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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Antenne active MV-DMV. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Antennes de télévision Les antennes actives (la combinaison de l'antenne elle-même et de l'amplificateur) ont déjà été décrites dans les pages du magazine. Cependant, les difficultés de réception des programmes télévisés dans les bandes MB et UHF nous obligent à revenir sur ce sujet. L'article publié ici traite d'une option de conception intéressante, à notre avis, pour l'antenne et l'amplificateur combiné MB-UHF. Le problème de la qualité de réception des programmes télévisés a toujours préoccupé les téléspectateurs. Et aujourd’hui, non seulement cela n’a pas perdu de sa pertinence, mais il est devenu encore plus important et complexe. Premièrement, le nombre de programmes télévisés, principalement commerciaux, a augmenté, dont la transmission s'effectue souvent via des émetteurs de faible puissance. Deuxièmement, les sociétés de radiodiffusion ont commencé à développer activement la gamme UHF. Et troisièmement, le nombre d'appareils consommant des signaux de télévision a augmenté (en règle générale, une famille possède deux téléviseurs ou plus, voire un magnétoscope). Par conséquent, il est nécessaire d'installer une antenne UHF, de additionner les signaux MB et UHF pour les transmettre aux consommateurs via un seul câble et de diviser le signal de télévision entre tous les consommateurs. La dernière opération ne se fait pas sans pertes, et si le niveau du signal est faible, cela entraîne une mauvaise réception. Il arrive souvent qu'une antenne en bon service depuis de nombreuses années ne fournisse plus la qualité requise. Installer votre propre antenne pour chaque consommateur est une tâche assez fastidieuse. Un moyen de sortir de cette situation pourrait consister à installer une antenne MB-UHF active combinée. Dans le cas général, il se compose de deux antennes MB et UHF réelles et d'un module d'amplification qui amplifie les signaux de chacune d'elles, les résume et les transmet aux consommateurs via un câble de réduction. Le module est situé directement à côté des antennes et est alimenté par câble. Grâce à cette conception, les signaux des antennes sont transmis au module amplificateur sans pratiquement aucune perte, ce qui améliore le rapport signal/bruit global, et le niveau de signal élevé dans le câble de réduction vous permet de connecter plusieurs charges à une telle antenne sans crainte de détériorer la qualité de l’image. Le diagramme schématique du module amplificateur proposé est présenté sur la Fig. 1. Il contient deux canaux d’amplification indépendants. Le signal de l'antenne MB présente des interférences de mode commun. A l'entrée de la cascade, sont installées des bobines L1, L2, qui éliminent l'accumulation de charges d'électricité statique sur certaines antennes, ainsi que des diodes VD1 - VD4, qui protègent l'amplificateur des décharges de foudre. Un étage amplificateur supplémentaire est monté sur le transistor VT5. Le coefficient de transmission du canal est de 15...20 dB.
Les signaux MB passent au câble de réduction via un filtre passe-bas L6C19L7 avec une fréquence de coupure de 250 MHz. À travers le même filtre et inductance L5, la tension d'alimentation du câble de réduction arrive au canal. De plus, le filtre ne transmet pas de signaux UHF. Le canal d'amplification UHF se compose de deux étages d'amplification connectés en série du même type. Le premier d'entre eux est assemblé sur les transistors VT3, VT4 selon un circuit de couplage galvanique, grâce auquel le mode de fonctionnement spécifié est automatiquement atteint et maintenu lorsque la température et la tension d'alimentation changent. Un filtre passe-haut C1L3C2 avec une fréquence de coupure de 450 MHz est installé à l'entrée de la cascade, qui supprime les signaux basse fréquence et les interférences. Un filtre passe-haut similaire C21L9C22 à la sortie du deuxième étage laisse passer les signaux UHF et ne laisse pas passer les signaux MB. Par conséquent, les filtres aux sorties des canaux les découplent les uns des autres. La bobine L4 assure l'adaptation entre les étages du canal UHF et la correction de la réponse en fréquence totale. Le gain total du canal est de 32...36 dB, ce qui permet de transmettre des signaux dans cette plage via un long câble vers plusieurs consommateurs. Le canal UHF est alimenté via la self L8 depuis le câble de réduction. Le module amplificateur est assemblé sur un circuit imprimé en fibre de verre double face. Son croquis est présenté sur la Fig. 2. Toutes les pièces sont situées du côté des conducteurs imprimés. La deuxième face est laissée métallisée et joue le rôle d'écran (en dessous de la ligne pointillée horizontale sur la Fig. 2). Le long du contour de la carte, des bandes de feuille de cuivre y sont soudées, la reliant au fil commun du premier côté. Les contacts XT3 - XT6 sont réalisés sous la forme de crémaillères de morceaux de fil de cuivre d'un diamètre de 1 mm, enfoncés dans les trous de la carte. Autour des contacts XT3 et XT5, la feuille du deuxième côté de la carte a été retirée (représentée sur la figure 2 par une ligne pointillée). A travers les trous a et b, les pistes imprimées de la première face sont reliées aux pistes imprimées de la seconde face ; elles sont représentées par une ligne pointillée. Des trous sont percés dans ces pistes, ce qui est nécessaire lors du placement du module amplificateur directement sur le vibrateur de l'antenne MB. Le module est connecté à l'antenne UHF avec un morceau de câble coaxial.
