Так достигается широкополосное согласование антенны усилителя с приемником.

В литературе приводится схема включения усилительного эле.мента в ниде биполярного транзистора 1ГТ330, включенного по схеме с общим коллекторов в разрыв в середине штыревой антенны высотой 50 см (см. рис. 5.3). Такая схема кроме усиления обеспечивает широкополосное согласование антенны с входным сопротивлением приемника {,Rbp), равным 50 Ом. В указанной схеме-зажим / антенны соединен с базой транзистора, зажим 2 - с коллектором, на зажиме 5 нагрузка подсоединена к эмиттеру. Таким--образом получается, что. транзистор включен по схеме эм-иттерного повторителя, имеющего -большое входное активное сопротивление (десятки и сотни килоом). Транзистор шунтирован небольшой емкостью (единицы пикофарад) и небольшим активным выходным сопротивлением (десятки ом). Входное и выходное активные сопротивления не зависят от частоты (в пределах использования), что и обеспечивает широкополосное согласование антенны с нагрузкой.

На рис. S.6 для указанной антенны приведены кривые напряжения на входе приемника в широком диапазоне частот 1 и для той же антенны, но согласованной с приемником с помощью реактивных элементов 2. Напряжение и на входе приемника нормировано по отношению к напряжению Uo, полученному при согласовании реактивными элементами и соотнетствующему точке максимума на кривой 2. Как видно из рисунка, ширина полосы частот (область согласования) для активной антенны во много раз шире, чем для пассивной.

Подобные же результаты могут быть получены и с усилителем на полевом транзисторе, который, как и рассмотренный биполярный транзистор, обладает-большим входным и относительно небольшим выходным сопротивлениями.

Наряду с перечисленными выше достоинствами активные антенны упрощают соединение симметричной антенны с несимметричным -фидером.

5.3. Краткий обзор антенн-усилителей

В настоящее время существует много типов активных антенн, предназначенных для разных целей. Некоторые из них, например автомобильные-антенны, выпускаются отечественной промышленностью и поступают в торговую сеть.

Кратко остановимся на описании устройства некоторых типов антенн-усилителей для бытовой радиоаппаратуры.

Автомобильные антенны-усилители. Автомобильные активные антенны имеют малые размеры, удобны для размещения внутри автомобиля и имеют хорошие электрические параметры.

Отечественной промышленностью было выпущено несколько типов авто--мобильных антенн-усилителей: АА-001, АА-301, АВ-24, АВА-2.

Антенна АА-001 предназначена для работы с автомобильным приемником,. устанавливаемым на автомобиле ВАЗ-2101 вместо наружной штыревой антенны АР-108 в диапазоне ДВ (150 ...408 кГц) и СВ (525 ... 1605 кГц). Конструктивно антенна -выполнена в наружном зеркале заднего вида (устанавливаемом сбоку автомобиля).

Антенна АА-301 предназначена для работы с автомобильными приемниками, устанавливаемыми на автомобилях «Жигули» и «Волга», и может заменять

г HI---

Рис. 5.7. Упрощенная схема активной автомобильной антенны АА-301

.стандартные телескопические антенны, устанавливаемые на указанных автомобилях, в

Антенна АА-301 имеет наружный съемный герметичный штырь длиной 0,4 м, обеспечивающий напряжение на входе приемника большее, чем от стандартной антенны, имеющей в 3 раза .большую длину. Питание антенны осуществляется от аккумуляторной батареи (с заземленным минусом) напряжением 12 В; потребляемый ток 20 мА. Рабочий диапазон частот антенны 100 кГц ...30 мГц

Упрощенная схема активной антенны показана на рис 5.7. Так как штырь антенны во много раз меньше длины волны принимаемых сигналов, эквивалентной схемой антенны является источник ЭДС ба==/1д£ (где Е - составляющая -электрического поля -вдоль штыря), соединенный последовательно с емкостью -Са. Входное сопротивление широкополосного ус-илителя антенны в рабочем диапазоне частот может быть представлено небольшой емкостью Свх, шунтированной большим входным активным сопротивлением первого каскада усиления на полевом транзисторе Ti. Поэтому напряжение, передаваемое от антенны на вход усилителя, можно определить по формуле (5.4). Дроссель L на входе Ti обеспечивает утечку тока затвора полевого транзистора на общий минус источника питания и шунтирует низкочастотные напряжения наводимых помех. Второй каскад усилителя вьтолнен на биполярном транзисторе Гг с нагрузкой Rk. Резистор Ro совместно с Со создает отрицательную обратную связь и улучшает -частотную характеристику усилителя.

