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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 새로운 안테나 증폭기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
90년대에는 온에어 텔레비전 네트워크의 확장 및 활성 채널 수의 증가와 관련하여 전환 없이 MB 및 UHF 대역에서 축 프로그램을 수신할 수 있는 다중 채널 텔레비전 안테나에 대한 사용자 관심이 있었습니다. , 급격히 증가했습니다. 4년 중반부터 ANPREL, DIPOL, ELECTRONICS 등의 폴란드 소형 TV 안테나 ASP-8WA, ASP-8WA(CX-XNUMXWA)가 시장에 진입하기 시작하여 그런 접수. 안테나는 빠르게 인기를 얻었으며 현재 많은 수의 안테나가 작동 중입니다. 개별 TV 안테나 ASP-4WA, ASP-8WA는 일반적인 메쉬 반사 스크린이 있는 평면 진동기 구조입니다. 즉, 안테나에 직접 설치되고 드롭 피더로 전원이 공급되는 전자 증폭기가 장착되어 있습니다. 특히 이득 및 대역폭과 같은 안테나의 많은 특성은 안테나 증폭기를 사용하여 얻을 수 있습니다. 결과적으로 재생된 텔레비전 이미지의 품질은 주로 후자의 매개변수에 따라 달라집니다. 활성 ASP 안테나의 경우 여러 제조업체에서 다양한 브랜드와 번호로 전체 범위의 통합 안테나 증폭기를 생산합니다. 구조적으로 모두 동일한 방식으로 설계되었습니다. 즉, 표면에 장착된 미세 요소가 있는 소형 인쇄 회로 기판(약 60x40mm) 형태입니다. 보드는 자동화된 SMD 기술을 사용하여 제조되며 반복 제어로 인해 매우 안정적입니다. 이러한 안테나 증폭기는 고유한 설계로 인해 플레이트 증폭기라고 합니다. 다수의 SWA 안테나 증폭기의 회로, 매개변수, 단점 및 수리는 [1]에 자세히 설명되어 있습니다. 그러나 그러한 증폭기를 생산하는 회사는 제품을 개선하고 있으며 이제 많은 새로운 모델이 등장했습니다. 바로 SWA입니다. S&A, GPS, PAE 등 이미 안테나를 작동하고 있고 이미지 품질을 개선하고자 하는 소유자와 새 안테나를 구입하기로 결정한 사람들 모두에게 그들의 매개변수는 의심할 여지 없이 실질적인 관심사입니다. 또한 증폭기는 대수주기, 파동 채널 등과 같은 다른 유형의 안테나와 함께 작동할 수 있습니다(입력 임피던스가 일치하는 경우). 안테나 증폭기에는 조건부로 일반 및 개인의 두 그룹으로 나눌 수 있는 여러 특성 매개변수가 있습니다. 일반적인 것에는 입력 및 출력 저항 (각각 300 및 75 옴), 공급 전압 (공칭 9V에서 15 ... 12V), 작동 주파수 채널 간격 (드물게 예외가있는 1-68 TV 채널)이 포함됩니다. 공통 매개변수 덕분에 증폭기의 호환성이 보장됩니다. 그러나 증폭기의 품질을 평가하려면 증폭기를 다른 증폭기와 구분하는 개별 매개 변수, 특히 노이즈 및 증폭도 중요합니다. 최근 안테나 판매 문서에 부분적으로 배치되었지만 이에 대한 정보가 항상 제공되는 것은 아닙니다. 안테나를 대량으로 판매하는 회사에서도 구입하기 어려운 회사 카탈로그에도 충분히 나와 있습니다. 올바른 안테나 증폭기를 선택하려면 두 가지 개별 매개변수인 잡음 지수와 감소된 이득 Ku를 알아야 합니다. 주파수 응답 유형을 나타내는 것도 매우 바람직합니다. 증폭기를 선택할 때 가장 중요한 것은 잡음 지수입니다. 잡음 지수는 가능한 한 작아야 하며 확실히 TV의 입력 단계보다 낮아야 합니다[1]. 최신 안테나 증폭기의 잡음 지수는 2dB 이하여야 합니다. 두 번째 매개변수(게인)는 케이블 및 패시브 스플리터(있는 경우)의 신호 손실을 기반으로 [1]에 설명된 방법에 따라 계산됩니다. 안테나 증폭기는 계산된 Ku 계수 값에 가장 가까운 값에 따라 선택됩니다. 