Антенный усилитель для цифрового телевидения своими руками: 3 схемы

Как усилить плохой сигнал цифрового телевидения? Сделать своими руками антенный усилитель! Возможно, его проще купить. При этом не всегда удается сразу угадать необходимые параметры устройства, и тогда надо вновь идти в магазин. С другой стороны, интересно собрать очень простую схему и добиться положительного результата. Мы рассмотрим три варианта устройства, которые немного отличаются по сложности, комплектации и техническим параметрам. Кстати, все они широкополосные и подходят для усиления сигнала FM-радио для автомагнитолы или музыкального центра.

Усилитель для антенны цифрового телевидения на одном транзисторе

Усилитель работает по схеме с общим эмиттером с цепями коррекции амплитудно-частотной характеристики на элементах С2, R3 и С1. Подстроечный резистор Р позволяет регулировать коэффициент усиления устройства. Перечень элементов схемы для цифрового вещания DVB-T2:

  • транзистор Т1 — BFR-91A или КТ-3198Г;
  • резистор R1 — 12 Ом;
  • резистор R2 — 68 кОм;
  • резистор R3 — 47 Ом;
  • резистор R4 — 470 Ом;
  • подстроечный резистор Р1 — 10 кОм;
  • конденсатор С1 — 10 пФ;
  • конденсатор С2 — 1000 пФ;
  • конденсатор С3 — 3,9 пФ;
  • конденсатор С4 — 0,022 мкФ;
  • конденсатор С5 — 27 пФ.

Для усиления сигнала в диапазоне FM для антенны радиоприемника или автомагнитолы:

  • конденсатор С3, С5 — 1000 пФ;
  • резистор R3 — 330 Ом.

На картинке представлено расположение элементов на печатной плате. При правильной сборке устройство работает сразу после подключения питания. Не перепутайте полярность подключения транзистора!

Топология печатной платы размерами 26 х 52 мм на следующем фото. Ее можно изготовить методом травления или выполнить дорожки, вырезая фольгу между ними. Зачастую плату для простого устройства проще и быстрее сделать именно последним способом.

ТВ усилитель на двух транзисторах с коэффициентом усиления 20 дБ

 

Схема усилителя для антенны телевизора имеет два малошумящих транзистора или два каскада. Устройство работает в диапазоне 30…850 МГц и обеспечивает усиление до 20 дБ. На устройство можно подавать напряжение питания в диапазоне 9-12 В. Входное и выходное сопротивление составляет 75 Ом, что обеспечивает оптимальное согласование с ТВ кабелем. Усилитель собран на печатной плате размерами 55х55 мм. Она не имеет площадок и отверстий для крепления кабеля на входе и выходе с помощью зажимов, как в прошлом примере, которые имеет смысл все же добавить.

Усилитель построен по схеме с общим эмиттером и имеет два каскада, каждый из которых обеспечивает усиление до 10 дБ. Цепи коррекции амплитудно-частотной характеристики выполнены на элементах С3, R1 и С5, R5. Схема не предусматривает настройку. Перечень элементов принципиальной схемы устройства в нижеследующей таблице.

Перечень элементов усилителя
Тип элементаОбозначение элементаНоминальное значениеКоличество
ТранзисторТS790T1
РезисторR1,R5220 Ом2
РезисторR2, R68,2 кОм2
РезисторR33,3 кОм1
РезисторR4, R822 Ом2
РезисторR71,5 кОм1
КонденсаторС10,01 мкФ1
КонденсаторС2, С4, С6220 пФ3
КонденсаторС3, С5100 пФ2

На картинке представлено расположение элементов на печатной плате. При правильной сборке устройство работает сразу после подключения питания. Не перепутайте полярность подключения транзисторов!

Топология печатной платы размерами 55 х 55 мм представлена на следующем фото. Рекомендуется увеличить плату на 10 мм в нижней части и добавить отверстия под хомуты для фиксации входного и выходного коаксиального кабеля. Ее можно изготовить методом травления или сделать дорожки, вырезая фольгу между ними. Зачастую плату для простого устройства проще и быстрее изготовить именно последним способом.

Делаем своими руками антенный усилитель на микросхеме

Малошумящий LNA (от английского low-noise amplifier) антенный усилитель на специализированной микросхеме SPF5043Z обеспечивает усиление более 20 дБ и коэффициент шума не более 0,65 дБ в диапазоне вещания цифрового телевидения и радиовещания. При этом устройство работает на частотах от 50 до 4000 МГц и потребляет ток не более 25 мА. От схем на транзисторах он заметно отличается тем, что допускает значительную перегрузку по входу, что принципиально важно для приемо-передающих антенн. Транзисторные схемы имеют максимальную мощность по входу до 1 мВт или 0 dBm, тогда как микросхема SPF5043Z допускает уровень перегрузки по входу до 25 dBm.

