УКВ диапазон

В СССР под УКВ понимался диапазон достаточно большого размаха. Вы слышали, конечно, что сегодня у нас имеется радио УКВ и FM, но это деление очень условно. Мы просто позаимствовали у Европы диапазон вещания в районе 100 МГц (87,5 – 108 МГц) и вот его назвали FM, а под УКВ стали понимать все, что лежит ниже 87,5 МГц. Реальное значение этого термина становится понятно, если обратить внимание на ГОСТ 24375, который гласит, что к УКВ следует относить диапазон, начиная МВ включительно и заканчивая децимиллиметровыми волнами, которые прилегают к СВЧ. А это ни много ни мало, как разброс от 30 до 3000 МГц. Сюда входит всё современное радиовещание на FM, а также любые телевизионные каналы, спутниковые и часть Wi-Fi. Вот такой неслабый диапазон.

Мы говорили, что волны в нем распространяются линейно, а значит, идеальны для передачи на дальние расстояния при условии прямой видимости. Спутник видно отовсюду, и проблем не возникает, если не считать домов и деревьев. На крыше в любом случае что-нибудь будет. Совсем иначе дело обстоит с УКВ на поверхности планеты. Земля-то круглая, поэтому вышка может находиться за горизонтом, и приема не будет. Вот поэтому и приходится нам подымать самодельные ТВ антенны повыше. Иначе ловить они не будут. Если вокруг нет гор и долов, то формула приема выглядит следующим образом: (См. также: Антенна для телевизора своими руками)

Где: H – высота над землей передающей антенны, h – высота над землей приемной антенны. Очевидно, что первый параметр мы не всегда можем узнать точно, поэтому, посетив свой домик в деревне, будем вынуждены на ощупь искать нужную высоту подвеса. А в общем действует принцип, чем выше, тем лучше. Однако здесь на горизонте появляется второй момент. Он называется кабелем снижения. Этот тот коаксиал на 75 Ом, который донесет сигнал от самодельной антенны до телевизора. Чем длиннее кабель снижения, тем больше в нем потерь. В результате сигнал может и вообще затухнуть.

Самодельные антенны для ТВ обычно не дают большого коэффициента усиления при широкополосном приеме, но если настроить их параметры на одну выбранную частоту, например, первый мультиплекс (в Москве это 559,25 МГц), то можно добиться замечательных результатов. Однако с кабелем тоже нужно что-то делать. Если сигнал не ловится хорошей самодельной телевизионной антенной, то понадобится усилитель. Он подключается прямо там, на мачте, поэтому должен быть рассчитан на уличные условия работы. Можно купить в магазине прибор, а можно собрать самостоятельно. Часто можно раздобыть микросхемы, которые уже являются готовыми усилителями. К такому остается лишь подсоединить самодельную телевизионную антенну.

Самодельный усилитель для телевизионной антенны

Если уж соберемся делать такую штуковину сами, то логично ее настроить на нашу резонансную частоту. Например, 559,25 МГц. В этом случае положительный эффект даст даже обычный малошумящий каскад на транзисторе. Примерный рисунок каскада представлен ниже. Это каскодная схема, и хотя авторы не потрудились сообщить, на какую длину волны, она рассчитана, мы установили, что граничная частота биполярного транзистора 2N5179 составляет минимум 900 МГц. То есть полоса вещания телевидения вполне укладывается в этот промежуток.

По нашему разумению последний каскад должен выполнять согласующие функции. Он очень похож на эмиттерный повторитель, на который как раз и возлагаются такие обязанности. Преимущества в том, что у каскодной схемы хороший коэффициент усиления, до которого расти и расти прочим. В то же время схема не отличается сложностью. За нас на рисунке уже выбрали рабочие точки, осталось настроить резонансный контур так, чтобы он попал на частоту 559,25 МГц. Самодельные антенны для ТВ, оснащенные таким устройством, должны принимать гораздо лучше. Обратите внимание, что питающих напряжений два. На +10 В можно найти на барахолке старенький адаптер, а вот получить из него +20 В придется уже самостоятельно (и без нас).

Вход сигнала идет через развязывающий конденсатор емкостью 0,01 мкФ, который убережет аппаратуру от действия тока высоты (как известно, любая точка, поднятая над землей, обладает электрическим потенциалом). В общем это гальваническая развязка (по току), которая общепринята в радиосхемах. Резисторы 39 и 100 кОм задают рабочую точку полевого транзистора, конденсаторы на 0,1 мкФ является фильтрами по цепи питания. Резистор на входе в 100 кОм определяет входное сопротивление схемы, которое должно быть по возможности больше, а 1 кОм – выходное. Центральным элементом является колебательный контур из емкости и индуктивности, который должен быть настроен на резонансную частоту.

