Широкополосный антенный усилитель ТВ сигнала своими руками

Содержание статьи:

1. Применение широкополосного усилителя
   
2. Характеристики
   
3. Схема и плата
   
4. Пошаговый монтаж
   
5. Настройка и испытание
   
6. Дополнение схемы
   
7. Подключение к антенне
   
8. Видео испытания
   

Благодаря современной элементной базе можно делать такие электронные устройства, о которых раньше можно было только мечтать. К примеру, антенный усилитель, о котором пойдет речь, имеет рабочий диапазон частот от 50 МГц до 4000 МГц. Да, почти 4 ГГц! Ещё каких-то 20 лет назад о таком можно было просто мечтать, а сейчас такой усилитель на одной крохотной микросхеме может собрать даже начинающий радиолюбитель. Причем не имеющий опыта работы со сверх высокочастотной схемотехникой.

Представленный ниже антенный усилитель необычайно прост в изготовлении. Имеет хороший коэффициент усиления, низкий уровень шума и низкий ток потребления. Плюс очень широкий диапазон работы. Да, ещё и миниатюрный размер, благодаря которому его можно встроить куда угодно.

• Смотрите также принципиальную схему генератора ТВ сигнала на микроконтроллере
  

Применение широкополосного усилителя

Широкополосных усилитель можно применять практически где угодно в широком диапазоне 50–4000МГц:

1. Как усилитель сигналов ТВ антенны для приема цифровых и аналоговых каналов.
   
2. Как антенный усилитель для FM приемника.
   

Это что касается бытового использования, а в радиолюбительской сфере применения гораздо больше.

Характеристики широкополосного усилителя сигнала

1. Рабочий диапазон: 50–4000 МГц.
   
2. Усиление: 22,8 дБ — 144 МГц, 20,5 дБ — 432 МГц, 12,1 дБ — 1296 МГц.
   
3. Коэффициент шума: 0,6 дБ — 144 МГц, 0,65 дБ — 432 МГц, 0,8 дБ — 1296 МГц.
   
4. Ток потребления — порядка 25 мА.
   

Более подробные характеристики смотрите в даташите. Его можно скачать ниже.

Файлы для скачивания: datashit.rar

Малошумящий усилитель отлично себя зарекомендовал. А низкий ток потребления вполне себя оправдывает.

Также микросхема отлично выдерживает высокочастотные перегрузки без потери характеристик.

Широкополосный усилитель — схема и плата

В схеме используется микросхема фирмы RFMD SPF5043Z, которую можно купить на АлиЭкспрессе.

По сути вся схема — это микросхема усилитель и фильтр для ее питания. Ниже представлена плата усилителя:

Пошаговый монтаж широкополосного усилителя мощности сигнала

Плату можно сделать из фольгированного текстолита, даже без травления. Для неё берем двухсторонний фольгированный текстолит и выпиливаем прямоугольник размером примерно 15х20 мм.


Затем, перманентным маркером рисуем по линейке разводку.



А дальше хотите травите, а хотите вырезайте дорожки механически.


Далее все залуживаем паяльником и припаиваем SMD элементы типоразмера 0603. Нижнюю сторону платы фольги замыкаем на общий провод, тем самым экранируем подложку.

Настройка и испытание широкополосного антенного усилителя

Настойка не требуется, можно конечно замерить входное напряжение и потребляемый ток. Эти показатели должны быть в пределах 3,3В/25 мА соответственно. Если вы работаете в диапазоне выше 1 ГГц, то возможно потребуется согласовать входной контур, уменьшением конденсатора до 9 пФ.

• Читайте также, как сделать усилитель звука на транзисторах
  

Подключаем плату к антенне. Проверка показала хорошее усиление и низкий уровень шума.


Будет очень хорошо, если разместить плату в экранированном корпусе, типа такого.


Плату уже готового усилителя можно заказать на АлиЭкспрессе, но стоит она же в разы дороже, чем микросхема отдельно. Так что лучше заморочиться, если хотите сэкономить.

Дополнение схемы широкополосного усилителя сигнала

Для питания схемы требуется напряжение 3,3 В. Это не совсем удобно, к примеру, если использовать усилитель в автомобиле с напряжением бортовой сети 12 В.


Для этих целей можно ввести в схему стабилизатор.

Подключение широкополосного усилителя к антенне

По расположению, усилитель следует располагать в непосредственной близости у антенны.

Для защиты от статики и гроз желательно, чтобы антенна была замкнута по постоянному току, то есть нужно использовать петлевой или рамочный вибратор. Антенна типа «Биквадрат» будет отличным вариантом.

Смотрите видео испытания широкополосного усилителя для ТВ антенны: