小型晶体管电视差转机

在边远山区接收电视信号，可以将天线架设在山头高处。但这些山头往往距离接收机较远，即使采用多组锐定向天线和天线放大器，因馈线太长，接收效果仍然不理想。为了使一个小范围内的多部电视机都能收到电视图象，我们制成小型晶体管电视差转机，使用效果较好。这种差转机在山地连绵，距离电视台约140公里，接收点设在海拔500多米的山头上，把电视信号转发到四面环山的深山沟里，距差转机发射天线正向一公里之内，都能收看到稳定、清晰的电视图象。差转机分收、发两个单元，连同干电池一起分装在两个防雨铝包木盒内，各自悬挂在两天线杆上。电源消耗：接收单元9伏40毫安，发射单元12—15伏，150—200毫安，一套甲电池可用三个月以上。发射功率接近一瓦。电源供给可以自动控制（增加一控制单元和两套电池），也可以利用电话线遥控，操作方便。

差转机由接收第二频道信号转为第四频道信号发射出去，方框图见图1。接收天线用双层五单元天线，特性阻抗为300欧的馈线与接收机平衡匹配。天线中心点（零电位处）接大地作为避雷用。发射机用单层五单元定向发射天线，采用特性阻抗为75欧馈线与发射机功放输出线圈抽头匹配。这里所以要进行两次变频，是因为采用外差程式一次变频后图象信号与伴音信号在信号频谱上的相对位置刚好互相颠倒，电视机无法接收。若采取内差程式（即本振频率低于信号频率），本振频率应为19.5兆赫，其四次谐波落在发信通带内，在电视机荧光屏上总是有一固定的网状干扰。这个干扰无论怎样采取措施，抑制谐波，提高槽路Q值，甚至在本振输出加陷波器，都不可能根本消除，唯有两次变频才能彻底解决。但是两次变频对工艺、屏蔽要求比较严格，特别是两个本振信号容易产生组合干扰，为此我们把两次变频分开来，即一个本振放在接收单元，另一个放在发射单元。收、发两部分之间用同轴电缆连接，以传输第一次变频后的46.5兆赫中频信号。中频46.5兆赫的选取，是从本振频率和放大器频率的谐波，差频、分频尽可能不干扰电视信号考虑的。当然中频可以任意选取。但根据试验，中频愈低，影响五频道愈多，中频越高，影响一频道越厉害。

接收单元电路图见图2。高放采用三级是因为电源要进行自动控制而设的。如果电源是用电话线遥控，高放可用一级或两级就可以了。无论接收或发射单元，大部分采用共射共基的级联电路，这在超高频中是比较合适的。两个本振频率都在100兆赫以上，其电源电压采用2CW13稳压二极管稳定。由于本振输出的电压是加在混频管基极上，故增加一级跟随器与通道隔离。实验表明，整机通频带很宽（8兆赫以上），本振频率即使有漂移也不会明显地影响转播质量。

发射单元电路图见图3。功放管3DA21E作甲类放大失真小，其基极输入端串10欧电阻可防止自激，如果激励管激励功率不够大，可在此电阻上并联一只470微微法电容，能提高发射功率。本机对晶体管的要求主要是特征频率f\(_{T}\)应大于300兆赫，并选噪声系数小的作高放一、二级用。整机除了发射单元的激励和功放两级外，可全部使用3DG4D硅三极管。

差转机接收、发射两单元的所有元件，分别安装在两块190×120平方毫米的印刷电路板上，见附图①、②。图④为发射单元实际结构图。接收单元结构与发射单元基本相同，只是输入馈线用了一段30毫米长的扁馈线。各调谐槽路的调谐电容都与各线圈相对应，焊接在印刷板的正面（即有铜箔一面），在盖板上的相应位置打眼，便于调整。本振线圈的磁心需调整，故在机壳上开一小眼。收、发两单元各有一只旋钮，以控制增益。

收、发两单元的各线圈的数据，见表一、二，其结构绕制方法可参看图⑤a。制作当中因条件不同，可能会有偏差，但由于采用电容调谐是能够调谐在设计频率上。本振频率较高，又是利用晶体管的极间电容作回路电容，所以绕制本振线圈时，要尽量把线拉紧。调节磁心，大约可以使频率变化±3～5兆赫。

