Устройство ориентировки антенн
Точная ориентировка приемных телевизионных антенн при значительном расстоянии от передающей станции нередко вызывает затруднения. И очень часто используемый в подобных случаях способ установки их по изображению на экране телевизора не приводит к желаемым результатам. А от точности расположения антенны существенно зависит качество изображения, особенно цветного.
Существенно облегчит ориентировку антенн прибор. Его можно использовать при установке антенн коллективного и индивидуального пользования на любом из 12 каналов диапазона метровых волн как в городе, так и в сельской местности. Прибор также позволяет измерять уровень сигнала на выходе антенны и определять возможность получения хорошего качества изображения, т. е. зону уверенного приема, оценивать исправность фидерных систем н антенных усилителей. В зоне неуверенного приема с его помощью можно наметить точку установки антенны на местности.
Прибор обеспечивает измерение напряжения радиочастоты (РЧ) в пределах от 60 мкВ до 1 мВ (со съемным делителем 1:10 - до 10 мВ). Относительная погрешность измерения - не более 30%. Размеры - 200X115Х100 мм, масса - не более 1,5 кг. Питается прибор от четырех батарей 3336Л, потребляемый ток - не более 40 мА.
Структурная схема устройства изображена на рисунке. Измеряемое напряжение и,, поступает на вход селектора каналов, где усиливается и преобразуется в колебания ПЧ. С выхода усилителя ПЧ сигнал подается на выпрямитель, а выделенная им постоянная составляющая - на вход усилителя постоянного тока (УПТ), нагруженного индикатором выходного напряжения.
Принцип измерения входного напряжения Uвх основан на определении угла поворота движка переменного резистора R6 в цепи отрицательной обратной связи (ООС), охватывающей УПТ. Значение угла прямо пропорционально уровню сигнала Uвх, если этим резистором устанавливать по прибору РА1 одно и то же выходное напряжение Uвых.
Принципиальная схема прибора представлена на рис.1. Он собран на базе селектора каналов СК-М-20 . Трехкаскадный усилитель ПЧ (обведен штрих-пунктирной линией) выполнен на печатной плате от такого же селектора (детали усилителя обозначены в соответствии с его принципиальной схемой, а новые элементы и соединения - утолщенной линией). Для получения одинакового усиления прибора на всех каналах служит делитель R10-R22 и переключатель SA1, закрепленный на оси селектора каналов и обеспечивающий подачу напряжения смещения в цепь автоматической регулировки усиления (АРУ) селектора и в цепи баз транзисторов первого и третьего каскадов усилителя ПЧ в зависимости от канала.
УПТ собран на ОУ DA1, охваченном ООС через резисторы R4, R6. Балансируют ОУ подстроечным резистором R3. К выходу УПТ через резистор R8 и кнопку SBI подключен микроамперметр РА1. На риску отсчета стрелку микроамперметра устанавливают при градуировке прибора подстроечным резистором R8. Резистором R9 добиваются отклонения стрелки микроамперметра на отметку 12 В в режиме контроля напряжения питания (кнопка SBI нажата).
УПТ питается стабилизированным напряжением ±6 В от двуполярного источника (рис. 2), а селектор каналов и усилитель ПЧ - от него же, но напряжением 12 В (вывод -6 В соединен с их обшим проводом). За основу взято устройство, описанное в [2]. Стабильность напряжения питания сохраняется при снижении напряжения батарей GB1 и GB2 до 6,7 В. Ток. потребляемый самим стабилизатором, не превышает 1 мА. Прибор работоспособен и при уменьшении напряжения каждой из батарей до 5 В, но в этом случае ухудшается чувствительность и нарушается градуировка шкалы, поэтому прибор можно использовать только как индикатор при ориентировке антенн.
Puc.2
При больших уровнях входного сигнала может наступить насыщение транзисторов в каскадах селектора каналов и усилителя ПЧ. В подобном случае между входом прибора и штек-кером антенны включают съемный делитель 1:10. Для обеспечения безопасности корпус прибора соединен с экраном входного коаксиального гнезда XS1 через разделительный конденсатор С1, а само гнездо установлено на изоляционной планке.
В устройстве применены резисторы СП-1-А-0.5 (R6). СПЗ-16 (R3, R8, R9, R23, R24) и ВС (остальные). Кнопка SB1 - П2К без фиксации в нажатом положении. Микроамперметр - любой с током полного отклонения 50... 100 мкА, например, от авометра Ц437.
Катушки L7 и L8 намотаны на полистироловом каркасе (от селектора СК-В-1) диаметром 5 и длиной 17 мм с латунным подстроечником и содержат по 20 витков провода ПЭВ-1 0,2. Расстояние между катушками - 2 мм, намотка - виток к витку.
Детали прибора смонтированы на вертикальном дюралюминиевом шасси размерами 197Х98Х2 мм, служащем лицевой панелью. Кожух прибора изготовлен из пластичного алюминиевого сплава толщиной 1 мм. Корпус селектора каналов, лицевая панель и кожух прибора электрически соединены между собой.
Переключатель SA1 закреплен на хвостовой части оси селектора каналов. Его подвижной платой служит диск от переключателя селектора каналов СК-М-20, с которого удалены катушки, а между контактами припаяны резисторы R 11 - R22 делителя, обеспечивающего напряжение корректировки усиления селектора каналов и усилителя ПЧ. Выступ в центральном отверстии диска удален надфилем, а само отверстие рассверлено до диаметра 5 мм (см. рис.3,а, металлические контакты на диске заштрихованы условно) .
Puc.3
При сверлении отверстия диаметром 1,2 мм во втулку диска вставляют металлическую втулку (рис. 3, б). Затем с хвостовой части оси переключателя селектора каналов снимают стопорную пружину и латунную прокладку, надевают на ось диск переключателя и сверлят отверстие диаметром 1,2 мм под штифт. После закрепления диска штифтом стопорную пружину устанавливают на место.
Неподвижные контакты 3 переключателя (см. рис. 4) изготовлены из токосъемных пластин селектора каналов СК-М-20 и закреплены между частями 1 и 2 изолирующей планки, для чего в одной из них (2) надфилем пропилены пазы глубиной 0,6 мм. Части планки изготовляют из эбонита или гетинакса (часть 1 толщиной 1,6, а часть 2 толщиной 3 мм) по чертежу, приведенному на рис. 3, г в тексте, и после установки контактов склеивают, а затем скрепляют заклепками 4 диаметром 1,5 мм с потайной головкой. Планку размещают на месте установки фильтра верхних частот селектора (см. рис. 3), а сам фильтр устанавливают на удлиненных изоляционных стойках (рис. 3, в).
Puc.4
Печатная плата усилителя ПЧ изображена на рис. 5. Новые соединения и детали показаны штриховой линией (заштрихованные участки фольги с платы удаляют). При монтаже с печатной платы селектора СК-М-20 сначала удаляют все токосъемные контакты. Затем переводят усилитель РЧ на транзисторе Vl (см. рис. 1) в режим усилителя ПЧ по схеме ОБ, для чего дроссель в его эмиттерной цепи заменяют перемычкой, а конденсаторы С4, С5 удаляют. Выход ПЧ селектора каналов подсоединяют к конденсатору Сб. Из коллекторной цепи исключают конденсаторы С9, С10, вывод резистора R4 подключают к точке соединения катушки L5 и конденсаторов С13, С14 в цепи базы транзистора V2, резистор R5 выпаивают. Коллектор транзистора VI подключают к точке соединения катушки L5 и конденсатора С12, а перемычку, соединяющую коллектор с токосъемным контактом контурных катушек, удаляют. Выход ПЧ транзистора V2 через конденсатор С27 соединяют с базой транзистора V3.
Puc.5
Гетеродин на транзисторе V3 также переводят в режим усилителя ПЧ, но по схеме ОЭ. С этой целью удаляют конденсаторы С19-С24, катушку L7 и резисторы RIO, R12, сопротивление резистора R13 уменьшают до 680 Ом, а емкость конденсатора С25 увеличивают до 4700 пф; в цепь базы транзистора включают делитель из резисторов R10, R11 и конденсатора С20, к средней точке которого подводят напряжение АРУ с переключателя SA1. В коллекторную цепь транзистора V3 включают катушки L7, L8 и резистор R14.
Печатная плата усилителя ПЧ дополнена небольшой пластиной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм, припаянной перпендикулярно к основной. Она служит для соединения катушки L8 с УПТ.
Налаживание прибора начинают со стабилизатора напряжений. Для этого движки подстроечных резисторов R23, R24 устанавливают в среднее положение, отключают стабилизатор от цепей питания и нагружают каждый источник резистором сопротивлением 510 Ом с мощностью рассеивания 0,5 Вт. Подключив батареи, измеряют напряжения на выходе стабилизатора и резисторами R23, R24 устанавливают их равными +6 и -6 В (±5%). Если этого сделать не удается, подбирают стабилитроны VD3, VD4.
