Site Loader

Содержание

ВЧ-СВЧ усилитель мощности для рации или радиостанции.Как увеличить радиус действия сигнала | Электронные схемы

усилитель мощности для передатчика радиостанции на гибридном модуле

усилитель мощности для передатчика радиостанции на гибридном модуле

Если у вас есть маломощная радиостанция или передатчик,у которого радиус действия составляет несколько километров,то его сигнал можно усилить по мощности и тогда радиус действия увеличится в несколько раз.Для таких целей,можно применить специальные ВЧ гибридные модули-усилители мощности или RF power module.Такие модули выпускают на усиление только в определенном диапазоне частот.У меня в наличии есть модуль M57786EL,снятый с рации,его частота усиления от 300 до 330МГц. При питании 7.2В,при подаче на вход сигнала мощностью 100 мВт,на выходе модуля будет мощность 10 Вт,сигнал будет усилен в сто раз по мощности.

структурная схема гибридного усилителя m57786el

структурная схема гибридного усилителя m57786el

Такой усилитель состоит из трех усилителей. BIAS-это возможно напряжение,благодаря которому можно увеличивать или уменьшать усиление сигнала.Вход и выход усилителя должны быть согласованы по 50 Ом.

усилитель мощности передатчика для рации или радиостанции на микросхеме-модуле m57786el

усилитель мощности передатчика для рации или радиостанции на микросхеме-модуле m57786el

Сигнала с частотой 300-330 МГц у меня нет,зато есть маломощная рация на 433 МГц,решил подключить ее выход на вход модуля.Усилитель собран по указанной схеме ,напряжение BIAS равно 5 Вольт.На выход модуля,для контроля мощности и частоты подключил пробник.Модуль устанавливается на радиатор.

усилитель мощности для передатчика на частоту 300-330 МГц

усилитель мощности для передатчика на частоту 300-330 МГц

Вначале проверил без сигнала на входе.На вход дотрагивался пробником на двух диодах и светодиоде,модуль при этом начинал самовозбуждаться. При питании 6.3 В потребляемый ток составлял 800мА,выходная мощность 2Вт на частоте 328 МГц. Далее подключил на вход модуля выход рации 433 МГц,нажал на передачу и ничего из этого не вышло,модуль не будет усиливать не свои частоты.

Такие модули выпускают на разные частоты,есть на СВЧ частоты.Модуль RA18h2213G выдает 18 Вт на частотах 1240-1300 МГц.Единственный минус-это их цена.

как увеличить радиус действия радиостанции или рации

как увеличить радиус действия радиостанции или рации

Простой усилитель ВЧ сигнала | Мастер Винтик. Всё своими руками!

Добавил: STR2013,Дата: 10 Окт 2017

Простой усилитель, всего на одном транзисторе можно сделать для усиления слабого ВЧ сигнала для радиоприёмника, телевизора или радиостанции.

В статье, ниже представлены две схемы простых усилителей. Чем покупать в магазине, дешевле самому собрать усилитель, с характеристиками порой не хуже, чем магазинный.

Только несколько деталей нужно, чтобы собрать его. С сборкой усилителя справится даже начинающий радиолюбитель. В нём нет катушек индуктивности, усилители широкополосные и захватывают весь диапазон усиливаемого сигнала, включая и ДМВ. В любом случае, результат был больше, чем я ожидал. Большинство УКВ местного телевидения и радиовещания стали приниматься более качественно, картинка стала чётче.

Принципиальная схема усилителя

 

Основная часть этой схемы высокочастотный транзистор обратной проводимости (n-p-n) Q1 (2SC2570), специально разработанная для усиления УКВ сигнала схема без катушки индуктивности.

Если предполагается использовать постоянно усилитель, то можно исключить S2, который нужен для обхода усилителя.

Усилитель собран на монтажной плате.

Монтажная плата

Расположение элементов на монтажной плате

Второй вариант схемы с дополнительным усилителем для КВ диапазона

Принципиальная схема двухдиапазонного усилителя КВ/УКВ

В этой схеме добавлен HF усилитель на полевом транзисторе (Q1 MFE201 N-канальный двух затворный и Q2 (а 2SC2570 n-p-n ВЧ кремниевого транзистора), которые обеспечивают два независимых усилителя, переключаемые переключателем S1. Получается простая активная антенна, предназначенная для усиления сигналов от 3 до 3000 МГц (трех диапазонов: 3-30 МГц высокочастотных (ВЧ) сигналов; 3-300 МГц очень-высокочастотных (УКВ) сигналов; 300-3000 МГц ультравысокие (ДМВ) частоты сигналов.

