随着我国广播电视事业的发展，各地区电视台和转播台的数量不断增加，原先采用48.5～232MHz（1～12频道）的VHF频段，已经不能容纳日益要求增加的广播电视频道的需要。因此，我国相关部门决定使用UHF频段进行电视广播，并规定13～56濒道的频率范围为470～868MHz，开始在一些城市进行试播。这样原来只能接收VHF信号的接收机，就不能收看UHF频段的电视广播。为了解决这个问题，我们自制了一种UHF差转器。只要将它安装在只有VHF高频头的电视机上，就可收看UHF频段其中一个频道的电视节目。
一、UHF差转器的原理
为了不改变原来电视机内的VHF高频头，并利用它的增益，UHF差转器应采用先把UHF电视信号变频为VHF信号的二次变频方案，其方框图如图1所示。可见，UHF差转器与VHF高频头相比，只是多了一个UHF和VHF信号的分离开关电路。这是为了能共用机内天线和电源而设置的。
为了使图象和伴音载频不颠倒，UHF差转器的本振频率应比输入信号频率低（低多少由选定的VHF频道决定）。设UHF信号频率为f\(_{U}\)，UHF差转器的本振频率为fo1，选定的VHF频道的频率为f\(_{V}\)、中频为fi、本振频率为f\(_{o2}\)，则有下列关系：fU-f\(_{o1}\)＝fV；f\(_{o2}\)-fV＝f\(_{i}\)。假如所接收的UHF信号为13频道，VHF高频头选用5频道（选本地无广播的频道），由于fU为471.25～477.75MHz，f\(_{V}\)为85.25～91.75兆赫，则fo1=f\(_{U}\)-fV=471.25- 85.25=386（MHz）。同样也可以算出选用其它频道时的UHF本振频率。
UHF差转器的原理图如图2所示，各部分的原理简介如下：
1．分波器和开关电路：VHF和UHF共用的机内拉杆天线接在CZ\(_{1}\)上。电视信号由CZ1输入，经过C\(_{1}\)、C2、C\(_{3}\)、L1、L\(_{2}\)组成的高通滤波器和L3、C\(_{4}\)组成的低通滤波器分频后，UHF信号经过高通滤波器送到高放管BG1，VHF信号经过低通滤波器送到开关二极管D\(_{1}\)的正极。L1、L\(_{2}\)、C1、C\(_{2}\)、C3和L\(_{3}\)、C4的数值见图2。
VHF信号和UHF差转器输出的信号均由CZ\(_{2}\) 进入VHF高频头。但必须用开关二极管加以转换，才能防止二者相互干扰。当接收VHF节目时，拨动开关K1，使1和2接通，+12伏电压经R\(_{1}\)加在D1 上，使开关管D\(_{1}\)导通，这时电视信号通过CZ1、C\(_{18}\)、L3、D\(_{1}\)、C19、CZ\(_{2}\)传送到VHF高频头。由于UHF差转部分没有加上+12伏电压，所以停止工作。D1导通后，电流通过R\(_{8}\)，在R8上产生压降，这个电压对于D\(_{2}\)而言是反偏压，使D2截止，隔离了UHF差转部分对VHF信号的影响。当接收UHF节目时，拨动开关K\(_{1}\)，使2和3接通。UHF差转器加上+12伏电压并开始工作，同时+12伏电压通过L9、L\(_{6}\)、R8 加在D\(_{2}\)两端，使D2导通。D\(_{2}\)导通后，电流流过R8而产生的压降对D\(_{1}\)也为反偏压，所以D1截止，防止了VHF信号对UHF差转信号的干扰。UHF差转器的信号由混频管BG\(_{2}\)的集电极经L6、D\(_{2}\)、C19、CZ\(_{2}\) 传输到VHF高频头。
