Вище вже зазначалося, що установка антенного підсилювача біля телевізора між фідером і антенним входом телевізійного пріемнікаобеспечівает збільшення коефіцієнта посилення приймального тракту, т. е. покращує чутливість, обмежену посиленням.
Було показано, що при використанні сучасних телевізорів такий метод не призводить до покращення зображення в умовах далекого прийому, так як потребують поліпшення чутливості, обмеження не посиленням, а шумами. Антенний же підсилювач, володіючи приблизно таким же рівнем власних шумів, як і телевізійний приймач, не покращує чутливості, обмеженою шумами.
Проте використання антенного підсилювача в деяких випадках дозволяє поліпшити прийом, але для цього він повинен бути встановлений не біля телевізора, а близько антени, на щоглі між антеною та фідером або в розрив фідера, в безпосередній близькості від антени. У чому тут різниця?
Справа в тому, що сигнал, проходячи до фідера, зазнає загасання, зменшується його рівень. Загасання залежить від марки кабелю, з якого виконаний фідер. Крім того, загасання тим більше, чим більше довжина фідера і чим більше частота сигналу, т. Е. Номер каналу, по якому приймається передача.
Коли антенний підсилювач встановлений біля телевізора, на його вхід надходить сигнал, вже ослаблений проходженням по фідера, і ставлення рівня сигналу до рівня шумів на вході антенного підсилювача виявляється менше, ніж якби антенний підсилювач був встановлений біля антени, коли сигнал не ослаблений фідером. При цьому, звичайно, проходячи по фідера, сигнал також послаблюється, але в стільки ж разів. послаблюються і шуми. В результаті відношення сигналу до рівня шумів не погіршується.
Телевізійні кабелі різних марок характеризуються залежністю питомої загасання від частоти. Питомою загасанням коаксіальногокабелю прийнято називати таке, яке зазнає сигнал певної частоти, проходячи по кабелю довжиною 1 м.
Питомий загасання вимірюється в дБ / м і приводиться в довідниках у вигляді графічних залежностей »питомої загасання від-частоти або у вигляді таблиць. На рис. 1 наводяться такі криві для деяких марок коаксіального 75-омного кабелю.
Користуючись ними, можна підрахувати загасання сигналу в кабелі при певній його довжині, на будь-якому частотному каналі метрового або дециметрового діапазону. Для цього потрібно помножити отримане з малюнка значення питомої загасання на довжину фідера, виражену в метрах. В результаті вийде загасання сигналу в децибелах.
Мал. 1. Криві питомої загасання коаксіальних кабелів.
Найбільш поширений тип кабелю для фідера - РК 75-4-11, питомий загасання його 0,05. 0,08 дБ / м в діапазоні 1-5-го каналів, 0,12. 0,15 дБ / м в діапазоні 6-12-го каналів і 0,25. 0,37 дБ / м в діапазоні 21-69-го каналів. Звідси, при довжині фідера 20 м загасання сигналу в фідерів на 12-му каналі складе всього 3 дБ, що відповідає зменшенню напруги сигналу в 1,41 рази ,, а при довжині фідера 50 м загасання на 12-му, каналі складе 7,5 дБ (зменшення я 2,38 раз).
У дециметровому ж діапазоні при довжині фідера 20 м загасання виявиться рівним 5,0. 7,4 дБ в, залежно від номера каналу, що відповідає зменшенню напруги1 сигналу в 3,78. 2,34 раз ^, а при довжині фідера 50 м - 12,5. 18,5 дБ, (зменшення сигналу в 4,22. 8,41 рази).
Таким чином, при довжині фідера 50 м подарована 12-му каналі сигнал, проходячи по фідера, зменшується більш ніж удвічі, і ставлення сигнал-шум на вході телевізора виявиться зменшеним також більш ніж удвічі. Якщо встановити антенний підсилювач до надходження сигналу в фідер, при цьому ж рівні вхідних шумів антенного підсилювача, що і біля телевізора, вийде виграш в відносин сигнал-шум більш ніж удвічі.
Ще більш суттєву перевагу вийде при більшій довжині фідера або при прийомі сигналу в дециметровому діапазоні. Необхідний і цілком достатній коефіцієнт посилення антенного підсилювача має дорівнювати загасання сигналу в фідерів. Використовувати антенні підсилювачі з коефіцієнтом посилення більше необхідного немає сенсу.
Випускається кілька типів антенних підсилювачів. Найбільшого поширення набули антенні підсилювачі метрового діапазону типу УТДІ-1-Ш (підсилювач телевізійний діапазонний індивідуальний на частоти 1-1II діапазонів).
Вони розраховані на всі 12 каналів 'метрового діапазону і містять вбудований блок живлення від мережі змінного струму напругою 220 В. Конструкція підсилювача дозволяє встановлювати його на щоглі біля антени з харчуванням по фідера без прокладки додаткових проводів. Коефіцієнт посилення підсилювача УТДІ-1-Ш не менше 12 дБ (4 рази по напрузі), а рівень його власних шумів трохи менше рівня власних шумів чорно-білих і кольорових телевізійних приймачів.
