Устройство, о котором рассказывается в этой статье, решает две задачи. Во-первых, оно позволяет к одной антенне подключить несколько пользователей, а во-вторых, дает возможность принимать на одну антенну программы, которые ИC3 передает с разными поляризациями.

Как известно, в одном частотном диапазоне спутникового непосредственного вещания (СНВ) передаются сигналы как с вертикальной, так и с горизонтальной поляризацией. Их можно принимать на одну антенну, дополнив ее ортомодовыми конвертерами с раздельными выходами вертикальной и горизонтальной поляризации.

Такое устройство можно самостоятельно изготовить из двух простых конвертеров с прямоугольным волноводом, стоимость которых на рынках СНГ в настоящее время 3...5 долл.

Ортомодовый расщепитель состоит из трех деталей: входного волновода круглого сечения с волноводно-коаксиальными переходами и двух волноводов прямоугольного сеченияс фланцами для подключения конвертеров вертикальной и горизонтальной поляризаций. Во входной волновод (рис. 1) круглого сечения диаметром 19 мм установлены зонды, расположенные под углом 90o друг относительно друга.

Блок для спутникового приема

Падающая волна вертикальной или горизонтальной поляризации, попадая в волновод круглого сечения, наводит на погружной части соответствующего зонда ЭДС, которая по коаксиальной линии передается на излучающую часть зонда, выполненную в виде цилиндра диаметром 4 мм, напаянного на конец штыря зонда. Погружной зонд V (для сигналов вертикальной поляризации) установлен на расстоянии 9 мм от торцевой стенки круглого волновода и располагается параллельно силовым линиям электрического поля падающей электромагнитной волны с вертикальной поляризацией, в результате чего на нем наводится ЭДС. Относительно волны с горизонтальной поляризацией штырь V расположен перпендикулярно силовым линиям электрического поля, и ЭДС на нем не наводится.

Для погружного зонда Н (т. е. сигналов горизонтальной поляризации) наблюдается обратная картина электромагнитного поля: на нем наводится ЭДС только от волны с горизонтальной поляризацией. Таким образом, происходит расщепление двух связанных волн с вертикальной и горизонтальной поляризациями.

Излучающие части зондов находятся внутри двух прямоугольных волноводов (рис. 2), прикрепленных винтами М2,5 к боковым граням круглого волновода.

Блок для спутникового приема

Причем один из волноводов изогнут под углом 90" в соответствии с рис. 3.

Блок для спутникового приема

Излучающие части зондов устанавливают на расстоянии 7,5 мм от торцевой стенки прямоугольных волноводов. Таким образом, осуществляется излучение электромагнитной волны Н10 в прямоугольном волноводе. Для лучшего согласования с прямоугольным волноводом и увеличения широкополосности коаксиальноволноводного перехода излучающая часть зонда выполнена с согласующим коаксиальным трансформатором сопротивлений в виде латунного цилиндра диаметром 4 мм, длиной 2,2 мм и припаянного к концу штыря погружного зонда.

К собранному волноводному устройству подключены два конвертера СНВ диапазона 10,9... 11.7 ГГц (10,7...12,05 ГГц) с прямоугольными волноводами размерами 9,5 x 19 мм. Внешний вид собранного ортомодового конвертера с независимыми выходами вертикальной и горизонтальной поляризаций приведен на рис. 4.

Блок для спутникового приема

Для подключения подобного конвертера к антенне могут быть использованы облучатели для прямофокусной или офсетной антенн, аналогичные приведенным на рис. 6 и 7 в статье "Конвертер СТВ" ("Радио", 1999, № 3, с. 8; № 4, с. 14).

Для уменьшения коэффициента шума конвертеров в их усилителях СВЧ транзисторы входных каскадов были заменены на транзисторы ATF36077 фирмы Hewlett Packard. Это позволило достигнуть коэффициента шума около 0,7 дБ при использовании конвертеров с начальным коэффициентом шума 1,1...1,5 дБ.

Установленный на антенне ортомодовый конвертер (рис. 5) с выходами V и Н поляризации (А1, А2) коаксиальными кабелями РК75-4 подключают к делителям мощности (A3, А4).