2．高放电路：BG\(_{1}\)为高频放大管，基极通过C5 接地，组成共基极放大器。R\(_{3}\)、R4为BG\(_{1}\)的直流偏置电阻，调节R4可改变BG\(_{1}\)集电极电流。R2为直流负反馈电阻。L\(_{8}\)为高频扼流圈，它和C23组成Γ型滤波器，可滤除电源中的高频干扰。R\(_{15}\)为限流电阻。L4、L\(_{5}\)、C7、C\(_{9}\)组成高放级双调谐输出电路。C6为隔直流和耦合电容，防止直流电压被L\(_{4}\)短路。C8为次级耦合电容。
3.本机振荡电路：BG\(_{3}\)为振荡管，R10、R\(_{11}\)为直流偏置电阻，调节R11可改变BG\(_{3}\)的集电极电流。R9 为直流负反馈电阻，可以稳定晶体管的工作点。BG\(_{3}\)和C16、C\(_{15}\)、L7组成电容回授式三点振荡电路，调节L\(_{7}\)的铜心可改变振荡频率。为了减小晶体管输入、输出电容对振荡回路的影响，在发射极上串联了小电容C13、集电极上串联小电容C\(_{14}\)，可提高频率的稳定度。但是对起振不利，所以容量不能选得太小，一般取3.3P至5.6P为宜。L10、C\(_{2}\)0组成Γ型滤波器，防止高频信号窜入电源。C12为高频旁路电容，使BG\(_{3}\)基极在高频时等效接地。振荡信号通过C17加到混频管BG\(_{2}\)的基极。
4．混频电路：BG\(_{2}\)为混频管，R13、R\(_{14}\)为直流偏置电阻，R6为发射极直流负反馈电阻，C\(_{1}\)0为高频旁路电容。L9为高频扼流圈与C\(_{22}\)组成Γ型滤波器。C11、L\(_{6}\)及VHF高频头的输入电感组成调谐电路。从C8来的UHF电视信号和从C\(_{17}\)来的本机振荡信号都加到BG2的基极，利用三极管be结的非线性进行混频后，经L\(_{6}\)、C11组成的谐振电路选出所需的差转信号，再经开关管D\(_{2}\)、C19、CZ\(_{2}\)送到VHF高频头。
二、元器件的选择和制作
1．元器件的选择：
UHF差转器共用了三只晶体三极管，可选用3DG30\(_{C}\)-F、3DG79B等。要求高放管fT≥800MHz、r′\(_{bb}\)≤80Ω、Cob≤1P、N\(_{F}\)≤3dB，但对AGC特性没有要求。混频管要求NF较小，本振管fT要求高一些，这两只管子的其余参数要求可降低一些。一般KP在16～20dB（200MHz时测量）就可以使用。两只开关二极管可采用406C、K411、2CK300等，要求交流电阻和结电容要小。一般R\(_{Z}\)≤2Ω（10mA时测得）、Cj≤1P（反偏压为12伏时测得）即可。所有电阻均采用1／8瓦的碳膜电阻。电容选用体积小、可靠性好、数值准确的瓷片电容。
2．元器件的制作：
（1）线绕元件：
L\(_{1}\)、L2、L\(_{3}\)为空心线圈，用0.35毫米的漆包线在φ3的圆棒上平绕脱胎而成。L1、L\(_{2}\)绕2.5匝，L3绕5匝。两端各去漆3毫米，以便焊接。
L\(_{4}\)、L5以两个φ3×8的聚乙烯空心圆棒为骨架，用直径1毫米的镀银铜线（或漆包线）各绕2.5匝，匝间距离为1毫米左右，两端引出头为3毫米，如图3所示。焊接时把两个线圈的中点焊在金属片上，以便和壳体相连；引出头和回路电容相接。L\(_{7}\)的骨架、线径、绕法和L4相似，匝数为4.5匝。L\(_{4}\)、L5、L\(_{7}\)绕好之后，线圈里放入M2×4的螺纹铜心（也可以用M2的铜螺钉改制），以便微调。
L\(_{6}\)也可以绕成空心线圈。但是为了固定和调整方便，用NXO—20的磁心（色码电感的心子）为骨架，用φ0.2毫米的漆包线平绕10匝，如图4（a）所示。调试时拨动线圈的松紧，以改变电感量。
L\(_{8}\)、L10为高频扼流圈，可用1～2μH的色码电感，也可用1／8瓦3K的碳膜电阻作骨架，用φ0.15毫米的漆包线平绕20匝左右，再将引出头焊在电阻引线上，如图4（b）所示。高频扼流圈L\(_{9}\)，可选购82μH的色码电感。L11为空心线圈，用φ0.35毫米的漆包线绕1匝，以防止高频信号被旁路。
（2）无引线电容和穿心电容：
由于超高频段频率很高，如果继续使用有引线电容作旁路电容，就会因电容引线电感造成高频信号损失，同时还会引起高频信号反馈，使电路不稳定，所以采用无引线电容。无引线电容多用作晶体管发射极旁路电容，如C\(_{5}\)、C10、C\(_{12}\)等。它由镀银的陶瓷片制成，也可用厚度大的瓷片电容心子代替。焊无引线电容最好先把壳体加热，再用烙铁在安装部位焊上一层锡，然后将焊好锡的无引线电容放上去用烙铁加热使锡熔化。
穿心电容一般用CCC-1500来表示，用来作高频滤波电容，如图2中的C\(_{2}\)0～C25，使用时将圆盘和壳体固定，固定孔为φ3.5毫米，心线和电路相连。由于引线面积大，所以高频旁路作用比普通电容好，可有效地避免级间反馈引起的自激。
（3）绝缘子和接地片：
由于没有采用印制板，所以各元件靠绝缘子和接地片和壳体相连接。没有采用印制板是因为普通印制板在超高频频率下，介质损耗增大，使回路Q值降低。如果采用频率很高的印制板或陶瓷基板，价格贵，工艺复杂，业余条件下较难实现。绝缘子可用双面敷铜板锯成3×3平方毫米的小方块，一面和壳体焊在一起，一面焊接元件用。接地片可用马口铁皮做成三角形，并把它弯成L形和壳体焊在一起，凸起部分焊接接地的元器件。
无引线电容、穿心电容、绝缘子、接地片的焊接方法，均如图5所示。
（4）壳体的制作与组装：
壳体由本体、盖和隔板组成。本体和隔板由1毫米左右镀锌或镀镍的钢（或铁）板加工制成。盖用0.3毫米的马口铁弯制而成，盖上打孔以便调试，如图6所示。本体和隔板通过焊接固定。
焊接组装时应先焊无引线电容、绝缘子、接地片和穿心电容，然后焊晶体管等元器件。晶体管的外壳要接地，元件引线要短（不超过3毫米），焊接要牢靠。
三、调试
调试转换器要用0～300MHz和350～900MHz的扫频仪各一台（如BT－3和XS－7），稳压电源一台。现以13频道为例谈谈具体调试步骤：
①调整直流工作点。调整偏置电阻R\(_{4}\)、R11和R\(_{13}\)，使各晶体三极管的工作电压和电流如表1所示。
②调整高放及本振。将超高频扫频仪的频率调在475MHz上，y轴增益调到最大，y轴衰减调到乘1档。从UHF差转器的输入端送进信号，在混频管的基极上看输出信号的曲线，仪器连接如图7（a）所示。调节双调谐回路线圈L\(_{4}\)、L5的铜心，使高放曲线呈双峰或单峰，如图7（b）实线和虚线所示。高放级的增益应为8dB左右，要求曲线在70％处的频带宽度为8～12MHz。
如果带宽较窄，增益也较低，应分别调整L\(_{4}\)、L5的铜心，看曲线的主峰在那个线圈的谐振峰上。若主峰在L\(_{5}\)的谐振峰上，先把L5调到所要求的频率附近，再加大扫频仪的输出，找到L\(_{4}\) 的谐振峰。如果L4产生的谐振峰在主峰频率的高端（或低端），则应向外（或向里）转动L\(_{4}\)的铜心，让L4的谐振峰逐步向L\(_{5}\)产生的主峰靠拢。再反复微调L4、L\(_{5}\)的铜心，达到所需的频率为止。同样，若L4的谐振峰为主峰，调整方法也类似。如果L\(_{4}\)、L5的两个谐振峰的频率都比所要求的频率高（或低），则应把L\(_{4}\)、L5的铜心都往外（或向里）旋转，使它们回到要求的频率上来。若转动铜心还不能满足要求，则应适当加长（或缩短）L\(_{4}\)、L5的引线，以便增大（或减小）电感量。