Lorsqu'il est situé à proximité d'antennes, le module doit être protégé de manière fiable contre les influences atmosphériques. Pour ce faire, toutes les pièces et conducteurs imprimés sont recouverts d'une couche de vernis radio résistant à l'humidité (par exemple UR-231) ou de colle époxy liquide, puis d'une peinture imperméable. Après cela, il est conseillé de recouvrir les pièces d'un couvercle de protection en étain de qualité alimentaire et soudé le long du contour de la carte. Les endroits où les câbles sont soudés, ainsi que les câbles eux-mêmes jusqu'à la couche de protection extérieure et l'endroit où le module est fixé à l'antenne, doivent également être recouverts d'une peinture résistante à l'humidité. Dans l'appareil, en plus de ceux indiqués sur le schéma, il est permis d'utiliser les transistors KT363A (VT5) et KT382A (autres). Condensateurs - KM, KLS, KD ou à cadre ouvert. Résistances - MLT, S2-33, P1-4. Lors de l'utilisation de condensateurs de boîtier dans le canal UHF, la préférence doit être donnée aux condensateurs aux dimensions minimales et la longueur de leurs câbles ne doit pas dépasser 3 mm. Les bobines L3, L4, L9 sont enroulées avec du fil PEV-2 0,2 sur un mandrin d'un diamètre de 2 mm et en contiennent respectivement 2,5 ; 4 et 2,5 tours. Selfs L5, L8 - DM-0,1 avec inductance 20... 100 µH. Les bobines restantes sont enroulées avec du fil PEV-2 0,8 sur un mandrin d'un diamètre de 4 mm. Les bobines L1, L2 contiennent 15 tours et L6, L7 - 4,5 tours. La mise en place d'un module amplificateur revient à ajuster sa réponse en fréquence. Dans le canal MB, cela se fait en sélectionnant le condensateur C13 et dans le canal UHF - les condensateurs C12, C20, en définissant le gain maximum et uniforme sur toute la plage de fréquences. En modifiant l'inductance de la bobine L4 (en déplaçant ou en écartant les spires ou en modifiant leur nombre), l'irrégularité de la réponse en fréquence dans la partie supérieure de la gamme UHF est corrigée. Si seulement une ou deux chaînes de télévision fonctionnent dans la gamme UHF, alors cela n'a aucun sens d'obtenir un gain uniforme, il est préférable d'obtenir le plus grand gain aux fréquences de ces chaînes. Dans la bande MB, il est logique d'obtenir un gain maximum à la fréquence du canal le moins puissant. Le module amplificateur est alimenté par une alimentation avec une tension de 12 V avec un courant d'au moins 70 mA via un module adaptateur dont le circuit est représenté sur la Fig. 3. L'adaptateur est inséré dans la coupure du câble de dérivation. Il est assemblé sur un petit circuit imprimé en fibre de verre double face, dont un croquis est présenté sur la Fig. 4. D'un côté, seules trois plages de contact sont découpées et un trou est percé, le deuxième côté est entièrement métallisé et sert de fil commun. Si les pièces sont remplies de colle époxy, vous pouvez alors vous passer du boîtier.
La prise coaxiale haute fréquence XW1 (téléviseur ordinaire) est soudée avec un pétale commun à la surface métallisée du deuxième côté, et avec un pétale central à un tampon imprimé selon la Fig. 4. Un câble coaxial avec une fiche à l'extrémité est tressé et soudé à une surface métallisée commune, et le conducteur central est soudé à une autre zone selon la Fig. 4. La source d'alimentation est connectée en parallèle avec le condensateur C2. Si vous utilisez une source avec une tension réglable entre 6...12 V, il sera alors possible d'ajuster en douceur le gain du module, c'est-à-dire de sélectionner sa valeur optimale.