계산 된 값을 초과하여 증가하면 소음 수준이 감소하면서 효과가 발생합니다. 그렇지 않으면 주변 스테이션의 강력한 신호로 증폭기에 과부하가 걸리고 자체 여기의 위험이 증가합니다. 또한 증폭기의 실제 주파수 응답에 의해 결정되는 주파수에 대한 계수 Ku의 의존성을 고려할 필요가 있으며, 각각은 고유한 주파수 응답 형태를 가지고 있습니다. 따라서 SWA 및 PAE 증폭기는 약 600MHz의 주파수에서 하나의 매끄러운 최대값(혹)을 갖습니다(이득 상승은 6 ~ 10dB에 도달함). S&A 및 PA 증폭기는 3개 험프 특성을 가지고 있습니다. 두 번째 게인이 5 ... 100dB 증가하면 약 XNUMXMHz의 주파수, 즉 MB에 위치합니다. 주파수 응답 유형을 사용하면 범위의 비 작동 부분의 이득을 줄여 안정성과 노이즈 내성을 향상시키기 위해 수신 조건에 따라 증폭기를 선택할 수 있습니다. 일반적으로 설명서에 지정된 게인은 DM V 범위를 나타내며 MB 주파수에서는 상당히 낮을 수 있습니다. 대부분의 새로운 증폭기는 전통적인 XNUMX단계 OE-OE 방식에 따라 조립됩니다. 다양한 브랜드의 일부 새로운 앰프 모델의 회로, 매개 변수 및 주파수 응답을 고려하십시오. 증폭기 SWA-555, 그 개략도는 Fig. 그림 1은 T67(BFG-67) 또는 BFR-91A 바이폴라 마이크로트랜지스터를 기반으로 하는 XNUMX단계 비주기적 RF 증폭기입니다.
첫 번째 단계는 보정 없이 광대역입니다. 두 번째 단계에는 수정이 있습니다. 트랜지스터 VT5의 전류 피드백 회로의 커패시터 C2는 작동 범위 [1]의 낮은 주파수에서 주파수 응답의 강하를 제공하고 전압 피드백 회로의 커패시터 C4는 이득을 제한합니다. 고주파 및 작동 대역 외부에서. 증폭기의 주파수 응답은 Fig. 2.
일반적으로 SWA-555 및 SWA-9 앰프의 구성은 거의 동일합니다(첫 번째 앰프는 전원 회로에 LC 필터가 없고 수동 요소의 일부 등급이 변경됨). 따라서 증폭기의 주파수 응답이 가깝습니다. 그러나 91단에서 BFR-1,6A 저잡음 트랜지스터(Ksh = 555dB)를 사용하면 SWA-XNUMX 증폭기의 잡음 지수가 더 낮습니다. S&A 증폭기는 두 단계 모두에서 더 복잡한 이퀄라이제이션 회로를 가지고 있습니다. 모델 S&A-130, S&A-140의 개략도는 Fig. 도 3에서 직렬 회로 L1C1는 트랜지스터 VT2의 캐스케이드 전압을 위해 OOS 회로에 도입된다. 공진 주파수는 범위의 상위 주파수에서 첫 번째 단계의 이득이 감소하도록 선택되어 증폭기의 안정성에 기여합니다. 보정 대역을 확장하기 위해 L1C2 회로의 품질 계수는 저항 R1, R3에 의해 감소합니다. 트랜지스터 VT1에 필요한 정전류 기반을 제공합니다.
두 번째 단계에는 저주파 영역에서 주파수 응답을 변경하는 트랜지스터 VT6의 이미 터 회로에 이중 RC 회로 R7, R6, C7 및 R4, C5, C2가 장착되어 있습니다. 그 결과 증폭기의 특성은 Fig. 4.
100MHz의 주파수에서 이득의 증가는 3...4dB에 이릅니다. 혹 사이의 간격은 지상파 TV 채널에서 사용되지 않는 230~400MHz의 주파수에 속합니다. 이러한 형태의 주파수 응답은 증폭기의 안정성과 잡음 내성을 향상시킵니다. S&A 증폭기의 다른 기능에는 입력에 낙뢰 보호 다이오드 VD1을 사용하는 것이 포함됩니다. 효율이 그다지 높지 않으므로 안테나를 접지하는 것이 좋습니다. PAE 증폭기에서는 S&A에서와 같이 LC 보정이 두 단계 모두에 적용됩니다. RAE-45 증폭기에서 그 회로도는 Fig. 도 5에 도시된 바와 같이, 1단 및 3단의 전압용 OOS 회로에 각각 포함된 2개의 직렬 회로 L5CXNUMX 및 LXNUMXCXNUMX에 의해 제공된다.