Печатная плата усилителя

Расположение элементов



ПОДЕЛИТЕСЬ СО СВОИМИ ДРУЗЬЯМИ:

П О П У Л Я Р Н О Е:
  • Индикатор приближения человека или животного
  • Схема данного индикатора способна улавливать приближение человека или животного на расстоянии до 0,5 м, а также его можно использовать в качестве охранного устройства, определения действующей скрытой проводки или просто для развлечения.

    Принцип его работы – увеличение наводки переменного напряжения в антенне при приближении к ней объекта с последующей индикацией, с помощью мигающего светодиода.

    Подробнее…

  • 3D программа для работы с электрическими схемами
  • ElectroM 3D — Бесплатная программа для рисования, расчета и отображения в 3D электрических схем.

    ElectroM 3D — простая бесплатная программа для начинающих радиолюбителей. Ранее мы рассматривали похожую программу — Начала Электроники. ElectroM 3D более простая программа. В ней можно создавать простейшие электрические схемы и наглядно посмотреть как они будут работать. В схеме можно использовать батарейку, выключатель, лампочки, реостаты, диоды и т.д. Все Ваши эксперименты можно наблюдать в красиво сделанным трехмерном режиме!

    Подробнее…

  • Начинающим о радиодеталях
  • Для того, чтобы собрать схему какие только радиодетали и не понадобятся: резисторы (сопротивления), транзисторы, диоды, конденсаторы и т.п. Из многообразия радиодеталей надо уметь быстро отличить по внешнему виду нужную, расшифровать надпись на её корпусе, определить цоколёвку. Обо всём об этом и пойдёт речь ниже.  Подробнее…

Популярность: 6 301 просм.

Делаем усилитель мощности высокой частоты (УМВЧ)

РадиоКот >Обучалка >Аналоговая техника >Основы электроники >

Делаем усилитель мощности высокой частоты (УМВЧ)

Ну, в-общем, генератор мы сделали, и это оказалось ну совсем не сложно и не так страшно, как обещало быть. Собственно, зря боялись. Если теперь подключить к верхней (по схеме) стороне колебательного контура антенну, то свежесгенерированный ВЧ-сигнал торжественно полетит в эфир.

На повестке дня вопрос: а как далеко он улетит??? А вот тут начинаются сложности. Сгенерить то мы сгенерили, но мощность нашего генератора - просто мизерная. Да собственно, это и правильно: генератор не обязан обладать выдающимися мощностями выходного сигнала. Его задача — несколько в ином — сгенерировать сигнал со стабильной частотой. Значит, рано нам еще в эфир 🙁 Для начала, нужно этот сигнал усилить. То есть — увеличить его мощность.

Что такое мощность?
Как вы, конечно же, помните, мощность — это произведение напряжения на ток: P=UI.

То есть, чтобы увеличить мощность, необходимо усилить либо напряжение либо ток, либо и то и другое. Однако ток зависит от напряжения, а напряжение — от тока (закон Ома, кто не знает — тот отдыхает :)). Так что же мы будем усиливать?

А и то и другое!

Для этого нам нужно достать из коробочки еще один транзистор и сделать на нем

усилительный каскад.

Усилительный каскад — это как-бы «ступень» в усилителе. Любой усилитель состоит из одного или нескольких усилительных каскадов. Каждый каскад обладает своим коэффициентом усиления (к.ус.). Общий к. ус. всего усилителя равен произведению к. ус. всех его каскадов.

Рисуем схему:

Как видите, и вход и выход схемы сделаны в виде трансформаторов. Это нужно для того, чтобы отсечь постоянный ток, если таковой будет. Как мы помним, трансформатор пропускает только переменный ток.
Он то нам и нужен.

Первичной обмоткой трансформатора T1 будет контурная катушка генератора.

Вторичная обмотка подключена непосредственно к базе транзистора. Соответственно, когда ток будет идти в направлении базы («снизу-вверх»), транзистор будет открываться, и «дергать» колебательный контур, включенный в коллекторную цепь.

;>

Заметим, что этот колебательный контур должен быть настроен на ту же частоту, что и контур генератора…

Ах да! Я же еще об этом не говорил!

Дело в том, что у каждого колебательного контура есть своя частота резонанса или резонансная частота (кому как нравится). То есть — частота, с которой происходят свободные колебания в этом контуре. Поскольку генератор просто-напросто поддерживает «на плаву» эти свободные колебания - то частота генератора также равна резонансной частоте контура.

Чем же определяется эта частота?
Конечно же — параметрами элементов, из которых состоит контур — катушки и конденсатора.

Какие же параметры есть у этих двух товарищей?

Начнем с конденсатора.

Его самое главное свойство — это емкость. Емкость определяет, какой заряд сможет принять в себя конденсатор. На водяной модели мы бы назвали емкостью объем наших несчастных бутылок. Емкость обозначают латинской С и измеряют в Фарадах [Ф]. Фарада — женского рода, запомните это.