Якщо підсилювачі УТДІ-1 -III діапазонні і розраховані на посилення телевізійного сигналу з будь-якого з 12 каналів метрового діапазону, то антенні підсилювачі типу УТКТІ (підсилювач телевізійний канальний транзисторний індивідуальний) одноканальні і розраховані на посилення сигналу тільки одного, цілком певного частотного каналу метрового діапазону.
Номер каналу вказується після позначення типу підсилювача. Так, УТКТІ-1 означає, що підсилювач розрахований на посилення сигналу по першому частотному каналу, а УТКТІ-8 на посилення сигналу по восьмому каналу. Підсилювачі типу УТКТІ також мають вбудований блок живлення від мережі змінного струму напругою 220 В.
Коефіцієнт посилення УТКТІ-1 - УТКТІ-5 не менше 15 дБ, а УТКТІ-6 - УТКТІ-12 не менше 12 дБ. Рівень власних шумів підсилювачів цього типу дещо менше, ніж типу УТДІ-1-Ш. Потужність, споживана від мережі змінного струму УТДІ-1-Ш, не перевищує 7 Вт, а УТКТІ - 4 Вт.
У зв'язку з тим, що в даний час все більшого поширення набуває телевізійне, мовлення в дециметровому діапазоні, а загасання сигналу в фідерів на цьому діапазоні підвищено, актуальним стає використання антенних підсилювачів, розрахованих на цей діапазон. Наприклад, підсилювача типу УТАІ-21-41 (підсилювач телевізійний антенний індивідуальний, розрахований на 21-41 канали) з коефіцієнтом підсилення не менше 14 дБ в діапазоні частот 470. 638 МГц.
Позднякова. Налаштування підсилювача на один з каналів метрового діапазону здійснюється підлаштування конденсатором, смуга пропускання підсилювача складає 8 МГц, а коефіцієнт посилення 22. 24 дБ. Харчування підсилювача проводиться постійною напругою 12 В. Такий підсилювач має сенс використовувати тільки в тому випадку, коли, здійснюється прийом передач по одному певному каналу, так як перебудовувати підсилювач, встановлений на щоглі немає можливості.
Широкосмуговий антенний підсилювач МВ
Значно частіше виникає потреба в широкосмуговому антенном підсилювачі, здатному підсилити сигнали всіх телевізійних програм, прийнятих антеною. На рис. 2 показана принципова схема антенного підсилювача. розрахованого на посилення всіх 12 метрових каналів, розробленого І. Нечаєвим.
Мал. 2. Схема антенного підсилювача МВ.
При напрузі 12 В коефіцієнт посилення становить 25 дБ при струмі споживання 18 мА. Підсилювач зібраний на малошумні транзисторах з коефіцієнтом шуму близько 3 дБ. Встречнопараллельно включені діоди на вході оберігають транзистори підсилювача від пошкодження грозовими розрядами. Обидва каскаду зібрані за схемою з загальним емітером.
Конденсатор С6 забезпечує корекцію частотної характеристики підсилювача в області вищих частот.
Для стабілізації режиму "транзисторів підсилювач охоплений негативним зворотним зв'язком з емітера другого транзистора на базу першого. Щоб уникнути самозбудження підсилювача через паразитного зворотного зв'язку між каскадами через джерело живлення використовується розв'язують фільтр 114, С1. Вхідними клемами підсилювач підключається до фідера в безпосередній близькості від антени, де сигнал ще не ослаблений проходженням по фідера.
Вихід підсилювача підключається до фідера, що йде до телевізора. По центральній жилі цієї частини фідера до підсилювача подається напруга живлення через дросель И. Через такий же дросель до центрального провідника антенного гнізда телевізора підводиться напруга +12 В. Сигнал з антенного гнізда в телевізорі на вхід селектора каналів при цьому "повинен подаватися через розділовий конденсатор ємністю 3000 пФ.
Дроселі намотують на феритових циліндричних сердечниках діаметром 3 мм і довжиною 10 мм проводом ПЕЛ або ПЕВ діаметром 0,2 мм виток до витка. Кожен дросель містить по 20 витків. Перед намотуванням сердечник потрібно обернути двома шарами лавсанової плівки, а після намотування витки закріплюються полістироловим лаком або емалітом.
Схема антенного підсилювача ДМВ
Інший антенний підсилювач, розрахований на дециметровий діапазон 470. 790 МГц (21. 60 канали), запропонував А. Комок. Його принципова схема показана на. Мал. 3. Коефіцієнт посилення цього підсилювача в смузі пропускання становить 30 дБ при харчуванні напругою 12 В, а струм споживання не перевищує 12 мА.
