Журнал Радио 1 номер 1998 год. Спутниковое телевидение

Журнал Радио 1 номер 1998 год. Спутниковое телевидение ПРИСТАВКА К ТЕЛЕВИЗОРУ ДЛЯ ПРИЕМА СПУТНИКОВОЙ ПРОГРАММЫ Н. БЕДАК, г. Барнаул  Предлагаемая вниманию читателей конструкция приставки рассчитана прежде всего на радиолюбителей, проживающих в регионах Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера в зоне действия системы "Экран", использующей передающие устройства с частотой излучения в дециметровом диапазоне (714 МГц). Но ее можно использовать и как тюнер (с соответствующими преобразователями) для работы в системах спутникового телевидения на других поддиапазонах частот.

Описываемый вариант приемного устройства преднамеренно упрощен и может служить базовой моделью, в том числе и для начинающих радиолюбителей, осваивающих конструирование высокочастотных устройств спутникового приема телевизионных программ. Качество работы приставки оказалось вполне удовлетворительным, хотя и уступает лучшим образцам промышленных изделий. Предполагается, что по мере накопления опыта радиолюбители самостоятельно смогут модернизировать те или иные узлы, целенаправленно заменяя их более совершенными.

На работающей установке сделать это, конечно же, легче, используя ее как стенд для настройки отдельных узлов и блоков, нежели сразу приступать к изготовлению сложных конструкций, требующих к тому же ряда дефицитных измерительных приборов. Именно это обстоятельство - отсутствие в моей лаборатории специальных приборов, таких, как частотомер, генератор сигналов, измеритель частотных характеристик, - и побудило разработать вариант конструкции, где источником сигнала явилась бы передача непосредственно со спутника без многократных преобразований в тракте приема, а визуальным контрольным устройством был обычный бытовой телевизор, который сейчас имеется в каждой семье.

Изготовление приставки существенно упрощено благодаря максимальному использованию готовых блоков промышленных телевизоров (новых или бывших в употреблении - большого значения не имеет) и типовых схемотехнических решений, описанных в различной радиотехнической литературе.

Приемное устройство выполнено по супергетеродинной схеме, его структура приведена на рис. 1. Высокочастотный сигнал от антенны по кабелю поступает на вход приемника. Устройство А1 представляет собой малошумящий усилитель (МШУ) с полосой 470...900 МГц и служит для повышения чувствительности. Преобразователь 1)1 переносит телевизионные сигналы с частоты несущей канала на промежуточные частоты для удобства их обработки. Частотный детектор 112 выделяет из сигналов промежуточных частот полный цветовой телевизионный сигнал (ПЦТС). содержащий яркостный и цветоразностные сигналы, а также сигнал звукового сопровождения на поднесущей частоте. Дальнейшая обработка сигнала производится в раздельных каналах - видео- и цветоразностные сигналы подаются к видеоусилителю А2, а сигнал звукового сопровождения - к модулю Uз.

Принципиальная схема приставки для непосредственного приема спутникового телевидения приведена на рис. 2 Сигнал от антенны поступает на входной коаксиальный разъем XI и далее на МШУ. В качестве него использован обычный антенный усилитель ДМВ промышленного изготовления с коэ4>фициентом усиления по напряжению 30 дБ. Возможно применение и самодельного антенного усилителя.

В случае работы устройства только для приема программы в системе "Экран" не обязательно конструировать столь широкополосный вариант ан генного усилителя, достаточно изготовить конструкцию с полосой пропускания в пределах 50-52 стандартных телевизионных каналов (700...730 МГц). Узкополосный усилитель может обладать большим коэффициентом усиления, да и отрегулировать его амплитудно-частотную характеристику будет проще.

Подключение МШУ на принципиальной схеме не детализировано, кроме развязывающего фильтра по питанию L1C1. так как в зависимости от типа используемого антенного усилителя могут потребоваться дополнительные цепи (стабилизации, коррекции и др.), о них имеются указания либо в паспорте на промышленный образец, либо в описании самодельного антенного усилителя.