Кроме того, Фарада — это очень большая величина. Для сравнения — емкость нашей родной планеты - всего 0,000711 Ф. Поэтому чаще используют более мелкие единицы: микро-, нано- и пикофарады.

1мкФ = 0,000 001 Ф
1 нФ = 0,001 мкФ = 0,000 000 001 Ф
1 пФ = 0,001 нФ = 0,000 000 000 001 Ф

Существует такое правило: на схемах емкости конденсаторов обозначают либо в пикофарадах, либо — в микрофарадах. При этом, пишется только число без букв. Например:

С1 — 1000
С2 — 47,0
С3 — 0,1
С4 — 560

Так вот, запомните: если в числе, обозначаемом емкость, есть запятая — значит это микрофарады, если запятой нет — то это пикофарады. В приведенном примере C1 и C4 указаны в пФ, C2 и C3 — в мкФ.
Нанофарады выражают до 10нФ — через пико-, после 10 нФ — через микрофарады.

Понятно? Значит едем дальше.

А как вы думаете, каким свойством обладает катушка индуктивности? Ни за что не догадаетесь! Ну?…

Не догадались? Катушка индуктивности обладает индуктивностью. Все очень просто!

Мы уже говорили, что у катушки — чрезвычайно скверный характер. Она препятствует увеличению тока, когда он хочет увеличиваться, и уменьшению - когда он хочет уменьшаться. Вредная она!

Так вот, индуктивность — это показатель степени «вредности» катушки. Чем больше индуктивность — тем невыносимее ее характер. На водяной модели «индуктивность» турбины зависела от массы колеса, сидящего на ее оси. Значит, индуктивность, переводя на механику, можно назвать «инерционностью»…

Индуктивность обозначается буквой L и выражается в Генри [Гн].

Мы чаще всего будем юзать единицу, в миллион раз мельче — микрогенри (мкГн).

Ну что, готовы к сложностям?
Поехали!

Вот вам формула расчета резонансной частоты колебательного контура. Желательно, чтобы она занимала в вашей памяти 2-й приоритет после закона Ома. А еще лучше — если они будут наравне 🙂

Как видите, и L и C стоят в знаменателе — значит частота тем больше, чем меньше емкость конденсатора и чем, опять же, меньше индуктивность катушки. В принципе, это было и так понятно. Достаточно лишь вспомнить водяную модель колебательного контура и немножко подумать.

Кстати, важный момент: все единицы в формуле (в этой, да и во всех остальных) ставятся в абсолютных, а не кратных значениях. Так что, если нам требуется, скажем, узнать резонансную частоту контура, в котором C = 100 пФ, L = 40 мкГн — то придется сначала перевести емкость в Фарады, а индуктивность — в Генри. И результат мы получим, опять же, в Герцах, а не в Мегагерцах, или чем-то там еще. Увы — этот мир не совершенен… :(

Ну да ладно. Пора заканчивать лирическое отступление. Короче вы поняли — у любого контура есть fрез. Ура!

Так вот, нам нужно, чтобы резонансные частоты контуров генератора и усилителя совпадали. Иначе наш усилитель ничего усилить не сможет.

Вы часом в детском саду не прыгали на пружинных кроватях? Не увлекались, нет?
Кайф — хочу я вам сказать — неописуемый, как сейчас помню!

Немного углубимся в физику сего процесса.
Матрас «хочет» колебаться со строго определенной частотой. У него, знаете ли, тоже есть резонансная частота. Она зависит от упругости матраса и массы прыгающего.
Если частота ваших прыжков совпадает с частотой колебания матраса — то все в порядке, прыгаем высоко и весело. Но стоит сбиться с ритма, попытаться прыгать медленнее или быстрее - и у нас ничего не выйдет, и колебания матраса затухнут 🙁

То же самое и с нашим усилителем: если транзистор будет «дергать» колебательный контур, подключенный к его коллектору, с частотой, равной частоте резонанса этого контура - то ток будет прыгать высоко и немножко даже весело.

Но если «сбиться», уменьшить или увеличить частоту «дерганья» — ритм собьется и никакого усиления не получится…

Ну в-общем, вот так… Соответственно, с колебательного контура усилителя мы уже подаем сигнал в антенну. Делаем мы это опять же через трансформатор — для согласования сопротивлений усилителя и антенны.

ЧЕГО? Я и про это еще не рассказывал??? Ну да, не рассказывал… Ничего, расскажу! Но — попозже…

Короче, с УВЧ разобрались, поехали дальше…

<<—Вспомним пройденное—-Поехали дальше—>>


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Усилитель мощности высокой частоты

 

Применяется для усиления радиосигналов в выходных каскадах передатчиков. Основные требования: заданная выходная полезная мощность и высокий КПД. В выходной цепи усилительного элемента должно стоять частотно-зависимое сопротивление (колебательный контур), позволяющее выделить на нем первую гармонику усиливаемого сигнала и подавить высшие гармонические составляющие, обусловленные нелинейным режимом работы активного элемента. Принципиальная схема простейшего усилительного каскада на транзисторе с общим эмиттером не отличается от схемы линейного резонансного каскада, рассмотренного ранее.  Выходная мощность усилителя, определяемая как

,

зависит от угла отсечки q , т.к. , где — амплитуда импульсов тока. Максимальное значение коэффициента имеет место при q = 120°. Однако КПД определяется отношением первой гармоники к постоянной составляющей выходного тока:

.

Так как величина (коэффициент использования напряжения источника питания) может достигать величины, близкой к 1, то можно считать

.

Учитывая формулы для и , имеем

.

На рис. 13 показаны графики и , из которых видно, что максимум и, следовательно, КПД имеют место при . Однако при этом .

Рис.13.

В режиме класса А (q = 180° ) , следовательно, максимально возможный электронный КПД при линейно-ломаной идеализации

,

а максимально возможная мощность при этом может достигать значения

,

где — напряжение источника питания, — максимально допустимое значение выходного тока.

Оптимальным с точки зрения достаточно высоких значений и выходной мощности и КПД, а также минимума искажений огибающей усиливаемого сигнала, является режим с углом отсечки q = 90° (режим класса В). В этом случае

, , .

На рис. 14 показан случай усиления АМ-сигнала с углом отсечки q = 90° . При этом напряжение на входных зажимах равно , Um,вх(t) — огибающая входного сигнала.

 

Рис.14.

Из рис. 14 видно, что все высокочастотные периоды сложного АМ-колебания передаются с углом отсечки q = 90° . Следовательно, коэффициент с течением времени не меняется. Огибающая тока пропорциональна огибающей входного сигнала: , следовательно, первая гармоника тока в этом случае будет равна:

.

В общем случае при q 90° будет иметь место зависимость от времени коэффициента , а также возможная непропорциональность огибающих тока и входного сигнала, что приведет к сильным нелинейным искажениям огибающей выходного сигнала, которые не сможет отделить контур.

В общем случае произвольного угла отсечки при гармоническом входном сигнале и несущей частоте, равной резонансной частоте контура, имеем

,

следовательно,

,

где — резонансное сопротивление контура.

Отсюда получаем коэффициент передачи усилителя по напряжению

.

Величину называют средней крутизной или крутизной, приведенной к первой гармонике сигнала. Таким образом,

.

В режиме класса B (q = 90° ), , , следовательно . Таким образом, в этом случае коэффициент передачи по напряжению в два раза меньше коэффициента усиления линейного режима.

При усилении сигналов с угловой модуляцией угол отсечки будет постоянен независимо от выбранного смещения. Однако и здесь режим определяется выбором между максимумами выходной мощности и КПД.

Реальная проходная характеристика усилительного элемента отличается от кусочно-ломаной (особенно в области отсечки), поэтому при усилении АМ-колебаний могут иметь место нелинейные искажения огибающей при больших коэффициентах глубины модуляции. Для оценки диапазона изменения амплитуд входного сигнала используют амплитудную характеристику (АХ) усилителя: зависимость амплитуды выходного напряжения от амплитуды входного при заданном смещении.

Рис.15.

Примерный вид АХ для различных режимов работы активного элемента показан на рис. 15. Кривая «С» отражает общий случай. Отмеченные на ней минимальное и максимальное значения амплитуд входного сигнала определяют линейный участок АХ, где будут отсутствовать нелинейные искажения огибающей. Уровень несущей и максимально возможный коэффициент глубины модуляции определяются как

,

.

Лучшим режимом для работы усилителя мощности является режим класса “В”.
Электронный КПД этого режима достигает 75 %. При этом может быть получена хорошая выходная мощность при минимуме нелинейных искажений огибающей .

Усилитель сигнала сотовой связи (в 25 раз!) Екатеринбург.

Обеспечим:

Безлимитный интернет до 80 мбит/сек. И даже там, где связи нет. Тарифы от 550р./мес.

 

 

Если нужен БЫСТРЫЙ ИНТЕРНЕТ 

* Комплекты 3G / 4G скоростного интернета

  • в деревню
  • в поселок
  • в частный дом
  • на дачу
  • в сад

 

 

 

Если нужны РАЗГОВОРЫ и ИНТЕРНЕТ

* Усилители PicoCell и Vegatel — одни из самых НАДЕЖНЫХ для использования в условиях России

  1. Сертифицирован для России (очень важно — сертификация связи).
  2. Безопасный.
  3. Большой выбор для любых объектов.

 

 

 

Видео обзор установленного комплекта для интернета на одном из объектов:

 

 

Видео обзор установленного репитера на одном из объектов:

 

 

Видео с производства антенн АНТЭКС, используемые с нашим оборудованием: