甚高頻調(diào)頻天線升壓電路詳解

這款用于VHFFM廣播頻段的高性能兩級(jí)天線放大器與良好的定向天線配合使用，將使您能夠捕獲遠(yuǎn)距離（DX）電臺(tái)?；蛘?，它將極大地改善您對(duì)您所在地區(qū)邊緣和嘈雜的FM信號(hào)的接收。

這款用于VHFFM廣播頻段的高性能兩級(jí)天線放大器與良好的定向天線配合使用，將使您能夠捕獲遠(yuǎn)距離（DX）電臺(tái)?；蛘?，它將極大地改善您對(duì)您所在地區(qū)邊緣和嘈雜的FM信號(hào)的接收。

調(diào)頻/甚高頻天線放大電路原理圖

由于各種原因，越來(lái)越多的人對(duì)可以通過(guò)電纜系統(tǒng)接收的無(wú)線電信號(hào)的質(zhì)量不滿意。不幸的是，在前端站中創(chuàng)建的交叉調(diào)制和其他令人討厭的效果與可以在商業(yè)上購(gòu)買(mǎi)的高端FM調(diào)諧器的卓越品質(zhì)形成鮮明對(duì)比。

毫不奇怪，此類(lèi)調(diào)諧器的所有者通常更喜歡在屋頂上擁有自己的天線。再加上像這里描述的高性能FMantena增強(qiáng)器，您可以開(kāi)始DXing并享受高質(zhì)量的立體聲接收。作者將本放大器與SangeanATS-803World頻段接收器，飛利浦RR-571調(diào)諧器和單元件立方體四向天線結(jié)合使用，高度僅為15英尺。使用這種設(shè)置，他能夠接收最遠(yuǎn)500公里的FM電臺(tái)。

天線增強(qiáng)器電路說(shuō)明

在我們即將描述的設(shè)計(jì)中，您會(huì)發(fā)現(xiàn)以下重要參數(shù)耦合在一起：低噪聲系數(shù)（約1dB）;高增益（高達(dá)40dB）和對(duì)互調(diào)產(chǎn)物的低敏感性。然而，放大器價(jià)格低廉且易于制造。圖1中的電路圖揭示了一個(gè)秘密：位于T1和T2位置的雙柵極MOSFET。第一個(gè)T1主要用于低噪聲和天線匹配，第二個(gè)T2配置用于高增益。不尋常的是，天線信號(hào)通過(guò)其源（S）端子施加到T1，這很方便，因?yàn)榕c其中一個(gè)門(mén)（G1和G2）不同，它已經(jīng)代表了相當(dāng)?shù)偷淖杩?。盡管如此，為了與50Ω同軸電纜進(jìn)行阻抗匹配，需要在調(diào)諧濾波器L1/C2上使用抽頭。

對(duì)于VHF和UHF放大器，DG-MOSFET是廉價(jià)但嘈雜的雙極晶體管以及非常昂貴且難以獲得的Ga-AsFET的良好替代品。

電路中第二個(gè)DG-MOSFET的增益可以使用預(yù)設(shè)P1進(jìn)行調(diào)節(jié)，該P(yáng)2改變T2的G《》端子的偏置電壓-這是控制DGMOSFET增益的經(jīng)典方法，并且仍然工作得很好。設(shè)計(jì)中包含此類(lèi)控件，以便獲得特定應(yīng)用所需的確切增益量。例如，如果您住在功能強(qiáng)大的VHFFM或電視廣播發(fā)射機(jī)附近，那么您會(huì)發(fā)現(xiàn)大量增益會(huì)產(chǎn)生交叉調(diào)制和其他不良影響，例如FM頻段內(nèi)的耦合振蕩和“小鳥(niǎo)”。

為了保持穩(wěn)定性，電源電壓分別通過(guò)電解電容器和陶瓷電容器在多個(gè)位置對(duì)低頻和高頻進(jìn)行去耦。為了使其盡可能靠近天線安裝，放大器通過(guò)下載同軸電纜供電，即通過(guò)連接到K2和K3的同軸連接器供電。在電源中，RF信號(hào)通過(guò)電容C19從同軸磁芯上取下。

電源電壓可通過(guò)電位器P2在一定程度上調(diào)節(jié)，這也將允許一定程度的增益控制。通過(guò)“上電”LEDD2的電流應(yīng)約為10mA。如果使用低電流LED，則必須相應(yīng)地增加R8?？紤]到電氣安全，我們強(qiáng)烈建議使用具有12VDC輸出的電源適配器。根據(jù)增益設(shè)置和所使用的DG-MOSFET，電路將消耗約50mA，因此在大多數(shù)情況下，100mA或功率稍大的適配器就可以了。

甚高頻調(diào)頻天線放大器結(jié)構(gòu)

放大器建立在單面印刷上電路板如圖2所示。設(shè)計(jì)中的電感器制作起來(lái)都非常簡(jiǎn)單，有關(guān)構(gòu)造詳細(xì)信息，請(qǐng)參見(jiàn)零件列表。L1、L2和L3纏繞在直徑為4.5mm的鉆頭或鉛筆上。然后需要將L1拉伸到約10毫米的長(zhǎng)度。你會(huì)發(fā)現(xiàn)需要一個(gè)相對(duì)較大的電阻器來(lái)風(fēng)阻L4-我們使用了垃圾箱中的0.5瓦碳膜電阻器（金屬膜電阻器似乎已經(jīng)完全接管了）。1MΩ的值并不重要，我們追求的是核心的“大量”碳，因此820k或1.2M也可以。

調(diào)頻天線升壓器PCB布局

DG-MOSFET不僅對(duì)靜電放電敏感，而且很容易采用錯(cuò)誤的方式安裝。非SMD版本需要在PCB上鉆5mm孔。在焊接到位之前，請(qǐng)確保您知道每個(gè)MOSFET在電路板上的最終方向——檢查、仔細(xì)思考并參考圖1中所示的元件圖。您可能會(huì)發(fā)現(xiàn)支腿對(duì)于PCB來(lái)說(shuō)有點(diǎn)太長(zhǎng)了，但直到最后一刻才使用刀具，因?yàn)槿绻麤](méi)有螺柱標(biāo)記（源端子），您將迷失設(shè)備方向。

本電路可以使用幾種VHF/UHFDG-MOSFET—見(jiàn)表1。只要有一定的靈活性，也可以使用SMD設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，您應(yīng)該使用具有低噪聲系數(shù)的BF9xx，盡管這可能意味著整體增益略有降低。但請(qǐng)記住，放大器的增益是噪聲系數(shù)的次要因素——實(shí)際上，25dB至40dB之間的任何增益都可以。

電源部件不安裝在PCB上，但可以在小外殼中使用飛線結(jié)構(gòu)連接起來(lái)。成品PC應(yīng)用異丙醇清潔以去除焊料殘留物。

放大器必須裝在金屬外殼中，并帶有用于K1和K2的適當(dāng)同軸連接器。作者按照衛(wèi)星電視設(shè)備的習(xí)慣使用F型插座。它們便宜且易于獲得。但是，BNC插座也可以同樣很好地使用。插座與放大器輸入和輸出之間的連接應(yīng)盡可能短，請(qǐng)使用RG174/U等細(xì)同軸電纜。

甚高頻天線設(shè)置

對(duì)PCB進(jìn)行最終的徹底檢查，以檢查焊接不良，組件錯(cuò)誤等，并在繼續(xù)之前解決所有問(wèn)題。

將所有預(yù)設(shè)和修剪器設(shè)置為其行程的中心。為放大器通電，并檢查電路圖中指示的各種測(cè)試電壓。這些電壓是典型的，不應(yīng)被視為“定律”。將您的VHFFM收音機(jī)調(diào)諧到大約98MHz的微弱信號(hào)。從后到前調(diào)諧放大器，即首先調(diào)諧C14，然后調(diào)諧C5，然后調(diào)諧C2以獲得最佳接收效果——您的耳朵和調(diào)諧器的S表會(huì)告訴您發(fā)生了什么。如有必要，使用P1減少或增加增益。模擬微弱信號(hào)的一個(gè)好方法是將天線遠(yuǎn)離發(fā)射器方向。