또한 주파수 응답 및 커패시터 C2, C8의 형성에 영향을 미칩니다. 결과적으로 이 증폭기의 주파수 응답에 대한 험프는 그림 700에서 볼 수 있는 것처럼 6MHz 이상의 주파수에서 급격하게 떨어집니다. XNUMX.
PA 증폭기는 입력에 VD1 다이오드 대신 코일을 사용하는 것을 제외하면 S&A 증폭기와 유사하기 때문에 자세히 고려하는 것은 이치에 맞지 않습니다. RA 및 S&A 증폭기의 주파수 응답은 거의 동일합니다. GPS 모델은 SWA-455, SWA-555 증폭기와 유사하며 두 번째 단계의 수정 요소 값만 다릅니다. 두 번째 트랜지스터의 에미터 회로에서 블로킹 커패시터의 커패시턴스를 증가시킴으로써 100...400MHz의 주파수 범위에서 이득이 증가했습니다. 일부 새로운 증폭기 모델에서는 직렬 연결된 튜닝 및 일정한 저항과 커패시터의 두 번째 트랜지스터 이미 터에 추가 회로가 연결됩니다 (그림 1에 점선으로 표시됨). 이 경우 트리머 저항은 더 낮은 주파수 범위에서 게인을 변경하여 결과적으로 증폭기의 주파수 응답을 변경할 수 있습니다. 불행하게도 안테나를 올릴 때 증폭기에 접근하기 어렵기 때문에 이러한 보정 조정기의 가치는 작습니다. 물론 회로 및 주파수 응답 분석은 완전하지 않습니다. 수정 회로 외에도 주파수 응답이 부품의 상대적 위치, 장착 커패시턴스, 스트립 라인의 존재 등에 의해 영향을 받기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 저자에게는 주파수 응답 유형에 따라 증폭기를 올바르게 선택하고 경우에 따라 보정 요소를 선택하여 자체 튜닝하는 데 충분합니다. 다음과 같은 실용적인 권장 사항이 분석에서 나옵니다. SWA 및 PAE 증폭기의 실제 주파수 응답 형식은 주로 UHF 범위의 원격 스테이션을 수신하는 데 가장 적합합니다. 증폭기가 최대 이득을 갖는 곳. MB 영역의 감소된 이득으로 인해 이러한 증폭기(특히 PAE)는 이러한 주파수에서 더 안정적이고 간섭으로부터 더 잘 보호됩니다. 약한 MB 신호를 수신하려면 MB에서 게인이 증가한 S&A, PA 및 GPS 증폭기를 선호해야 합니다. 이는 소형 ASP 안테나가 MB 대역에서 매우 낮은 고유 이득을 갖는다는 점에서 특히 중요합니다. 예를 들어 ASP-50WA 안테나의 경우 8MHz 주파수에서 1dB를 초과하지 않습니다[2]. 새로운 SWA 모델의 주요 매개변수. S&A. 인터넷[2]과 회사 카탈로그에서 가져온 PA, GPS, PAE(작동 주파수 간격 f, 잡음 지수 Ksh 및 게인 팩터 Ku)가 여기에 있는 표에 나와 있습니다. 정보가 일치하지 않는 경우 최악의 값이 포함됩니다. 분명히 일부 새 모델은 약간의 노이즈 감소(최대 1,5dB)를 달성했지만 NR1이 3 ... 3.9dB(SWA-31. SWA-32, S&A-110. S&A-120, RA-10) 권장되지 않습니다.