发射单元的线圈间绕距离较远，中心抽头可用导线直接焊在裸铜线上。L\(_{3}\)是激励线圈，能否发射有效功率，这只线圈是关键之一，如有NXO－10型磁环，用高绝缘强度漆包线双线并绕，可减少损耗，提高效率。我们现采用的是图⑤b所示的线圈。次级用0.51毫米纱包线紧靠初级线圈接地一端，顺向密绕两圈。发射单元末级槽路线圈L4是空心线圈，其绕制方法是用一根直径12毫米的铁棒作胎具，用直径1.8毫米裸铜线，在其上平绕5圈，然后抽出铁棒，再将线圈拉开使其间距为4～5毫米，横放在印制板上（参看封底装配图）。L\(_{5}\)～L8为高频阻流圈，如无合适的色码电感，可以自行绕制。其中L\(_{5}\)与L6用直径0.1毫米纱包线，在100千欧碳膜电阻上乱绕100圈左右即可。L\(_{7}\)、L8用直径0.41毫米漆包线，绕成直径7～8毫米的空心线圈，匝数约45圈。

差转机所用的晶体管，除发射单元的BG\(_{7}\)、BG8、BG\(_{9}\)三只以外，均采用3DG4D型硅高频三极管（如有2G710或2G910等高频管效果更好），主要要求是其特征频率fT应大于300兆赫，β值在30～80之间为好，过大电路不易稳定。发射单元的BG\(_{7}\)、BG8管是采用中功率高频管，其f\(_{T}\)大于500兆赫，ICM为50毫安，P\(_{CM}\)为500毫瓦。BG9是大功率高频管P\(_{CM}\)达10瓦，也可用2G722代用。

各元件装接完毕并经检查无误后，再安装隔离板（用0.5毫米厚的铜皮剪成），见封底结构示意图。

各级直流工作点，参照表三所列数据进行调整。整机直流工作点调好后，首先调整接收单元的高放级。信号由接收天线端输入，在高放末级输出端（即第一混频级基极）经51微微法电容接超高频毫伏表（此时本振停振），依次加入不同频率的信号，分别调整各回路电感或电容，观看各调谐回路的频率是否正确，如果电感或电容调到最大还嫌不够，表明需要增加L或C，反之则减少L或C。当确认各调谐回路的频率基本正确后，即第一个线圈（天线输入回路）调谐于中心频率60.5兆赫，第二只线圈调于57.75兆赫，第三只线圈调于64.25兆赫，只要电路正确，频带及特性曲线就能初步符合要求。用同样的方法调整两级中放的三个回路和发射部分的各调谐回路。中放的中心频率是46.5兆赫，图象中频为49.25兆赫，伴音中频42.75兆赫。发射单元只有四只线圈，第一只（发射单元混频级的负载）调谐于中心频率80兆赫，第二只调谐于77.25兆赫，第三只调谐于83.75兆赫，第四只（功放级输出线圈）可根据发射天线输出情况，使整个通频带内特性趋于平坦（我们是适当加强图象信号功率输出）。只要电路结构合理，安排妥当，没有反馈自激，调整是比较容易的。

检查本机振荡频率，仪表要接在射极跟随器的输出端上，调整线圈的磁心或铜心，使本振频率符合要求。

经上述调整后，再分别检查各部分的增益和波形。以接收单元为例，注入60.5兆赫的已被调制的信号，其调制频率为1000赫，调幅度为40～50％，使本振级起振，检查输出信号是否是46.5兆赫，如有偏移可微调本振频率，检查波形时，可在接收单元输出端串接一只51微微法电容器后再接检波器（如图⑥a），检波器输出端接普通收音机低放级，将示波器接在收音机喇叭两端，观察音频波形。正常情况，当接收单元输入信号自56.5兆赫至64.5兆赫变化时，其输出信号则从50.5兆赫至42.5兆赫变化的幅度基本一致（通频带内增益变化不大于4分贝）,波形也稳定，无明显失真。用失真仪测量其失真度应不大于10％。如发现幅度相差较大，可微调有关回路电感或电容。如果发现失真比较大，除需要检查低放本身的失真外，就需逐级检查放大器的特性。对已调幅波来说，常见的是限幅失真，在荧光屏上表现为方格信号垂直线性不良，特别是末级，如直流工作点过低，动态范围不够，就要产生限幅失真。

检查发射单元的方法也是一样，但因其输出幅度大，检波器本身要很好地屏蔽，以免产生反馈。当发射单元注入的信号频率由50.5兆赫至42.5兆赫范围变化时，输出的信号频率为76兆赫至84兆赫，其电压增益也在40～50分贝之间。

