Примечание. Расстояние б между выходными точками одноканальных антенн должно быть 10 — 15 мм для каналов 1 — 5 и 7 — 10 мм для каналов 6 — 12. У многоканальных антенн это расстояние должно быть равно 100 мм для каналов 1 — 5 и 28 мм для каналов 6 — 12. Размер а = 60 мм.
Описанные варианты зигзагообразной антенны обладают относительно большим усилением, достигающим 6 — 10 дБ, как у антенны «волновой канал» с числом элементов, равным 5 или 7. Но у зигзагообразной антенны есть недостаток, свойственный одноэлементным антеннам, она имеет максимум усиления в обоих направлениях, перпендикулярных к плоскости антенны. В результате этого возможно действие помех со стороны других телецентров, расположенных позади антенны. Устранить этот недостаток можно путем установки за антенной экрана-рефлектора в виде ряда отрезков трубки, расположенных в вертикальной плоскости, как показано на рис. 10. Рефлектор может быть выполнен и из отрезков проволоки, натянутых на деревянный каркас. Можно использовать такой же провод или антенный канатик, что и для рамки антенны. Размеры стержней рефлектора, расстояние между ними и положение относительно плоскости ан-
тенны зависят от принимаемого канала. Для широкополосных антенн, показавных на рис. 9, эти размеры указаны в табл. 2. Как показала практика, зигзагообразная антенна с рефлектором имеет усиление мощности сигнала на 2 — 3 дБ больше, чем без него, что равносильно увеличению напряжения сигнала на входе телевизора на 30 — 40%.
Таблица 2
Каналы |
А, ММ |
Б, мм |
В, мм |
Г, мм |
1 — 5 |
4000 |
3200 |
620 |
300 |
6-12 |
1170 |
900 |
175 |
130 |
При установке антенн на крыше клуба необходимо позаботиться и об их устойчивости к воздействию ветровой нагрузки. Эту устойчивость можно повысить тремя или четырьмя растяжками из стальной проволоки диаметром 3 — 5 мм. При этом желательно, чтобы антенна не находилась в «тени» других более высоких зданий или высоковольтных линий электропередачи по направлению на телецентр. В противном случае возможно появление различных помех или уменьшение мощности сигнала.
Дальнейшее увеличение дальности приема может быть достигнуто за счет применения многоэтажных синфазных антенн, изготовление которых требует высокой квалификации и в любительских условиях затруднено.
Дальность приема можно увеличить также путем применения антенного усилителя, включаемого между выходом антенны и кабелем или между кабелем и антенным входом телевизора. Широкий выбор таких усилителей выпускает промышленность. Их применение наиболее оправдано и дает хорошие результаты при относительно длинном кабеле и в тех случаях, когда внутренние шумы телевизора не заметны на его экране при просмотре программ. Достаточно использовать антенный усилитель, повышающий мощность сигнала на 10 — 12 дБ, чтобы получить заметное улучшение качества изображения.
Усилитель для телевизионной антенны
На рис. 11 изображена схема относительно простого антенного усилителя, предназначенного для работы на каналах 1 — 5. В среднем он увеличивает мощность сигнала на входе телевизора на 10 — 13 дБ, что соответствует повышению напряжения в 3 — 4 раза. При этом удается повысить устойчивость работы системы синхронизации телевизора и улучшить четкость изображения.
Усилитель содержит две апериодические ступени усиления на транзисторах Т1 и Т2. Усилительные возможности транзисторов позволяют использовать этот усилитель и на более высокочастотных каналах, вплоть до 10-го, но с меньшим усилением — всего до 6 — 8 дБ.
Для обеспечения возможно большего усиления в широкой полосе частот жоллекторный ток транзисторов выбран относительно большим, около 5 мА. Между коллектором и базой каждого транзистора включены корректирующие ДС-иепи (R2C2 и R6C5), а между базой и эмиттером — конденсатор малой емкости. Это позволяет, с одной стороны, повысить усиление на высших частотах, а с другой — ограничить его на низших. В результате усиление сигнала в .некотором интервале частот примерно однаково.
Усилитель монтируют на печатной плате, чертеж которой показан на рис. 12. Для изготовления усилителя подойдут постоянные резисторы МЛТ-0,5, постоян-иыа конденсаторы КТ-2. Дроссель L1 в цепи питания намотан на стержень диаметром 5,3 мм и длиной 20 мм из феррита 400 НН и содержит 20 витков провода ПЭВ-1 0,2.