放大器的3dB帶寬約為10MHz，所有調(diào)諧元件位于中心頻率。通過(guò)仔細(xì)重新調(diào)諧三個(gè)微調(diào)器電容器（“交錯(cuò)”），可以將其擴(kuò)大到20-25MHz，但代價(jià)是一些增益。也可以通過(guò)拉伸或壓縮三個(gè)空氣間隔電感來(lái)實(shí)現(xiàn)微調(diào)。但是，此方法可能僅適用于專(zhuān)家。

其他樂(lè)隊(duì)

放大器可以修改為在稍高的頻率下使用，如120MHz（VHF空帶），145MHz（2米無(wú)線電業(yè)余頻段甚至146-174MHz（PMR頻段）。然而，在調(diào)整電感器以使其在新頻率下諧振時(shí)可能需要一些經(jīng)驗(yàn)。如果您發(fā)現(xiàn)特定的修剪器不再“峰值”，則L/C組合超出了范圍。由于缺乏像柵斗這樣的專(zhuān)用測(cè)試設(shè)備來(lái)查看它在哪里產(chǎn)生共振，請(qǐng)通過(guò)安裝匝數(shù)較少的電感器進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，看看會(huì)發(fā)生什么。無(wú)論頻率如何，助推器都不會(huì)不給達(dá)夫接收器生命之吻。

組件列表

電阻：R1=10kΩR2=150kΩR3=1MΩR4=220ΩR5=100kΩR6=3Ω3R7=1kΩ

R8=1kΩ2*

P1=47kΩ預(yù)設(shè)H

P2=10kΩ線性電位器電容器：

C1，C6=22pF陶瓷C2，C5，C14=22pF微調(diào)器

C3，C7，C17，C18=1nF陶瓷C4，C9，C13，

C15=100nF陶瓷

C8，C10=10nF陶瓷C11，C16=100μF25V徑向C12=3pF9陶瓷

C19=12pF陶瓷

半導(dǎo)體：D1，D3=1N4007

D2=LED

T1，T2=BF965或BF966S

電感器：

FB1，F(xiàn)B2，F(xiàn)B3=5匝鐵氧體磁珠

上的0.15mm（38SWG）漆包銅線L1=7匝直徑0.9mm（20SWG）漆包銅線;內(nèi)部直徑5毫米;長(zhǎng)度10毫米;從地面

L5，L2=3圈7.0毫米直徑（9SWG）抽頭20圈，內(nèi)部直徑5毫米;閉繞

L4=30匝直徑0.15mm（38SWG）漆包銅線，位于1MΩ0.5W電阻上

其他：

K1-K4=F插座，印刷電路板安裝

S1=開(kāi)/關(guān)開(kāi)關(guān)，1個(gè)觸點(diǎn)

所有更改為SMD《img數(shù)據(jù)-延遲-回退=“1”解碼=“異步”加載=“l(fā)azy”src=“https://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2008/12/change-smd.jpg？resize=300%2C138”alt=“”標(biāo)題=“更改-SMD

”寬度=“

雖然BF966DG-MOSFET已不再生產(chǎn)，但它仍然存在于電子產(chǎn)品零售和剩余電路中。從廣義上講，BF9xx系列的“傳統(tǒng)”SOT103外殼中的DG-MOSFET正在被其SMD（SOT143）對(duì)應(yīng)物迅速取代。

這些是完美的電氣替代品，但需要短線才能安裝在為SOT103晶體管鋪設(shè)的電路板上。在許多情況下，類(lèi)型編號(hào)是SOT103父器件的類(lèi)型編號(hào)加上偏移量。例如，BF966S與BF996S電氣兼容，BF981及其后繼產(chǎn)品BF991也是如此。

需要注意的另一個(gè)有趣的一點(diǎn)是，SOT143DG-MOSFET類(lèi)型代碼中的–R后綴表示“反射”引腳排列。為天線升壓器設(shè)計(jì)的PCB布局允許安裝BF143xx系列的SMD（SOT103）和“引線”（SOT9）DG-MOSFET，后者安裝在5mm孔中，允許其端子與PCB走線齊平焊接。很遺憾，“-R”后綴SOT143DG-MOSFET不能在此板上使用。