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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 STV 변환기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / Телевидение XNUMX년 전, 많은 라디오 아마추어들이 초장거리 텔레비전 수신에 관심을 가졌습니다. 텔레비전 수신기를 개선하고 전파 전파의 변덕 스러움을 "우회"할 수있는 복잡한 안테나 시스템을 만들면서 얼마나 많은 작업, 기술 및 발명을 보여 주었습니까? 위성 중계기는 신호 전송 채널을 보다 "안정"하게 만들었지만 수신의 기술적 구현은 전혀 단순화되지 않았습니다. 여기에서 라디오 아마추어는 자신의 지식과 기술을 적용할 수 있습니다. 이 기사는 매개 변수가 산업 생산의 가장 좋은 예보다 열등하지 않은 아마추어 변환기에 대한 설명을 제공합니다. 저자가 개발한 변환기는 단일 주파수 변환으로 Ku 대역(10,95 ~ 12,0GHz)에서 위성 TV를 수신하는 시스템에서 작동하도록 설계되었습니다. 변환기의 사양은 다음과 같습니다.
변환기는 안테나 시스템 피드 및 내장형 입력 신호 편파 스위치와 구조적으로 결합된 저잡음 주파수 변환기 방식에 따라 제작됩니다. 그 개략도는 Fig. 1. 프로브가 잠긴 입력 도파관(전기 다이어그램에는 표시되지 않음), 트랜지스터 VT1 - VTZ에 만들어진 마이크로웨이브 증폭기, 스트립 라인 L9 - L18을 사용하는 대역 통과 필터, 주파수 10,0의 국부 발진기로 구성됩니다. 주파수 안정화 기능이있는 트랜지스터 VT4의 GHz, VD2 다이오드 어셈블리의 균형 믹서, DA2 및 DA3 마이크로 회로의 중간 주파수 증폭기, DA4 마이크로 회로의 전압 조정기. 또한 전압 변환기 +1V ~ -5V의 기능을 수행하는 DA2 칩의 장치, 전계 효과 트랜지스터 VT1-VT3의 분극 및 전류 안정화 스위치를 포함합니다. 변환기는 미국 Hewlett Packard에서 제조한 미세 회로, 트랜지스터 및 다이오드 어셈블리를 사용합니다.
포물면 거울에 의해 초점이 맞춰진 입력 신호는 조사기로 들어가고 여기에서 직경 19mm의 원형 도파관으로 들어갑니다. 트랜지스터 VT1 및 VT2 게이트의 스트립 라인과 도파관의 연결은 도파관에 90도 각도로 설치된 침지 프로브를 사용하여 수행되므로 수직 및 수평 편파로 신호를 수신할 수 있습니다. 변환기의 분극 전환은 케이블을 통해 출력 커넥터 XW13에 공급되는 18/1V의 공급 전압에 의해 수행됩니다. 저항 R9-R11의 분배기를 통한 공급 전압은 DA1 칩의 비교기 입력에 공급됩니다. 13V의 공급 전압에서 DA1 마이크로 회로는 VT1 트랜지스터를 켜고 드레인에 +1,5V의 전압이 나타나고 동시에 VT2 트랜지스터는 게이트에 공급되는 -2V의 음의 전압에 의해 닫힙니다. , 또한이 트랜지스터의 드레인에서 전압이 제거되었습니다. 공급 전압을 +18V로 전환하면 트랜지스터 VT1이 닫히고 트랜지스터 VT2가 정상 작동합니다. 이를 통해 수신된 신호의 편광 유형을 전자적으로 변경할 수 있습니다. 트랜지스터 VT1 및 VT2의 신호 합산은 스트립 라인 L5, L6의 브리지를 사용하여 수행됩니다. 전체 신호는 두 번째 증폭 단계인 트랜지스터 VT3의 게이트로 공급됩니다. 트랜지스터 VT1 - VT3 유형 ATF36077은 +12V의 공급 전압과 12mA의 전류로 1,5GHz의 주파수에서 10dB의 이득을 갖습니다. 따라서 마이크로웨이브 증폭기의 총 이득은 약 24dB의 잡음 지수로 0,5dB입니다. 최상의 노이즈 피겨 값을 얻으려면 트랜지스터의 작동 모드를 미세 조정하고 입력과 출력을 일치시켜야 합니다. 실제로 여권과 0,1dB 차이가 나는 노이즈 피겨를 얻을 수 있으므로 주파수 12GHz에서 Ksh의 최대값은 특성상 0,6dB이다.