Теоретически можно использовать и микросхему SPF5122Z, которая обеспечивает еще лучшие параметры: усиление больше на 2-4 дБ и меньший на 0,2-0,3 дБ уровень шума. При этом она потребляет ток 58 мА, и приходится обеспечивать дополнительный отвод тепла. Корпус SPF5122Z не имеет выводов, и ее нужно паять на точно изготовленную плату с применением паяльной станции с феном.

Таким образом, в домашних условиях с последним вариантом лучше не связываться.

На фото представлен образец, который можно купить на на Али Экспресс. При этом получается в два раза дешевле приобрести только микросхему с помощью того же сервиса и собрать своими руками миниатюрное устройство размерами 15х20 мм. Маленькую печатную плату можно самостоятельно встроить в телевизионную или автомобильную антенну.

 

Схема усилителя состоит из специализированной микросхемы SPF5043Z и элементов фильтра, обеспечивающих ее питание. Напряжение питания может быть увеличено до 5 В, при этом следует увеличить сопротивление резистора R1 так, чтобы на микросхеме было напряжение 3 В. При этом несколько возрастет коэффициент шума, зато увеличится динамический диапазон сигнала.

Если усилитель используется на частоте 144 МГц, то последовательно со входом следует включить дроссель на 30 НГн, что обеспечит лучшее согласование с антенной. Это же требование актуально и при усилении сигнала FM для автомагнитолы или радиоприемника. Для диапазона 1296 МГЦ уменьшаем емкость конденсатора С1 до 9,1 пФ.

На картинке представлено расположение элементов на печатной плате. Для сборки миниатюрного устройства использованы SMD элементы типа 0603.

Для изготовления самодельной печатной платы использован двусторонний стеклотекстолит. Учитывая ее простоту и небольшие размеры, дорожки проще вырезать ножом или срезать фрезером. Перед этим необходимо выполнить разметку топологии с помощью маркера и линейки.

Примеряем размещение компонентов на дорожках и при необходимости выполняем коррекцию проводников. Перед окончательной сборкой устройства все дорожки следует облудить паяльником и припоем.

Вторая сторона фольгированного текстолита используется в качестве экрана и должна быть соединена с общим проводом. Если это сделать в большом количестве точек (на фото они отмечены красным цветом), тогда можно обойтись без внешнего экрана.

При этом плату самодельного усилителя лучше разместить в экранированном корпусе для защиты и от помех, и от механических повреждений. Возможно, в зависимости от условий применения на плате следует добавить площадки по 10 мм с каждой стороны для крепления кабеля на входе и выходе устройства.

Если монтаж выполнен без ошибок, усилитель работает сразу после подачи питания и настройки не требует. Полезно проверить напряжение питания, которое должно составлять 3,3 В на соответствующих выводах микросхемы. В следующем видео приведен пример сборки и проверки малошумящего усилителя.

Схема блока питания для антенного усилителя

В качестве источника питания всех вышеприведенных схем подойдет стабилизированный блок питания от любого домашнего прибора, если он обеспечивает необходимое напряжение на выходе. Если же имеется источник с более высоким напряжением, чем требуется, или же блок питания обеспечивает нестабилизированный выход, необходим дополнительный стабилизатор. В простейшем случае это микросхема и пара конденсаторов, как на нижеследующей схеме.

В данном конкретном примере применен интегральный стабилизатор L78L33, который обеспечивает на выходе 3,3 В, необходимые для микросхемы SPF5043Z. При токе потребления 25 мА можно обеспечить необходимое питание устройства с помощью простейшего параметрического стабилизатора на стабилитроне КС133А.

Подключение самодельного усилителя к антенне

Малошумящий усилитель сигнала DVB-T2 стараются подключить как можно ближе к антенне телевизора, так как затухание в длинном кабеле на высокой частоте может быть значительным. Однако при небольшой длине кабеля, что характерно в случае комнатной антенны, данным требованием можно пренебречь. Если же устройство применяется на сравнительно низкой частоте FM-радио, усилитель точно можно размещать непосредственно на входе приемника.

При этом необходимо побеспокоиться о защите от статического напряжения и грозовых разрядов. Для этого антенну необходимо замкнуть по постоянному току и\или использовать в паре с рамочной антенной или петлевым вибратором.
Оцените статью:
1 балл из 52 балла из 53 балла из 54 балла из 55 баллов из 5
Loading...Loading...
Поделитесь с друьями!
Практическая электроника и технические поделки для начинающих
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: