U头UHF高频头UHF机械高频头的知识和待学习的疑问

天线 射频LNA 射频信号源

电路图如上所示:

实物开盖清晰图如下:

待学习和弄懂的知识:

这是一个四腔的短路线谐振。分别是输入调谐,放大调谐,变频调谐和本振

第一个原理图输入为75欧(应该是面向有同轴线的天线了)如下图

第二个原理图输入为300欧平衡线,也就是300欧扁平带状传输线。对应的是300折合振子。这是很早的传输线,很多人都没见过。

那如何绕制阻抗为300欧的输入耦合线圈,中心频率多少

另外在一段有一颗2MΩ的电阻,作用为何?我搜索了一些关于接地线的资料,似乎,这是一个“静电释放”的电阻,避免天线对输入产生高压静电。到底是否如此,后续再找资料求证。

我查找过收讯机的输入,是中点接地的。

短路线为L<1/4波长。即一条线就呈现感性,配合可调电容实现470到870Mhz。也就是13到57频道。虽然这个频段的调谐系数不大,但是这个频段非常宽,可以容纳很多的节目。特别是本地县级电视台和乡镇差转台的节目。

可调电容大致要实现470-870范围的可调,旁边的花片电容做细调(而且是在不同频道,频率点)因为频率范围实在太宽。想想不容易。

除了微调电容,在870这个最高的频率(也就是最小电容时)还有半可变电容,相当于给到可调电容最小值时,如果还不够,给他调整谐振到860Mhz。

而花片电容呢。它不是调初始电容大小的,它是调中间调谐时每个点达到统调的。

就是一个小金属片,靠近L顶部。就形成了一个小电容。

另外第二个腔上面焊了一个线,好像也是半可调电容,只是容量比上图的还要小也可以调整距离轻微改变这个电容的大小。为什么是电容呢?因为这根线是两头都接地的。

我们看看输入谐振的情况

当然我们只看频率点。swr只定性不定量,因为我们是随便输入,没有做阻抗匹配输入。

高放三极管的输入方式为射极输入,也就是共基。谐振在c。这个输入方式的特点是:频率非常高,毕竟在过去的年代适用到UHF将近1G的工作频率不容易。使用的也就是国产的高频管。现在有fet和mos能轻而易举到G以上了。共基能放大多少电流,多少电压呢。回忆一下教科书吧。

第二个腔和第三个腔之间开了耦合窗

第四腔的本振采用基极接地,集电极接入LC,电容给e引入反馈。很好理解。

我们用小频谱加上拉杆天线,就能靠近收到本振(下图最低和最高频率点)

第三腔用二极管混频,输出中频,是38Mhz吗?求证。可以用VNA给一个固定频率的输入信号,然后用频谱仪测输出。因为这个混频输出的幅度小,故而接入vhf高频头的U频道(内部本振停振,作vhf此时做uhf的中放。)

混频管通路有三个部件:本振感应线,信号感应线,二极管,中频滤波电感。

在第一个原理图中,高放的电感因为接入c极,采用了一颗电容接地线;而在实物图中,高放的电感是直接接地的,采用了一颗电阻引入到c。而适当的抽头提高Q和匹配阻抗。

目前了解到的就是这些,还有很多未解开的谜团。很多射频的知识没学习。

最后,信号源是50欧的,怎么做阻抗匹配到300.因为不是2的次方数,还不能绕传输线双孔巴伦。只能用磁环绕制初次级分开的巴伦,因不平衡到平衡,还不能用抽头形式。只能是变压器模式。是吗?

如果自己改成50欧输入电感耦合方式呢(参考75欧输入那个实物图)。这个可以用实践的方法测试得到合适的参数。但是计算的依据呢?

输出是75欧怎么用电阻阻抗匹配网络转换到50欧进行测试(这个就没必要用巴伦了)

如果输入是75欧同轴的。那可以用电阻网络匹配直接做输入。

当然这个设备在联合设计之前的雏形肯定不是这样理想和完善。这是经过多少射频工程师的理论研究和试样制作,最后成功定型的联合设计产品。一句话:值得学习。

后续将测试和学习基础的理论后再补充。

今天看到一个新的UHF高频头。据说是进口的高频头,做工看起来挺精细的,比如减速机构,以及原件摆放时规规矩矩的。输入300欧耦合这里看到一个黑色的是电阻吗?搜了一下好像是MELF电阻。

线圈看不清,好像是一个n形的镀银铜带,感应给输入谐振电感线(看不到,遮住了)。只有三个腔体,没有高频放大。贴在这里:

还收集到一个里面有红电阻(想不通为什么只1M的用红色电阻??因为第二腔体就是一个色坏电阻)的更古老的高频头。

下面这个全部采用红电阻,电感是冲压成型的铜板。这个Q不会低。看前面三个腔体没有初始调整电容,第四个腔有调整电容片。一二三腔的电容旋转部分只有两个花片。

下面这个和我买的第一个是差不多的,只是初始校准电阻用的焊的一个粗镀银线。当然第一腔体还有个铜片。

下面这个输出的地方没电阻,另外本振的零件一大堆,还借用了点齿轮的位置。

可以看到风格迥异,而且很粗放粗糙的感觉,但是分布式就是这样,摆放得整齐,如果需要调整一点,还得把线圈拉开,掰弯。看混频二极管的脚那么长,刚好也是两边取信号的电感线,多长,弯成什么形状,跟两边靠多远多近,都要恰到好处。可以看出每个厂家在生产时都是花了相当长的时间的改进才能做出合格的成品的。

另外有的是没有高放,有的有高放级,这个是不是跟我们国庆有关,比如我小时候vhf只有收成都的信号,而uhf收县台和镇的差转,这个差转的功率比较小,远在二三十公里之外。有高放是应该的。而电视本身带的uhf是小环天线。加上高放是应该的。如果本身天线比较强而且带放大器的话,不带高放也应该没问题。

今天再买了一个新的高频头准备拆机:上高清图给大家看看:和第一个差不多,就接地的电阻是红色,其他没有什么差别。

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