제조업체는 아직 대부분의 증폭기의 잡음 특성을 크게 개선하지 못했습니다. 최고의 이전 모델인 SWA-7, SWA-9는 Ksh = 1,7dB[1]였습니다. SWA-47(AST), SWA-49(AST) 모델을 제외하고 새 앰프의 경우 거의 동일하거나 약간 감소했습니다. 이는 주로 사용된 회로와 트랜지스터가 변경되지 않았기 때문입니다. 제한 주파수가 67GHz이고 잡음 지수가 최대 3dB인 동일한 마이크로파 트랜지스터 T415, V7,5, 3가 입력에 사용됩니다. 단계, 그리고 가끔 - 덜 "시끄러운 BFR-2A. 증폭기의 특성은 첫 번째 트랜지스터의 유형뿐만 아니라 작동 모드의 영향을 받는다는 점에 유의해야 합니다. 고유 잡음 수준, 이득 및 입력 일치 정도에 영향을 미치는 입력 전도도의 활성 구성 요소 값은 콜렉터 전류에 따라 달라집니다. 대부분의 안테나 증폭기에서 트랜지스터 VT1은 1 "= 8 ... 12 mA의 콜렉터 전류에서 작동합니다. 이를 통해 상당히 높은 이득과 입력 변압기 T1과의 좋은 일치를 얻을 수 있지만 최적은 아닙니다. 낮은 수준의 고유 노이즈 Ksh = f (Ik) 사용 된 마이크로 칩의 의존성은 알려지지 않았지만 일반적으로 바이폴라 실리콘 마이크로파 트랜지스터의 경우 콜렉터 전류 2 ... 5 mA에서 최소 노이즈 레벨이 관찰됩니다. 3] 입력에서 양호한 정합을 유지하는 동안 잡음 이것은 PAE 증폭기(그들에게만 해당)의 경우 첫 번째 트랜지스터의 전류가 1 ... 4 mA로 감소한다는 사실에 의해 간접적으로 확인됩니다. 이로 인해 동일한 트랜지스터를 사용하면 잡음 수준이 크게 감소했습니다. 인터넷 네트워크의 정보에 따르면 이러한 증폭기의 Ksh 계수는 5 ... 0.8dB에 이릅니다. [1]에서 언급한 바와 같이 많은 고이득 SWA 안테나 증폭기는 자체 여기되기 쉽습니다. 이것은 에 의해 설명됩니다. 최대 900MHz의 주파수 대역에서 OE-OE 방식에 따라 조립된 2000단계 비주기적 RF 증폭기의 안정성을 보장하는 것은 상당히 어렵다는 점입니다. 이 경우 안정성을 달성하는 것이 실질적으로 불가능하기 때문에 계단식 수의 추가 증가는 의미가 없는 것 같습니다. 그럼에도 불구하고 4개의 트랜지스터에 조립된 증폭기가 시장에 등장했습니다. 이 사실에 흥미를 느낀 저자는 SWA-7/XNUMXT 앰프를 구입했다. 인쇄 회로 기판에 작성된 회로도가 그림 XNUMX에 나와 있습니다. XNUMX.
이 증폭기의 회로를 분석한 결과 OE와 연결된 두 개의 트랜지스터 VT1 및 VT2에서 일반적인 방식에 따라 조립된 것으로 나타났습니다. 입력 신호는 트랜지스터 VT1의 베이스에 공급되고 2단계 트랙에서 증폭되고 트랜지스터 VT9의 콜렉터에서 제거됩니다. 동축 케이블의 전이 커패시터 C3를 통해 작동합니다. 추가 트랜지스터 VT4 및 VT1는 트랜지스터 VT2 및 VT3의 베이스에서 바이어스 전압을 설정하는 능동 회로에 포함됩니다. 트랜지스터 VT4, VT3는 유용한 신호를 증폭하지 않기 때문에 저주파 및 저렴한 XNUMXF 칩이 이러한 목적으로 사용됩니다. 명백히, 그러한 구성으로 인해 SWA-2000/4T 앰프의 특성은 어떤 식으로든 유사한 보정(SWA-7, SWA-9, SWA-555 등)이 있는 XNUMX단 앰프의 매개변수를 크게 초과할 수 없습니다. 비교 테스트를 통해 확인되었습니다. 요약하면 다음과 같은 결론에 도달합니다. 첫째, 많은 새로운 증폭기가 회로를 반복하므로 이전 모델의 특성이 반복됩니다. 동시에 새로운 개발의 확실한 숫자가 더 높은 품질을 나타내지는 않습니다. 예를 들어 매개 변수 및 회로 측면에서 SWA-555 증폭기는 동일한 SWA-9 증폭기입니다. XNUMX개의 트랜지스터에 조립된 증폭기에도 동일하게 적용됩니다. 둘째, 새로운 증폭기 중에는 특성이 실제로 향상된 모델이 있으며 이는 수신 품질을 향상시킬 가능성도 의미합니다. 노이즈 매개 변수 측면에서 SWA-47 (AST), SWA-49 (AST) 증폭기는 최고로 인식 될 수 있으며 인터넷 정보로 판단하면 PAE 유형 증폭기입니다. 셋째, 안테나 증폭기의 교체는 노이즈 레벨이 낮고 계산된 게인 값과 적절한 주파수 응답을 가진 새 모델을 사용해야 긍정적인 효과를 얻을 수 있습니다. 결론적으로 제조업체가 안테나 증폭기 모델을 매우 빠르게 개발하고 이 기사가 포함된 잡지가 발행될 때쯤이면 새롭고 개선된 증폭기가 나타날 가능성이 있다고 가정해 보겠습니다. 어쨌든 여기와 [1]에서 고려한 품질 결정 기준과 선택 권장 사항은 변경되지 않습니다. 문학
저자: A.Pakhomov, Ph.D. 기술. 과학, Zernograd, Rostov 지역
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