Найти в Дзене
Дед клуб

Самодельные антенные усилители диапазонов FM (87,5 — 108 МГц) и УКВ-1 (65 — 74 МГц)

Оглавление

«Ни одна фирма не выпустит в продажу приёмный радиогаджет, в котором не обеспечено максимальное чутьё при заданном соотношении сигнал/шум. Любой антенный усилитель ухудшает этот показатель». vmkibakin, Владислав К.

Такой комментарий я получил к статье, посвящённой антенным усилителям для приёма телевидения в дециметровом диапазоне, который вдохновил меня продолжить тему антенных усилителей.

Листая старые журналы для радиолюбителей шестидесятилетней давности, удивлялся творческому энтузиазму молодёжи того времени. В те годы советская промышленность, выпуская приёмную аппаратуру, разделяла её на классы: высший, первый, второй, третий, четвёртый. Радиолюбительское творчество того времени заключалось в повышении классности промышленного изделия. Так, для улучшения избирательности приёмника, устанавливались дополнительные селективные каскады промежуточной частоты, для повышения чувствительности использовали УВЧ с более современными транзисторами, а применяя дополнительную селективность во входных каскадах, добивались лучшего подавления по зеркальному и побочным каналам приёма. Таким образом, неспешно творя, из дешёвого приёмника четвёртого класса можно было получить стереофонический тракт высшего класса.

Вспоминается о прорыве в эфире в 1990 году, когда заработала радиостанция «Европа плюс Москва» (69,8 МГц), а вслед за ней в 1991 году «М-радио» (71,3 МГц). Тогда ожили старые громоздкие ламповые агрегаты, накрытые белой узорчатой салфеткой, и заработали транзисторные приёмники с диапазоном УКВ (65,8 — 73 МГц).

Благодаря самодельному антенному усилителю, приёмник второго класса не хуже высшего уверенно брал сигнал с расстояния 90 км.

Это история и к ней я вернусь чуть позже (в конце этой статьи), учитывая тот факт, что на этих частотах осталось всего несколько радиостанций в зависимости от регионов.

Сейчас в моде FM диапазон (87,5 — 108 МГц). Только в Москве и в ближайшем Подмосковье на этом диапазоне вещают около 50 радиостанций.

В этом блоге я уже приводил несколько самодельных приёмников диапазона FM, а селективные усилители высокой частоты этих самоделок можно использовать в качестве антенных усилителей.

Всё начиналось с микросхемы ТЕА5710. Она входила в состав импортных приёмников, обеспечивая чувствительность 5 мкВ.

Фото 1. Приёмный тракт на микросхеме ТЕФ5710
Фото 1. Приёмный тракт на микросхеме ТЕФ5710

Ставлю селективный усилитель на её входе и получаю 0,7 мкВ при том же соотношении сигнал/шум. В те годы схема самодельного усилителя упрощалась, благодаря тому, что радиовещательными станциями был занят только верхний участок диапазона (в моём регионе). Сам усилитель я делал только на этот диапазон, используя связанные контура для лучшей селективности, и использовал транзисторы с коэффициентом шума менее 1 дБ.

Рис. 1. Антенный усилитель. Каскодная схема включения транзисторов.
Рис. 1. Антенный усилитель. Каскодная схема включения транзисторов.
Фото 2. Антенный усилитель на фиксированный диапазон FM.
Фото 2. Антенный усилитель на фиксированный диапазон FM.

«Делать в наше время смеситель на транзисторе можно только по полному невежеству». vmkibakin, Владислав К.

Комментарий к этой статье, заставил меня вспомнить об этом транзисторе. В схемотехнике микросхемы IAM91563 фирмы Avago technologies используются полевые транзисторы, включённые по каскодной схеме. По аналогии такого включения работают смесители на двухзатворных транзисторах. Лет 15 назад я в целях унификации самодельного приёмника с двойным преобразованием частоты использовал такие транзисторы как в двух смесителях, так и в усилителе высокой частоты, включая антенные усилители. Особенностью выбранных мною транзисторов является маленький коэффициент шума (менее 1 дБ).