Мал. 3. Схема антенного підсилювача ДМВ.
Обидва каскаду зібрані за схемою з загальним емітером на надвисокочастотних транзисторах з низьким рівнем власних шумів. Нижня межа смуги пропускання підсилювача обмежена вхідним фільтром верхніх частот, а верхня - паразитними ємностями транзисторів і монтажу. Завдяки резисторам R1 і R3 забезпечується температурна компенсація режиму транзисторів.
Котушка фільтра верхніх частот L1 намотується проводом ПЕВ-2 діаметром 0,8 мм і містить 2,5 витка.
Як було відзначено, основне призначення антенного підсилювача -Компенсація загасання сигналу в фідерів. При використанні антенного підсилювача чутливість обмежена шумами, т. Е. Здатність приймати слабкий сигнал, визначається відношенням сигнал-шум вже не на вході телевізійного приймача, а на вході антенного підсилювача. Тому при установці антенного підсилювача близько антени для отримання певного значення чутливості, обмеженою шумами, буде потрібно менший рівень вхідного сигналу, ніж при установці його біля телевізора. Таким чином, вдається з кращою якістю приймати більш слабкий сигнал.
Застосування антенного підсилювача дозволяє свідомо використовувати фідери такий великий довжини, які за відсутності підсилювача послабили б рівень сигналу до неприпустимого. Необхідність застосування довгого фідера іноді виникає в умовах закритої місцевості, коли телевізійний приймач розташовується в улоговині і приймальна антена, встановлена біля будинку, виявляється закрита знаходяться па шляху до передавача пагорбами.
У той же час телевізійні антени, встановлені на відстані 100. 200 м від цієї будівлі, забезпечують цілком впевнений прийом з гарною якістю зображення за рахунок того, що вони не закриті місцевою перешкодою. В таких умовах домогтися нормального прийому можна одним із двох способів: або збільшенням висоти антеною щогли, що зазвичай являє собою дуже важке завдання, або установкою антени на відкритій місцевості, на відстані 100. 200 м від будинку. Тоді для підключення антени до телевізійного приймача потрібно використання довгого фідера.
Легко підрахувати, що при фідері довжиною 200 м кабель марки РК 75-4-11 на частоті 12-го каналу створює затухання 30 дБ, що відповідає зменшенню напруги сигналу в 31,6 раз, який, як правило, виявляється нижче порога чутливості телевізійного приймача . Установка антенного підсилювача, який володіє хоча б таким же посиленням, на виході антени дозволить компенсувати загасання сигналу в довгому фідері і забезпечити нормальну роботу телевізора.
Якщо посилення одного підсилювача недостатньо, можна включити два підсилювача послідовно один за іншим. При цьому результуючий коефіцієнт посилення буде дорівнює сумі коефіцієнтів посилення підсилювачів, якщо вони виражені в децибелах.
При дуже великій довжині фідера і необхідності посилення сигналу більш ніж на 30 дБ, коли доводиться використовувати два або кілька антенних підсилювачів, щоб уникнути перевантаження або самозбудження не слід встановлювати все підсилювачі в одному місці. У цих умовах перший, підсилювач встановлюють на виході антени, т. Е. На вході фідера, а наступні - в розрив фідера приблизно на однакових відстанях один від іншого. Ці відстані вибирають так, щоб загасання сигналу в відрізку фідера між двома підсилювачами приблизно дорівнювало коефіцієнту підсилення підсилювача.
З залежностей питомої загасання від частоти для коаксіальних кабелів різних марок (рис. 1) можна зробити певні висновки. Кабелі марок РК 75-2-13 і РК 75-2-21 мають досить великою питомою загасанням навіть в метровому діапазоні хвиль, використовувати їх в дециметровому діапазоні годі було. Кабелі марок РК 75-7-15, РК 75-9-13, РК 75-13-11 і РК 75-17-17 володіють меншою питомою загасанням в порівнянні з РК 75-4-11 особливо в дециметровому діапазоні.
Якщо при довжині, фідера 50 м на частоті 620 МГц (39-й канал) кабель РК 75-4-11 вносить загасання 16 дБ (ослаблення напруги сигналу в 6,3 раз), то при тих же умовах кабель марки РК 75-9 -13 вносить загасання 9,5 дБ (ослаблення в 3 рази), а РК 75-13-1,1 - 7,25 дБ (ослаблення в 2,3 раз). Таким чином, вдалий вибір марки кабелю для фідера в дециметровому діапазоні може підняти рівень сигналу на вході телевізора в кілька разів навіть без використання антенного підсилювача.
Можна запропонувати досить просту пораду на вибір кабелю: чим більше діаметр кабелю, тим менше загасання він вносить. В якості телевізійного фідера завжди, використовується коаксіальний кабель з хвильовими опором 75 Ом.
Нікітін В.А. Соколов Б.Б. Щербаков В.Б. - 100 і одна конструкція антен.