트랜지스터 VT3의 드레인에서 증폭된 마이크로웨이브 신호는 대역 통과 필터 L9-L18의 입력으로 공급되며 스트립 인터 디지털 공진기로 만들어지며 10,8dB의 고르지 않은 주파수 응답으로 12,0 ~ XNUMXGHz의 대역폭을 갖습니다. 필터의 출력에서 마이크로파 신호는 쇼트 키 배리어와 스트립 브리지가있는 VD2 마이크로파 다이오드의 다이오드 어셈블리에서 만들어진 평형 믹서의 입력으로 공급됩니다. 평형 믹서의 다른 입력은 트랜지스터 VT10의 국부 발진기 출력에서 4GHz 주파수의 신호를 수신합니다. 국부 발진기는 공통 드레인 회로에 따라 전계 효과 트랜지스터에서 만들어지며, 트랜지스터의 게이트-소스 회로에 포함된 개방형 반파 공진기와 티타네이트-바륨으로 만든 안정화 고품질 원통형 공진기 ZQ1이 있습니다. 세라믹. 신호 변환 손실은 약 7dB입니다. L19, C23, C24, R14 요소의 필터를 통해 밸런스드 믹서의 출력에서 나오는 중간 주파수 신호 Fpch는 Instruments 저널에 제공된 체계에 따라 만들어진 IF 전치 증폭기의 DA2 마이크로 회로의 입력에 공급됩니다. 실험 기술, 1984, No. 2, p. 111 (Abramov F. G., Volkov Yu. A., Vonsovsky N. N. "일치하는 광대역 증폭기"). INA51063 칩의 증폭기는 작동 주파수 범위가 100~2400MHz이고 게인이 22dB입니다. IF 전치 증폭기의 출력에서 신호는 DA3 칩에서 만들어지고 100dB의 이득으로 3000 ~ 23MHz의 작동 주파수 범위를 갖는 최종 IF 증폭기의 입력으로 공급됩니다. 저항이 14옴인 저항 R15, R17, R10은 특히 XW1 커넥터에 연결된 부하가 일치하지 않을 때 계단식 증폭기의 자체 여기를 방지합니다. 변환기는 최대 4mA의 전류에서 +5V의 전압 안정화를 제공하는 DA150 마이크로 회로 안정기로 구동됩니다. 변환기(입력 도파관 제외)는 2mm 두께의 양면 포일 FAF4 형광 수지로 인쇄 회로 기판(그림 1)에서 만들어집니다.
보드의 도체 및 요소 배열은 그림 3에 나와 있습니다. 삼.
부착된 요소는 인쇄된 도체의 측면에 있으며 보드 뒷면의 호일은 공통 전원 버스로 사용됩니다. 모든 부품이 가능한 최소 리드 길이를 갖는 것이 중요합니다. 도체에 납땜하여 직접 장착해야 합니다. 부품 측면에있는 공통 전원 버스의 도체를 보드 뒷면의 호일과 연결하기 위해 여러 개의 금속 구멍을 뚫습니다. 변환기는 소실 전력이 1W인 R12-0,125 유형의 저항을 사용합니다. 전력이 0,062W인 이 유형의 저항과 전력이 1 및 8W인 저항 P0,125-0,25을 사용할 수 있습니다. 저주파 회로 및 전원 회로에는 K10-47v 유형의 커패시터가 사용됩니다. 커패시터 C9, C12 및 C13 - K10-42. 커패시턴스가 다이어그램 (C5 - C8, C15, C17, C22, C24)에 표시되지 않은 고주파 회로의 커패시터는 "인쇄"방식으로 만들어집니다. 커패시턴스는 특수한 형태의 플레이트로 형성됩니다. 인쇄된 트랙과 보드 재료를 유전체로 사용하는 공통 전원 버스. 고주파 커넥터 XW1 유형 F-75(CIS 국가의 무선 시장에서 판매 가능). 트랜지스터, 다이오드 어셈블리 및 미세 회로는 HewlettPackard(미국) 제품입니다. VT4로 트랜지스터 AP324A-2 및 AP325A-2를 사용하는 것이 허용되며 트랜지스터 VT1-VT3은 Siemens, NEC, Philips 또는 AP330A-2 및 3P343A-2에서 제조한 유사한 것으로 대체할 수 있지만 후자의 경우에는 컨버터의 잡음 지수가 약간 증가합니다. HSMS2802(VD1) 다이오드 어셈블리는 514개의 KD512A 또는 KD8202A 다이오드로, HSMS2(VD120) 어셈블리는 120개의 KA78A 또는 KA05AR 다이오드로 교체할 수 있습니다. 142L5 마이크로 회로 안정기 대신 KR1157EN501A, KR1157EN502, KR1EN10가 적합합니다. ZQXNUMX 공진기를 교체할 때 TSBN-XNUMX을 사용해야 합니다. 잠긴 프로브(프로브 1 및 프로브 2)를 트랜지스터 VT1, VT2의 게이트에 연결하기 위해 보드에 직경 2mm의 구멍을 뚫고 보드 바닥면의 호일을 반경 내에서 구멍 주위에서 제거했습니다. 설치 중심에서 2mm. 프로브는 직경 4mm, 길이 4mm의 PTFE 부싱으로 본체 구멍(그림 3,5, A-A 보기)에 고정됩니다. ZQ1 공진기는 디클로로에탄에 용해된 플렉시글라스로 만든 얇은 접착제 층으로 기판에 접착됩니다. 요소는 접지된 팁 납땜 등급 POSK 50-18 또는 POI가 있는 저전압 납땜 인두로 보드에 장착됩니다. 요소가 설치된 완전히 제조된 기판을 주조 또는 밀링된 케이스에 넣고(그림 4 참조) 저자는 Microelectronics Inc.의 유사한 제품으로 기성품을 사용했습니다. 본체는 알루미늄 합금(실루민, 두랄루민 등)으로 만들어졌으며 M5 나사로 본체에 나사로 고정된 뚜껑(그림 2)으로 상단을 닫습니다. 밀링 또는 성형 커버는 보드를 구획으로 분리하고 기생 피드백의 형성과 국부 발진기 신호가 마이크로웨이브 증폭기의 입력으로 누출되는 것을 방지합니다.
아마추어 조건에서 변환기를 제조할 때 케이스의 단순화된 버전을 사용할 수 있습니다. 이를 위해 그림에 따르면 선반에서. 4 황동 도파관으로 플랜지를 돌리고 시트 황동에서 구부러진 보드 장착용 상자를 그 위에 납땜합니다. 뚜껑도 시트 황동으로 만들어졌으며 상자를 구획으로 나누는 데 필요한 위치에 칸막이가 납땜되었습니다. 컨버터 컴파트먼트에서 기생 진동의 여기를 방지하기 위해 그림 5과 같이 커버 내부에 있습니다. 3곳(음영 영역)에서 5mm 두께의 고무 조각을 BF 접착제와 혼합된 카르보닐철 분말의 혼합물로부터 적용된 흡수층으로 접착했습니다. 공진기 표면의 끝 반대쪽 덮개에 구멍을 뚫고(그림에 표시되지 않음, 이 위치는 공진기가 설치된 후 지정됨) 황동 조정 나사용 M1 나사산이 절단됩니다. 나사(본체)와 ZQXNUMX 공진기 사이의 거리를 변경하여 로컬 발진기 주파수를 튜닝합니다. 나사가 공진기에서 멀어지면 국부 발진기의 주파수가 감소하고 가까워지면 증가합니다. 따라서 변환기를 조정하기 전에 조정 나사는 스레드의 처음 몇 개의 스레드에만 조여야 합니다.
변환기를 밀봉하기 위해 변환기 본체의 특수 홈에 놓인 두 번째 덮개와 고무 개스킷이 제공됩니다(그림 4 참조). 변환기의 도파관 플랜지는 4개의 M10 나사를 사용하여 안테나 초점에 설치된 조사기의 플랜지에 연결됩니다. 도파관은 변환기 플랜지의 홈에 고무 개스킷을 설치하고 플랜지 사이에 20~6μm 두께의 불소수지 필름을 설치하여 밀봉합니다. 직접 초점 및 오프셋 안테나용 조사기 도면이 그림에 나와 있습니다. 7 및 그림. 각각 XNUMX.
변환기는 다음 순서로 구성됩니다. 출력 전류가 최소 1mA인 조정된 +10...20V 전원 공급 장치가 커넥터 XW100에 연결됩니다. 공급 전압을 +13V로 설정하고 전압계로 트랜지스터 및 미세 회로의 단자에서 전압을 측정합니다. 값은 다이어그램에 표시된 값과 10% 이상 차이가 나지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 결함 요소가 교체됩니다. 또한 공급 전압을 +18V로 증가시켜 비교기가 전환되고 트랜지스터 VT2의 드레인에 +1,5V의 전압이 나타나고 트랜지스터 VT1의 드레인에서 전압이 XNUMX이 되었는지 확인합니다. . 국부 발진기의 출력에서 마이크로파 전압의 존재를 확인하기 위해 마이크로파 밀리볼트미터가 저항 R12의 상단(회로에 따라) 출력에 연결됩니다(라디오 매거진, 1995, No. 9, p에 설명된 밀리볼트미터). . 40도 적합) 마이크로파 진동이 있는지 확인하십시오. 국부 발진기에서 입사파의 진폭을 정확하게 측정하는 것은 불가능하지만 밀리볼트미터 판독값이 10 ... 70mV 내에 있으면 국부 발진기가 작동합니다. 계획에 따라 커패시터 플레이트 C23의 왼쪽에 DC 밀리 볼트 미터를 연결하여 장치의이 지점에서 작은 DC 전압 (2 ... 10mV)이 있는지 확인합니다. 이것은 균형 잡힌 믹서의 작동 가능성을 나타냅니다 (이상적으로 한 쌍의 다이오드를 선택하고 브리지 균형을 맞추는 것은 거의 불가능합니다). 그 후 변환기는 첫 번째 덮개로 닫히고 한쪽은 안테나 피드에 연결되고 다른 쪽은 튜너에 연결됩니다. 튜너를 조정하면 수신된 채널 중 하나를 찾을 수 있습니다. 조정 나사는 수신된 주파수를 이 채널의 알려진 주파수와 비교하여 10GHz + 1MHz의 로컬 발진기 주파수의 정확한 값을 설정합니다. 그런 다음 변환기를 두 번째 뚜껑으로 닫고 밀봉합니다. 저자: V. Zhuk, 민스크
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