En plus du module amplificateur, l'antenne active doit également contenir l'antenne elle-même. Ici, vous pouvez emprunter différentes voies. Si un radioamateur possède déjà une antenne MB (par exemple, un canal d'onde ou tout autre), qui ne fonctionne pas très bien, et envisage d'installer une antenne UHF, alors faites-le. Dessoudez le câble de réduction de l'ancienne antenne MB et installez le module amplificateur directement dessus (sur le vibreur à boucle active de l'antenne « canal d'onde »). Installez l'antenne UHF et connectez-la au module avec un câble. Si la réception est effectuée dans une zone de réception fiable ou à proximité de sa frontière, il n'est généralement pas nécessaire de fabriquer des antennes complexes. De simples antennes à large bande MB et UHF conviennent ici. La conception d’une telle antenne active est décrite plus en détail ci-dessous. Dans la bande MB, il est pratique d'utiliser une antenne « dipôle en éventail », parfois appelée « papillon ». Il se compose (Fig. 5) de quatre sections d'un tuyau ou d'une bande métallique 1, de 108...115 cm de long, qui sont solidement fixées à une plaque diélectrique 2. L'angle entre les vibrateurs (dans le plan vertical) de chaque bras est compris entre 35 et 45°, et les bras vibrants eux-mêmes sont positionnés à un angle de 120° dans le plan horizontal, comme le montre la Fig. 5, qui vous permet d'éliminer les lacunes dans le diagramme de rayonnement. Parfois, les vibrateurs de chaque bras sont de longueur différente, par exemple, celui du bas est 30 à 40 % plus court que celui du haut. Le matériau et le diamètre des tuyaux ou l'épaisseur des bandes sont choisis en fonction de l'obtention de la résistance mécanique. Les antennes trop fines ne résisteront pas aux charges de vent et l'utilisation d'antennes épaisses entraînera une masse importante de l'antenne. Les plus appropriés sont les tuyaux d'un diamètre de 6...8 mm. Le module amplificateur est fixé directement sur cette antenne.
Dans la gamme UHF, il est pratique d'utiliser une antenne en zigzag, facile à fabriquer et assez large bande. Sa conception est représentée sur la Fig. 6. Il se compose de quatre bandes 1 en aluminium ou en cuivre de 300 mm de long, 15...20 mm de large et 1,5...2 mm d'épaisseur, ainsi que de quatre bandes 2 de 145...150 mm de long. Toutes les bandes sont fixées ensemble aux points a avec des rivets ou des vis. Un espace d'environ 10 mm est prévu entre les bandes courtes. Pour obtenir la résistance mécanique, une plaque 3 en stratifié de fibre de verre d'une épaisseur de 1,5...2 mm est installée entre eux (Fig. 6,b) et fixée aux points σ1 et σ2. Si les bandes sont en cuivre, elles doivent alors être étamées au niveau des points de fixation, et si elles sont en aluminium, alors des pétales sont placés sous les rivets ou les vis, auxquels le câble coaxial est ensuite soudé. Il est posé comme le montre la fig. 6,a en pointillé, et côté joint, la tresse est soudée au point σ2, et le conducteur central est soudé au point σ1. Après l'installation, toutes les zones de soudure et de fixation sont recouvertes d'une peinture résistante à l'humidité.
Après la fabrication des antennes MB et UHF, l'assemblage général est réalisé. Si l'antenne active est destinée à être installée sur le toit, elle peut être montée sur un tuyau métallique, comme indiqué sur la Fig. 7, qui doit ensuite être mis à la terre. Dans ce cas, l'antenne UHF est fixée au tuyau avec des vis métalliques à travers de petits joints en deux points a (le plus bas et le plus haut sur la Fig. 6) afin que les points de soudure du câble ne touchent pas le tuyau. L'antenne MB, sur laquelle est vissé le module amplificateur (contacts XT1 et XT2 sur la Fig. 2), est également fixée au tuyau avec des vis à travers une plaque diélectrique, et de manière à ce que ses parties métalliques ne touchent pas le tuyau. Si l'antenne est placée sur un support en bois, elle doit être soigneusement séchée et peinte avec une peinture imperméable. Cependant, vous devrez faire passer le bus de mise à la terre sur le côté exempt d'antennes. Lors de l'installation de l'antenne sur un balcon, une loggia ou une véranda ouverte, les exigences en matière de résistance mécanique sont réduites et la mise à la terre n'est pas nécessaire dans ces cas. L'apparence de la structure montée est montrée sur la photo au début de l'article.
Si vous envisagez d'utiliser une antenne active dans une zone de mauvaise réception, des antennes plus efficaces doivent être utilisées. Pour la gamme MB, il peut s'agir d'un "canal d'onde", en zigzag, sur l'UHF - une trame composée de trois trames, ou d'un "canal d'onde" (cependant, il s'agit d'une bande étroite). Auteur : I.Nechaev
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Commentaires sur l'article : Vitali Pour la complétude de l'article, il est nécessaire de compléter le schéma SSTF des antennes utilisées.
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