Давайте подумаем, как это сделать. Усиление у нас определяется добротностью параллельного резонансного контура. Резонансная частота его находится по формуле:

Где: П = 3,14, число Пи, L – индуктивность катушки, С — емкость конденсатора.

Если взять емкость из стандартного ряда 10 пФ, то величина индуктивности получится порядка 8 нГн. Такую катушку придется мотать самостоятельно, а в контур включить подстроечный конденсатор. Это будет что-нибудь наподобие тайваньского CTC 038-30RA с пределами от 4 до 30 пФ. По уровню сигнала или качеству картинки необходимо добиться наилучшего приема. Мы сами не конструировали схему, поэтому не может гарантировать, что здесь выбраны именно малошумящие транзисторы. В частности, автор утверждает, что подача сигнала на один из затворов полевого транзистора устраняет эффект Миллера. А сама схема выглядит подходящей для наших целей. (См. также: Антенна для телевизора с усилителем)

В итоге мы бы рекомендовали сначала попробовать прием без усилителя, при необходимости уже начинать что-то конструировать. В конце концов самодельная телевизионная антенна может работать и без усилителя. Чтобы намотать катушку правильно, мы рекомендуем посетить сайт coli32.narod.ru. Там имеется также онлайн калькулятор индуктивностей. Можете выбрать модель на любой вкус и цвет. Учтите, что для этого понадобится проволока диаметром порядка 0,2 мм, а также штангенциркуль, чтобы измерить некоторые размеры с большой точностью. Лучше взять медную проволоку.

На этом с усилителями мы считаем вопрос закрытым. В итоге заметим, что перед сборкой нужно убедиться, что типы транзисторов малошумящие, иначе труд пропадет даром. Как это узнать? Проще всего спросить на форуме, где радиолюбители ответят. Что делать, если транзисторы вовсе не малошумящие? Необходимо достать их характеристики, посчитать рабочие точки согласно резистивным делителям на рисунке, затем подобрать малошумящие аналоги, на которых точки выбрать аналогичным образом. Мы не рассматриваем случай переусиления, но для примерного расчета замерьте напряжение на выходе самодельной телевизионной антенны (если имеется профессиональный вольтметр). Это будет действующее значение, поделите его на 0,7 для получения размаха и по входной характеристике смотрите, чтобы не было режима отсечки сигнала.

Вот как это делается. У любого транзистора имеется входная характеристика, где приведена зависимость тока от напряжения. Мы задаем по горизонтали вольтаж и снимаем размах выходного тока. Почти весь он передается на выход. Поэтому мы берем выходную характеристику и смотрим, чтобы весь размах тока пришелся на линейный участок. Симметрирование рабочего участка входной характеристики осуществляется правильным подбором резисторов 39 и 100 кОм. Что касается биполярного транзистора, то его входная характеристика уже подтянута к середине путем выбора питающих напряжений. С ним проблем не должно возникнуть.

Согласование самодельной телевизионной антенны

Самодельная антенна для цифрового телевидения может иметь невесть какое волновое сопротивление. Обычно конструкции из литературы рассчитываются на 75 Ом, но не всегда это можно сделать. Скажем больше, 75 Ом – это типичное сопротивление полуволнового вибратора. Если собрано нечто другое, то оно не будет иметь такие характеристики. Самодельная комнатная антенна для телевизора не нуждается в согласовании, потому что потери не очень велики на коротком отрезке кабеля. Никогда не оставляйте лишнюю бухту, делайте фидер минимальной длины. Из сказанного должно быть понятно, что самодельная антенна для цифрового ТВ должна быть настроена на середину мультиплекса, а усилитель – иметь достаточную полосу пропускания, чтобы пропустить канал.

Многие задают вопрос, как сделать тарелку для спутникового телевидения. Мы считаем, что в домашних условиях никак. Нужно с большой точностью воспроизвести очертания параболоида, и с этим рядовой радиолюбитель не справится. Другое дело – поляризацию поменять или облучатели расположить нужным образом. Но это уже будет не самодельная спутниковая антенна для телевизора. Данные действия относятся к пусконаладочным работам. Если будет желание, отпишитесь в комментариях по сборке усилителя, схема простейшая, стоимость тоже не высока, но нам не с руки этим заниматься, потому что нет времени просто! До встречи в следующих обзорах.

Источник http://vashtehnik.ru/radioapparatura/samodelnaya-antenna-dlya-televizora.html