超小型 SOT-363。超小型封装中的微电路的成本较低，相当于几美元。诚然，在这种设计中，很难在微电路的整个工作频率范围（高达 6 GHz）内获得均匀的增益，但这对于 UHF 天线放大器（高达 900 MHz）来说不是必需的。

该微电路的一个特点是电源电压通过输出引脚提供给它。这使得它可以用于天线放大器，电源电压通过输出电缆提供，无需任何特殊的电路解决方案。

为了在这样的芯片上构建低噪声天线放大器，通常需要最少的部件。然而，作者认为这种做法并不正确。事实上，与所有微波微电路一样，MGA86563 对静电、输入过载和电源电压过高非常敏感。这是天线放大器的典型现象，因此有必要采取措施保护微电路免受有害因素的影响。在这种情况下，放大器当然会变得稍微复杂一些，但其运行的可靠性会增加。

作者提出的放大器原理图如图1所示。 1、输入端装有二极管VD2、VD2，保护微电路免受放电和强无线电信号的影响。 C1L3C450 高通滤波器的截止频率约为 3 MHz，可抑制较低频率的信号，从而保护芯片免受强大的低频信号的影响。微电路的输出直接连接到放大器的输出和还原电缆（引脚X4、X2）。为了保护输出电路免受过压或负极性电压的影响，电容器C4和齐纳二极管VD3通过电感器LXNUMX连接在输出端。放大器的这些小复杂性使得可以显着保护微电路免受有害因素的影响。

UHF 片上天线放大器

如果计划将放大器放置在天线附近，则建议通过稳定电源 (9...15 V) 的降压电缆为其供电，始终通过限流电阻，如图 2 所示。 XNUMX.

UHF 片上天线放大器

当将放大器放置在电视附近或客厅的其他地方时，电源电压按照图 3 中的图表提供。 XNUMX.

UHF 片上天线放大器

放大器的所有部件都可以放置在由双面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上，厚度为 1 毫米，尺寸为 5x(25...40) 毫米。 PCB 导体的草图如图 4 所示。 5、元素的放置 - 如图所示。 XNUMX.

UHF 片上天线放大器

电路板的一侧进行金属化，并沿电路板边缘使用箔片连接到另一侧的公共线（如虚线所示）。大多数部件放置在电路板的一侧，元件 L2、C4 和 VD3 位于另一侧，并通过孔与其余部分连接。板的两面外观如图所示。 6.

UHF 片上天线放大器

放大器可选用小型表贴电容K10-17、K10-42或国外同类电容。线圈 L1 包含 2 匝，L15 包含 2 匝 PEV-0,2 1,5 线，缠绕在直径为 1 mm 的心轴上。电容器 C3 - C4 “卧式”安装在板上，C3 - “立式”安装。 VD2稳压二极管和LXNUMX线圈的结论焊接到后者上。

由于电路板和所有元件的尺寸都非常小，因此应使用稍微加热的烙铁进行安装，烙铁的尖端是锋利的，并且最好使用低熔点焊料。烙铁、电路板和安装人员必须“接地”，以防止静电损坏微电路。如果结果发现接收间隔的较低频率将高于500MHz，则应当增加线圈L1的匝数。

安装并测试放大器的运行后，所有部件都涂有一层环氧树脂胶，以提高强度并防止环境影响。在户外使用放大器时，将其放置在内径为 5、外径为 7...8、长度为 18...25 毫米的塑料管形式的保护壳中。外壳以很小的摩擦力放置在板上，以便覆盖零件。之后，小心地用环氧树脂胶填充管内的空隙，然后整个放大器，除了焊接电缆的地方外，覆盖一层防潮油漆或清漆。

根据该电路组装在这样的板上的放大器提供了 19...20 dB 的增益，并且在整个 UHF 范围内的不均匀传输系数不超过 3 dB。

您可以将放大器安装在天线引入电缆间隙的任何位置。在这种情况下，应使用防潮油漆或清漆可靠地保护电缆的焊点和开放部分，防止氧化和受潮。

总之，应该指出的是，该微电路的应用范围并不限于所考虑的情况。它还可以用于许多其他设计。

作者：I. Nechaev，库尔斯克

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