Конвертер преобразует телевизионный сигнал из СВЧ-диапазона MMDS в доступный для обычного телевизора диапазон ДМВ. Конструкция выполнена навесным монтажом и рассчитана на приём вблизи от передающей станции.
Назначение и принцип работы
Устройство предназначено для преобразования телевизионного сигнала из диапазона 2,5-2,7 ГГц (MMDS) в диапазон 470-670 МГц (ДМВ), доступный для приёма обычным телевизором. Конвертер работает на основе преобразования частоты с использованием гетеродина и смесителя, где смеситель работает на второй гармонике частоты гетеродина.
Питание устройства составляет +12 вольт, подаваемое по кабелю через простой LC-фильтр. Все детали конструкции располагаются с одной стороны платы.
Конструктивное исполнение и монтаж
Схема выполнена навесным монтажом на плате со строганой луженой фольгой. Все детали расположены сверху платы и используют проходные конденсаторы в качестве опорных элементов. По периметру платы припаяна полоса луженой жести высотой 20 мм, образующая защитный короб, накрытый крышкой. Ввод кабелей выполнен через трубочки из жести, все соединения пропаяны припоем ПОС61 для обеспечения жёсткости и герметичности.
Гетеродин и смеситель
Линия L2 в гетеродине изготовлена из луженой проволоки диаметром 1,5 мм, извлечённой из проходных конденсаторов при их переработке. Длина линии L2 рассчитана для частоты 1015 МГц, так как смеситель работает на второй гармонике гетеродина.
Для настройки частоты в качестве C4 применялись конденсаторы номиналом от 2,2 пФ до 4,4 пФ. Необходимая рабочая частота подбиралась путём изменения длины линии L2. Конденсатор С4 конструктивно выполнен в виде керамического цилиндра диаметром 3 мм и длиной 3 мм из белой УКВ керамики с припаянными толстыми выводами, которые при монтаже отпаиваются. Также использовались конденсаторы типов КМ4 и КД-1, однако они менее прочные.
Входной фильтр и усилитель промежуточной частоты
Входной фильтр образован последовательным колебательным контуром C2, L1, C3. Конденсатор С2 переделан таким образом, что один его вывод длиной 10-12 мм навит в катушку L1. Катушка L1 должна располагаться перпендикулярно оси катушки L3, на максимально возможном расстоянии для минимизации индуктивной связи между ними.
Частота резонанса контура C2, L1, C3 составляет около 570 МГц с широкой амплитудно-частотной характеристикой в полосе пропускания 200 МГц. Назначение фильтра — ослабление гетеродинной частоты, проникающей на вход усилителя промежуточной частоты на транзисторах VT3 и VT4.
Каскадная схема (каскод) VT3, VT4 обеспечивает большое усиление. Выходной контур, образованный катушкой L3 и выходной ёмкостью транзистора VT4 плюс монтажные ёмкости, настраивается на середину диапазона 470-670 МГц путём растяжения или сжатия витков L3. Для настройки к выходу подключается нагрузка 75 Ом, и подбором положения отвода на L3 достигается устойчивое максимальное усиление в заданной полосе. В более совершенных вариантах конструкции катушки L3 и L4 отделены от остальной части схемы экранирующей перегородкой для повышения устойчивости узла.
Ограничения и недостатки конструкции
Простая схема конвертера имеет существенные недостатки:
- Отсутствие входного фильтра позволяет сигналам телевидения ДМВ беспрепятственно проходить на выход, что может создавать помехи приёму некоторых MMDS каналов.
- Половинная частота гетеродина плохо задерживается фильтром C2, L1, C3 и попадает на выход конвертера через усилитель. Хотя канальные фильтры телевизора эффективно её подавляют, это затрудняет настройку амплитудно-частотной характеристики конвертера при включённом гетеродине.
Для устранения этих проблем автором разработаны более совершенные варианты конвертера — простой и с симметричным входом.
Требования к измерительному оборудованию
Калибровка и оптимизация этого конвертера требуют специализированного оборудования. Повторение конструкции желательно проводить с использованием генератора сигналов, частотомера и измерителя амплитудно-частотной характеристики соответствующих диапазонов. Настройка только лишь тестером может привести к неудовлетворительным результатам, поскольку СВЧ-техника предъявляет повышенные требования к точности оптимизации элементов схемы.