С выхода МШУ сигнал поступает на преобразователь, в качестве которого используется промышленный селектор каналов дециметрового диапазона СКД-24. Никаких переделок в нем производить не нужно. Для достижения оптимальной работы преобразователя использованы два регулятора: R1 - подстройка приемного устройства на частоту несущей программы и R2 - выбор усиления приемного тракта в зависимости от конкретных условий приема. При использовании устройства в качестве тюнера для приема нескольких программ переменный резистор R1 следует подключить к источнику питания +27...30 В - это расширит диапазон перестройки. На выходе преобразователя формируется телевизионный сигнал на стандартных поднесущих частотах, используемых в современных телевизорах.

Сигнал с выхода преобразователя через разделительный конденсатор С2 поступает на вход дополнительного усилителя промежуточных частот (УПЧ) на микросхеме DA1. Для простоты построения усилитель выполнен без использования колебательных контуров (апериодический), на микросхеме, уже неоднократно использовавшейся в телевизионных приемниках. Включение микросхемы - типовое. Нагрузка усилителя - резистор R3. элементы L2C3 - развязывающий фильтр по цепи питания.

Отличие телевизионного сигнала, ретранслируемого через спутниковые системы, состоит в том, что несущая изображения в сигнале промодулирована по частоте (для повышения помехоустойчивости), поэтому в приемнике усиленный сигнал после УПЧ через разделительный конденсатор С4 поступает на частотный детектор на микросхеме DA2. Включение микросхемы - типовое. Цепь питания частотного детектора дополнительно стабилизирована параметрическим стабилизатором VD1R4C5. Для расширения полосы пропускания контура L5C12 применен шунтирующий резистор R9. На выходе этого частотного детектора формируется ПЦТС содержащий сигналы изображения, цветности и звука на поднесущей частоте 6,5 МГц.

Микросхема DA2 имеет два выхода С вывода 10 ПЦТС через эмиттерный повторитель на транзисторе VT3 подается на фильтр нижних частот L4ZQ1 (частота среза около 6 МГц) для предотвращения попадания поднесущей звука на видеоусилитель. В базовой цепи транзистора VT1 применена корректирующая цепь R6C9 для получения более равномерной частотной характеристики в области высоких частот.Через разделительный конденсатор С13 сигнал поступает на двухкаскадный видеоусилитель, выполненный на транзисторах VT2 и VT3. Радиолюбителям-конструкторам, занимающимся экспериментами в области приема телевизионных программ через спутниковые ретрансляторы, этот видеоусилитель должен быть знаком еще со времен публикации разработки В. Ботвинова ("Радио", 1992. ╧8-10). С видеоусилителя сигнал через делитель напряжения R15R16 и разделительный конденсатор С21 подается на выходной разъем Х2 "Видео". Уровень выходного сигнала можно регулировать переменным резистором R14 видеоусилителя.

Со второго выхода микросхемы DA2 (вывод 8) сигнал ПЦТС через разделительный конденсатор С17 подается на модуль A3, в качестве которого применена микросборка УПЧЗ-2, широко применяемая в промышленных приемниках для обработки сигналов звукового сопровождения. Схема включения микросборки типовая. Выходной сигнал подается на разъем Х3, а с него к усилителю мощности звуковых частот телевизора или любого имеющегося у радиолюбителя интегрального усилителя. Регулировка громкости осуществляется в дополнительно подключаемых УМЗЧ.

Во время экспериментальных работ автор изготовил конструкцию приставки в пластмассовом корпусе, а МШУ - отдельно. Вначале была проверена работа приставки при расположении МШУ около приемного устройства, а затем при размещении его на антенне. В обоих случаях были получены неплохие результаты, но предпочтение все же следует отдать второму варианту.