Антенна АВ-24 предназначена для работы с автомобильным приемником автомобиля «Волга» (ГАЗ-24) и монтируется совместно с внутрисалонным зеркалом заднего вида. Антенна обеспечивает прием AM сигналов в диапазоне 150 ... 1605 кГц И ЧМ сигналов в диапазоне 65,8 ... 73 МГц. Питание антенны осуществляется от автомобильного аккумулятора 12 В; потребляемый ток 10 мА. Усилитель УКВ диапазона - однокаскадный на биполярном транзисторе; усилитель ДВ и ОВ диапазонов - двухкаскадный на полевом и биполярном транзисторах.

Антенна АВА-2 предназначена для работы с автомобильными приемниками легковых автомобилей любых марок и служит для приема радиовещательных станций ,с AM в диапазонах ДВ (150... 405 кГц), СВ (525 ... 1605 кГц), KB (3,95 ...20,0 МГц) И ЧМ в диапазоне УКВ (65,8 ... 73,0 МГц). Питание антенны осуществляется от автомобильного аккумулятора напряжением 12 В с минусом на корпусе автомобиля; ток питания 5 мА.

АВА-2 является внутрисалонной антенной, представляет собой горизонтальный металлический -стержень общей длиной 290 -мм, укрепленный на блоке уся-

Стержень антенны

Рис. 5.8. Схема соединения элементов АВА-2

Рис. 5.9. Телевизионная антенна-усилитель для дециметрового диапазона волн:

а - общий вид; б - пояснение конструкции

лителя. Этот блок вместе со стержнем приклеивается на внутренней сторо.че ветрового стекла автомобиля за зеркалом заднего вида. Схема соединения элементов, входящих в состав АВА-2, показана на рис. 5.8. Экранированный провод от блока усилителя / идет на промежуточный блок 2, выход которого проводом питания 3 соединяется с плюсом аккумулятора 4; другой выход блока 2 соединяется штеккером с антенным гнездом приемника 5. Провод заземления-блока усилителя поджимается под винт крепления кронштейна зеркала заднего вида. Промежуточный блок укрепляется (приклеивается) в удобном месте, а провод, соединяющий блоки, укладывается под резиновый уплотнитель ветрового стекла 6. Провод питания 3 не обязательно соединять с аккумулятором, его можно подсоединить к проводу питания автомобильного приемника между предохранителем и приемником, а место соединения необходимо изолировать.

Антенны-усилители для радиоприемников и телевизоров. Примером активной антенны, разработанной в США для приема радиовещания, является .vhihh-антенна, предназначенная для работы в диапазоне частот 100 кГц... 30 МГц. Она состоит из стержня нысотой 38 мм с укрепленным на его вершине диском диаметром также 38 -мм. Диск служит для увеличения действующей высоты антенны и ее емкости, что приводит к повышению напряжения, передавае.мо-го на вход усилителя (см. формулу (5.4)).

Стержень антенны непосредственно соединен с трехкаскадным усилителем. Первый каскад - на полевом транзисторе с большим входным сопротивлением, второй каскад - промежуточный усилитель, а третий - выходной каскад - эмиттерный повторитель, обеспечивающий согласование антенны в широком диапазоне частот с коаксиальным кабелем с волновым сопротивление.м 50 Ом, идущим к прие.мнику.

Измерения показали, что такая антенна на частотах более низких, чем 3... ... 5 МГц, обеспечивает такой же прием, как штырь высотой 4 м. При измерениях сравниваемые антенны располагались над заземленной металлической пластиной большой площади.

Указанную мини-антенну можно использовать на автомобилях и самолетах, а также в антенных решетках.

В литературе описана антенна-усил-итель, предназначенная для встраивания в переносные транзисторные приемники. Она улучшает прием в диапазоне КВ и имеет следующие технические показатели: рабочий диапазон частот 3... ... 30 МГц; собственная реальная чувствительность АУ -10 мкВ/м (при