Далее приступают к регулировке УПТ и усилителя ПЧ. Движок резистора R3 устанавливают в среднее положение, резистора R6 УПТ - в положение минимального, а резисторов R8 и R9 - максимального сопротивления. Катушку L8 отключают от конденсатора С2 УПТ. Селектор каналов переключают на 12-й канал (обычно на нем - наименьшая чувствительность), а к контактам подвижного диска переключателя SA1 подпаивают переменный резистор сопротивлением 2,7 кОм (вместо резистора R11), установив его движок в среднее положение. Затем подключают источник питания и при нажатой кнопке SB1 "Контр, пит." подстроечным резистором R9 устанавливают стрелку микроамперметра на какую-либо отметку шкалы, которая в дальнейшем будет использоваться для контроля напряжения 12 В. Далее подстроечным резистором R3 добиваются нулевых показаний прибора при отпущенной кнопке. Эту операцию повторяют, установив движок переменного резистора R6 вначале в среднее, а затем - в крайнее нижнее (по схеме) положение. После этого вращением движка переменного резистора, подключенного к переключателю SA1, устанавливают начальное напряжение смещения +8 В, подаваемое на вход АРУ селектора каналов и усилителя ПЧ.
Далее, подпаяв катушку L8 к конденсатору С2, снова устанавливают движок переменного резистора R6 в положение минимального сопротивления и градуируют шкалу лимба на оси резистора. С генератора сигналов на вход прибора подают немодулированное напряжение 200...500 мкВ частотой, равной средней частоте настраиваемого телевизионного канала. Плавно увеличивая сопротивление переменного резистора R6, устанавливают стрелку микроамперметра на среднюю отметку шкалы. Если этого не удается сделать, уменьшают сопротивление подстроечного резистора R8. Максимального отклонения стрелки добиваются вначале ручкой настройки гетеродина селектора каналов, а затем - поочередным вращением подстроечников катушек L5- L8. И наконец, переменным резистором, подключенным к переключателю SA1, добиваются максимальной чувствительности прибора по наибольшему отклонению стрелки, после чего, измерив сопротивление введенной части резистора, заменяют его постоянным.
Затем уменьшают напряжение РЧ на входе прибора до 60 мкВ и переводят ручку резистора R6 в положение, близкое к максимальному сопротивлению (немного не доходя до упора), что соответствует максимальной чувствительности УПТ. Подстроечным резистором R8 устанавливают стрелку микроамперметра на среднюю отметку шкалы и помечают ее риской "Отсчет", а на лимб переменного резистора R6 напротив указателя наносят риску с указанием напряжения РЧ 60 мкВ. Аналогично, подавая на вход прибора напряжение РЧ 100, 200, 500, 1000 мкВ и каждый раз устанавливая переменным резистором R6 стрелку микроамперметра на риску "Отсчет", наносят на лимб резистора остальные отметки. При этом необходимо следить за тем, чтобы при увеличении напряжения РЧ па входе прибора радиочастотный тракт но перегружался.
Далее переводят селектор на 11-й канал, а лимб переменного резистора R6 - в положение "100 мкВ". К контактам переключателя SA1 последовательно с резистором R11 (на место резистора R12) включают переменный резистор сопротивлением 47 Ом и, перестроив генератор на среднюю частоту этого канала, подают на вход прибора напряжение РЧ 100 мкВ. Вращая движок переменного резистора, устанавливают стрелку микроамперметра на риску "Отсчет", после чего его заменяют постоянным (R12) такого же сопротивления. Так же подбирают резисторы R13-R22 на других каналах
При ориентировке телевизионных антенн прибор используют как индикатор: поворотом антенны добиваются максимального отклонения стрелки микроамперметра.
Для оценки исправности фидерных систем и антенных усилителей измеряют напряжение принимаемого телевизионного сигнала на их выходе и сравнивают его с уровнем сигнала исправно работающих устройств.
В случае оценки цветного изображения в зоне уверенного приема на входе телевизора устанавливают переменный делитель н, уменьшая им напряжение РЧ, добиваются такого его значения, при котором общая синхронизация и цвет еще достаточно устойчивы. После этого измеряют прибором напряжение РЧ на выходе делителя. Его значением можно ориентировочно руководствоваться для оценки зоны уверенного приема.
При выборе места установки антенны в зоне неуверенного приема измеряют напряжения сигнала РЧ в различных точках местности. Антенну устанавливают в месте максимального ypoвня сигнала.
И. ГЛАДКОВ В. ЕФАНОВ Г. ФАЗЫЛОВ г. Одесса
ЛИТЕРАТУРА
1. Плукас И. Малогабаритные селектор каналов. СК-М-20. - Радио, 1974, N 1 с. 26, 27.
2. Прокофьев Б. Эффективный стабилизатор напряжения.- Радио, 1976. N с. 43.
(P 9/85)