МШУ рекомендую выполнить в металлической коробочке небольших размеров, на которой закреплены входной и выходной высокочастотные коаксиальные разъемы, а также проходной конденсатор (С1) фильтра питания. Демодулятор, видеоусилитель с эмиттерным повторителем и канал звука мною собраны на отдельных платах из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита. Фольгу со стороны размещения радиоэлементов не удалял, в ней лишь раззенковал отверстия для установки деталей. Печатные проводники выполнены с обратной стороны плат. Рисунки плат здесь не приводятся, так как их размеры и конфигурация дорожек в немалой степени определяются типами используемых элементов. Вообще же, в этих устройствах следует стремиться к созданию по возможности минимальных размеров плат и токоведущих дорожек, в том числе шин питания и общего провода.

Все соединения между узлами выполнены неэкранированными проводниками, лишь блок СКД с демодулятором соединен коаксиальным кабелем, имеющимся на выходе этого блока. Для соединения приставки с телевизором на задней стенке устройства предусмотрены выходные разъемы типа "тюльпан". Подключение производится стандартными соединительными кабелями от бытового видеомагнитофона.

Питание приставки можно осуществить как от телевизионного приемника, так и от отдельного источника, обеспечивающего ток не менее 150 мА при напряжении +12 В. Если дополнительно потребуется источник +27 В (для более широкой перестройки блока СКД), то возможно использование любого маломощного блока питания с низким уровнем пульсаций.

К используемым радиоэлементам никаких особых требований не предъявляется. Они могут быть любого типа и габаритов, лишь бы удовлетворяли требованиям задуманной вами конструкции. Это относится и к МШУ и блоку СКД. В качестве канала звука можно применить нормализованные модули УПЧЗ-1 или УПЧЗ УМ1-2. которые имеются в большинстве телевизоров третьего поколения. Включение этих модулей типовое.

Контур L5C12 с частотой настройки 35...38 МГц взят готовый (катушка, конденсатор, экран) от тракта ПЧ любого телевизора, не обязательно третьего поколения, можно даже и более ранних выпусков, в том числе и черно-белых. Элементы фильтра нижних частот подойдут от старого телевизора. Автор использовал комплектацию платы СМРК-2 цветного телевизора третьего поколения (вышедшего из строя). При отсутствии элементов фильтра нижних частот экспериментальные работы можно провести и без него, переключив конденсатор С13 непосредственно к выводу 10 микросхемы DA2.

При необходимости замены элементов в приставке можно использовать резистор R1 с номиналом сопротивления в пределах 47-100 кОм. R2 -15-100 кОм. В качестве VD1 допустимо применение стабилитрона КС168А (анод подключить к общей шине питания), транзистор VT1 заменим на КТ315Б. КТ3102Б. VT2 - на КТ3102Б, a VT3 - на КТ3107Б. Блокировочные конденсаторы в цепях питания можно использовать с емкостью в пределах 0,01-0.1 мкФ. Катушки в фильтрах питания каждого каскада могут иметь индуктивность в пределах 10...Ю0 мкГн (нормализованные дроссели ВЧ или самодельные).

Отдельно следует сказать несколько слов об антеннах. Здесь остаются в силе все рекомендации по их применению для "наземного" телевидения. Самой лучшей, несомненно, явится антенна, специально предназначенная для работы с удаленными и маломощными телецентрами. Ее описание приводилось в журнале "Радио" ╧ 6 за 1990 г. Однако, по мнению автора, она несколько сложна и громоздка, что не всегда удобно для начинающих работать в области спутникового приема. В то же время для предлагаемого варианта приемной системы возможно применение более простых конструкций антенн. Автор, например, успешно провел эксперименты с получившими достаточно широкое распространение телевизионными антеннами с кольцевыми вибраторами.

Основой такой антенны служит разрезное кольцо, согнутое из отрезка алюминиевого провода (лучше медного. -Прим ред.) диаметром 6 и длиной 410 мм. к которому подключен коаксиальный кабель без согласующего и симметрирующего устройств (для достижения хорошего результата при работе симметричной антенны на коаксиальный вход устройства применение согласующего и симметрирующего устройств обязательно. — Прим. ред.). Помещая кольцевой вибратор перед рефлектором (автор экспериментировал с рефлекторами различной конфигурации - диск, квадрат, уголковый в виде двух стенок от металлического ко роба, параболический), удавалось получить антенну с различными коэффициентами направленного действия.

Параболический рефлектор, конечно, дает лучшие результаты, но и изготовление его более проблематично. Поэтому пришлось провести ряд экспериментов с элементами, конфигурация вогнутых поверхностей которых близка к параболическим. В частности, удовлетворительные результаты были получены при использовании отражателя от бытового нагревателя. Вибратор антенны был помещен в фокусе отражателя так, что разрез кольца находился слева (если смотреть на конструкцию антенны со стороны прихода сигнала), оплетка фидера подключена к верхней точки питания антенны, центральная жила - к нижней (такое подключение фидера следует сохранять, когда в антенне применяются согласующие и симметрирующие устройства).

При отсутствии рефлектора можно обойтись диском диаметром 300...500 мм или металлическим листом в форме квадрата со стороной 300...500 мм (больший размер предпочтителен). Материал металла особой роли не играет, если вас не ограничивают весовые характеристики конструкции. В этом случае вибратор следует расположить на расстоянии 100...120 мм от поверхности рефлектора и в процессе регулировки элементов антенны по изображению выбрать оптимальное положение.

Из других вариантов экспериментальных псевдопараболических отражателей (возможно, этот опыт кому-нибудь пригодится) хочу назвать конструкцию рефлектора, выполненного на базе металлического гимнастического обруча диаметром 900 мм. Вариант антенны с кольцевым вибратором и подобным рефлектором позволил получить изображение, лишь немногим уступающее по качеству изображению, принимаемому от местного телецентра (прорисовка мелких деталей изображения была менее четкой).

Другой альтернативный вариант параболическому зеркалу исполнен из обычного зонтика. Его внутренняя поверхность была оклеена металлической фольгой (один из вариантов был даже с обклейкой поверхности упаковочным материалом от сигарет, но и в этом случае получен положительный результат).

И в заключение два маленьких совета тем, кто выполняет параболическое зеркало по описанию, предложенному в журнале "Радио" N« 4 за 1990 г. К содержащимся в нем рекомендациям следует добавить, что "болванку" можно изготовить из более доступного материала - глины, а вместо стеклоткани и эпоксидной смолы использовать любую ткань или бумагу и обойный клей.

Настройку приставки начинают с проверки тока потребления от источника питания. При исправных элементах и отсутствии ошибок в монтаже потребляемый ток должен составлять около 100 мА. После этого проверяют максимально возможное напряжение на выводе 5 блока СКД в крайнем верхнем по схеме положении движка переменного резистора R1. Оно должно быть не менее 12 В. Затем этим же переменным резистором нужно установить на указанном выводе СКД напряжение 11 В - это будет соответствовать (приблизительно) частоте приема 714 МГц. Переменным резистором R2 на выводе 4 блока СКД установить напряжение 7...8 В. что будет соответствовать максимальному усилению. Отклонение напряжения от указанного значения приводит к резкому снижению усиления. При первоначальной регулировке устройства это нежелательно.

Переменный резистор R14 блока видеоусилителя необходимо тоже поставить в положение максимального усиления -этой ситуации соответствует крайнее правое по схеме положение движка (максимальное сопротивление). После этого приставку подключают к телевизору точно так же, как и видеомагнитофон, по низкой частоте. Следует иметь в виду, что в старых телевизорах, даже имеющих специальное гнездо "ВИДЕО", на выходе блока радиоканала необходимо переставить перемычку, для чего потребуется вскрыть приемник. Автор использует телевизор пятого поколения, работа с этой моделью проще - телевизор переключается в режим "Монитор" и двумя стандартными кабелями с разъемами типов "скарт" и "тюльпан" подключается к приставке.