如果经过调整带宽太宽，应把L\(_{4}\)、L5之间的金属接地片适当加长，以减小互感，使频带变窄。若经过以上调整增益还较低，一方面可能是高放输入回路（即高通滤波器）的截止频率偏高，影响了高放增益；另一方面可能是高放管选择不当。
调整本振时，首先应检查本振是否起振。可以用扫频仪检查，也可以用万用表检查。用扫频仪检查时，调整线圈L\(_{7}\)的铜心，在扫频仪上应能看到振荡信号的频标，其频率为386MHz。用万用表检查时，测量振荡管发射极的电压，短路L7，发射极电压应有所降低（约0.2伏）。若短路L\(_{7}\)和不短路，发射极的电压都一样，说明本振停振，可以适当加大C13、C\(_{14}\)的容量。
本振频率应为386MHz，偏高或偏低都应调整L\(_{7}\) 的铜心，如果因为组装时分布参数影响，调整L7的铜心也调不准，可以适当加长（或缩短）L\(_{7}\)两端的引线，或者减小（或增大）匝间的距离。
如果本振振荡过强，可以去掉C\(_{17}\)，用感应的方法取出本振信号。本振调得适当可以提高混频增益，如果振荡太强，不但影响增益，而且会增大谐波及本振辐射。
③调整混频器。将BT－3的扫频信号从UHF差转器混频管的基极输入，从混频器的输出端观看混频曲线。仪器连接如图8（a）所示。调整L\(_{6}\)的匝距，使曲线的频率范围为85.25～91.75MHz，增益为15～20dB，在曲线70％处，频带宽度应大于5MHz。如图8（b）所示。如果L6的磁心的参数相差很大，使Q值过高，带宽变窄时，可在L\(_{6}\)的两端并上一个1～3K的电阻。如果磁心导磁率相差较大，可适当增减匝数。
④调总曲线。把UHF差转器插在VHF高频头上，将XS－7中的475兆赫信号从差转器的输入端送进去，从VHF高频头的输出端观看曲线。仪器的连接如图9（a）所示。总曲线如图9（b）所示。在高放、本振、混频都已调好的情况下，一般总增益应大于35dB，70％处频带宽度应大于或等于8MHz。若不满足，应反复调整以上各部分直到满足为止。最后，调整VHF高频头的微调旋钮，曲线应能在小范围平移，既可对准所需接收的频道，而且两边还略有余量。
UHF差转器调整好以后，通过输出插头与VHF高频头焊接固定。如果原机VHF高频头附近没有空地方，也可以通过转接插头固定在机内有空的地方。再把天线插头插在UHF差转器CZ\(_{1}\)处。把“U－V”转换开关固定在后盖上，把开关的中点接在机内+12伏上，另外两头分别接在UHF差转器的12伏电源和开关电压输入接头上，并且在K1的“1”和地间并联一个电阻R\(_{7}\)。在后盖上作U－V标记。
收看UHF电台时，将开关拨到U上，把VHF高频头置于5频道，转动天线和调整VHF高频头频率微调，使图象满意。收看VHF电台时，将开关拨到“V”上，就能正常收看。
图2给出的数据是13频道差转为5频道的数据，如果要将20频道差转为5频道，由于20频道的频率范围为527.25～533.75MHz，所以本振频率也相应地提高为527.25－85.25=442（MHz）。这时L\(_{7}\)应改为3.5匝，C7、C\(_{9}\)应改为3.3P。(杜朝明 陈健鹏)