根据实验，当收、发两单元分别调整正常以后，把它们联接起来，只要仪器接地良好，输入、输出注意屏蔽，一般没有多大问题。

如果没有超高频仪器，可以带着电视机到能直接收看电视节目的地方进行调整。

在直流工作点基本调好的基础上，第一步是调整接收单元。先用电视机检查能否清楚地接收第二频道的信号，然后再把接收天线接到接收单元的输入端，电视机接到它的输出端，如果电视机只有300欧的输入插孔，就要经过阻抗变换器变换后再接到接收单元输出端，最简单的阻抗变换器见图⑥b。连接好后便可开始调整。第二频道图象载频是57.75兆赫，经与接收单元的本振107兆赫信号混频，变成49.25兆赫信号。而电视机第一频道图象载频是49.75兆赫，因此如果电路装接基本正确，电视机在第一频道能显示出比原来不经接收单元时，所显示的图象信号更强，但听不到伴音。如果屏幕上一无所有，可检查接收单元的高放级是否正常。方法是在接收单元高放级输出端串接一只51微微法电容器后再接到电视机天线回路输入端，此时电视机改用第二频道收看，并参照本刊1974年第4期“电视接收天线放大器”一文的有关调整方法，把图象和伴音调到满意为止。因中频46.5兆赫的槽路电感量比较大，如果中放级有放大作用，那么经过高频放大的二频道信号也会有一部分通过，利用这个方法也可以粗略判断中放级是否工作。当高放级正常、中放也工作，而电视机在第一频道仍不能显示出信号，那就是本振频率偏离太远，已超出电视机频率微调控制范围。这时，可把频道转换开关搬到二、三、四频道试试。如果在高频道能够看到强得多的图象信号或听到伴音，说明本振频率偏高。若转换到高频道也收不到信号，只有在第一频道有点模糊信号，可能是本振频率偏低，可根据情况适当调整本振线圈的磁心或增减其圈数，使能在第一频道时，荧光屏上显出的图象信号越来越强，然后再适当微调中放级回路的电容，但不要调到使图象信号最强，而是把半可变电容器调至偏离最强信号时的电容量稍大的一边，以利伴音载频（42.75兆赫），待收、发联接起来后统一调试解决。

第二步按图⑦把收、发两单元联接起来，调整发射单元。先是打通图象信号，电视机搬到第四频道位置，差转机发射天线离开电视机约几米远。如果收看不到信号，不是电路有误，就是调谐回路失谐比较严重。这时可以一面观察电视机荧光屏上的变化，一面从发射单元的末级槽路开始，向前级逐级微调各回路调谐电容，即使发射单元没有信号输入，电视机屏幕上的杂波（表现为黑色麻点），也会随着回路的调谐，越来越多。打开或关闭发射单元的电源，屏幕上的杂波有显著的变化，说明回路调谐频率已接近所需频率。如果仍收不到信号，可能是本振不工作或频率偏离太远。可把电视机频道开关转换到三、五频道上观察，因本振频率偏高时，是接近第五频道频率低端，而本振频率偏低时，则接近第三频道频率高端。直到把信号频率调准为止。最后再适当调整两单元的各回路调谐电容，以求得既能清楚地收看到图象，又能听到伴音。这里所说各回路调谐电容是指：第一是调中心频率,如接收单元的C\(_{1}\)、C24和发射单元的C\(_{11}\)；第二是调图象信号的，如接收单元的C5、C\(_{29}\)和发射单元的C16；第三是调伴音的，如接收单元的C\(_{11}\)、C34和发射单元的C\(_{21}\)。至于发射单元的C25和C\(_{29}\)两电容，可根据情况加强耦合程度，更好地兼顾图象与伴音，使其既不产生失真，又输出功率最大。近距离调整后，还要将电视机放到远离差转机的地方试试。

整机联试时可能遇到的问题是：（一）收看方格信号时竖线有弯曲，这是由于放大器限幅引起的，可能是某一级（特别是末级）工作点电流太低，也可能是接收到的信号场强太强。（二）屏幕上出现细微的纹状干扰，这可能是发射单元的增益控制电位器接地点接地不良。（三）图象不清、很乱，伴音失真，这可能是收、发两单元的天线靠得太近造成。

实践证明，在两单元联试时，增益控制要关小、发射功率也要小，否则由于共用一个电源或仪器，收、发天线又靠得比较近，会互相干扰。

安装这种差转机时，选择接收地点很重要，场强太弱，转播出来的电视图象质量就不好。可用半导体电视机先在要选的接收点实地收看，估计一下场强是否足够。一般来说，接收场强大于40分贝（100微伏）转播出来的图象就看不到杂波了。另外发射点要选定在从各电视机所在地点都能看得到的山头。收、发之间的距离在500米以内能满意的工作。（福建红波机电厂）