Первоначальную настройку приема сигналов со спутника желательно проводить с простой антенной, так как она имеет более широкую диаграмму направленности и ее проще нацелить на спутник. Антенну сначала нужно направить на юг (угол места) и под углом 30...450 вверх (угол возвышения). Следуя этим рекомендациям, необходимо учитывать географическое положение, так как углы места и возвышения для других регионов, в которых возможен прием, будут отличаться. О методах расчета этих параметров в журнале "Радио" рассказывалось неоднократно.

Изменяя положение регулятора "НАСТРОЙКА", надо попытаться принять сигнал со спутника. Если в вашей местности ведутся передачи в каналах ДМВ. то настроившись на соответствующий канал,вы получите мощное звуковое сопровождение и "прыгающее", незасинхронизированное изображение. Это тоже может свидетельствовать о работоспособном состоянии приставки. В этой ситуации сигнал со спутника, даже "утонув" в шумах, даст устойчивую картинку.

Уточнив положение антенны, сканируя ею вблизи первоначальных значений углов местности и возвышения, можно продолжить дальнейшую настройку. Если же сигнал спутниковой программы не был обнаружен, следует повторить опыт с изменением первоначальных значений углов примерно на 10...150.

После того как сигнал будет принят и антенна установлена по максимуму принимаемого сигнала, по качеству изображения уточняют лучшее положение регулятора переменного резистора R2. регулируют подстроечник катушки L5 и резистором R14 устанавливают приемлемый уровень видеосигнала. Затем подбирают резистор R9 и элементы корректирующей цепи R6C9. Если полученное изображение не устраивает вас из-за уровня шумов, примените антенну с большим коэффициентом направленного действия. Но прежде чем заменять антенну, определите возможно точнее с помощью простой антенны параметры углов установки.

Предложенные автором варианты исполнения узлов, естественно, не являются единственно возможными. Они могут быть заменены другими, выполняющими аналогичную функцию, о том числе более простыми или более сложными в зависимости от опыта конструктора и поставленных конкретных целей. Описания конвертеров для работы в высокочастотных диапазонах можно найти на страницах журнала "Радио"(например. в ╧ 4. 5 за 1991 г. и о N«8 за 1992 г.).

Без конвертера данную установку удавалось применить для приема программы ОРТ в поселках, удаленных от "наземных" телецентров, в горном туристском лагере, на чабанской стоянке - словом, там, где прием передач обычного телецентра затруднен или вообще невозможен.

А. В. Сухарев
Справочная книга мастера-любителя Химия. Электротехника и электроника. Ремонтно-строительные работы
Эта книга - своеобразная энциклопедия для домашнего мастера, которому приходится самостоятельно решать многие бытовые вопросы, связанные с использованием различных средств бытовой химии (красок, лаков, растворителей, клеев. мастик), материалов (дерева, керамики, атас гиков, стекла), эксплуатацией электротехнических и электронных конструкций бытовой автоматики, систем сигнализации, радио- и телевизионной аппаратуры, включай технологию изготовления печатных плат, пайки и создания любительских радиоэлектронных изделий. Каждая глава книги заканчивается конкретными полезными советами, которые могут быть взяты на вооружение широким кругом читателей. Для радиолюбителей особый интерес представляют разделы книги, посвященные эксплуатации и ремонту электротехнических и электронных устройств, технологии самостоятельного выполнения электро- и радиотехнических работ, изготовления электрооборудования, бытовой автоматики и электроники, в том числе для автомобиля, а также устройств телевизионной техники - антенн, антенных усилителей, различных приставок к телевизорам, устройств сопряжения телевизора с персональным компьютером и ар.
Минск, "Беларусь", 1997

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 1 номер 1998 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.