Рис. 11. Антенный усилитель на двухзатворном полевом транзисторе.
Рис. 11. Антенный усилитель на двухзатворном полевом транзисторе.
Фото 2.1. Макет антенного усилителя.
Фото 2.1. Макет антенного усилителя.

На конкретном примере я использовал транзистор BF1212. За усилением не гнался, оно около 15 дБ. Сам каскад узкополосный (полоса 5 МГц). Можно подобрать лучшие по параметрам транзисторы: BF998, 991, 3SK324...

А когда диапазон FM полностью заполнился радиостанциями, то селективные антенные усилители делал на весь диапазон и использовал транзисторы с коэффициентом шума менее 0,5 дБ.

Усилитель FM (87,5 — 108 МГц) диапазона на биполярном транзисторе

Рис. 2. Антенный усилитель на биполярном транзисторе.
Рис. 2. Антенный усилитель на биполярном транзисторе.

Два Т- образных фильтра по входу и выходу усилителя обладают полосой около 20 МГц, повышая помехозащищённость приёмного тракта, и имеют минимальные потери в полосе пропускания. В настоящее время электрическая проводка 220 вольт излучает в эфир помехи от современных источников питания и усилитель, непосредственно установленный в антенне в отдалении от сетевых проводов, улучшает качество приёма.

Конструкция усилителя.

Рис. 3.
Рис. 3.

Фото 2. 2. Макет антенного усилителя.
Фото 2. 2. Макет антенного усилителя.

Усилитель FM (87,5 — 108 МГц) диапазона на полевом транзисторе

Рис. 4. Антенный усилитель на полевом транзисторе.
Рис. 4. Антенный усилитель на полевом транзисторе.

Схема имеет аналогичные Т- образные фильтры, как на биполярном транзисторе, но несколько усложняется схема питания полевого транзистора SAV541+. Коэффициент шума этого транзистора на этом диапазоне составляет 0,3 дБ.

Фото 3..
Фото 3..

Рис. 5.
Рис. 5.

Антенный усилитель диапазона УКВ (65,8 — 74 МГц)

Возвращаясь к началу обзора усилителей, чисто для истории, приведу две схемы для диапазона 65,8 — 74 МГц.

Рис. 6.
Рис. 6.

На входе усилителя я использовал связанные контура. При полосе пропускания около 8 МГц они отлично настраиваются.

Фото 4. Связанные контура на входе усилителя.
Фото 4. Связанные контура на входе усилителя.

На выходе Т- фильтр, он более широкополосный и в дополнительной настройке не нуждается.

Фото 5. Т-образный фильтр на выходе усилителя.
Фото 5. Т-образный фильтр на выходе усилителя.

Антенный усилитель диапазона УКВ (65,8 — 74) с дополнительной селективностью

Была такая задача, сделать конвертер с переносом частоты 66,8 — 74 МГц в диапазон в FM (87,5 — 108 МГц). Для этого необходимо было повысить селективность УВЧ, чтобы лучше подавить промежуточный канал приёма.

Рис. 7.
Рис. 7.
Рис. 8.
Рис. 8.

Фильтр полосовой.

Обычно при переносе в промежуточную частоту, которая находится выше, достаточно обойтись фильтром нижних частот (ФНЧ), но я всё равно остановился на полосовом фильтре для лучшей помехоустойчивости приёмного тракта.

Промоделировал фильтры Чебышева и Баттерворта, но лучшие результаты получились с попарно связанными контурами.

Всё получилось виртуально и реально. Есть готовые фильтры от фирмы Mini-Circuits (WWW. Minicircuits com), готовые катушки API Delevan WWW.delevan.com.

Фото 6. Полосовой фильтр L5 - L11 на покупных катушках.
Фото 6. Полосовой фильтр L5 - L11 на покупных катушках.

Но можно по старинке на оправке диаметром 1,8 мм проводом 0,4 мм намотать от 10 до 12 витков провода. Кому как нравится.

Фото 7. Макет конвертера с переносом частоты.
Фото 7. Макет конвертера с переносом частоты.