Блок для спутникового приема

В качестве делителей мощности на три канала использованы трансформаторные делители ALDA 1...1250 МГц (A3, А4), применяемые для деления мощности в дециметровом диапазоне. Измерения показали, что при использовании данных делителей в диапазоне 0,9...1,8 ГГц коэффициент отражения входа делителей не превышает 0,3, что считается вполне приемлемым для систем СНВ.

Выходы 1, 2 и 3 делителей мощности A3 и А4 подключают коаксиальным кабелем РК75-4 к входам коммутаторов сигналов СНВ (А5, А6, А7). Схема коммутатора (все три идентичны) приведена на рис. 6. Коммутация входных сигналов Н и V поляризаций, подключенных к разъемам XW1, XW2, осуществляется переключением напряжения питания конвертеров с 13 на 18 В. При поступлении на разъем XW3 напряжения питания +13 В стабилитроны VD1 и VD2 закрыты и падение напряжения на резисторе R1 равно нулю. Транзисторы VT1 и VT2 при этом закрыты, и напряжение на входе XW1 равно нулю.

Блок для спутникового приема

Коммутационный диод VD6 закрыт, и падающая волна с входа XW1 на выход XW3 не поступает. Так как транзистор VT3 также закрыт, транзисторы VT4 и VT5 открыты и с коллектора транзистора VT5 через защитный диод VD4 напряжение +12 В поступает на разъем XW2 питания конвертера вертикальной поляризации. Диод VD5 при этом открывается и сигнал промежуточной частоты (ПЧ) с выхода конвертера V поляризации через конденсатор С2 и открытый диод VD5 поступает на разъем XW3 и далее на вход тюнера СТВ. При переключении напряжения питания на +18 В стабилитроны VD1 и VD2 открываются и на резисторе R1 появляется напряжение +3 В. Транзисторы VT1, VT2 и VT3 открываются, a VT4 и VT5 закрываются. На вход XW1 поступает напряжение +17 В питания конвертера Н поляризации. Коммутационный диод VD5 закрывается, а диод VD6 открывается, и сигнал ПЧ конвертера Н поляризации через конденсатор С1 и диод VD6 поступает на выход XW3 и далее - на вход тюнера СТВ.

Устройство коммутации сигналов ПЧ конвертеров V и Н поляризаций выполнено на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм (рис. 7) и помещено в металлический экран из луженой латуни, на боковых стенках которого закреплены разъемы XW1, XW2, XW3 типа F75 для подключения тюнера и делителей мощности A3, А4. Дроссели L1 - L5 представляют собой бескаркасные катушки с внутренним диаметром 2 мм, намотанные отрезком провода ПЭЛ 0,15 длиной 80 мм. Конденсаторы С1 и С2 - типа КД1, C3 - типа КМ-5, КМ-6. Резисторы - МЛТ-0,125. Кроме указанных типов транзисторов, можно применить следующие: вместо КТ3102ВМ - КТ315Б1, КТ342БМ; вместо КТ502БМ и КТ502ВМ - КТ814А, КТ814Б, КТ814В, КТ816А, КТ816Б, КТ816В, КТ873А, КТ873Б; вместо диодов КД514А применимы КД512А или КА517А. Два стабилитрона КС175А вполне заменимы одним стабилитроном КС515А1 в стеклянном корпусе.

Блок для спутникового приема

Налаживание ортомодового расщепителя сводится к подбору длины погружных частей зондов коаксиальноволноводных переходов. На рис. 1 приведена максимальная длина штырей. При настройке перехода штыри, погруженные в круглый волновод, постепенно укорачиваются на 0,5...1 мм до получения наилучшего качества изображения на канале с самым низким уровнем сигнала.

Настройка коммутатора (рис. 6) сводится к подбору стабилитронов VD1, VD2 так, чтобы порог переключения компаратора составлял 15 В.

Автор: В.Жук, г.Минск, Белоруссия

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Навигация

Инструкции по эксплуатации

Copyright © 2017 Электрические принципиальные схемы.