Налаживание усилителя состоит в подборке резисторов, отмеченных на схеме звездочками, для установки требуемого режима работы каждого транзистора по постоянному току. Режим контролируют, измеряя миллиамперметром коллекторный ток в точке, отмеченной на схеме крестом.
Собранный и налаженный усилитель следует поместить в металлический экранирующий фильтр и испытать совместно с телевизором. Если при подключении усилителя между выходом кабеля и антенным входом телевизора заметно улучшается контрастность изображения, повышается стабильность синхронизации, то это означает, что усилитель работает нормально. Его лучше всего установить вблизи антенны, например, на чердаке здания или у основания антенны, защитив от непогоды дополнительной влагозащитной коробкой.
Для питания антенного усилителя требуется источник постоянного тока напряжением 20 — 24 В. Лучше всего применить сетевой блок питания и подвести ток от него к усилителю хорошо изолированными проводами. Удобно воспользоваться отрезком радиочастотного кабеля, проложенным параллельно кабелю снижения (фидеру). Питание усилителя нужно включать и выключать одновременно с телевизором.
Может получиться так, что применение антенного усилителя одновременно с улучшением контрастности изображения приведет к появлению на экране телевизора множества мерцающих точек, ухудшающих изображение. Это свидетельствует о большом уровне внутреннего шума антенного усилителя. Уменьшить или даже устранить шум можно уменьшением коэффициента усиления, «апример, снижением напряжения питания до 15 В.
Многие современные радиовещательные приемники имеют наряду с другими и диапазон ультракоротких волн (УКВ). Прием сигналов на этом: диапазоне отличается высокой верностью воспроизведения, малым уровнем помех и возможностью прослушивания стереофонического радиовещания. Для обеспечения нормальной работы приемника в диапазоне УКВ требуется специальная антенна. Обычно портативные приемники снабжают встроенной телескопической штыревой антенной, а стационарные — встроенным проволочным диполем.
В обоих случаях уверенный прием возможен лишь на относительно небольшом расстоянии от радиостанции. Лучшие результаты можно получить, если использовать комнатную телевизионную антенну с двумя штырями. Подбором длины штырей и их пространственного положения можно найти оптимальные условия приема. Но такие антенны громоздки и недолговечны.
Весьма эффективна на УКВ рамочная антенна, устройство которой показано на рис. 13. Для изготовления антенны можно использовать медную или алюминиевую проволоку диаметром 3 — 4 мм, изогнув ее в виде семилепесткового цветка. Оба конца рамки изолируют один относительно другого и подпаивают к симметричному двухпроводному кабелю КАТВ с волновым сопротивлением 300 Ом.
Рамку закрепляют в стойке, запрессованной в основание. Стойка и основание выполнены из прочной древесины, например, дубовой или буковой. Общая длина проволоки для рамки — 2600 мм. Рамку можно составить из нескольких отрезков проволоки, хорошо пропаянных в местах стыка.
К достоинствам этой антенны следует отнести высокую жесткость, относительно небольшие размеры и возможность поворота рамки антенны. Это позволяет найти наилучшее положение рамки, при котором обеспечивается уверенный прием желаемой станции и подавление помех со стороны мешающих станций. Наилучший прием обычно соответствует случаю, когда плоскость рамки перпендикулярна направлению на станцию.
Конечно, возможности комнатной УКВ антенны весьма скромны по сравнению с многоэлементными антеннами телевизоров, установленными на высоких мачтах. Поэтому, если радиостанция удалена на расстояние более 30 — 40 юм, то лучше всего применять наружные многоэлементные широкополосные антенны, перекрывающие первые 4 — 6 каналов телевидения. При необходимости1 многоэлементная телевизионная антенна может быть использована и для радиовещательного приемника и диапазоне УКВ. К сожалению, одновременна» работа телевизора и приемника от одной антенны исключена из-за больших помех со стороны телевизора (его генератора строчной развертки).
Те, кто работал в поле во время сева или на уборке урожая, знают, как приятно бывает в период короткого обеденного перерыва или отдыха послушать музыку или радиопередачу. Обычно для этой цели пользуются переносными радиоприемниками или магнитофонами, выходная мощность которых обычно не превышает 0,5 — 1 Вт, тогда как для прослушивания радиопередач на открытом воздухе требуется выходная мощность не менее 3 — 5 Вт. Такую мощность можно получить от дополнительного усилителя мощности НЧ, питающегося, например, от батареи гальванических элементов общим напряжением
20 — 24 В или автомобильной аккумуляторной батареи напряжением 12 В. В крайнем случае можно использовать мотоциклетную батарею аккумуляторов напряжением 6 В.
Самые простые я доступные усилители мощности не содержат регуляторов громкости и тембра, а их вход подключают к приемнику или магнитофону вместо встроенной динамической головки громкоговорителя. Такие усилители содержат от четырех до восьми транзисторов.
Усилители другого вида рассчитаны на подключение своим входом к линейному выходу приемника или магнитофона, выходное напряжение которых не превышает 200 — 300 мВ, а выходное сопротивление исчисляется десятками или сотнями «илоом. Поэтому число транзисторов в таком усилителе обычно больше из-за необходимости дополнительного усиления сигнала. Эти усилители часто снабжают регулятором громкости и регуляторами тембра. Ниже описаны несколько подобных усилителей мещноети НЧ.
На рис. 14 изображена принципиальная схема простого усилителя с трансформаторным входом и бестрансформаторным выходом, содержащего четыре германиевых транзистора и обеспечивающего интервал воспроизводимых частот 40 — 12 000 Гц. Усилитель [рассчитан для совместной работы с громкоговорителем, имеющим входное сопротивление не менее 4 Ом при напряжении питания 12 В. При необходимости усилитель может нормально работать при пониженном до 6 В или повышенном до 24 В напряжении питания. Каких-либо регулировок и коррекций режима работы транзистора при этом не требуется. Максимальная выходная мощность и потребляемый от батареи ток зависят от напряжения питания и сопротивления нагрузки усилителя. Эта зависимость представлена в виде табл. 3.
Как видно из табл. 3, при изменении сопротивления нагрузки от 4 до 32 Оим и напряжения питания от 6 до 24 В выходная мощность изменяется от 0,15 до 12 Вт. При отсутствии сигнала так покоя усилителя должен находиться в пределах 15 — 25 мА. При меньшем токе покоя увеличиваются искажения сигнала при работе с малой мощностью, а при большем — увеличивается бесполезный расход тока от батареи и повышается температура корпуса оконечных транзисторов.
Входной сигнал к усилителю удобнее всего подавать экранированным кабелем с ответной частью выходного разъема аппарата — источника сигнала (приемника или магнитофона). Первая ступень каждого плеча усилителя выполнена по широко известной схеме эмиттерного повторителя. Положительные полупериоды электрических колебаний входного сигнала усиливаются по току плечом на транзисторах ТЗ и Т4, отрицательные — на Т1,Т2. Начальное смещение на эмиттерных переходах транзисторов Т1 и ТЗ формирует делитель напряжения R1R2Д1R3. В связи с тем, что эмиттерный повторитель не дает усиления по напряжению, а для получения максимальной выходной мощности требуется, чтобы амплитуда напряжения сигнала на базах транзисторов Т1 и ТЗ равнялась 60 — 70% напряжения питания, напряжение входного сигнала повышается входным трансформатором Tp1. Первичная обмотка этого трансформатора должна содержать около 150 витков, а вторичная — примерно 1800 (коэффициент трансформации — 12). Можно использовать выходной трансформатор от лампового приемника II — IV классов, имеющий близкие параметры. Его вторичную обмотку (низкоомную) используют в качестве первичной.
Таблица 3
Напряжение питания, В |
Сопротивление нагрузки, Ом |
|||
4 |
8 |
16 |
32 |
|
6
|
0,75 |
0,5 |
0,3 |
0,15 |
180 |
110 |
55 |
35 |
|
9 |
1,7 280 |
1,2 150 |
0,8 80 |
0,4 50 |
12 |
2,6 400 |
2 220 |
1,1 110 |
0,55 66 |
16 |
5 500 |
3 250 |
2 150 |
1 85 |
20 |
8 650 |
5,3 380 |
2,6 170 |
1,3 90 |
24 |
12 800 |
7,5 420 |
4 220 |
2 110 |
28 |
15 900 |
10 500 |
5,5 560 |
2,8 140 |